电镀工艺过程是由镀前处理、电镀和镀后处理组成的。其中电镀又包括单层或者多层电镀等工序，在多层电镀工序的工艺流程中，一旦出现电镀故障，工程技术人员要从理论的高度，分析产生故障的可能原因，结合现场的实际状况和一定的诊断方法，通过合理、科学的试验方法，逐项排除，找到故障的真正原因，确定处理故障的合理方法。常用的诊断和试验方法如下：
跳越试验 跳越试验就是跳越电镀过程中某一可能产生电镀故障的工序后，进行电镀试验的方法。例如：电镀工艺流程为：前处理→预镀镍→光亮酸性镀铜→光亮镀镍……，在镀镍过程中出现了发花的现象。 镀镍层发花可能是在光亮镀镍液中产生的，也可能在光亮酸性镀铜中产生的，还有可能在预镀镍或前处理过程中产生。为了找到故障的原因，可以先跳过光亮酸性镀铜，电镀工艺流程修改为：前处理→预镀镍→光亮镀镍……。假设跳过光亮酸性镀铜后，镀镍层发花的现象消失，说明故障产生于光亮酸性镀铜工序(即产生于跳越掉的工序)。同理，可以在前处理后，直接镀光亮镍同时跳越掉预镀镍和光亮酸性镀铜，诊断故障是否与预镀镍有关。使用跳越试验的诊断方法，可以确定部分故障 的起源。 对比试验 对比试验就是用已知没有故障的溶液与可能有故障的溶液进行对比试验的方法。例如，还是以上述镀镍层发花的故障为例，可以在前处理→预镀镍→光亮酸性镀铜后，改用已知没有故障的光亮镀镍液与原来的光亮镀镍液进行对比。若改用已知没有故障的光亮镀镍液后，镀镍层发花现象消失，则故障产生于原来的光亮镀镍液;若改用已知没有故障的光亮镀镍液后，镀镍层发花现象依然存在，则故障产生于光亮镀镍以前的有关工序。然后再用其他的已知没有故障的镀液(或槽液)进行对比试验。例如，用良好的前处理与原来的前处理工序进行一一对比，反复试验，逐工序排除，找到产生故障的真正原因。如上述故障，在把镀件经良好前处理后，跳越掉预镀镍和光亮酸性镀铜，直接进入原光亮镀镍液中电镀。若这样所得的光亮镍层不出现发花现象，说明故障产生于光亮镀镍以前，原光亮镀镍液就没有问题。 在做对比试验时，需要有一个已知的没有故障的镀液(或槽液)，那么，如何获得这种没有故障的溶液呢?假如一个工厂有几条相同的电镀生产线(或槽液)，其中一条(或个)有故障，其他没有故障的话，那么，没有故障的电镀生产线(或槽液)就可以作为“已知的没有故障的生产线(或槽液)”，或者使用合格的原料，重新配制溶液(或槽液)作为“已知的没有故障的溶液(或槽液)”进行对比试验。 改变零件的装挂方式或重新设计挂具试验 俗话说，“七分挂具，三分技术”。有些电镀故障，经常出现在零件的固定部位(或固定区域)或挂具上的确定位置上，出现这种故障时，可以用改变零件的装挂位置、装挂方向或重新设计挂具，来观察故障现象是否变化，逐项予以排除，找到电镀故障的真正原因，需要强调的是，零件材质及几何因素的影响也是非常重要的，表现出来的电镀故障现象有的相似，注意区分。 烧杯试验 烧杯试验是以烧杯为镀槽，一边挂入阳极，另一边悬挂零件进行电镀。试验时，阳极尺寸的大小要适当，选用零件的形状尽可能复杂，使零件表面有明显的高电流密度区和低电流密度区之分，这样，可以从一次试验的零件样板上观察到不同电流密度区的镀层状况，复制大槽中的异常现象，有利于故障的判断分析。 小型槽试验 若烧杯试验和赫尔槽试验反应不出大槽生产中的故障现象时，需要将试验槽的容积放大，常用的有4升、8升、40升槽液体积的小型镀槽试验，实际选择时，要据各工厂的具体情况，同时，又要能反应大槽电镀生产中的故障现象为原则的基础上，尽量选用体积小的试验槽。 小型镀槽电镀试验的操作方法与烧杯试验类似，不仅可以通过改变镀液成分的含量和添加杂质离子来观察对于试片或零件镀层的影响，来确定电镀故障的原因和排除故障的方法。 赫尔槽试验 1939年Hull设计出赫尔槽以来，由于赫尔槽试验效果好，操作简单，所需溶液体积少，并在一次试验过程中可以在宽广的电流密度范围内观察到镀层情况的变化，并能较快地确定获得外观合格镀层的近似电流密度值及其它工艺条件(如温度、pH值等)，是槽液维护、控制、修正及新工艺试验时常用的试验方法。因此，赫尔槽被广泛用于研究溶液主要成分、添加剂的含量以及工艺条件的影响，探明镀液内部产生电镀故障的原因等。此外，赫尔槽还可用来研究镀液的分散能力、覆盖能力、镀层的整平性、韧性和耐蚀性等。它对综合评定镀液的性能极为方便。 赫尔槽的槽液体积，一般可以将常用的赫尔槽分成250mL、267mL、320mL、534mL及1000mL共五种，实际上250mL槽和320mL槽与267mL标准槽是一样的，仅是在槽中液面的高度不同：250mL槽液面高度是45mm，267mL槽液面高度是48mm，320mL槽液面高度是57mm。在我国普遍使用的是250mL赫尔槽，而在美国主要是使用267mL的赫尔槽，在英国主要使用320mL赫尔槽，其原因是在267mL(或320mL)的槽液中添加2克药品，即相当于1盎斯/加仑(美国)的浓度，换算比较方便。而在德国使用的是250mL和1000mL赫尔槽(早在1958年就已经标准化)。 赫尔槽试验的阴极试片材料根据试验的镀液不同可以选用不锈钢、铜片、黄铜片或钢铁试片等材料，阴极试片的尺寸为101mm×63mm，厚度为0.2mm～1mm。赫尔槽中阳极板的尺寸为63mm×63mm，厚度为1mm左右，其材料与生产中使用的阳极材料相同，对于易于钝化的，可以制成瓦楞状或网孔状，以增大阳极面积。赫尔槽试片的表面状况，应尽可能相同，以便于对比，一般在试验前将试片用相同号数的水砂纸(如320#或400#)擦拭，砂磨方向要一致，砂纹要平直，经水砂纸打磨的试片，必须用水冲洗，除去固体颗粒，并用酸活化，以防止不正常现象的出现。 赫尔槽试验液的试验次数不能太多，一般是1-3次，通常情况，贵金属槽液和镀铜槽液的试验次数为1次，镀镍槽液的试验次数最多为3次，以避免槽液成分变化过大，影响试验结果。 在槽液的维护、故障的分析与异常处理时，赫尔槽试验的效果较好，下面以镀镍液为例，说明赫尔槽的试片状况与镀液的情况关系。对于250mL镀镍液的总电流设为2A,若用于测定有机杂质或金属杂质，则采用较小的电流(0.25A)，试验时要求试片在整个DK范围内整片光泽而不应有昏暗，下面列举部分异常，供参考。 1. 若试片的全片均呈光泽但不是镜面光泽，则次级光剂浓度太低(主光剂浓度太低)。 2. 若试片的高DK端形成无光或灰色沉积，而其余部分完全光泽，则是初级光剂浓度太低。 3. 若试片的低DK端形成有暗色条纹或污痕，则是镀液被金属杂质或有机杂质污染或光剂浓度太高。 4. 若试片呈现凹点，则是湿润剂少或有污染(分高DK、低DK区)。 5. 若沉积在高DK端为深灰色至黑色即为烧焦现象，则是溶液的pH值太高、或硼酸太低，或金属离子浓度可能太低。 6. 若沉积不规则，即可能为超过光剂的容许浓度或有机杂质污染或光剂的兼容性差等。 7. 若低DK区镀不上，即均一性不良，则是①有机光泽剂太多(特别是次级光剂太多);②六价铬污染;③其它氧化剂影响(如双氧水、硼酸盐等)。 8. 若低DK区镀层呈灰黑色，则是铜杂质的含量太高。 9. 若低DK区镀层呈灰黑色，同时还有一些条纹出现(含量低时条纹不明显)则是锌杂质的含量高。 10. 若高DK区脆裂，低DK区无镀层，则是六价铬杂质太高。 11. 若高DK区有黑色条纹，低DK无镀层，则是NO3-杂质的污染。 此外，用赫尔槽试验还可帮助确定镀液中某些成分的最佳含量、选择适宜的电镀工艺条件、确定镀液中添加剂和杂质的含量，以及帮助分析故障原因、预测电镀故障和测定镀液的分散能力、覆盖能力及整平能力等。 在找出电镀故障原因之后，确定故障的处理方法非常重要，一种故障有时可用几种方法或一种方法可在不同条件下进行排除，此时，有必要用赫尔槽试验或辅之其它小试验来确定：① 哪种方法处理后的镀液性能最好;② 哪一种方法处理成本最低;③ 哪一种方法处理时间最短;④ 哪种方法处理操作最简便。
