一种提高电镀镍镀层均匀性与一致性的夹具及电镀方法与流程

本发明涉及表面处理技术领域，具体来说，涉及一种提高电镀镍镀层均匀性与一致性的夹具及电镀方法。

背景技术：

某型机零件1310005(螺母)、P13B10207(喷嘴螺帽)镀镍(见图1)，设计图要求表面A渗氮，其余表面(含A表面上的孔B)不允许渗氮，该零件的渗氮加工路线为：零件全部镀镍(镍层厚度20-50μm，允许A表面镀层不完整)→进行磨加工去除A表面上的镍层(无心磨)→渗氮面吹砂→渗氮。零件镀镍后的磨加工只能采取无心磨进行磨加工，且磨加工后A面与C面的直径差仅为0.03mm，故对于镍层的均匀性有比较高的要求。

原工艺中零件的装挂方式是于A表面直接采用铜丝捆绑(见图2)，比较简单快捷，但在镀镍过程中，由于边缘效应，电流线分布示意图如图3，每挂零件的端头的零件以及每挂零件之间的电流线分布差异较大，镀镍速度差异较大，最终造成各零件之间镀镍层厚度差异较大，零件上镍层的均匀性较差，即批量加工时镍层均匀性及零件之间厚度一致性差，工艺性差。下工序无心磨加工时造成C表面的镍层被磨到而减薄甚至无镍层。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种提高电镀镍镀层均匀性与一致性的夹具及电镀方法，以解决批量加工时镍层均匀性及零件之间厚度一致性差、工艺性差而存在的技术问题。

本发明通过以下技术方案解决上述技术问题：

一种提高电镀镍镀层均匀性与一致性的夹具及电镀方法，包括以下步骤：

(1)准备夹具：将金属棒弯折成矩形或正方形的框架，并将金属棒两端焊接，即得；

(2)装挂：将零件用金属丝捆绑，并用金属丝将零件捆绑在夹具内；

(3)前处理：将装挂好的零件进行电解除油以及盐酸腐蚀处理；

(4)镀镍：将前处理后的零件进行预镀镍以及电镀镍，即得。

所述盐酸的质量浓度为39～41％。

所述捆绑零件用的金属丝为Φ0.5mm的铜丝。

所述夹具制备用的金属材料为直径Φ10mm的1Cr18Ni9Ti不锈钢棒。

所述夹具的尺寸为500×400mm。

所述步骤(4)中，是将装挂好的零件挂在槽体阴极进行电解除油。

所述步骤(5)中，将除油处理后的零件及夹具放入到装有镀镍液的电镀槽中，采用金属挂钩将夹具挂在电镀槽的阴极上，依次进行预镀镍以及电镀镍，检测到镍层厚度达到要求后断开电源，完成镀镍。

所述金属挂钩是采用Φ2.5mm的铜丝制成的。

本发明的有益效果在于：

首先，本发明把零件用金属丝捆绑后再与夹具连接，镀镍时夹具及夹具内零件作为一个整体接受电流线，而夹具作为这个整体的边缘，边缘效应产生的电流线集中分布在夹具上，框内零件的电流线则均匀分布，从而提高镍层均匀性及零件之间厚度一致性。将镀镍一次交检合格率由原来的80％提高到了99.5％。

其次，现有技术镀镍是需要每挂零件单独进行镀镍处理，而将零件装挂在夹具上后，将多挂零件一起进行镀镍处理，大幅的降低了劳动强度，提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明所述的零件剖视图；

图2为现有的零件装挂图；

图3为现有技术镀镍的电流线分布示意图；

图4为本发明镀镍的电流线分布示意图；

图5为本发明的零件挂装图。

图中：1～阴极；2～零件；3～金属丝；4～夹具；5～金属挂钩；6～阳极；7～电流线。

具体实施方式

为了方便本领域的技术人员理解，下面将结合实施例和附图对本发明做进一步的描述。实施例仅仅是对该发明的举例说明，不是对本发明的限定，实施例中未作具体说明的步骤均是已有技术，在此不做详细描述。

实施例一

一种提高电镀镍镀层均匀性与一致性的夹具及电镀方法，如图5所示，将零件用金属丝捆绑，并用金属丝将零件固定在夹具内，所述夹具是采用金属材料弯折成矩形或者正方形框架；再将装挂好的零件挂在槽体阴极进行电解除油，接着用盐酸腐蚀处理；最后将除油处理后的零件及夹具放入到装有镀镍液的电镀槽中，采用金属挂钩将夹具挂在电镀槽的阴极上，依次进行预镀镍和电镀镍，检测到镍层厚度达到要求后断开电源，完成镀镍。

所述表面活化采用的活化液是质量浓度为39％、40％或者41％的盐酸溶液。

所述捆绑零件用的金属丝为Φ0.5mm的铜丝，用直径为Φ0.5mm的铜丝作为零件装夹的辅材，其导电性良好且方便操作。

所述夹具制备用的金属材料为直径Φ10mm的1Cr18Ni9Ti不锈钢棒，将不锈钢棒折弯成500×400mm的矩形框架，并将钢棒两端焊接。其具有良好的导电性、耐蚀性及加工性，耐硝酸腐蚀的能力强，便于在夹具在多次使用后，在硝酸中去除夹具上的镍层而不腐蚀夹具本身，方便、耐用。

所述金属挂钩是采用Φ2.5mm的铜丝制成的。

使用本发明进行镀镍，镍层的均匀性及各零件之间厚度一致性得到了明显提高，将本实施例的技术方案用来对1310005(螺母)、P13B10207(喷嘴螺帽)进行镀镍，镀镍一次交检合格率由80％提高到了99.5％，使用本发明的夹具前操作者需要每挂单独进行前处理、镀镍、清洗，使用本发明的夹具后操作者只需将每挂零件捆绑在夹具上后每框进行前处理、镀镍、清洗，每次可同时处理12个零件，大幅的降低了劳动强度，提高了生产效率。

如图3所述，采用现有技术在镀镍过程中，由于边缘效应，每挂零件的端头的零件以及每挂零件之间的电流线分布差异较大，镀镍速度差异较大，最终造成各零件之间镀镍层厚度差异较大，零件上镍层的均匀性较差。如图4所示，把零件与用铜丝捆绑后与矩形外框连接，镀镍时夹具及夹具内零件作为一个矩形整体接受电流线，而夹具作为这个整体的边缘，边缘效应产生的电流线集中分布只发生在夹具上，框内零件的电流线则均匀分布。

以上所述，仅是本发明的较好实例，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实例所作的任何简单修改、变换材料等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。