一种无氰镀铜工艺的制作方法-尊龙凯时官方app下载

文档序号:36404218发布日期:2023-12-16 10:00阅读:25来源:国知局
一种无氰镀铜工艺的制作方法

1.本发明涉及电镀技术领域,尤其是涉及一种无氰镀铜工艺



背景技术:

2.特种金属异型球壳工件加工过程中容易出现变形,为对工件进行修复需要镀覆一层具有模压整形功能的防护镀层,使得其既可以对镀件进行防护又可以修复镀件微观变形

然而,异型球壳工件外观不规则,在电镀过程中基体表面电流分布不均匀,很难得到均匀

平整

光亮且具有一定功能的镀层

同时现有异型球壳工件表面防护工艺仍采用含氰电镀技术,对人体健康和环境均造成不良影响

3.因此,需要开发一种用于特种金属异型球壳工件无氰镀铜工艺,以制备出外观均匀

平整,性能较佳的防护镀层,同时消除传统含氰工艺带来的氰污染及危害



技术实现要素:

4.本发明的目的在于提供一种无氰镀铜工艺,该工艺能够在异型球壳工件表面制备出外观均匀

平整的防护镀层,且使用的镀铜液不含氰,更加环保健康

5.本发明提供的一种无氰镀铜工艺,采用的镀铜溶液包括硫酸铜
38-42g/l、
羟基乙叉二膦酸
3-8-42g/l、
碳酸钾
58-62g/l、
氢氧化钾
9-11g/l、
主光剂
0.2-0.3ml、
整平剂
0.25-0.35ml/l、
开缸剂
0.2-0.3ml/l。
6.优选地,所述主光剂为
hr-510a
,所述整平剂为
hr-510b
,所述开缸剂为
hr-510mu。
7.优选地,所述镀铜溶液包括硫酸铜
40g/l、
羟基乙叉二膦酸
40g/l、
碳酸钾
60g/l、
氢氧化钾
10g/l、hr-510a 0.25ml/l、hr-510b 0.3ml/l、hr-510mu 0.25ml/l。
8.优选地,所述镀铜溶液的
ph
值为
9.3。
9.优选地,包括以下步骤:
10.(1)
将待电镀工件进行打磨,除去工件表面的锈斑;
11.(2)
将打磨后的工件放入除油剂中超声处理;
12.(3)
将经过步骤
(2)
超声处理后的工件经过水

酒精清洗,晾干后放入所述镀铜溶液中进行电镀

13.优选地,所述步骤
(1)
中打磨采用
600
目-2400
目的砂纸依次进行;所述步骤
(2)
中的除油剂为
fkd-835d
,超声处理时间为
20
分钟

14.优选地,所述步骤
(3)
中电镀的温度为
44-45℃
,电流密度为
15-16ma/cm2,阴极旋转周期为
8-10
分钟

15.优选地,所述步骤
(1)
中的工件在进行电镀时作为阴极,所述工件的形状为半球形,其中半球形的平面端设有半球形的空腔

16.优选地,所述步骤
(3)
中电镀采用仿形阳极,所述仿形阳极包括第一阳极和第二阳极,所述第一阳极底部的形状与所述工件平面端的形状配合,所述第二阳极的形状与所述待电镀工件球形外表面的形状配合

17.优选地,所述步骤
(3)
中进行电镀时先采用第一阳极和第二阳极电镀
100
分钟,再采用第一阳极补镀
20
分钟

18.综上所述,本发明具有以下优点:
19.本发明提供的无氰镀铜工艺采用的镀铜溶液不含氰,成分简单,消除了含氰物质对人体及环境的危害;添加的微量光亮剂

整平剂

开缸剂能够使镀铜溶液具有较好的分散能力,提高了不规则球形工件表面镀层厚度的均匀性

20.本发明提供的的无氰镀铜工艺提高了异型球壳工件镀层厚度的均匀性,与采用常规板型阳极相比镀层厚度偏差由
20
%降低到了2%,并且制备得到了厚度均匀性在
±2μm的镀层,实现了对异型球壳工件表面防护镀层的制备

附图说明
21.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图

22.图1为本发明实施例1中电镀过程中阴极和阳极的结构示意图

23.附图标记说明:
1-第一阳极
、2-第二阳极
、3-异型球壳工件

具体实施方式
24.应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本技术提供进一步的说明

除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义

25.需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本技术的示例性实施方式

如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明中使用术语“包含”和
/
或“包括”时,其指明存在特征

步骤

操作

器件

组件和
/
或它们的组合

26.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚

完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例

基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围

27.实施例128.一种无氰镀铜工艺,待电镀的异型球壳工件的形状为半球形,其中半球形的平面端设有半球形的空腔
(
如图1所示
)
;电镀时采用的镀铜溶液组成及各个物质的浓度为:
cuso4·
5h2o 40g/l、
羟基乙叉二膦酸
40g/l、
碳酸钾
60g/l、
氢氧化钾
10g/l、hr-510a 0.25ml/l、hr-510b 0.3ml/l、hr-510mu0.25ml/l
,其溶液的
ph
值为
9.3
;具体过程如下:
29.(1)
采用
600
目-2400
目的砂纸依次打磨工件表面锈斑,至目视光亮无锈蚀痕迹;
30.(2)
将打磨后的工件放入装置有除油剂
(
除油剂采用
fkd-835d)
的溶液中超声
20
分钟;
31.(3)
将经过超声处理之后的工件,用纯水

酒精清洗后,晾干后进行电镀,电镀的温
度为
45℃
,电流密度为
15ma/cm2,阴极旋转周期为8分钟;使用的阳极为仿形阳极,仿形阳极包括第一阳极1和第二阳极2,第一阳极1的形状类似于锅盖,由一个平面圆形和位于圆形底部的球形凸起组成,其中的球形凸起与异型球壳工件3平面端的空腔形状配合,圆形的平面与异型球壳工件3的平面端配合;第二阳极2的形状为一个空心半球状,与异型球壳工件3的球形面向配合;本实施例中第二阳极2由两个空心球的四分之一形状的阳极组成的;进行电镀时,第一阳极1放置在异型球壳工件3上方2厘米处,第二阳极2放置在异型球壳工件3下方的2厘米处,如图1所示

采用两步电镀法,先采用第一阳极1和第二阳极2电镀
100
分钟,然后再采用第一阳极1补镀
20
分钟

32.通过厚度仪测得异型球壳工件3表面的防护镀层的均匀性为
±2μm,厚度偏差为2%

33.实施例234.一种无氰镀铜工艺,其技术方案与实施例1基本一致,不同之处在于:步骤
(3)
中电镀时只采用第一阳极和第二阳极电镀
120
分钟,不再采用第一阳极补镀

35.通过上述工艺获得的异型球壳工件表面的防护镀层平整

均匀,通过厚度仪测得该工件平面端的镀层厚度及半球形空腔的镀层厚度比工件的球形外表面的镀层和厚度小6μ
m。
36.对比例137.一种镀铜工艺,其技术方案与本发明实施例1基本一致,不同之处在于:
(1)
镀铜溶液由在
40g/l
的硫酸铜
、160g/l
的羟基乙叉二膦酸
、60g/l
的碳酸钾和
10g/l
的氢氧化钾组成;
(2)
步骤
(3)
中进行电镀时采用本领域常规使用的阳极

38.通过上述工艺制备的异型球壳工件表面的镀层粗糙不平,通过粗糙度仪测得
ra
远大于
25
μm,防护效果差

39.对比例240.一种镀铜工艺,其技术方案与本发明实施例1基本一致,不同之处在于:步骤
(3)
中进行电镀时只采用第二阳极电镀
120
分钟

41.通过上述工艺制备的防护镀层均匀

平整,但是工件平面端及半球形空腔处的镀层厚度与工件外表面球形厚度相差在
20
μm以上

42.对比例343.一种镀铜工艺,其技术方案与本发明实施例1基本一致,不同之处在于:阳极采用本领域中常规使用板型阳极

44.通过上述工艺制备的防护镀层厚度的相对偏差为
20


45.通过实施例
1-2
与对比例
1-3
进行分析,可以看出,本发明提供的镀铜工艺能够在异型球壳工件的表面制备得均匀完整的防护镀层,采用仿形阳极进行相比于常规板型阳极提高了镀层厚度的均匀性,其镀层厚度相对偏差由
20
%降低到2%,改善了球壳镀层厚度均匀性

其中实施例1提供的工艺使得制备的镀层厚度均匀性在
±2μm,更加均匀

平整,具有更好的防护性能

46.本发明提供的无氰镀铜工艺采用的镀铜溶液,加入了微量添加剂
(
光亮剂

整平剂

开缸剂
)
得到了外观较佳的镀层,且该添加剂相比于传统添加剂成分简单

效果显著,同时添加添加剂后溶液的分散能力由
70
%降低到
48
%,很大程度上提高了不规则球壳工件表
面镀层厚度的均匀性,消除了含氰物质对人体及环境的危害

47.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围

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