超低成本滚镀锌合金工艺

个人日记

                                                               金华东威表面处理科技有限公司;卢建湘

         本文总结了传统锌合金电镀工艺方法,分析了目前电镀企业的困惑,提出了改革传统工艺的方法。

现在电镀锌合金传统方法;前处理利用除油剂(磷酸三钠,碳酸钠,枧油,氰化钠,皂角粉)等打光除油,有的直接用纯硫酸除油后,过氢氟酸活化后电镀氰化物碱铜,再电镀中性镍或酸性镍。

现在流行工艺问题及可行办法;

首先前处理;目前使用磷酸三钠,碳酸钠,枧油,氰化钠,皂角粉方法打光的工厂制造、存在一是亮光不佳,时间太长,用皂角粉的厂家皂角粉也很讨厌。使废水处理麻烦。加氰化钠打光有亮光,但氰化钠属违禁药品。不许使用。用硫酸除油则不安全,没有亮光,有时会产生黑膜,还得使用氰化钠和防染盐拉白,给环境造成污染。

改进方法;使用我们公司开发的锌合金抛光除油剂。可以达到以最短时间达到镜面效果,缩短产品电镀到光亮镜面的时间。

锌合金抛光剂是一种金属配件表面抛光剂,由多种表面活性剂、除油剂等组成。外观表现为:乳白色、透明、 膏状液体。 

2、锌合金抛光剂加工质量高,速度快,效果明显,被加工后的零件表面光亮照人,可解决人工抛光不能解决的问题。并且给您的下道工序提供了较好的基础面。 

 3、锌合金抛光剂加工后的金属配件,可有效的去除毛刺,并可使倒角处更加光滑,提高精度和增强工件光泽度等效果。加强流程中磨削力及减少工件氧化。同时使各种普通配件外表更加美观光滑,使用寿命及产品附加值明显提高。 

4、锌合金抛光剂具有多功能化的优点,可除锈,除油,去除氧化物,防锈,清洗,和抛光等多种功能同时完成,可大幅度简化操作工序,直接降低生产成本。 

5、锌合金抛光剂适用于震动(研磨)光饰机,滚动(研磨)光饰机,涡流式(研磨)光饰机,离心(研磨)光饰机,抛光石,研磨石等配套使用。 

6、锌合金抛光剂已通过SGS的检测,符合欧盟ROHS标准,环保无污染,不会对人体及环境造成危害,使用安全方便。

应用:适用于精光工件表面,作业后工件表面可达超精光效果.图片

毛坯活化;建议用氢氟酸和硫酸活化。当然用酸盐活化更好。

 碱铜;锌合金电镀滚镀工序中,氰化碱铜电镀是整个工序中重中之重。一个锌合金电镀厂师傅现场控制水平主要体现他控制碱铜的
水平,笔者根据自己多年锌合金电镀实践略谈几点看法:

锌合金电镀溶液组成及操作条件

镀液组成

范围

标准

氰化亚铜

50/70 g/L

60 g/L

氰化钠

70-100 g/L

85 g/L

氢氧化钠

1-3 g/L

2 g/L

酒石酸钾钠

20-30 g/L

25 g/L

DW-5T光亮剂

6-8mL/L

温度

                                   45-55

电流密度

0.5-4安培/平方分米

阳极

无氧电解铜

首先先谈下主盐成分;

氰化亚铜;笔者认为氰化亚铜宜控制在50-70g/l之间较为合适,亚铜含量高,上铜速度快,生产效率高,但氰化亚铜超过80以上时,
问题也明显增多,起泡的几率加大了很多。氰化亚铜太低时,电镀速度慢,效率低。

    但是铁件打底碱铜一般不建议超过30g/l,因为主盐太高时影响打底层集合力。

氰化钠;作为络合剂,建议氰化钠与氰化亚铜保持一定比例,因为络合1克氰化亚铜需氰化钠1.1克。我们生产一直保持一个系数,即
氰化钠总量
=1.38*氰化亚铜的总量。这时 游离氰含量=1.38-1.1氰化亚铜。 

游离氰含量控制在这个范围,生产一般比较正常,生产时游离氰控制在(0.25-0.3)﹡氰化亚铜都较正常,能保证铜溶解。

游离氰太高,则上铜光亮度不佳,析氢严重,电流效率低,车间气味重。

游离氰太低,低区走位差,容易起泡,严重时阳极钝化,药液发蓝绿色

    酒石酸钾钠:主要是活化阳极,使镀层更细腻,有辅助络合性能,添加量25-30

PH;锌合金电镀滚镀工序中PH很关键,适宜范围10.5-11.5PH值是判断电镀药水正常与否的一个重要指标。电镀师傅现场应该经

注意!

电镀过程中PH一般是会上升的。这时电镀药水处于正常状态。当PH在电镀过程中往下掉时,说明电镀阳极处于不正常状态即阳极钝化。

氰化镀铜阳极反应有两个;一是铜溶解;另一个反应是阳极析氧;2OHˉ-2e=O+2H,因此阳极析氧使氢离子游离下来,致使PH
 
下降。

生产中发现PH下降时应该马上联想到阳极溶解不正常,应该立即采取措施改变现状。不然阳极钝化则以下反应进行;

2NaCN+2HO+2NaOH+O2=2Na2CO3+2NH3

即碳酸盐增加,并伴随有氨味产生。

碳酸盐在氰化物电镀槽中,少量是有益的,它起光亮作用和导电作用。新开的氰化物电镀槽一般都要添加少量碳酸盐以增加导电性能。

但是,碳酸盐超过70以上时,副作用就显现出来,镀层疏松,空隙率高。电镀有时2-3小时电镀铜后试酸还是不行,冒泡,空耗许多
人力和才力。这时并不是镀层不够厚,而是镀层有孔隙。一到后续酸镍电镀时,锌就会烂出来,引起镍发黑。

这时阳极表面有一层致密灰色膜影响阳极溶解,如果不马上采取措施改变现状,阳极面积减少,阳极钝化将更加严重。我亲历过许多
工厂因为铜缸不正常,生产产量出不来,铜板又一个劲的消耗,镍缸又发黑,连续反应!一个厂哪个缸都不正常
!客户还很不满意!
个月下来亏损几十万
!

 金华东威表面处理材料有限公司根据碱铜阳极电镀原理发明的阳极活化剂具有特别的活化阳极成分,可以较好地解决阳极钝化问题。
同时能很快去除碳酸盐,而不必影响生产。相比传统的用石灰处理既省时有具有更好的效果。不必调整
PH。只要控制恰当,平时很少
补氰化亚铜。只补氰化钠和光亮剂即可。非常稳定。

PH太高,超过11.5时,因为锌合金电镀碱铜不可免镀液会有锌杂质,这时容易使电镀层发黄。如果这时温度也高,则电镀很容易起泡。

这时可以用酒石酸中和一下将镀液PH降下来。

光亮剂;DW-5T属于纯有机光亮剂,不含铅。而且其中都添加特有的阳极活化成分,长期使用,可以减少碳酸盐升高的烦恼。DW-5T
 
光亮剂在生产中和氰化钠有相似作用,太多颜色偏白,它的使用可以减少氰化钠的使用量。

DW-5T添加足量时,低区不亮是氰化钠少了。整体不亮或者发蒙是氰化钠过高。

正常情况电镀30-50分钟可以达到近于镜面的亮光,为后续电镀打好基础。

 碱铜光亮剂DX-5也属于纯有机光亮剂,不含铅,但是是单一补加,同样也能达到近于镜面的亮光。特别适合锌合金产品滚镀电镀。

    温度;一般45-55。温度太高时车间环境差,浪费能源,加速氰化钠分解。温度太低则速度慢,效率低,光亮度差

再就是电镀阳极;锌合金电镀滚镀要求电镀速度快,镀层致密。要求阳极溶解正常,因此要求阳极面积足够,不宜直接将铜板挂在阳
极上,而应该将铜板剪成小块放进钛蓝,以增加阳极面积。

平时维护只需补氰化钠,氰化亚铜则靠阳极溶解补充。铜是靠阳极溶解补充镀液的电镀层,镀层致密,平时铜靠补氰化亚铜维持的电
镀药水则镀层不致密,电镀时间长,而且电镀成本高。

实践证明阳极溶解正常的槽液碳酸盐是不会超标的。因为正常溶解的阳极碳酸盐形成机会很少,而且镀液长期要带出消耗。

铜阳极颜色溶解正常是略带暗红色。太亮则游离氰太高。药水发蓝,阳极发绿则游离氰太低。发灰则説明碳酸盐太高。发黑时则有铅杂
质镀层容易有斑点,脆性。

实践证明氰化物镀铜滚镀阳极不宜使用阳极袋。  
   
滚筒一般宜设计成直径小、长型,这样镀层均匀,电镀速度快。

此外导电铜排一般要求较粗,因为锌合金电镀电流比较大。图片  

由于前面前处理已经让产品有好的亮光,加上碱铜使用我们的DW-5T,可以在最短时间让产品达到镜面。一般30-50分钟。然后再配
合我们的中性镍就可以达到真正降低成本的效果了

东威中性镍特点

1.挂、滚镀都可以,镀层白亮、适合PH6.57镀液。添加剂用量省。

2.镀层看来更饱满.低电位与高电位亮光一样好。.容易控制,镀液抗杂性能好,镀液清澈。稳定,处理周期长。镀层不易起斑点。镀层
洁白、光亮。

3.镀层致密性好,抗蚀性能佳。

4.可以光亮镀锌镀层后直接滚镀镍,镀层白皙,光亮,白度超过酸性光亮镀镍。

5.如果采用碱铜然后镀镍工艺。对锌合金电镀对碱铜镀层的厚度和致密性没有太严格的要求。可以缩短电镀碱铜时间。因此,对锌合
金、铝合金的工件尤为适合。

6.常温电镀。节能! 可以在镍上再镀其他镀层。

镀液参考配方;

                   硫酸镍;      90-100g/L

       氯化钠          25-30g/L

                  柠檬酸钠       100-110g/L

                 开缸盐;       30 g/L

                   PH               6.5-6.8

      温度              15-25°即室温

      中性镍光亮剂    1   mlL                  

                  中性镍走位剂           10mlL

      镀液控制建议; 

1.柠檬酸钠太多时镀层有雾,不亮!而且上镀慢或者镀层偏黑,。

2.波美度不宜调太高13-18即可。太高成本增加,稳定性不好。  

3.温度15-22°温度太高时,容易有黑点出现,镀层偏黑。温度太低,上镀慢易结晶,使成分失衡。

4.开缸剂只要在开缸和补给硫酸镍时或者电镀时出现有黑点情况或者镀液浑浊时补加,平时可以不补加。平时补充光亮剂维持镀层亮
光。镀层有一定的亮光。辅助剂有利于走位和除杂,扩大电流范围,防止镀层发黄,黑点及高区少。

5.建议气温较低时应该保持20-35度左右,以免镀液成分结晶使镀液成分失衡。镀液长期生产,如果锌上直接镀镍,则要求温度低于
22度。

6.开缸盐在镀层不白,有黑点时补加。平时宜适当补加。维持镀液的抑锌效果

7.中性镍光亮剂消耗;100-200l/kAh. 辅助剂100-200l/ kAh.

7.PH;控制6.5-7.0,硫酸镍高时可以控制PH6.5,络合盐高时控制PH7。正常控制PH=6.7图片

 

结论;锌合金产品通过采用金华东威表面处理科技有限公司锌合金抛光除油剂抛光打亮,采用东威公司DW-5T碱铜光亮剂在最短时间
将产品镀到镜面光亮,然后利用东威公司中性镍可以锌上直接镀镍的性能,缩短碱铜时间。从而达到降低成本的效果。本工艺简单可
行。节能效果明显。经济效益明显!

当然要滚镀出漂亮的产品还牵涉很多方方面面的问题。以上只是笔者对锌合金滚镀方法的一点体会,所用产品为本公司自己研发。请

专家斧正。我的电话13967406979.欢迎同行交流探讨。http://jxdongxin.b2b.hc360.com

 

 

 

 

 













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