一种公转加自转的旋转电镀方法

吴晓伟

（合肥恒力电子装备公司，安徽合肥230071）

【摘要】主要介绍了一种公转加自转的旋转电镀方法，在电镀过程中，待镀工件（阴极）相对阳极在不停地旋转，同时工件自身也在不停地变换自身的悬置方向以及在镀槽的空间位置，形成了一种同时有自转和公转的运动，在旋转中实现电镀的一种电镀方式，以此来改善电力线分布，从而达到镀层厚薄均匀的目的。工件旋转的同时也起着搅拌溶液的作用，因而减少了阴极表面浓差极化，电流密度允许加大，提高了镀层沉积速度。

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关键词旋转电镀；电镀均匀性；公转加自转

0引言

随着我国经济一直持续高速增长，世界制造业与加工业的中心正在向我国转移，电镀技术的重要性越来越明显。对于解决复杂结构的壳体零件电镀均匀、获得优质镀层的问题，也日益突出。

目前对于形状复杂，要求及标准不断提高的电镀加工件，特别是小型复杂的零件，单靠传统的挂镀+阴极移动或是滚镀的电镀方式很难达到较高的成品合格率。

旋转电镀是一种在电镀过程中实现待镀工件（阴极）相对阳极不断旋转，在旋转中实现电镀的一种电镀方式，采用此方式电镀出的工件具有镀层均匀、电镀效率高、镀层无毛刺、麻点等优点。

目前国内大多数还是采用传统的挂镀+阴极移动或是滚镀电镀方式，部分也有使用旋转电镀方式的，但也只限于单纯的公转形式。

1工艺的实现

公转加自转的旋转电镀主要采用行星轮系机构（中间一个大齿轮，几个小齿轮沿大齿轮轮廓绕行运动）实现工件公转加自转。首先固定中间大齿轮，通过驱动装置同时驱动小齿轮沿大齿轮轮廓运动，实现小齿轮中心轴公转加自转，工件是悬挂在小齿轮中心轴上，从而实现工件公转加自转的目的，旋转电镀结构原理如图1所示。

在电镀过程中，工件不停地变换自身的悬置方向以及在镀槽的空间位置，形成一种同时有自转和公转的运动，以此来改善电力线分布，从而达到镀层厚薄均匀的目的，工件旋转同时也起着搅拌溶液的作用，因而减少了阴极表面的浓度极化，电流密度允许加大，提高镀层的沉积速度。当镀液存在颗粒杂质时，这种颗粒只有在一定的时间内沉降在工件表面才能形成毛刺，用于工件的悬置方向及位置在不停地变换，使颗粒沉降在某一部位上的机会减小，避免了毛刺、麻点的形成。

2实验数据分析

2.1实验条件

本文所采集的数据来源于矩形板镀铜实验，实验所采用的镀液为硫酸盐体系，镀液温度为25℃，电流密度为2A/dm2，镀槽内均设置循环过滤装置，挂镀设置有阴极移动装置，施镀时间4小时。

硫酸盐镀铜工艺：160～240g/LCuSO4·5H2O，50～80mL/LH2SO4，60～100mg/LNaCl，5～10mL/L210开缸剂，温度15～35℃，密度1.16～1.18g/mL，时间2～15min，阴极与阳极面积比为1:2，阴极电流密度1～6A/dm2，空气搅拌、机械移动、循环过滤。

2.2实验过程

步骤一：准备80件实验用的工件，并测量工件厚度，随意选出40件用于挂镀，40件用于旋转电镀；

步骤二：选择20件工件进行阴极移动频率为15次/min的挂镀，施镀4小时，测量镀层厚度；

步骤三：选择20件工件进行转速为5r/min的旋转电镀，施镀4小时，测量镀层厚度；

步骤四：择20件工件进行阴极移动频率为20次/min的挂镀，施镀4小时，测量镀层厚度；

步骤五：选择20件工件进行转速为10r/min的旋转电镀，施镀4小时，测量镀层厚度；

2.3数据分析

将实验数据进行统计分析，分析结果如下：

1）相同条件下，阴极移动频率越高的挂镀镀层均匀性越好；

2）相同条件下，工件中间部位比边缘部位镀层均匀性好；

3）相同条件下，旋转电镀比设有阴极移动的挂镀镀层均匀性好；

4）相同时间内，挂镀比旋转电镀镀层厚。