Необходимо рассмотреть несколько факторов. Образование "пригара", как правило, происходит, когда температура раствора слишком низкая, содержание хлоридов низкое, содержание серной кислоты низкое, межэлектродное расстояние низкое и деталь имеет сложную геометрию. Стандартный электролит кислого меднения работает в диапазоне 25-50 А/фут2. Поскольку вы используете значения гораздо ниже этого диапазона, я бы предложил несколько возможных решений проблемы: экранирование деталей, усиление перемешивания, изменение расположения анодов и химического состава.
Экранирование деталей может принести хорошие результаты, но они достигаются методом проб и ошибок. Расстояние между катодом и анодом может ограничивать использование защитного слоя. Усиление перемешивания (например, более интенсивное воздушное перемешивание, перемешивание у катода, использование эдукторов) может способствовать увеличению содержания ионов и органических добавок в катодной пленке. Ограничения этого метода связаны с гидравлическим действием и размером/конструкцией ванны. Если пространство в ванне позволяет, можно воспользоваться вариантом перемещения анода. Как правило, увеличение межэлектродного расстояния помогает уменьшить колебания распределения металла. Однако в этом случае может потребоваться дополнительное напряжение на вашем выпрямителе. Возможно, проще всего сначала попробовать откорректировать химический состав.
Неорганические добавки и их функции
- Сульфат меди обеспечивает необходимые ионы меди 2+ на поверхности катода/детали, которые восстанавливаются до металлической меди в ходе гальванического процесса.
- Серная кислота повышает проводимость раствора и предотвращает образование оксида меди на поверхности катода, устраняя проблемы с шероховатостью. Повышенная концентрация серной кислоты обеспечивает более высокую плотность тока в процессе нанесения покрытия.
- Хлорид-ион способствует растворению анода и образованию мелкозернистой структуры. При низкой концентрации хлорид-ионов на катоде образуется пригар. Если содержание хлорида слишком высокое (>150 мг/л), то образование хлорида меди на поверхности анода ограничивает растворение анода и повышает напряжение, необходимое для достижения требуемой силы тока. Это снижает общую эффективность электролита и проявляется в виде белой пленки на медных анодах.
Органические добавки
- Добавки, измельчающие зерно, как правило, улучшают внешний вид покрытия.
- Смачивающие добавки помогают предотвратить образование пригара.
- Выравнивающие добавки способствуют выравниванию покрытия и придают блеск.
Я наблюдал, как некоторые типы электролитов кислого меднения на основе красителей с повышенным содержанием серной кислоты могут работать при повышенных температурах. Эти два фактора обеспечивают лучшее распределение тока и снижают риск образования пригара, особенно на участках высокой плотности тока. Добавки, предназначенные для работы при повышенных температурах, не расходуются так быстро, как добавки, которые обычно используются в процессах кислого меднения. Это целесообразное решение без особых капиталовложений для повышения производительности. На одном предприятии они помогли сократить общее время погружения при кислом меднении на 50%, при этом был улучшен внешний вид покрытия и исключено образование пригара.
Джо Арнольд - новый специалист по развитию бизнеса в компании Atotech.
Сайт: www.Atotech.com
