淺談不銹鋼電鍍的前處理
2015-7-22 15:54:39 點(diǎn)擊：
不銹鋼極易在空氣中鈍化，生成一種致密的鈍化膜，該鈍化膜具有很好的耐蝕性。隨著各種工業(yè)的發(fā)展，不銹鋼的應(yīng)用擴(kuò)展迅速，從而導(dǎo)致不銹鋼上功能性電鍍的需求不斷增加。不銹鋼電鍍的難點(diǎn)集中在不銹鋼的底層電鍍上。若解決了不銹鋼的底層電鍍，則可采用常規(guī)電鍍方法實(shí)現(xiàn)多層電鍍。而底層電鍍的難點(diǎn)在于不銹鋼的前處理。如果前處理不當(dāng)，往往會(huì)造成鍍層分層、起皮、脫落等現(xiàn)象。
工藝流程工藝流程為：有機(jī)溶劑浸泡除油→水洗→化學(xué)除油→水洗→酸洗→水洗→活化與預(yù)鍍→預(yù)鍍鎳→水洗→鍍銅→水洗→鍍鎳、鍍銀等電鍍→水洗→干燥→包裝。
不銹鋼電鍍前處理的難點(diǎn)在于如何破壞不銹鋼表面的鈍化層及不銹鋼基材的活化。初步確定采用化學(xué)方法處理，徹底破壞不銹鋼表面的鈍化層。然后在預(yù)鍍液中，在不通電的情況下進(jìn)一步活化金屬基材表面，在新的鈍化層尚未生成之前迅速采用電沉積方法鍍上一層金屬鎳，從而實(shí)現(xiàn)不銹鋼的底層電鍍。
前處理主要工序說明有機(jī)溶劑浸泡除油部分不銹鋼零件不能用電化學(xué)除油的方法除油。因?yàn)橛械牟讳P鋼零件經(jīng)電化學(xué)除油后，表面發(fā)烏發(fā)黑，即使用酸洗也不能使其表面變得光亮。為了不破壞不銹鋼表面的光亮狀態(tài)，先用工業(yè)汽油刷洗其表面的油污，清洗后再用工業(yè)洗潔精加熱到５０～７０℃進(jìn)行除油。
化學(xué)除油采用化學(xué)除油再一次去除零件表面的油污。除油的工藝規(guī)范為：ＮａＯＨ６０～８０ｇ／Ｌ，Ｎａ２ＣＯ３２０～４０ｇ／Ｌ，Ｎａ３ＰＯ４５０～７０ｇ／Ｌ，Ｎａ２ＳｉＯ３１０～１５ｇ／Ｌ，５０～７０℃，３～５ｍｉｎ。
除油時(shí)，一定要控制好槽液溫度及時(shí)間。除油時(shí)間過短，不銹鋼表面的油污不能被徹底清除；除油時(shí)間過長，則會(huì)使不銹鋼表面出現(xiàn)粗糙，影響其表面的粗糙度。
酸洗在不銹鋼電鍍前處理過程中，酸洗是必不可少的工序。因?yàn)樗嵯醇瓤梢匀コ讳P鋼表面的銹蝕，又可以破壞其表面的氧化膜，使其表層的基體裸露，預(yù)鍍層的結(jié)合力可大大增加。酸洗的工藝規(guī)范為：３０％的ＨＣｌ２００～３００ｇ／Ｌ，１５～２５℃，２～５ｍｉｎ。
活化活化的目的是去除不銹鋼表面的氧化膜，使其表面活化，保證鍍層與不銹鋼基體有足夠的附著力。活化過程有浸漬活化和陰極活化。我們經(jīng)過試驗(yàn)，對不銹鋼進(jìn)行浸漬活化，使其表面的氧化膜迅速除去，再進(jìn)行電化學(xué)預(yù)鍍處理，快速生成一層鍍層，使鍍層與不銹鋼的附著力大大提高。化學(xué)活化的工藝規(guī)范為：３０％的ＨＣｌ２００～３００ｇ／Ｌ，１５～２５℃，２～５ｍｉｎ。
預(yù)鍍電化學(xué)預(yù)鍍的工藝規(guī)范為：３０％的ＨＣｌ２００～３００ｇ／Ｌ，ＮｉＣｌ２·６Ｈ２Ｏ２００～２５０ｇ／Ｌ，５～８Ａ／ｄｍ２，１５～２５℃，４～６ｍｉｎ。
零件進(jìn)入預(yù)鍍槽后，先不要通電，停放２～３ｍｉｎ后，再通電進(jìn)行預(yù)鍍處理。不銹鋼表面氧化層的生成速率非常快，化學(xué)活化后，有可能在其表面生長一層氧化膜。因此，預(yù)鍍時(shí)零件先在溶液中浸泡，讓溶液中的鹽酸對其表面進(jìn)行又一次活化及零件在溶液中對鎳離子的化學(xué)吸附過程后，再通電發(fā)生反應(yīng)，生成一層薄鎳層。
預(yù)鍍鎳不銹鋼零件預(yù)鍍后，不清洗立即放進(jìn)預(yù)鍍鎳槽中進(jìn)行電鍍處理，這樣才能保證鍍層有好的附著力。預(yù)鍍鎳的工藝規(guī)范為：ＮｉＳＯ４·７Ｈ２Ｏ１４０～２００ｇ／Ｌ，Ｎａ２ＳＯ４·１０Ｈ２Ｏ６０～８０ｇ／Ｌ，ＭｇＳＯ４·７Ｈ２Ｏ３０～５０ｇ／Ｌ，Ｈ３ＢＯ３３０～５０ｇ／Ｌ，ＮａＣｌ１０～１５ｇ／Ｌ，Ｃ１２Ｈ２５ＳＯ４Ｎａ０．１ｇ／Ｌ，ｐＨ值４．５～５．３，０．５～１．２Ａ／ｄｍ２，２０～４０℃，５～１０ｍｉｎ。預(yù)鍍鎳后用流動(dòng)水清洗兩遍再進(jìn)行后續(xù)電鍍。
結(jié)論不銹鋼零件電鍍前處理過程中，活化與預(yù)鍍工序非常重要。采用化學(xué)活化與預(yù)鍍的前處理方法除去不銹鋼零件上的鈍化膜，使其表面生成一層附著力很好的鍍層，從而實(shí)現(xiàn)不銹鋼基材上多種金屬的電鍍。
工藝流程工藝流程為：有機(jī)溶劑浸泡除油→水洗→化學(xué)除油→水洗→酸洗→水洗→活化與預(yù)鍍→預(yù)鍍鎳→水洗→鍍銅→水洗→鍍鎳、鍍銀等電鍍→水洗→干燥→包裝。
不銹鋼電鍍前處理的難點(diǎn)在于如何破壞不銹鋼表面的鈍化層及不銹鋼基材的活化。初步確定采用化學(xué)方法處理，徹底破壞不銹鋼表面的鈍化層。然后在預(yù)鍍液中，在不通電的情況下進(jìn)一步活化金屬基材表面，在新的鈍化層尚未生成之前迅速采用電沉積方法鍍上一層金屬鎳，從而實(shí)現(xiàn)不銹鋼的底層電鍍。
前處理主要工序說明有機(jī)溶劑浸泡除油部分不銹鋼零件不能用電化學(xué)除油的方法除油。因?yàn)橛械牟讳P鋼零件經(jīng)電化學(xué)除油后，表面發(fā)烏發(fā)黑，即使用酸洗也不能使其表面變得光亮。為了不破壞不銹鋼表面的光亮狀態(tài)，先用工業(yè)汽油刷洗其表面的油污，清洗后再用工業(yè)洗潔精加熱到５０～７０℃進(jìn)行除油。
化學(xué)除油采用化學(xué)除油再一次去除零件表面的油污。除油的工藝規(guī)范為：ＮａＯＨ６０～８０ｇ／Ｌ，Ｎａ２ＣＯ３２０～４０ｇ／Ｌ，Ｎａ３ＰＯ４５０～７０ｇ／Ｌ，Ｎａ２ＳｉＯ３１０～１５ｇ／Ｌ，５０～７０℃，３～５ｍｉｎ。
除油時(shí)，一定要控制好槽液溫度及時(shí)間。除油時(shí)間過短，不銹鋼表面的油污不能被徹底清除；除油時(shí)間過長，則會(huì)使不銹鋼表面出現(xiàn)粗糙，影響其表面的粗糙度。
酸洗在不銹鋼電鍍前處理過程中，酸洗是必不可少的工序。因?yàn)樗嵯醇瓤梢匀コ讳P鋼表面的銹蝕，又可以破壞其表面的氧化膜，使其表層的基體裸露，預(yù)鍍層的結(jié)合力可大大增加。酸洗的工藝規(guī)范為：３０％的ＨＣｌ２００～３００ｇ／Ｌ，１５～２５℃，２～５ｍｉｎ。
活化活化的目的是去除不銹鋼表面的氧化膜，使其表面活化，保證鍍層與不銹鋼基體有足夠的附著力。活化過程有浸漬活化和陰極活化。我們經(jīng)過試驗(yàn)，對不銹鋼進(jìn)行浸漬活化，使其表面的氧化膜迅速除去，再進(jìn)行電化學(xué)預(yù)鍍處理，快速生成一層鍍層，使鍍層與不銹鋼的附著力大大提高。化學(xué)活化的工藝規(guī)范為：３０％的ＨＣｌ２００～３００ｇ／Ｌ，１５～２５℃，２～５ｍｉｎ。
預(yù)鍍電化學(xué)預(yù)鍍的工藝規(guī)范為：３０％的ＨＣｌ２００～３００ｇ／Ｌ，ＮｉＣｌ２·６Ｈ２Ｏ２００～２５０ｇ／Ｌ，５～８Ａ／ｄｍ２，１５～２５℃，４～６ｍｉｎ。
零件進(jìn)入預(yù)鍍槽后，先不要通電，停放２～３ｍｉｎ后，再通電進(jìn)行預(yù)鍍處理。不銹鋼表面氧化層的生成速率非常快，化學(xué)活化后，有可能在其表面生長一層氧化膜。因此，預(yù)鍍時(shí)零件先在溶液中浸泡，讓溶液中的鹽酸對其表面進(jìn)行又一次活化及零件在溶液中對鎳離子的化學(xué)吸附過程后，再通電發(fā)生反應(yīng)，生成一層薄鎳層。
預(yù)鍍鎳不銹鋼零件預(yù)鍍后，不清洗立即放進(jìn)預(yù)鍍鎳槽中進(jìn)行電鍍處理，這樣才能保證鍍層有好的附著力。預(yù)鍍鎳的工藝規(guī)范為：ＮｉＳＯ４·７Ｈ２Ｏ１４０～２００ｇ／Ｌ，Ｎａ２ＳＯ４·１０Ｈ２Ｏ６０～８０ｇ／Ｌ，ＭｇＳＯ４·７Ｈ２Ｏ３０～５０ｇ／Ｌ，Ｈ３ＢＯ３３０～５０ｇ／Ｌ，ＮａＣｌ１０～１５ｇ／Ｌ，Ｃ１２Ｈ２５ＳＯ４Ｎａ０．１ｇ／Ｌ，ｐＨ值４．５～５．３，０．５～１．２Ａ／ｄｍ２，２０～４０℃，５～１０ｍｉｎ。預(yù)鍍鎳后用流動(dòng)水清洗兩遍再進(jìn)行后續(xù)電鍍。
結(jié)論不銹鋼零件電鍍前處理過程中，活化與預(yù)鍍工序非常重要。采用化學(xué)活化與預(yù)鍍的前處理方法除去不銹鋼零件上的鈍化膜，使其表面生成一層附著力很好的鍍層，從而實(shí)現(xiàn)不銹鋼基材上多種金屬的電鍍。
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