1.电刷镀的原理和特点

（1）电刷镀的基本原理 电刷镀是在槽镀的基础上发展起来的。电刷镀不需要镀槽，只需要在不断供应电解液的情况下，把与电源正极连接的镀笔在与电源负极相连的镀件表面擦拭，通过电化学反应快速沉积金属的工艺。图5-13所示为电刷镀的工作原理。

图5-13 电刷镀的工作原理

镀笔是电刷镀的重要工具，与电源正极相连接，作为刷镀的阳极，图5-14所示为不同形状的电刷镀阳极。预镀工件与电源负极相连接，作为电刷镀的阴极。

镀笔上装有形状和尺寸能与待镀金属面良好接触的石墨或金属材料，同时外面包裹一层浸满镀液的棉套或涤纶套。图5-15所示为镀笔的结构。刷镀时，镀笔以一定的相对运动速度在工件表面移动，并施加适当的压力，在镀笔和镀件的间隙中有镀液流过，镀液中的金属离子在电场力的作用下扩散到镀件表面，在镀件表面获得电子后被还原为金属原子，这些金属原子沉积、结晶，形成了金属镀层。电刷镀时间越长，所得的镀层越厚。

图5-14 不同形状的电刷镀阳极

（2）电刷镀的特点 电刷镀虽然也是金属的一种电沉积过程，其基本原理与普通电镀相同，但是电刷镀和普通的槽镀相比又有自身的特点，具体如下：

1）设备简单、体积小、便于移动。可在现场流动作业，特别适用于大重型零件的现场原地修复或野外抢修。

图5-15 镀笔的结构

2）工艺简单，操作灵活方便。可以全部表面处理，也可以局部表面处理。在镀笔接触到的地方，都可以形成金属或合金镀层，尤其适用于形状复杂表面。

3）生产效率高，刷镀的速度是一般槽镀的10～15倍；辅助时间少；可节约能源，是槽镀耗电量的几十分之一；镀液中金属离子含量高，所以沉积速度快（比槽镀快5～50倍）。

4）操作安全，对环境污染小。刷镀的溶液不含氰化物和剧毒药品，可循环使用，耗量小，不会因大量废液排放而造成污染。镀液性能稳定，对环境污染小，便于储存和运输。

5）劳动强度大，镀液溅洒较多，镀液消耗大。阳极包裹材料消耗大，不适用于大批量生产。

2.电刷镀溶液

电刷镀溶液是电刷镀技术的关键，按其作用可分为预处理液、刷镀液、钝化液和退镀液。

（1）预处理液 预处理液主要包括用于电解脱脂的电净液和电解浸蚀的活化液。

（2）刷镀液 刷镀液使用的金属镀液多达上百种。根据镀层的化学组成可分为单金属镀液、合金镀液和复合金属镀液三类。与普通电镀溶液比较，电刷镀溶液的金属离子浓度高，导电性更好；镀液覆盖能力高，分散能力好；施镀过程中溶液pH值较稳定，镀液成分也稳定，无需调整；同时刷镀液的毒性、腐蚀性小，不燃，不爆，可长期保存。常见电刷镀镍所用镀液及工艺条件见表5-2。

表5-2 常见电刷镀镍所用镀液及工艺条件(www.daowen.com)

续）

（3）钝化液 常用的钝化液有硫酸盐、铬酸盐、磷酸盐等溶液，能够在锌、铝、镉等金属表面形成提高耐蚀性的钝化态氧化膜。

（4）退镀液 退镀液通常是反接电流后，采用电化学的方法，使用退镀液来除去零件表面不合格或多余的镀层。注意退镀时防止镀液对金属基体的过腐蚀。根据需要去除的镀层种类不同，退镀液的组成也不同，其成分比较复杂，种类也很繁多，一般都是由不同的酸类、碱类、盐类、金属缓蚀剂、缓冲剂和氧化剂等组成的。

3.电刷镀的工艺

（1）电刷镀的工艺步骤 电刷镀的工艺流程一般是：镀前预处理→零件刷镀→镀后处理。具体的实施工艺路线为：表面修整→表面清理→电净处理→水洗→活化处理→镀过渡层→镀工作层→镀后处理。

1）镀前预处理后表面修整后的表面粗糙度Ra值要在5μm以下。再用机械及化学方法除去表面油污及锈迹，清洗后再用电解脱脂和活化处理。

2）镀过渡层是为了保证镀层与基体结合良好，选用特殊镍、铁、铜等作为底层或过渡层，厚度一般为2～5μm，然后按要求再镀需要的金属镀层，即工作镀层。

3）工作表面最后刷镀的镀层的作用是满足表面的力学性能、物理性能、化学性能和装饰性能等特殊要求，该镀层能直接起耐磨、减摩及防腐的作用。电刷镀的工作镀层较厚，一般为0.3～0.5mm。镀层厚度过大，则镀层与基体结合不良，镀层内应力加大，容易引起裂纹并使结合强度下降，甚至使镀层脱落。如果用于补偿零件磨损而进行电刷镀时，镀层厚度要增加。

4）镀后处理是刷镀完毕要立即进行镀后处理，如烘干、打磨、抛光、涂油等。用来彻底清除镀件表面的水迹和残留镀液等残积物，以保证刷镀零件完好如初。

（2）电刷镀的工艺参数 电刷镀的工艺参数主要有电源极性、镀笔与工件的相对运动速度、刷镀工作电压。图5-16所示为电刷镀的工作现场。

1）电刷镀时，镀笔接直流电源的正极，工件接直流电源的负极，称为正接。

2）电刷镀时，镀笔与工件的相对运动速度的最佳值是10～20m/min。如果相对运动速度太大，则镀液容易飞溅散失，电流效率降低，使沉积速度减慢，甚至镀不上；如果相对运动速度太小，会导致镀层结晶粗糙，甚至烧伤。

3）电刷镀一般通过电压来控制电流参数。电压大小和被镀面积、施镀温度、镀笔与工件相对运动速度有关。一般施镀面积小、施镀温度低、镀笔与工件相对速度小，则电压就越低。

图5-16 电刷镀的工作现场

4.电刷镀的应用

电刷镀不仅可以用于机械零部件的维修，还可以改善零部件表面的力学、物理及化学性能。电刷镀广泛应用于机械、冶金、煤炭、水电、石油、化工、交通等行业。例如，滚动轴承、机床导轨、磨具、轴颈等机械零件通过电刷镀可以提高其硬度、耐磨性或对其受损部位进行修补。