电镀挂具电解挂具
电镀挂具（电解挂具）是保证镀件获得符合工艺要求的重要因素之一。尤其是某些镀种，如镀硬铬，电流密度较高，分散能力和覆盖能力又差、电流效率低，要获得均匀的镀层和良好的导电性能，必须掌握挂具的设计原则，设计理想的挂具，才能保证电镀的质量。
1. 挂具的设计原则
1) 应考虑零件的形状、镀液的性质、生产方式、阴极阳极的距离及位置、装挂数量等，同时考虑槽内电力线的分布因素。
2) 应选择合理的挂具材料和绝缘材料。例如，铝阳极氧化采用钛及钛合金挂具；铬采用铜和铜合金挂钩。不镀部位采用合适的涂料或挂具胶，延长挂具的寿命。www.diwanddj.com
3) 挂具设计应注意其结构，保证地层厚度的均匀性。必要是安放辅助阳极或保护阴极。
4) 要有足够的导电截面积，保证镀件与挂具接触良好，导电良好。
5) 应使装卸零件方便，挂件牢固，镀液容易洗掉。
2. 挂具常用的金属材料
挂具材料应有足够的导电容量，不会污染镀液。
电镀挂具（电解挂具）常用的金属材料
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镀液种类 |
电流密度A/dm2 |
主杆材料 |
支杆材料 |
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酸性镀铜 氰化镀铜 镀镍 镀铬 镀锡 镀镉 酸性镀锌 镀黄铜 镀金 镀银 镀铁 氟硼酸镀液 阳极氧化 碱性镀锌 镀硬铬 |
1~8 0.5~7 0.5~7 10~40 1~3 1.5~5 2~3 0.3~0.5 0.1~2 0.5~2 2~20 1~3 0.8~2 2~5 40~60 |
紫铜、黄铜 紫铜、铁 紫铜、黄铜 紫铜、黄铜 紫铜、黄铜 紫铜、黄铜 紫铜、黄铜 铁 、黄铜 黄铜 黄铜 镍、 黄铜 铜 钛、铝 紫铜 紫铜 |
黄铜、磷青铜 黄铜、钢丝 黄铜、钢丝 黄铜、磷青铜 黄铜、磷青铜 黄铜、磷青铜 黄铜、磷青铜 黄铜、磷青铜 黄铜、不锈钢 黄铜、不锈钢 黄铜、不锈钢 黄铜、紫铜 钛、铝、 黄铜、磷青铜 黄铜、紫铜、钢 |
设计流水线生产的电镀挂具时，以高电流密度工序的电容量为依据，选定采用，确定导电截面积，做到整个流水线通用。
金属材料的电容量（A）
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品种 |
材料尺寸mm |
铜 |
铁 |
铝 |
黄铜 |
磷青铜 |
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圆材 |
1.0 1.2 1.6 2.0 2.6 3.2 4.0 |
1.2 1.6 3.0 5.0 9.0 20.0 27.0 |
0.2 0.3 0.5 0.8 1.5 3.3 4.5 |
0.7 1.0 1.9 3.0 4.8 7.5 11.0 |
0.3 0.4 0.6 1.0 1.6 2.5 3.6 |
0.3 0.4 0.8 1.4 2.0 3.1 5.0 |
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带材 |
3*6 3*12.5 3*25 3*50 6*50 6*75 6*100 6*150 |
31.0 62.0 125.0 250.0 500.0 750.0 1000.0 1500.0 |
4.0 8.0 15.0 31.0 62.0 93.0 124.0 186.0 |
19.0 38.0 76.0 153.0 305.0 457.0 616.0 915.0 |
6.0 12.0 25.0 50.0 100.0 150.0 200.0 300.0 |
8.0 16.0 31.0 62.0 125.0 187.0 250.0 375.0 |
常用金属材料的导电率
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材料名称 |
电导率% |
材料名称 |
电导率% |
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铜 铝及铝合金 黄铜 磷青铜 铅 |
100 60 28 25.8 8 |
镍 低碳钢 不锈钢 钛 |
25 17 7 0.5~1 |
3. 挂具材料截面积的计算
1) 镀铜、锌、铜锡合金挂具的截面积：
A=S*n*3I/5*m （mm2）
2) 镀镍挂具的截面积：
A=S*n*5I/4*m （mm2）
3) 装饰镀铬和镀铁挂具的截面积：
A=S*n*15I/3*m （mm2）
4) 镀硬铬挂具的截面积：
A=S*n*（30~50）I/5*m （mm2）
式中，S——镀件的有效面积（dm2）；n——镀件数量；I——电流（A）；m——主杆数量。
4. 挂具的导电接触
挂具与阴极棒接触是否良好对电镀质量至关重要。在镀硬铬、采用阴极移动和搅拌电镀时，可能由于接触不良造成断电现象，引起结合力不良、厚度不足、耐蚀性下降等。挂具与阴极杆的接触处要保持清洁。导电杆有圆形和矩形，钩挂方法如下：
5. 挂具设计考虑电流分布的影响
由于电解液的导电性差或分解电压较高，电力线分布不均匀，容易造成零件尖角镀层过厚或烧焦，在电流密度高时更严重。可用绝缘物将自由空间堵住，使电力线分布均匀，从而获得均匀的镀层。
6. 零件形状对电流分布的影响
对圆柱体，一般两端电流大一些，端头棱角的镀层较厚。
对平面件，一般偏中间部位的镀层偏薄，边缘较厚。
7. 阴极阳极之间电流的影响
镀槽中，阳极和阴极之间的距离，阳极板的长度都会造成镀层不均匀。采用仿形辅助阳极或非导体保护隔离。www.diwandpe.com
8. 通用挂具形式和结构
通用挂具一般用于镀层不太厚、允许零件在镀槽晃动及电流密度不太高的镀种，如锌、镉、铜、镍等。有吊钩、提杆、立杆、支杆和挂钩组成。零件与零件之间应考虑自由空间和电力线的影响，使镀层均匀。
9. 挂具制造和使用注意事项
1) 工件浸入镀液的深度为液面下0~60mm左右，如镀槽要加热及电镀时间长，应在80~100mm左右。
2) 挂具与挂具之间的距离为20~40mm。
3) 挂具低部距离槽底距离为150~200mm。
4) 挂具距槽壁要大于50mm。
5) 吊钩应有足够的导电截面积并导电良好。
6) 手工操作的挂具的装载重量一般在3kg 左右。
7) 对大电流加厚电镀的挂具应考虑端头及锐角处有保护阴极。
8) 对复杂的零件且镀液的分散能力和覆盖能力差时，应挂具考虑安装象形阳极或辅助阳极，或保护阴极。
9) 要考虑装挂、取卸方便，电力线分布均匀。不需要镀处应进行绝缘保护。
10. 专用挂具
11. 绝缘材料
为了使电镀过程电流集中在工件上，减少电能损耗，节约金属，减少挂具退镀和浸酸的腐蚀，延长挂具的使用寿命，对挂具非接触导电部分进行绝缘处理。应选择适宜的材料。
对绝缘材料的要求：
耐热性：绝缘涂层在电镀溶液工作过程中不应有开裂、起泡、脱落的现象。
耐水性：经得起长期浸泡。
化学稳定性：耐电镀过程化学材料的腐蚀，不溶解、不破坏。
绝缘性：不导电。
机械强度和结合力：不应因磕碰而脱落。
其它：可以修复性能。
12. 绝缘处理方法
（1）包扎法
一般采用宽度为10~20mm的聚氯乙烯薄膜带，对挂具进行包扎。在挂钩上可以用聚氯乙烯塑料管套上，只留出接触部位。
该方法存在包扎层会残留溶液。
（2）浸渍法
将挂具经过除油、浸蚀处理，待表面干燥后浸入绝缘材料中。
浸第一层时，黏度可低一些；可重复5~10次。必须在第一层干燥后再浸第二层。
聚氯乙烯材料：用环己酮或甲苯作溶剂。绝缘层耐酸性好，但耐热只有70℃，结合力不够理想。
过氯乙烯防护漆：浸渍后可在空气干燥。绝缘层耐酸、耐碱，化学稳定性好，但耐热不超过80℃。
（3）无溶剂热固性涂料。
优点：施工时没有有害气体，不燃烧，安全防火；膜光滑、弹性好，耐磕碰；贮藏稳定性好；成膜浸涂次数少，只需1~2次。
该涂料有挂具胶底漆，可用稀释剂调节黏度，膜层约10微米。底漆对金属的结合力好。操作时将挂具浸入底漆中，然后在空气中干燥30min，再放入180℃烘箱中烘15min。然后，涂无溶剂热固性涂料绿勾胶：
将挂具从烘箱取出，立即浸入绿勾胶2min，挂在空气中滴挂5min，然后在170~180 ℃鼓风恒温烘箱中烘20min即成。若要求膜厚，可在重复一次。
在固化成膜时，烘箱出气孔要开放。对挂具受破坏和剪口损伤处，可用挂具修补胶修补。修补胶可自干，修补胶黏度可用稀释剂调节。
