刷镀机是一种通过局部电解沉积金属层的设备，主要用于修复、装饰或功能性镀层加工。其核心特点是无需将工件完全浸入电解液，而是通过移动的刷子直接接触工件表面，形成微小电解池完成电镀。以下是其工作原理、技术特点及典型应用：

一、刷镀机的工作原理

1. 电解反应基础

   • 阳极：特制刷毛（含镀层金属或惰性材料）浸入电解液，作为金属离子释放源。
   • 阴极：待处理的工件表面接触刷毛，金属离子（如Cu²⁺、Ni²⁺）在电流作用下还原沉积。
   • 电解液：含金属盐（如硫酸铜、氯化镍）、导电剂（明胶）、添加剂（光亮剂、pH调节剂）。

2. 关键参数控制

   • 电流密度（mA/cm²）：决定镀层沉积速度（通常0.5~5 A/cm²）。
   • 刷压：刷毛与工件的接触压力（影响电解液渗透和电流分布）。
   • 运动轨迹：匀速直线或往复运动，确保镀层厚度均匀。

3. 微电解池形成

   • 刷毛与工件接触区域形成局部电解池（面积约1~10 cm²），实现精准镀层沉积。

二、刷镀机的技术特点

三、刷镀机的典型应用

1. 工业维修领域

• 机械零件修复
  • 案例：修复汽车发动机曲轴轴颈磨损、齿轮齿面剥落。
  • 工艺：刷镀镍/铬恢复尺寸并提高耐磨性。
• 模具修补
  • 案例：注塑模表面镀硬铬（厚度5~10 μm），延长使用寿命。

2. 电子制造

• 电路板局部镀层
  • 案例：BGA焊盘镀金（ENIG工艺），提高导电性和抗氧化性。
  • 应用：PCB金手指镀金、芯片封装引线键合区域强化。
• 微电子器件
  • 案例：MEMS传感器电极镀铂，提升催化活性。

3. 装饰与精密加工

• 首饰镀层
  • 案例：银饰镀金（K金效果）、手表表带镀铑防氧化。
• 光学仪器
  • 案例：镜头镀膜（如增透膜、偏振膜）提升光学性能。

4. 新能源领域

• 锂电池电极修饰
  • 案例：铜箔表面镀镍（NPC工艺），增强电池集流效率。
• 氢能储运
  • 案例：燃料电池双极板镀铂，降低催化电阻。

四、刷镀液的常见类型

五、刷镀机的操作流程

1. 预处理

   • 清洁工件表面（去油、除锈）。
   • 对非导电材料（如塑料、陶瓷）进行导电化处理（如喷涂导电漆）。

2. 配制电解液

   • 按比例溶解金属盐、添加剂，调节pH值和温度。

3. 装夹工件

   • 固定工件，确保刷毛与目标区域充分接触。

4. 启动电镀

   • 开启电源，控制电流密度和刷压，匀速移动刷子进行镀层沉积。

5. 后处理

   • 清洗去除残留电解液，干燥并检测镀层质量（如厚度、附着力）。

六、挑战与解决方案

七、未来发展方向

1. 智能化控制
   • 结合AI实时监测镀层厚度和电流分布，自动调整参数。
2. 环保型镀液
   • 开发无氰、无铬镀液（如柠檬酸基镀镍）。
3. 纳米复合镀层
   • 通过刷镀沉积纳米颗粒（如石墨烯、碳纳米管），提升力学性能。