滚镀不可避免地会受到零件混合周期的影响。混合周期指滚镀时零件从内层翻到表层,然后又从表层翻回内层所需要的时间(可参考往期有关混合周期内容的文章)。而挂镀零件是单独分装的,不存在混合周期的影响。所以,对于某些镀件基体与镀液“相克”的情况,挂镀一般没有问题,而滚镀常常镀不好或很难镀好。可以说,混合周期是影响滚、挂镀镀层质量或施镀难度的主要因素。
例如,钕铁硼材质化学活性较强,若采用简单盐镀液(如酸性镀锌、硫酸盐镀镍等)施镀,存在基体表面氧化(则影响结合力)、基体遭受腐蚀、污染镀液等风险。此即属于镀件基体与镀液“相克”的情况。尽管如此,钕铁硼挂镀基本没有什么障碍,电镀开始后电流直接、无遮挡地施加在镀件上,上镀速度大于表面氧化速度,镀层质量得到保证。可以说,钕铁硼挂镀与普通零件挂镀差异不大。但钕铁硼滚镀就不是这样了,使用简单盐镀液,由于混合周期的存在,当零件位于内层时因电化学反应基本停止而发生基体表面氧化。所以,为保证镀层质量,钕铁硼滚镀会采取一系列措施,如(预镀或直接镀时)尽量选用镀速快的溶液、严格滚筒尺寸、增加滚筒透水性、工序间不间断操作、大电流冲击等(可参考往期有关钕铁硼零件滚镀内容的文章),这相应增加了钕铁硼滚镀的难度。
钢件或锌合金件直接镀无氰碱铜,滚镀比挂镀难度大也是这个道理,即滚镀因混合周期的存在比挂镀更容易发生“置换镀”,则镀层与基体的结合力存在更大的风险。所以,钢件或锌合金件滚镀无氰碱铜,先镀底镍,不用太厚,薄薄的一层即可,则难度大大降低。而挂镀(可能)可以不用。
滚镀酸铜难度较大,生产中应用也不多,其原因未必在于酸铜工艺本身,更主要的是由于其对底镀层要求较高,底镀层做不好对后续镀铜产生较大的影响。滚镀酸铜要求底镀层须达到一定的厚度、均匀度、深度等,以起到基体与酸铜溶液较好的“隔离”作用。否则滚镀过程中当零件位于内层时,因电化学反应基本停止基体可能会承受较大的酸铜溶液腐蚀的风险。滚镀酸铜也是受混合周期影响较大的一个比较典型的例子。而挂镀酸铜对底镀层基本不做刻意要求。
钕铁硼滚镀镍-铜-镍也存在这样的问题。钕铁硼滚镀底镍也是为了“隔离”基体与后续的焦铜溶液,否则因钕铁硼基体化学活性较强,必然会遭受焦铜溶液的氧化腐蚀。所以,钕铁硼底镍层也要求一定的厚度、均匀度、深度等。但底镍层厚的话又会影响磁体的热减磁,这是一个矛盾。可以考虑镀两次焦铜或选用性能更好的无氰碱铜工艺,墨守成规难以使产品质量得到提升。
一种含锌量较高的小零件镀亮镍,不镀底铜,挂镀可得到质量合格的镀层,滚镀则镀层发黑,且滚镀过程中零件表面伴有一定量的气泡产生。这是因为滚镀时受混合周期的影响,零件表面受到了亮镍溶液的置换腐蚀,从而影响了镀层质量。而挂镀时零件单独分装悬挂,其混合周期可视为零,则零件表面电流导通后会在最短的时间内上镀,此时零件受腐蚀程度最小,因而可获得质量合格的镀层。