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摘 要:綜合振動(dòng)電鍍的特征，對(duì)振動(dòng)電鍍下了定義，由于振動(dòng)電鍍比的滾鍍具 有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，如沉積速度快，鍍層厚度均勻，尤適于薄片，針狀，細(xì)小零件的電鍍等，因此，振動(dòng)電鍍?cè)陔娮庸I(yè)中有著較高的推廣價(jià)值，重點(diǎn)介紹了振動(dòng)電鍍?cè)谄诫娮釉骷徒硬寮婂冎械膽?yīng)用情況。
關(guān) 鍵 詞：振動(dòng)電鍍;振篩;片式電子元器件;接插件
中圖分類(lèi)號(hào)：TQ150.5
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
1 前 言
振動(dòng)電鍍是國(guó)外20世紀(jì)7O年代末發(fā)展起來(lái)8o年代初大量應(yīng)用的一項(xiàng)電鍍新技術(shù)l】一。它比常規(guī)的滾鍍技術(shù)具有更優(yōu)異的性能，如鍍層致密、光亮，深孔零件內(nèi)鍍質(zhì)量好等，且可提高生產(chǎn)效率，因此一經(jīng)問(wèn)世即得到快速的應(yīng)用與發(fā)展。我國(guó)80年代末開(kāi)始從國(guó)外引進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)和設(shè)備n ，進(jìn)入90年代后，隨著國(guó)外進(jìn)口設(shè)備的增多和國(guó)產(chǎn)設(shè)備的問(wèn)世，這項(xiàng)技術(shù)在電子工業(yè)中得到了較多的應(yīng)用。90年代后期，國(guó)產(chǎn)設(shè)備日趨成熟，有關(guān)研究報(bào)道也逐漸增多，使振動(dòng)電鍍?cè)陔娮与婂冾I(lǐng)域得到更進(jìn)一步的應(yīng)用，并且延伸至其它行業(yè)。
2 特 征
小零件電鍍多采用滾鍍的方法。由于滾筒內(nèi)外離子質(zhì)量濃度差較大，因而允許使用的電流密度小，溶液的電流阻力大，則鍍層沉積速度慢，厚度不均勻，尤其深孔零件內(nèi)孔鍍層質(zhì)量不佳。這主要是由于滾筒的封閉結(jié)構(gòu)所引起的屏蔽作用造成的。向筒內(nèi)循環(huán)噴流或使用注塑網(wǎng)孔滾筒，情況有所改善，但效果并不明顯。振動(dòng)電鍍較早是將振動(dòng)光飾機(jī)改裝成電鍍裝置進(jìn)行試驗(yàn)研究的，它一經(jīng)產(chǎn)生便是敞開(kāi)式的，零件與陽(yáng)極之間不存在任何阻擋。這種結(jié)構(gòu)使?jié)L筒的封閉結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的離子質(zhì)量濃度差完全消失，克服了滾鍍的固有缺點(diǎn)。
振動(dòng)電鍍不同于以往任何電鍍方式，它是將小零件盛在一個(gè)圓篩狀的料筐內(nèi)進(jìn)行的，料筐通常被叫做振篩、振盤(pán)或振斗等，但似乎叫振篩更形象一些。振篩由傳振軸連接振蕩器自上而下或自下而上伸入鍍槽內(nèi)，零件在振篩內(nèi)受到來(lái)自振蕩器的振動(dòng)作用后繞傳振軸旋轉(zhuǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)而受鍍。振動(dòng)電鍍應(yīng)具備以下兩個(gè)基本特征：
2.1 電鍍是在振篩內(nèi)進(jìn)行的
振篩是振動(dòng)電鍍機(jī)的盛料裝置，上部敞開(kāi)，中心通過(guò)傳振軸連接振蕩器，底部鑲嵌陰極導(dǎo)電釘。傳振軸與篩壁之間是盛裝零件的環(huán)形軌道，振篩裝載零件后浸入鍍液。小零件就是在這樣的裝置中進(jìn)行電鍍的。這種設(shè)計(jì)電鍍時(shí)電力線分布接近吊鍍，電流阻力小，是對(duì)傳統(tǒng)滾鍍裝置的根本性改革。篩底和篩壁鑲嵌網(wǎng)孔蓋，用于液體漏出，并輔助溶液循環(huán)。2.2 電鍍是在零件受到振動(dòng)作用后繞傳振軸公轉(zhuǎn)的過(guò)程中進(jìn)行的
零件在振篩內(nèi)必須以一定的速度運(yùn)行、翻轉(zhuǎn)和混合才能進(jìn)行電鍍并保證質(zhì)量，零件的這種動(dòng)作是靠振蕩器的振動(dòng)作用驅(qū)使的。振蕩器在接到來(lái)自外部的振動(dòng)信號(hào)后，產(chǎn)生帶有旋轉(zhuǎn)趨勢(shì)的劇烈振動(dòng)，零件受到振動(dòng)后緩慢旋轉(zhuǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)。但僅有圓周運(yùn)動(dòng)是不夠的，零件必須同時(shí)自身翻轉(zhuǎn)和充分混合才能保證單體及整體零件的均勻性。這種均勻性根據(jù)振動(dòng)電鍍機(jī)的振動(dòng)方式不同而不同。一般振動(dòng)方式有三種：1)水平和螺旋方向的振動(dòng)。這種方式篩底呈螺旋狀，振蕩器只產(chǎn)生水平方面的振動(dòng)，零件受到振動(dòng)后緩緩平移，至螺頂時(shí)下跌翻身。零件的混合靠螺頂位置的導(dǎo)向板，使外圈零件翻向內(nèi)圈，內(nèi)圈零件翻向外圈。這種方式在片式電子元器件電鍍中應(yīng)用較多。2)垂直和水平方向的振動(dòng)。這種方式篩底呈平面狀，振蕩器帶動(dòng)振篩做垂直和水平方向的搖擺振動(dòng)，零件受到兩種振動(dòng)作用后做垂直和水平方向的合成運(yùn)動(dòng)，合成運(yùn)動(dòng)的結(jié)果使零件邊自轉(zhuǎn)邊繞傳振軸公轉(zhuǎn)，同時(shí)不斷從表面層進(jìn)入內(nèi)層，然后再轉(zhuǎn)回表面層。這種方式由于零件翻轉(zhuǎn)好，混合充分，因而鍍件較均勻，適用零件的形狀多，如片狀、針狀、細(xì)小零件等。3)垂直、水平和螺旋方面的三元振動(dòng)。這種方式篩底與第一種方式相同，兼有以上兩種方式的優(yōu)點(diǎn)，零件的均勻性大大提高，尤其在片式電子元器件的電鍍中具有較大的優(yōu)越性。
綜上所述，可以給振動(dòng)電鍍定義為：振動(dòng)電鍍是小零件在振篩內(nèi)受到振動(dòng)作用后繞傳振軸公轉(zhuǎn)過(guò)程中受鍍的一種電鍍方式，可簡(jiǎn)稱(chēng)振鍍。關(guān)于振動(dòng)電鍍的設(shè)備，較早曾出現(xiàn)過(guò)直線式振動(dòng)電鍍機(jī)和槽體振動(dòng)式電鍍機(jī)等，由于種種原因，目前這些裝置已經(jīng)不用，因此這里不再將其列入振動(dòng)電鍍的范疇。目前較普遍應(yīng)用的振動(dòng)電鍍機(jī)，振動(dòng)方式上有電磁振動(dòng)，機(jī)械振動(dòng)，超聲振動(dòng)等幾種，結(jié)構(gòu)方式上有振蕩器在振篩下方和振蕩器在振篩上方兩種。但不管哪種形式，零件的電鍍都是在相同的盛料裝置一振篩內(nèi)進(jìn)行的，振篩是整個(gè)研究的核心，因此目前應(yīng)用的眾多形式的振動(dòng)電鍍機(jī)都可以稱(chēng)作振篩式電鍍機(jī)，簡(jiǎn)稱(chēng)振鍍機(jī)。
3 優(yōu) 點(diǎn)
振鍍比起傳統(tǒng)的滾鍍，在盛料裝置的結(jié)構(gòu)上取得了突破性的進(jìn)展，因而較之有極大的優(yōu)越性。
3.1 鍍層沉積速度快
由于振篩上部敞開(kāi)，因而影響溶液循環(huán)的屏蔽作用消除，液相傳質(zhì)作用大大加強(qiáng)。同時(shí)振篩帶動(dòng)零件做頻率很高的相對(duì)振動(dòng)，使允許使用的電流密度上限提高，沉積速度加快。
3.2 鍍層厚度均勻
振篩上部敞開(kāi)的同時(shí)篩底和壁布滿網(wǎng)孔蓋，溶液的電阻減小，零件表面的電流分布均勻，鍍層厚度也就變得均勻。振鍍的這種優(yōu)點(diǎn)在電子電鍍中有著積極的意義，如提高插孔零件內(nèi)孔鍍層質(zhì)量，減小孔內(nèi)外鍍層厚度差別，節(jié)約原材料等。
3.3 厚度變動(dòng)系數(shù)小
厚度變動(dòng)系數(shù)反映零件與零件之間的厚度均勻性，其值越小，零件間厚度就越均勻l2。。振鍍的厚度變動(dòng)系數(shù)與振動(dòng)方式、振幅的大小等因素有關(guān)。振動(dòng)方式不同，零件在振篩內(nèi)的混合情況也不同。零件的混合越充分，厚度變動(dòng)系數(shù)就越小。垂直、水平和螺旋方向的三元振動(dòng)方式，零件既有周期性的表里層混合，又有內(nèi)外圈位置的交替混合，因而混合較充分，厚度變動(dòng)系數(shù)也就較小。加大振幅，零件的混合周期會(huì)縮短。混合周期是指表面層零件進(jìn)入內(nèi)層，然后再轉(zhuǎn)回表面所需要的時(shí)間l3]。混合周期越短，厚度變動(dòng)系數(shù)就越小，如果振幅太大，則零件會(huì)彈跳而與陰極導(dǎo)電釘接觸不好，使電流下降或中斷。
3.4 鍍件表面光潔度高，結(jié)晶細(xì)致
振鍍的零件表面光潔度高，結(jié)晶細(xì)致，其原因有二：1)零件的運(yùn)行類(lèi)似振動(dòng)光飾機(jī)的光整過(guò)程，因而光亮、平整。2)大的電流密度使陰極電化學(xué)極化增大，因而結(jié)晶細(xì)致。當(dāng)電鍍電源使用脈沖電源或周期換向脈沖電源，則鍍層的光潔度會(huì)因增加了脈沖電流或反向脈沖電拋光的作用而大大提高。如桑塔納轎車(chē)公里表針軸，采用CZD型振鍍機(jī)和SMD型雙脈沖電鍍電源，在普通氰化物鍍銅溶液中可鍍得全光亮的鍍層一。
3.5 節(jié)省電能
由于溶液的電流阻力減小，從而降低了槽電壓，槽溫上升減緩，電能損失也減少。
3.6 鍍層質(zhì)量穩(wěn)定
陰極導(dǎo)電釘鑲嵌在篩底，零件靠自身的重力作用與其接觸.電鍍時(shí)電流、電壓平穩(wěn)，電鍍質(zhì)量提高。
3.7 零件裝卸方便
沒(méi)有滾筒的封閉裝料，而且電鍍過(guò)程中隨時(shí)都可以抽取零件進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn) ，這為鍍層的質(zhì)量控制提供了方便。
3.8 適于易磨損、易變形、易擦傷零件電鍍
由于零件的運(yùn)行是靠振動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，不存在滾鍍的翻滾情況，所以對(duì)零件的磨損會(huì)減輕，并且適合易變形、易擦傷等零件的電鍍。
3.9 成品率提高
不存在滾鍍的夾、卡零件等現(xiàn)象，片狀零件的粘貼也減輕。所以成品率會(huì)大大提高。當(dāng)然，振鍍并非對(duì)所有的小零件都有較明顯的作用。當(dāng)零件可以使用孔徑大、開(kāi)孔率高的滾筒時(shí)，振鍍的優(yōu)勢(shì)似乎較弱。尤其普通零件的電鍍，由于振鍍?cè)O(shè)備價(jià)格較高，零件本身又沒(méi)有特殊要求，可以不必選擇振鍍。振鍍甚至完全不適合體積稍大零件的電鍍。
4 應(yīng) 用
由于國(guó)內(nèi)振鍍技術(shù)起步較晚，所以在電子工業(yè)中應(yīng)用尚少。目前應(yīng)用最多的為片式電子元器件和接插件的電鍍，其它如釹一鐵一硼、集成電路蓋板、導(dǎo)流條等的電鍍也有少量應(yīng)用。
