素材基座電鍍工藝淺析

王 穩(wěn) 苗現(xiàn)華

[摘要] 本文以素材基座為例,著重分析了其工藝過(guò)程,對(duì)其關(guān)鍵因素進(jìn)行分析。并對(duì)工藝過(guò)程中遇到的問(wèn)題,提出了有效的解決方案。

[關(guān)鍵詞] 塑膠 電鍍 成品基座

素材基座被廣泛應(yīng)用,而其電鍍成為關(guān)鍵技術(shù)之一。通過(guò)電鍍,不僅給予工件美麗的外觀更重要的是其有良好的耐蝕性、導(dǎo)電性和耐磨性等。

1 素材基座電鍍的工藝

電鍍前處理:除油→親水→粗化→中和→膠體鈀活化→解膠→化學(xué)鎳。

電鍍處理:焦磷酸鹽鍍銅→硫酸鹽型全光亮鍍銅→半光亮鎳→光亮鎳→光鉻。

(1)除油。除油是通過(guò)乳化反應(yīng)、皂化反映以及溶劑溶解等原理除去工件表面的各種有機(jī)、無(wú)機(jī)油污等。除油包括有機(jī)溶劑除油、化學(xué)除油、電化學(xué)除油、超聲波除油等。在塑料電鍍中經(jīng)常用到的是超聲波化學(xué)除油。

(2)親水。親水是通過(guò)硫酸的磺化反應(yīng),使增加工件表面的親水性達(dá)到更好的粗化效果。

(3)粗化。粗化的種類(lèi)有機(jī)械粗化、化學(xué)粗化、有機(jī)溶劑粗化。其中化學(xué)粗化使用最為廣泛,幾乎95%以上的塑膠電鍍都采用化學(xué)粗化?；瘜W(xué)粗化溶液從成分含量上分為高硫型和高鉻型粗化。粗化的好壞對(duì)鍍層結(jié)合力的影響非常大。所以要嚴(yán)格控制好各種參數(shù)以及成分含量。一般高鉻酐型粗化液硫酸控制在380～420克/升,鉻酐控制在400～440克/升在生產(chǎn)過(guò)程中,會(huì)有三價(jià)鉻的生成,當(dāng)三價(jià)鉻濃度增加到50克/升以后溶液的粗化速度就相當(dāng)慢,很難達(dá)到較好的粗化效果,所以在生產(chǎn)中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格的控制三價(jià)鉻的含量。

(4)中和。中和是去除工件表面或者深凹處殘留的六價(jià)鉻,以免造成工件漏鍍或污染后續(xù)槽液。

(5)膠體鈀活化。通過(guò)粗化后的表面,經(jīng)過(guò)此溶液時(shí),表面微觀凹位就會(huì)沉積上,沒(méi)有活性的膠態(tài)鈀。這種膠態(tài)鈀的具有有催化活性的金屬鈀,被錫離子膠體包圍著。要使膠態(tài)鈀得到活性,應(yīng)將工件放在含有氫離子或者氫氧根離子的溶液中,浸漬數(shù)秒到一分鐘,以露出活性鈀。膠體鈀活化液使用過(guò)程中,由于二價(jià)錫的消耗及氧化,易造成溶液分層或失去活性,故因嚴(yán)格控制鈀和二價(jià)錫的含量。一般控制鈀濃度在40PPM左右,控制錫離子在2。5克/升左右。一般溫度控制在18～24℃。

(6)解膠。是利用氫離子或者氫氧根離子的水解作用,露出具有催化活性的金屬鈀。常的解膠溶液按成分分為:硫酸型、鹽酸型和氫氧化鈉型。解膠過(guò)度或不足均有可能造成漏鍍,所以要嚴(yán)格控制解膠液濃度,溫度和解膠時(shí)間。

(7)化學(xué)鎳。化學(xué)鎳是利用金屬鈀的催化作用,促使化學(xué)鎳?yán)镞叺拇吴c與鎳離子發(fā)生氧化還原反應(yīng),鎳離子被還原為金屬鎳原子沉積在具有催化活性的工件表面。常用的化學(xué)鎳配方為:

七水硫酸鎳28～32克/升

次亞磷酸鈉13～15克/升

氯化銨35～40克/升

擰檬酸鈉40～50克/升

PH8.0～8.5

溫度38～42℃

(8)焦磷酸鹽鍍銅?；瘜W(xué)鎳層很薄,如果直接進(jìn)入酸銅缸,容易因?yàn)樗徙~缸的電流密度大而導(dǎo)致掛具位化學(xué)鎳層不能夠承受大電流而擊穿,導(dǎo)致導(dǎo)電不良。焦銅的電流密度很小,工件經(jīng)過(guò)小電流預(yù)鍍一層銅,不僅可以增加工件表面金屬層的導(dǎo)電性,而且可以增加一定的底層鍍層厚度。

生產(chǎn)中控制焦磷酸鉀210～240克/升

焦磷酸銅32～36克/升

PH9.0～9.4

溫度48～52℃

電流密度0.5～1.5A/DM²

要嚴(yán)格控制各成分含量在范圍內(nèi),否則就會(huì)使鍍層燒焦發(fā)紅粗糙等不良現(xiàn)象出現(xiàn)。為了陽(yáng)極泥引起麻點(diǎn)等現(xiàn)象,陽(yáng)極鈦籃一定要用2～3層陽(yáng)極袋裝好,并伴隨著5μ以下的棉芯連續(xù)過(guò)濾。要增加極限電流密度上限值,給予連續(xù)的空氣攪拌也是必須的。

(9)酸銅。酸銅是指酸性硫酸鹽鍍銅,由于其鍍層光亮性,柔韌性,延展性,導(dǎo)電性等都很優(yōu)良,而且它適合于做很多種鍍種的中間鍍層,所以酸銅電鍍界中運(yùn)用非常廣泛。在塑膠電鍍中,酸銅的作用也非常重要。由于其光澤性好,整平性和深鍍能力都非常好,所以塑膠電鍍利用酸銅來(lái)得到全光亮的鍍層。

酸銅的主要成分含量如下:

硫酸銅180～220克/升

硫酸68～72克/升

氯離子60～100PPM

溫度20～26℃

光亮劑適量

(10)多層鎳。一般在防護(hù)裝飾性電鍍中,為了滿足客戶的不同需求,人們采用了多種多層鎳的組合方式以達(dá)到客戶的不同防護(hù)要求。

(11)鉻。鉻是銀白色來(lái)藍(lán)光的金屬,具有非常強(qiáng)的反光性能。在大氣環(huán)境下容易生成一層鈍化膜,在膜的保護(hù)下,能夠長(zhǎng)期保持非常美麗的金屬光澤,是防護(hù)裝飾鍍層中運(yùn)用最廣的鍍種之一。在電鍍行業(yè)中,鍍鉻的種類(lèi)很多,在這里我們只談在塑膠電鍍中運(yùn)用居多的裝飾六價(jià)鉻、裝飾三價(jià)白鉻、環(huán)保三價(jià)黑鉻幾種。

2 電鍍過(guò)程中存在的問(wèn)題和解決方案

一般存在的性能問(wèn)題有:CASS不過(guò)關(guān)、鍍層厚度達(dá)不到客戶要求、附著力達(dá)不到要求,即有大面積鍍層脫落、冷熱循環(huán)不過(guò)關(guān);尺寸問(wèn)題就是尺寸不合格,影響裝配。我們主要是通過(guò)以下方式解決問(wèn)題的。

2.1雜質(zhì)、麻點(diǎn)。這是外觀問(wèn)題中最常見(jiàn)的,主要就是因?yàn)楦滓翰桓蓛?這就要經(jīng)常清缸,可是清缸的成本太高,而且污染嚴(yán)重,所以在客戶可以接受的不良比例范圍內(nèi),就可以放行。

2.2 CASS不過(guò)關(guān):CASS就是鹽霧試驗(yàn)中的銅加速試驗(yàn),不過(guò)關(guān)就是在鉻層有腐蝕現(xiàn)象,主要原因是鉻層鍍的太薄,微孔數(shù)量達(dá)不到10000,只要把鉻層鍍厚就可以了。

2.3厚度不合格?？蛻魧?duì)Cu、Ni、Cr的厚度都做了要求,如果有一層厚度達(dá)不到客戶要求都不可以出貨,解決方案就是在鍍層不合格的一層適量延長(zhǎng)走機(jī)時(shí)間。

2.4附著力不合格。就是在做附著力試驗(yàn)時(shí),有大面積鍍層脫落,一般是因?yàn)殄儗渝兊奶?只要適量鍍厚一點(diǎn),為了節(jié)約成本,一般把銅層鍍厚一點(diǎn)就好。

2.5尺寸不合格。如果素材尺寸是符合素材標(biāo)準(zhǔn)的,而電鍍后的基座尺寸不合格,一般有兩種可能,一是尺寸偏大,那就是電鍍的時(shí)候電位太高,或走機(jī)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),只要在上掛基座的時(shí)候避開(kāi)高電位區(qū),按比例減少走機(jī)時(shí)間;二是尺寸偏大,原因在于電鍍時(shí)電位太低,或走機(jī)時(shí)間太短,解決方案是上掛基座時(shí)避開(kāi)低電位區(qū),再適量延長(zhǎng)走機(jī)時(shí)間。

當(dāng)然,工藝過(guò)程是不斷完善的過(guò)程,在以后的工作中,我們將進(jìn)一步完善各工藝步驟。

參考文獻(xiàn):

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