保证钕铁硼低热减磁率条件下实现镜面光滑的电镀工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种保证钕铁硼低热减磁率条件下实现镜面光滑的电镀工艺，包括S1.前处理；S2.电镀底铜；S3.电镀半光镍层；S4.钝化防腐；S5.电镀酸铜层；S6.电镀亮镍层。本发明专利技术电镀工艺技术将原本不能直接用于钕铁硼基体上电镀的酸性铜镀液，通过铜层打底+镀半光镍+钝化处理工艺，使酸性铜镀液可以应用于钕铁硼上电镀，在保证低热减磁率的情况下改善磁钢粗糙度，增加一种中间铜镀层，该中间镀层(酸铜层)厚2～4μm，磁钢总镀层厚度可维持在10μm以下，不必提升剩磁和矫顽力，有效节约了钕铁硼材料的成本和电镀成本。材料的成本和电镀成本。材料的成本和电镀成本。

【技术实现步骤摘要】
保证钕铁硼低热减磁率条件下实现镜面光滑的电镀工艺

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[0001]本专利技术涉及一种电镀工艺，尤其涉及一种在保证钕铁硼低热减磁率条件下实现镜面光滑的电镀工艺。

技术介绍
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[0002]目前，很多消费类的电子产品马达中都使用了大量的钕铁硼永磁体，一种器件尺寸小、反应精度高的VCM马达就使用了钕铁硼磁体，主要应用在智能手机中镜头聚焦和防抖。VCM马达主要由定子部件和移动部件组成。定子部件：磁石、外壳，移动部件：线圈、镜头载体、后簧片。VCM马达工作原理是在一个永磁场内(钕铁硼磁体提供)，通过调节线圈直流电流大小来控制承载镜头载体运动，从而带动镜头移动，实现清晰成像。工作时，线圈带动镜头在永磁场中运动，定子部件的磁钢会与移动部件线圈、镜头载体接触发生摩擦，会产生一些碎屑粉末。因为镜头是全封闭状态，这些粉末碎屑会积累在镜头玻璃上，造成成像模糊，所以需要一种光滑耐磨的镀层减少粉末的产生。
[0003]钕铁硼永磁体都是采用烧结法生产，但烧结钕铁硼是粉末冶金工艺，烧结后的钕铁硼表面非常粗糙，钕铁硼件经加工时也会留下刀痕、磨痕等，这样加工后的半成品粗糙度VDI等级在15级以上，需要电镀镀层覆盖来改善粗糙度。另外小零件磁钢的低热减磁率电镀技术为保证磁性能镀层都较薄，一般7
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10μm左右，过薄的镀层不能使钕铁硼基体彻底平整，通常粗糙度VDI3400等级都大于10级。要实现钕铁硼镜面光滑需要大大加厚镀层，镀层厚度会达到15μm以上，但是受公差范围限制，要想镀层加厚只能加大酸洗量，这会损失磁钢的磁性能，镍镀层加厚又会屏蔽一部分磁性能，两者叠加损失的磁性能已经高于热减磁的损失。总之加厚镀层就要提升磁性能，造成成本大大提高。

技术实现思路
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[0004]为解决以上问题，可从钕铁硼基体、加工和镀层三方面去做。本专利技术从电镀镀层方面着手，因为粗糙度的机理是镀层的整平性，而酸性铜就有很好的整平性，但是镀液本身的强酸性会腐蚀钕铁硼，所以酸铜只能作为中间层，其他镀层打底。本专利技术在电镀过程中使用不同的镀层搭配组合，从而使表面整平性有很大提升，同时增加钝化防腐工艺，确保酸铜溶液不腐蚀钕铁硼基体，开发出镀层厚度在10μm以下就能快速整平的电镀工艺技术。
[0005]本专利技术由如下技术方案实施：保证钕铁硼低热减磁率条件下实现镜面光滑的电镀工艺，包括
[0006]S1.前处理；
[0007]S2.电镀底铜：将S1处理后的产品在羟基乙叉二磷酸80
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150g/L、氢氧化钾100
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200g/L、铜离子8
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22g/L的电镀液中，控制电流60
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80A，转速10
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18r/min电镀，使用X光膜厚仪测量控制底铜厚度3μm
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4μm；
[0008]S3.电镀半光镍层：将S2处理后的产品在硫酸镍280
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350g/L、氯化镍40
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60g/L和硼酸40
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50g/L的电镀液中，控制电流20
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30A，转速10
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18r/min电镀，使用X光膜厚仪测量控制
半光镍层厚度1μm
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3μm；
[0009]S4.钝化防腐：S3处理后的产品浸入质量浓度为0.1
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1％的碱性溶液钝化20
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60s；
[0010]S5.电镀酸铜层：将S4处理后的产品在硫酸铜80
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250g/L、氯化钠0.1
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10g/L、硫酸50
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150g/L的电镀液中，控制电流25
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40A，转速10
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18r/min电镀，使用X光膜厚仪测量控制酸铜厚度2μm
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4μm；
[0011]S6.电镀亮镍层：将S5处理后的产品在硫酸镍280
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350g/L、氯化镍40
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60g/L、硼酸40
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50g/L的电镀液中，控制电流20
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30A，转速10
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18r/min电镀，使用X光膜厚仪测量控制镍厚度2μm
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3μm。
[0012]优选的，每一个工序后产品都经过至少3级纯水洗净，防止相互污染。
[0013]优选的，前处理工序是将钕铁硼产品依次经过1
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3m％的761金属除油剂溶液清洗，1
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3m％的稀硝酸清洗，10
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20m％氟化氢铵活化剂清洗和超声波清洗。
[0014]本专利技术的优点：
[0015]1、本专利技术电镀工艺技术将原本不能直接用于钕铁硼基体上电镀的酸性铜镀液，通过铜层打底+镀半光镍+钝化处理工艺，使酸性铜镀液可以应用于钕铁硼上电镀，在保证低热减磁率的情况下改善磁钢粗糙度，增加一种中间铜镀层，该中间镀层(酸铜层)厚2～4μm，磁钢总镀层厚度可维持在10μm以下，不必提升剩磁和矫顽力，有效节约了钕铁硼材料的成本和电镀成本。
[0016]2、本专利技术加入中间镀层后可显著降低粗糙度VDI等级，由原来的10级以上，降低到0
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3级，且中性盐雾试验结果等同原技术，磁钢的热减磁率与原技术相同。
[0017]3、本专利技术电镀该中间镀层(酸铜层)使用高浓度酸性金属盐镀液，适合滚镀，大电流冲击下也不会出现烧焦，使用电流密度范围在0.2～1.0A/dm2上镀速度快生产效率高。
附图说明：
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为对比例和实施例1产品外观对比图；
[0020]图2为对比例和实施例1产品的粗糙度测试结果图；
[0021]图3为对比例产品放大2500倍镀层断面电镜图；
[0022]图4为实施例1产品放大2500倍镀层断面电镜图；
[0023]图5为实施例4产品放大2500倍镀层断面电镜图；
[0024]图6为实施例1和实施例4产品24h中性盐雾试验结果图。
具体实施方式：
[0025]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]以下实施例中，涉及到的电镀液和钝化防腐液成分分别为：
[0027]底铜电镀液：羟基乙叉二磷酸100g/L、氢氧化钾150g/L、铜离子15g/L；半光镍电镀液：硫酸镍280g/L、氯化镍40g/L和硼本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.保证钕铁硼低热减磁率条件下实现镜面光滑的电镀工艺，其特征在于，包括S1.前处理；S2.电镀底铜：将S1处理后的产品在羟基乙叉二磷酸80
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150g/L、氢氧化钾100
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200g/L、铜离子8
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22g/L的电镀液中，控制电流60
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80A，转速10
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18r/min电镀，控制底铜厚度3μm
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4μm；S3.电镀半光镍层：将S2处理后的产品在硫酸镍280
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350g/L、氯化镍40
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60g/L和硼酸40
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50g/L的电镀液中，控制电流20
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30A，转速10
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18r/min电镀，控制半光镍层厚度1μm
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3μm；S4.钝化防腐：S3处理后的产品浸入0.1
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1m％的碱性溶液钝化20
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60s；S5.电镀酸铜层：将S4处理后的产品在硫酸铜80
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250g/L、氯化钠0.1<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王福运，梁晓军，孟召霞，风兰，王伟，刘涛，韩明磊，孙博，
申请(专利权)人：包头市金蒙汇磁材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：