DÂY CHUYỀN MẠ ĐỒNG

2.1 Cấu trúc tiêu chuẩn của dây chuyền mạ đồng

Một dây chuyền mạ đồng hoàn chỉnh thường bao gồm các thành phần chính sau:

Hệ thống bể mạ (Electroplating Tank System)
Bể mạ thường làm từ nhựa PP chịu hóa chất, bố trí theo dạng inline hoặc dạng carousel bán tự động. Mỗi bể có kích thước từ 100–1500 lít tùy công suất, được trang bị thanh cực âm (cathode bar) và cực dương (anode).

Nguồn điện mạ DC (Rectifier Unit)
Cung cấp dòng điện một chiều ổn định từ 1–30 V, dòng tối đa từ 100–5000 A tùy quy mô. Các dòng máy hiện đại sử dụng bộ chỉnh lưu SCR hoặc IGBT với sai số điện áp dưới 1%, tích hợp chức năng điều khiển qua PLC hoặc SCADA.

Bộ khuấy và tuần hoàn dung dịch (Circulation System)
Sử dụng bơm từ hoặc bơm hóa chất để khuấy trộn dung dịch mạ, giữ nhiệt độ đồng đều và tránh lắng đọng muối đồng. Một số hệ thống tích hợp thiết bị sục khí hoặc cánh khuấy cơ.

Hệ thống gia nhiệt và kiểm soát nhiệt độ
Gia nhiệt bằng điện trở titan hoặc gia nhiệt bằng vòng dầu. Cảm biến nhiệt độ loại PT100 giúp duy trì dung dịch ở khoảng 45–60°C (tùy loại mạ), sai số dưới ±1°C.

Cụm xử lý khí và hút hơi axit (Exhaust System)
Quạt hút công suất lớn kết nối hệ thống ống dẫn và tháp trung hòa (scrubber). Đảm bảo nồng độ hơi acid < 1 ppm trong khu vực vận hành.

Thiết bị xử lý bề mặt (Pre-treatment Station)
Gồm bể tẩy dầu (alkaline cleaning), bể tẩy oxit (acid dipping), và bể hoạt hóa (activation). Đây là bước bắt buộc trước khi mạ để đảm bảo độ bám dính.

Hệ thống điều khiển trung tâm (PLC + HMI)
Điều khiển tốc độ chuyển vật, thời gian nhúng, dòng điện, nhiệt độ và báo lỗi. Các model cao cấp hỗ trợ kết nối Ethernet và giám sát SCADA.

Khung gá/giá treo chi tiết (Jig & Racking System)
Thiết kế theo sản phẩm cần mạ, thường dùng đồng thau hoặc thép không gỉ phủ nhựa PVC chống dẫn điện. Giá treo đảm bảo dòng điện phân bố đều trên bề mặt sản phẩm.

2.2 Nguyên lý hoạt động của dây chuyền mạ đồng

Quy trình của một dây chuyền mạ đồng tuân thủ theo nguyên lý điện phân, trong đó ion đồng (Cu²⁺) được khử và lắng đọng trên bề mặt vật liệu cần mạ:

Bước 1: Xử lý bề mặt trước khi mạ
Chi tiết kim loại hoặc nhựa dẫn điện sẽ trải qua quá trình xử lý bề mặt kim loại màu, gồm các bước tẩy dầu, tẩy oxit, hoạt hóa bề mặt để đảm bảo không còn lớp cản trở độ bám.

Bước 2: Mạ đồng chính
Chi tiết được đưa vào bể mạ đồng điện phân chứa dung dịch CuSO₄ hoặc dung dịch không xyanua (EDTA, pyrophosphate…). Khi dòng điện DC chạy qua, ion đồng từ cực dương (anode) sẽ di chuyển sang cực âm (cathode) là bề mặt vật liệu và kết tủa thành lớp kim loại đồng.

Bước 3: Rửa trung tính và sấy khô
Sau mạ, sản phẩm được rửa bằng nước DI, trung hòa và sấy khô ở 80–120°C nhằm ổn định lớp mạ và loại bỏ nước dư.

Tùy theo độ dày yêu cầu, thời gian mạ có thể từ 5–60 phút, dòng điện từ 1–4 A/dm². Với mạ đồng không xyanua, thời gian dài hơn nhưng an toàn và thân thiện với môi trường hơn.

3.1 Thông số kỹ thuật tiêu biểu

3.2 Các tiêu chuẩn quốc tế áp dụng

Để đảm bảo chất lượng lớp mạ và an toàn môi trường, dây chuyền mạ đồng cần đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật quốc tế sau:

ASTM B548 – Tiêu chuẩn lớp phủ đồng điện phân
Xác định độ dày lớp mạ, độ bám, độ xốp và kiểm tra ăn mòn trong điều kiện môi trường.

IEC 61189-5-3 – PCB Copper Plating Test
Áp dụng cho mạ đồng điện phân trên PCB, kiểm tra độ bám và độ dẫn điện trong môi trường điện tử vi mô.

RoHS 3 – Giới hạn hàm lượng kim loại nặng
Áp dụng với mạ đồng không xyanua, đảm bảo loại trừ hoàn toàn cyanide, chì và các chất cấm khác trong mạ công nghiệp.

ISO 9001 / ISO 14001 / ISO 45001
Quản lý chất lượng, môi trường và an toàn trong sản xuất, vận hành dây chuyền.

REACH – Quy định hóa chất EU
Yêu cầu khai báo và hạn chế các hóa chất có rủi ro cao trong dung dịch mạ và xử lý nước thải.

3.3 Các thương hiệu dây chuyền mạ đồng nổi bật theo phân khúc

Thiết bị dây chuyền mạ đồng

Phân khúc cao cấp – Atotech (Đức)
Chuyên hệ thống mạ đồng điện phân inline cho PCB, tích hợp điều khiển tự động hóa, kiểm soát pH và nhiệt độ cực chính xác. Được sử dụng rộng rãi tại các nhà máy sản xuất điện tử cao cấp toàn cầu.

Phân khúc trung cấp – Uyemura (Nhật Bản)
Cung cấp giải pháp mạ đồng không xyanua, dùng nhiều trong ngành cơ khí chính xác và trang trí nội thất. Tốc độ ổn định, lớp mạ bóng sáng.

Phân khúc phổ thông – Yantai Sanxin (Trung Quốc)
Giải pháp xử lý bề mặt kim loại màu đa dạng, giá thành hợp lý, dễ bảo trì. Hệ thống bán tự động linh hoạt với nhu cầu nhà xưởng vừa và nhỏ.

4.1 Lợi ích kỹ thuật và sản xuất

Triển khai dây chuyền mạ đồng mang lại hàng loạt lợi ích đáng kể về hiệu suất và chất lượng sản phẩm:

Tăng độ dẫn điện và hiệu suất mạch
Trong PCB, lớp mạ đồng điện phân giúp tạo lớp đồng dẫn ổn định từ 5–30 µm, đảm bảo khả năng truyền dẫn điện áp cao, giảm điện trở đường mạch.

Cải thiện độ bám dính lớp phủ và hàn linh kiện
Quá trình xử lý bề mặt kim loại màu trước mạ tạo độ sạch hoàn hảo, tăng khả năng liên kết lớp mạ với nền vật liệu, giảm lỗi bong tróc sau hàn.

Tăng khả năng chống ăn mòn và tuổi thọ
Lớp mạ đồng không xyanua giúp bảo vệ bề mặt khỏi môi trường ẩm, axit nhẹ và muối biển – đặc biệt hiệu quả cho các chi tiết cơ khí ngoài trời.

Tự động hóa – giảm chi phí nhân công
Dây chuyền có thể đạt tốc độ 2–3 m/min, giảm 60% thời gian thao tác và tối ưu hóa nhân sự vận hành.

Thân thiện môi trường – đạt chuẩn quốc tế
Sử dụng dung dịch mạ đồng không xyanua giúp loại bỏ nguy cơ độc hại, dễ xử lý nước thải, phù hợp yêu cầu RoHS, REACH.

4.2 Ứng dụng trong các lĩnh vực công nghiệp

Ngành sản xuất PCB (Printed Circuit Board)
Lớp mạ đồng điện phân được sử dụng để tạo lớp đồng trên lỗ khoan xuyên (PTH), vết dẫn điện và vùng hàn trong bo mạch điện tử.
Tốc độ mạ chính xác, kiểm soát độ dày lớp mạ từng lớp, phù hợp với sản phẩm SMT cao cấp.

Ngành cơ khí chính xác và linh kiện ô tô
Các chi tiết như vòng đệm, piston, vỏ cảm biến cần lớp mạ đồng để tăng độ bền cơ học, chống oxi hóa và tạo lớp nền cho mạ niken hoặc crôm.

Ngành trang trí nội thất công nghiệp
Các chi tiết trang trí bằng nhôm hoặc đồng hợp kim như tay nắm cửa, bản lề, khung tranh được mạ đồng không xyanua trước khi phủ sơn tĩnh điện hoặc mạ vàng giả.

Thiết bị điện công nghiệp và dân dụng
Thanh cái, chốt tiếp xúc, điểm hàn, dây dẫn được phủ đồng giúp dẫn điện ổn định và giảm phát sinh nhiệt trong vận hành tải cao.

5.1 Kinh nghiệm triển khai đa ngành

ETEK là đơn vị hàng đầu trong tư vấn, chế tạo và lắp đặt dây chuyền mạ đồng cho các ngành công nghiệp từ điện tử, cơ khí đến nội thất.
Với hơn 15 năm kinh nghiệm, ETEK đã triển khai thành công hàng trăm dây chuyền tại Việt Nam và khu vực Đông Nam Á, Trung Đông, Nam Á.

5.2 Cung cấp giải pháp trọn gói – chìa khóa trao tay

ETEK thiết kế dây chuyền theo mô hình turnkey, từ khảo sát mặt bằng – thiết kế layout – chế tạo – vận hành thử – bàn giao.
Hệ thống tích hợp: bể mạ tiêu chuẩn, nguồn chỉnh lưu DC hiệu suất cao, khung gá theo sản phẩm, bộ xử lý khí – nước thải – PLC/HMI trung tâm.

5.3 Thiết bị đạt chuẩn quốc tế – vật liệu bền hóa chất

Toàn bộ thiết bị do ETEK cung cấp đạt chuẩn CE, RoHS, vật liệu dùng nhựa PP dày 12 mm, khung inox 304 hoặc 316 chống ăn mòn hóa chất.
Nguồn DC sử dụng IGBT – thương hiệu từ Đức hoặc Hàn Quốc, sai số điện áp <1%.

5.4 Dễ vận hành – bảo trì nhanh – tích hợp số hóa

Dây chuyền có thể kết nối SCADA, giám sát từ xa qua Ethernet. Giao diện đa ngôn ngữ giúp vận hành dễ dàng, đào tạo nhanh.
ETEK luôn có sẵn linh kiện dự phòng: điện trở, đầu dò pH, cảm biến mực nước, PLC Omron/Siemens.

5.5 Hỗ trợ quốc tế – bảo hành linh hoạt

ETEK cung cấp dịch vụ hậu mãi, bảo hành và bảo trì định kỳ tại khu vực Đông Nam Á, Nam Á, Trung Đông.
Gói bảo hành 18 tháng – hỗ trợ 24/7 – linh kiện thay thế sẵn kho – bảo trì định kỳ 3 tháng/lần

Bài viết liên quan:

Tư vấn các loại dây chuyền mạ khác

Thị trường quốc tế