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電気メッキ

電気メッキとは何ですか?
電気メッキは、電気分解の原理を用いて特定の金属の表面に金属または合金の別の薄い層を形成するプロセスである。 それは、金属の酸化を防ぐために、金属または他の材料の表面に付着した電解金属膜(錆など)を使用する。 耐摩耗性、導電率、反射率、耐食性(硫酸銅など)を改善し、外観を改善します。 多くのコイン外側層は、電気めっきによってもよいです。

メッキ
基本的な意味
電気めっきの間、電気めっきされた金属または他の不溶性材料が陽極として使用され、電気めっきされるべき加工物が陰極として使用される。メタライズされた陽イオンは、めっきされる被加工物の表面上で還元されてめっきを形成する。他のものの干渉を排除するために、コーティングは均等で堅い。めっき金属カチオンの濃度を一定に保つためには、めっき液としてめっき金属カチオンを含む溶液を用いる必要がある。電気メッキの目的は、基板表面の性質またはサイズを変更するために基板上に金属コーティングをメッキすることである。電気めっきは、金属の耐食性を高め(金属のめっきに耐食性の高い金属を使用)、硬度を高め、摩耗を防ぎ、導電性、滑らかさ、耐熱性、審美性を向上させます。

影響
電解原理によれば、金属コーティング技術は、良好な接着性を有するが、異なる特性及び基材材料を有する金属製品上に堆積される。 コーティングは、熱浸漬コーティングよりも均一であり、典型的には、数ミクロンから数十ミクロンの範囲の非常に薄い。 電気めっきにより、金属製品上に装飾保護および様々な機能的表面層を得ることができ、摩耗およびミス加工された加工物も修復することができる。 加えて、様々なメッキ要求に応じて異なる効果がある。 例は次のとおりです。
1.銅めっき:プライマー、コーティング密着性向上、耐食性 (銅は容易に酸化されます。酸化後、銅の錆はもはや導電性ではないため、銅めっき製品は銅で保護する必要があります)
2.ニッケルめっき:底面または外観、耐腐食性および耐摩耗性を改善する(化学ニッケルはクロムよりも裂けにくい)。 (主にニッケルの磁気特性が電気的特性の受動的相互変調に影響を与えるため、DINヘッドやNヘッドなどの多くの電子製品はニッケルボトムを使用しないことに注意してください)

3.金メッキ:導電性接触抵抗を改善し、信号伝送を改善します。 (金は最も安定で高価です。)
4.パラジウムめっきニッケル:導電性接触抵抗を改善し、信号伝達を改善し、金よりも高い耐摩耗性を発揮します。
5.錫メッキ鉛:はんだ付け性を向上させ、すぐに他の代替品に置き換えられます(主に鉛のため、明るい錫と艶消し錫メッキに変更されています)。
6.銀メッキ:導電性接触抵抗を改善し、信号伝達を改善する。 (銀は最高の性能を有し、酸化しやすく、また酸化後に電気を伝導することができる)
電気めっきは、電解原理を用いて導体に金属層をめっきする方法である。
電気導体に加えて、特別に処理されたプラスチックにも電気メッキを使用することができる。

電気めっきされたパラジウム
電気めっきプロセスは、基本的に以下の通りである。
電気めっきされた金属は陽極
めっきされる材料は陰極
アノードとカソードとは、電気めっきされた金属の陽イオンからなる電解液
直流の印加後、アノード金属は酸化する(電子損失)。 溶液中の陽イオン(電子で得られる)は、陰極中の原子に還元され、陰極の表面上に蓄積する。
メッキ後のメッキされた物体の美的外観は、電流の大きさに関係する。 電流が小さいほど、めっきされる物体がより魅力的であり、そうでなければ、不均一な形状が存在する。
電気めっきの主な用途には、金属酸化(錆など)および装飾の防止が含まれる。
多くのコインの外層もメッキされています。
廃電解液などの電気メッキ廃水は、水質汚染の重要な原因です。
電気メッキプロセスは、半導体およびマイクロエレクトロニクス部品用のリードフレームに広く使用されている。
VCP:従来のサスペンションメッキよりも優れた、基板に使用される新しい垂直型連続メッキ。

銅めっき  ニッケルめっき  金メッキ

部分的な銀めっき
アルミニウム部品めっき液配合プロセス:
高温弱アルカリエッチング→洗浄→酸洗浄→洗浄→亜鉛浸漬→洗浄→二次亜鉛浸漬→洗浄→銅めっき→洗浄→前めっき→シアン化銀明るい銀めっき→リサイクル洗浄→洗浄→銀保護→洗浄→ 乾燥。
プロセスの観点から、選択された保護材料は高温(約80℃)、アルカリおよび耐酸性に耐えなければならず、第2に、保護材料は銀メッキ後に容易に剥がすことができる。
市販の保護材料には、剥離可能なゴム、剥離可能なコーティング、プレーンテープおよびテープが含まれる。
保護材の酸耐アルカリ腐食性、耐高温性(アルカリ性エッチング液の最高温度は約80℃)、剥離性について試験した。


材料要件
コーティング材料は、主に、チタン、パラジウム、亜鉛、カドミウム、金または真鍮、ブロンズなどの単一の金属または合金である。
ニッケル - 炭化ケイ素、ニッケル - フッ化物グラファイトなどの拡散層。
鋼上に銅 - ニッケル - クロム層および鋼上に銀 - インジウム層などのコーティングもある。
めっき基材には、鉄系鋳鉄、鋼およびステンレス鋼、非鉄金属、またはABSプラスチック、ポリプロピレン、ポリスルホンおよびフェノール樹脂が含まれる。 特別な活性化および感作はプラスチックメッキの前に行わなければならない。

働く原則
電気めっきは、電気めっき浴への低圧、高電流電源の供給と、めっき液、被めっき部分(陰極)および陽極からなる電解装置を必要とする。 めっき浴の組成は、被覆材料によって異なるが、いずれも金属イオンを提供する主塩、主塩中の金属イオンを錯化する錯化剤、および溶液のpHを安定化させるための緩衝液を含有する。 アノード活性化剤および特別な添加剤(光沢剤、穀物リファイナー、レベラー、湿潤剤、応力緩和剤および防曇剤など)。

電気めっきプロセス:外部電場の作用の下で、めっき溶液中の金属イオンは電極反応によって金属原子に還元され、金属堆積プロセスが陰極に対して行われる。 したがって、これは、液相物質移動、電気化学反応および電気結晶化を含む金属電着プロセスである。錫メッキリード

めっき浴を含むめっき浴においては、めっき浴を用いてめっきを施し、特別な前処理を施した被めっき物を陰極、陽極を電気めっき金属とし、2つの電極をそれぞれ直流電源の正極と負極に接続する。めっき液は、めっき化合物、導電性塩、緩衝液、pH調整剤および添加剤を含む水溶液からなる。電力の印加後、電位差によってめっき液中の金属イオンが陰極に移動してめっき層が形成される。アノード金属は、めっき液中に金属イオンを形成して、めっき金属イオンの濃度を維持する。 クロムめっきのようないくつかの場合では、鉛と鉛ビスマス合金からなる不溶性陽極が使用され、これらは電子を輸送し、電流を通すためにのみ使用される。浴にクロム化合物を定期的に添加することにより、電解液中のクロムイオン濃度を維持する必要がある。電気めっきプロセスでは、アノード材料の品質、めっき溶液の組成、温度、電流密度、充電時間、攪拌強度、析出不純物、電力波形などは全てクラッド材料の品質に影響し、適切な時間に制御する必要がある。

まず、めっき液は主塩、追加塩、錯化剤、緩衝液、陽極活性剤、添加剤の6つの元素を含む。
電気めっきの原理は、電気めっき溶液、電気めっき反応、電極と反応の原理、および金属電着プロセスの4つの側面からなる。
電気メッキ反応における電気化学反応:
下の図はメッキユニット
メッキ装置
メッキされる部品は、直流電源の負極に接続された陰極である。 金属アノードは直流電源の正極に接続され、アノードおよびカソードはメッキ溶液に浸漬される。
陰と陽との間に一定の電位が印加されると、陰極で次の反応が起こる:
金属イオンMn +はめっき液の内部から電極に拡散し、めっき液は陰極からn個の電子を得て金属Mに還元される。 一方、アノードでは、カソードとの完全な反応が起こり、すなわち、金属Mの溶解は、アノード界面で生じ、金属イオンMn +を形成するn個の電子を放出する。

反応メカニズム
A、電極電位
金属電極を金属イオンを含む溶液に浸漬すると、次のようなバランスが存在する。 すなわち、金属が電子を失い、溶液が溶液を溶解し、金属イオンが電子となり、金属の逆反応が起こる:Mn ++ ne = M
平衡電位は、金属の性質および溶液の温度および濃度に関連する。 材料特性の平衡電位への影響を正確に比較するために、溶液温度が250℃で金属イオン濃度が1mol / Lのとき、測定された電位を標準電極電位と呼ぶことができる。 標準電極電位の大きな負極電位の金属は、電子の損失により酸化されやすく、標準電極電位の大きな正極電位の金属は電子により還元されやすい。


B.偏光
分極とは、電流が電極を通過する際に、電極の電位が平衡電極の電位からずれる現象をいう。
したがって、電流 - 電位曲線は、分極曲線とも呼ばれる。
極性化、主に電気化学的分極および濃度分極を引き起こす。
1、電気化学的分極
陰極での電気化学反応の速度は、外部電源から電子が供給される速度よりも遅いため、電極電位が負方向に移動することによる分極効果が生じる。


2.濃度分極
電極表面に隣接する液体層の濃度と溶液の濃度との差による分極を濃度分極という。 これは、溶液中のイオン拡散の速度が、電子の動きによって引き起こされるイオン拡散の速度よりも小さいためである。
電気めっき処理は、外部電界下での電極反応によりめっき液中の金属イオンを金属原子に還元し、陰極に対して金属析出処理を行う工程である。
電気めっきの原理は非常に簡単であり、めっきされるべき塩を含む溶液において、母材は陰極として機能する。 めっきされる電気めっき陽イオンは、めっき層を形成するために電気分解によって母材の表面上に堆積される。

コネクタ端子めっき

メッキ部品:
1.陰極:めっきされるべき物体は、種々のコネクタ端子を指す。
アノード:可溶性アノードであれば、それは金属メッキでなければならない。 不溶性陽極の場合、ほとんどが貴金属(白金、酸化ルテニウム)である。
3.電気めっき剤:電気めっきされた金属イオンを含むめっき液。
4.電気めっきタンク:一般に強度、耐食性、耐熱性などを考慮して、電気めっき缶に耐えて保管することができます。
5.整流器:直流電源を供給する装置。
研磨→懸濁液→脱脂→脱脂→洗浄→電解研磨または化学研磨→酸洗浄活性化→プリディップ→電気メッキ→洗浄→後処理→洗浄→乾燥→下降→パッケージング
めっき動作条件は、電流密度、温度、攪拌および電力波形を含む、めっきプロセスにおける動作上の変動を指す。

シルバーメッキ
陰極電流密度
いずれの浴についても、良好な被覆材料のために利用可能な電流密度の範囲がある。良好なクラッド材料の最小電流密度は低い電流密度と呼ばれ、良好なクラッド材料の最大電流密度は電流密度の上限と呼ばれる。陰極電流密度が低すぎる、小さなカソード分極の影響で、クラッド材料は、比較的粗粒であり、カソード電流密度が低すぎる場合、典型的には、まれにしか生産に使用されません。陰極電流密度が増加するにつれて、陰極の分極も増加し(様々なめっき溶液に応じて分極量が増加する)、被覆の結晶化もまたより細密になる。しかしながら、カソード電流密度が大きすぎない、許容限度を超えてはならない(異なる条件下カソードで異なる電流密度を有する異なるめっき液)は、許容上限値を超えた後、それは深刻な不足であってもよいですカソード先端の枝の全体形状と突起で陰極、又はスポンジ状のバルクメッキの表面上に陰極、金属メッキ等の近くに金属イオンを生成します。生産中に頻繁に遭遇するのは、部品の鋭い角部および縁部での「焼け」現象、および重大な場合には樹枝状またはスポンジ状の被覆材料である。


めっき浴温度
他の条件が一定の場合(電圧は一定ですが、イオン拡散速度により電流が増加し、電流が増加します)。 溶液の温度を上昇させると、一般に、陰極の反応速度およびイオンの拡散速度が加速され、陰極分極の影響が低減され、それによってコーティングがより粗く結晶化する。 しかしながら、溶液の温度を上げることは不利であるとは考えられない。 温度が他のプロセス条件と正確に一致する場合、溶液温度を上げると良好な結果が得られます。 例えば、温度を上げると、許容されるカソード電流密度の上限が高くなり、カソード電流密度を高くすると、温度上昇の不足を補うためにカソード分極が増加する可能性がある。 これは、コーティングをより厚くするだけでなく、堆積速度を速め、生産効率を高める。 さらに、溶液の導電性を向上させ、陽極溶解を促進し、陰極電流効率を高め(クロムめっきを除く)、ピンホールを低減し、めっき応力の影響を低減することができる。


炒める
撹拌は溶液の対流を加速させるので、陰極付近で消費された金属イオンが時間とともに補充され、陰極の濃度分極が低下する。 したがって、同じ条件下では、攪拌はめっきを粗くする原因となる。
溶液から種々の固体不純物およびスカムを除去するために、攪拌浴を定期的にまたは連続的に濾過しなければならず、さもなければ、コーティングの結合が減少し、コーティングが粗く、ゆるく多孔性になる。

 めっき浴

電源
電気メッキ製造で一般的に使用される電源には、整流器およびDC発生器が含まれる。 交流電源及び整流回路の相数に応じて異なる電流波形を用いることができる。 たとえば、単相半波、単相全波、三相半波、および三相全波。 実際の波形は、コーティングの結晶構造、めっき溶液の明るさ、分散性および被覆率、合金の組成および添加剤の消費に電流波形が影響を及ぼすことが示されている。 従って、電流波形の選択は真剣に行われるべきである。 一般的なDC電源に加えて、実際の必要に応じて周期的な整流電流とパルス電流を使用することもできます。

メッキ電源

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