参数设计在电镀金参数选择中的应用*

陆晓强，冀 勉

(河南质量工程职业学院 机电工程系，河南 平顶山 467001)

1 引言

在镀金工序中，为了生产抗腐蚀的保护层，并具有导电性，常常要求镀层厚度不能低于50μm［1］。由于金的价格很贵，所以成本目标是零件的最小化镀金量。我们通过大量试验发现，利用参数设计的方法可以把镀层厚度调整到50μm上。

2 试验设计

设定输出响应为镀层厚度Y(μm)。根据实践经验和观察，选择8个可控因素和水平，如表1所列。选择误差因素和水平，如表2所列。

表1 可控因素水平表

表2 误差因素水平表

在镀槽内，对每个镀件不同放置位置(误差因素，N)的镀层厚度进行测量，得到2处的镀层厚度数据，内、外表设计试验设计及测试结果如表3所列［2］。

表3 试验设计和测试结果

(续)表3 试验设计和测试结果

3 数据分析与处理

根据试验结果计算得到信噪比响应和均值响应，如表4和表5所列。

表4 信噪比响应表

表5 均值响应表

根据响应表中的结果，进行如下优化［3］。

(1)减小围绕均值的波动(信噪比最大化)由表4可知，因素A、D、E和G对系统有较大的影响，所以取A1D1E3G1，以使信噪比最大。

(2)把均值调整到目标值上 由表5可知，因素B和因素H都对均值有较大影响，而对信噪比的影响较小，又由于因素B(电流密度)较因素H(镍浓度)更易于调整，所以因素B是最理想的均值调整因素，而H1为最低镍浓度(600%)，可选它用于降低镀镍的成本。此外，选择C1(最低温度)降低工序操作的成本，选择F3(最大化装载量)使工序的生产量最大。因此，确定最佳因素组合为A1B1C1D1E3F3G1。为估算工程平均，采用估算信噪比较大的因素A、D、E和G。优化组合的估算值为:

因初始条件为A2B2C2D2E2F2G2H2，其估算值为:

收益为:

在进行优化条件和初始条件的验证后，对两种组合进行信噪比计算，实际收益达到了18.25 dB，并且再现性较高，保证了镀层厚度稳定在50μm。

4 结语

参数设计是工业生产和工业设计中的一种有效工具，本文对镀金工序中镀层厚度最小化进行参数设计，分析不同试验条件下的信噪比等指标，确定了最佳条件，提高了镀金工艺的质量。

［1］ 安茂忠.电镀技术与应用［M］.北京:机械工业出版社，2007.

［2］ 陈立周.稳健设计［M］.北京:机械工业出版社，2000.

［3］ 李泳鲜.三次设计中望目特性信噪比的讨论与改进［J］.机械设计，2001(1):10-12.