前言/序言
电镀曾经是一个备受争议的行业。电镀技术也曾经被认为是面临淘汰的技术。但是所有对电镀的误解和偏见，都随着电镀在现代制造全产业链中不可或缺地位的确立而消解了。社会发展史告诉我们，一个时代大量应用的材料和工具，决定了这个时代的面貌，标志着这个时代的先进程度。
社会如此，一个行业亦如此。电镀领域应用的材料和工具，决定电镀技术和产业的先进程度。本书在介绍电镀基本理论和工艺的同时，重点介绍电镀装备。电镀装备在装备产业中是一个很独特的领域，确实需要一本书讲清楚。
先说原理。
电镀的基础理论是电化学，其应用机理是电极过程动力学。电化学研究的是电解质体系中电极界面发生的能量交换现象，涉及电极界面中各种离子的还原过程，即离子在电极附近获得电子还原为原子的过程。这一过程的应用价值在于可以将金属离子还原为金属原子，进而形成金属结晶，最终成为具有实用价值的镀层。
这一过程是增量制造过程，而且这种增量过程以原子尺度为基础，是目前所有增量制造中最精细的制造过程。正是这种独特的技术，使其在现代高端制造中有许多重要的应用，如在纳米尺度实现半导体电子线路的金属互连、在纳米尺度模型内实现微电铸制造、在微米尺度实现大面积金属箔连续制造等。这种以原子尺度实现增量制造的技术特点，使其在微电子制造中具有重要的应用价值。而这种独特的原理在其他任何加工技术中都不具备。现在这种观点已经为大家所接受。
再说工艺。
工艺是实现设计和技术的具体操作流程，因此也叫工程。电镀在原理和生产流程中，与其他制造业有很大的不同，具有独特性。
传统机械制造行业的各加工工种，大都由一台单机就能实现产品的加工生产。有标准和专业的工具和装备，其加工过程比较单一，例如车、铣、刨、磨等，都有针对产品制定的工艺，用一台单机就可以完成产品的制造。电工、木工等也都有操作规程或工艺，也有相应的各种工具和装备，也都可归于专用工具和装备。
而电镀加工与这些工种不同，电镀生产的工艺流程较长，涉及的资源很多，包括电、水、汽、气等；过程包括机械过程、化学过程等；加工对象包括金属材料、非金属材料、半导体材料等。而金属材料又涉及黑色金属、有色金属、轻金属、贵金属等；非金属材料则涉及塑料、陶瓷、纤维等。针对不同的材料有不同的工艺，而实现这些工艺过程就要有各种装备作为保障，由这些材料的分类和组合就可以推知电镀工艺有多少种类，其工具和装备品类必然是众多的，并且到现在也没有完整的和成系列的关于电镀及其装备的标准。
针对每一种基体材料，都要有相应的工艺文件或规范；即使同一种材料，根据不同结构也要有不同的工艺。这种工艺变动或调整不仅发生在主工作工位，而且要在全流程中做出调整或变动，包括前处理流程、主工作流程、后处理流程等。其变动和调整大多涉及工艺参数的变动，有些涉及电镀液所有成分的变动，包括工艺配方的变动等，因此电镀装备也会进行相应的调整或变动，至少是工具和装备工艺参数的调整或变动。而这些工具或装备选用是否恰当、工况是否正常，则直接决定了电镀工艺过程能否实现和电镀质量。
最后说装备。
电镀装备包括通用工艺装备、工艺保障装备、强化工艺过程装备、专用工艺装备、创新工艺装备等。具体到与工艺规范相关的设备，品种更加繁多，从整流电源到电镀槽体、从电镀挂具到电镀阳极、从阴极移动到镀液搅拌、从过滤设备到强化过程的超声波、从现场检测到电镀工艺研发试验和检测装备等，应有尽有。更不要说将这些装备组成一条完整的电镀生产线，尤其是全自动电镀生产线，甚至还要向智能化生产线发展。
每一类装备都有许多内容解读，需要根据产品的要求来选型或设计。除了可借用装备业中的标准设备（如通用电源控制柜、整流装置、温度控制装置、烘箱、过滤机等）以外，很多设备都需要根据产品和用户要求进行设计和定制。而有些高端专用工艺设备，由于涉及专利和技术保密，只能由研发单位自己制造，或向专业的高端电镀装备企业购买。典型的包括芯片电镀设备、高端印制板电镀装备等。凡此种种，使电镀工艺装备成为一个独特的行业，需要专门关注和研究。
遗憾的是，关于电镀装备方面的讨论和介绍，大多散见于各类电镀技术书籍中的某个章节，鲜有专门讨论电镀装备的著作。即使有专门讨论电镀工艺又介绍电镀设备的书籍，也只是罗列电镀工艺，然后脱离工艺讲设备的功能和特性，是以设备论设备，没有从整体上系统说明装备是根据原理以相应的结构来实现工艺的工具。由此，编著一本关于电镀技术与装备的著作，就很有必要了。
本书的特点是对每一种装备都将其作用结合电镀技术原理和工艺进行了解读，这对更好地应用和改进电镀装备是极为有效和有利的。这也符合“知其然，知其所以然”的做事原则。从工艺原理上了解装备为什么如此设计和制造，对更好地发挥电镀装备的作用，保养和使用好电镀装备是十分有益的。
鉴于无锡星亿智能环保装备股份有限公司在电镀自动生产线设计与制造行业三十多年的精耕细作，特别是在设备智能化方面的独到心得，且电镀自动线装备行销国际市场，获得良好声誉，笔者特邀请星亿公司董事长匡优新高工和总经理匡泓工程师一起参与编写本书，以期在理论探讨和实践经验方面为读者提供更多的信息。
我们希望这只是一个开端，由此能引出更多专门讨论电镀装备的著作，更希望看到更多电镀装备创新的产品投向市场，为强化我国现代制造全产业链作出贡献。
由于编者水平有限，书中疏漏之处在所难免，敬请广大读者批评指正！
刘仁志
2024年7月
