電鍍是重要的表面工程技術之一,在現代科學技術高度發展的今天仍不失其重要地位,并繼續展現出頑強的生命力和良好的發展前景。但隨著科學技術的高速發展,機械制造工業、電子工業以及其他高新技術產業對產品和產品表面提出了更多、更高的要求,電鍍也從一般的裝飾防護向高耐蝕、精飾及功能化方向發展。電鍍新工藝、新技術、新材料和新設備不斷被開發研制,企業迫切希望將傳統電鍍工藝與當代新材料、新技術相結合的新興電鍍技術應用于實際生產,為此機械工業出版社組織湖南工程學院、湘潭電機集團公司電鍍熱處理公司、江南機器廠、三湘電子公司、長沙軍工民用研究所、廣州二輕工業研究所的同行編寫了《電鍍實用工藝守則》一書。
《電鍍實用工藝守則》主要介紹了電鍍實用工藝的適用范圍、配方與工藝條件、鍍液配制方法、鍍液維護管理方法、操作過程、操作說明、常見故障分析與排除、鍍層質量要求、不合格鍍層的退鍍與返修。內容包括常用電鍍掛具及輔助極的設計與使用,電鍍鋅、電鍍銅、電鍍鎳、電鍍鉻、電鍍錫、電鍍貴金屬、合金電鍍、非金屬材料電鍍、金屬轉化膜、汽車鋁輪轂電鍍、特種材料電鍍、電鍍后處理的工藝守則,以及電鍍安全操作規程。本書具有很強的生產適應性,針對性和實用性強。
《電鍍實用工藝守則》一書由機械工業出版社出版。
2.1.3 堿性鋅酸鹽鍍鋅鍍液的配制與維護
1. 堿性鋅酸鹽鍍鋅鍍液的配制
1)將所需量的氫氧化鈉倒入配制槽中,加入需配制鍍液體積1/3的水,攪拌至氫氧化鈉完全溶解。冬天最好用熱水溶解。
2)在另一容器中,將所需量的氧化鋅用少量水調成糊狀,在攪拌條件下逐漸加入熱的氫氧化鈉溶液(配制槽)中,至全部溶解,然后加水稀釋至所需配制體積。
3)待鍍液冷卻至35℃以下時,將1~3g/L的鋅粉在攪拌條件下撒入鍍液中,繼續攪拌20~30min,靜止4~6h后過濾。
4)加入所需量的DE添加劑、光亮劑或DPE添加劑、三乙醇胺,攪拌均勻后,用瓦楞形陰極以低電流密度(0.1~0.5A/dm2)電解處理數小時,試鍍合格后即可投入生產。
2. 堿性鋅酸鹽鍍鋅鍍液的維護及雜質去除
(1)鍍液維護
1)鍍液要定期分析化驗、過濾和及時加料調整。一般應每星期分析化驗調整一次,每月過濾一次。所用氧化鋅應是質量分數在98%以上的工業一級品。氫氧化鈉要用純度為質量分數95%以上的塊狀或片狀固體堿。控制Zn:NaOH為1:10(質量比)左右。
2)鋅陽極應采用純度為質量分數99.98%以上的一級精鋅,并采用滌綸布袋裝好掛入鍍液中,以防止陽極泥渣落入鍍液中。鍍液較長時間不工作時,陽極應取出并浸入清潔自來水中,防止陽極化學溶解,造成鑄與氫氧化鈉含量比例失調,致使鍍液不穩定。
3)鍍液溫度必須控制在工藝規范內,有條件時最好能配備降溫裝置,控制鍍液溫度在30℃以下工作。
4)要防止陽極銅掛鉤浸入鍍液中。當發現有工件或掛具掉入鍍槽中時,要及時打撈出來,以防止銅等金屬雜質污染鍍液。
5)每隔半年至一年要去除一次碳酸鈉,一般可在冬季寒冷季節進行。
(2)去除雜質
1)銅雜質:當鍍液中含有較多的銅雜質時,會使鍍層粗糙、元光。銅雜質較少時,可采用0.1~0.2A/dm2的小電流密度電解處理去除;銅雜質較多時,可加入0.5~1g/L鋅粉置換去除。采用鋅粉置換處理時,應在通風良好的情況下進行,加入鋅粉時要劇烈攪拌20~30min,靜置2~4h后立即過濾鍍液。靜置時間不宜過長,以免銅雜質重新溶解在鍍液中。
2)鉛雜質:鉛雜質的存在會使鍍層發黑、無光。通常可加入0.1~0.5g/L的試劑級硫化鈉,使之生成硫化鉛沉淀而去除。加入前,要將硫化鈉溶解于水并稀釋100倍,然后邊加入邊劇烈攪拌,加完后繼續攪拌20~30min,靜置12h澄清后,用虹吸法吸取上層清液,棄去槽底沉淀即可。硫化鈉的用量盡可能少,每次用量不宜超過0.2g/L。
3)鉻酸根、硝酸根雜質:鉻酸根和硝酸根這類氧化性雜質,會使鍍液的分散能力和覆蓋能力明顯下降,造成低電流密度區鍍不上。硝酸根可采用小電流電解處理去除;鉻酸根可加入0.2~0.4g/L,的保險粉去除。
4)有機雜質:有機雜質會使鍍層起泡、光亮度不均勻。可加入l~5mL/L雙氧水,充分攪拌15~20min,再加入1~3g/L活性炭,充分攪拌30min左右,靜置8h后過濾鍍液,即可去除。
5)碳酸鈉雜質:鍍液中碳酸鈉含量超過50g/L時,鍍件邊角處鍍層易燒焦。一般可采用冷凍法去除,即利用冬季氣溫低時(如5℃左右),部分碳酸鈉會結晶析出,吸出上層清液,棄去槽底沉渣,即可去除過多的碳酸鈉。利用冷凍機降溫,使鍍液達到0℃以下(如-5℃),則大部分碳酸鈉會結晶析出,去除更為徹底。采用冷凍法去除碳酸鈉后,應分析調整鍍液,適當補充氧化鋅等。
6)雜質綜合處理:鋅酸鹽鍍鋅鍍液中的雜質去除,除以上方法外,還可以采用CK-778堿性鍍鋅鍍液綜合凈化劑處理,可同時有效地去除Cu2+、Pb2+、Cr6+等金屬雜質及有機雜質,其操作如下:①用虹吸法將鍍液抽入處理槽內,棄去槽底沉淀物;②在強烈攪拌條件下,逐漸加入0.5~1g/L CK-778,加完后繼續攪拌30min左右,使之充分反應,靜置10~20min,再強烈攪拌鍍液,同時不停地撈去漂浮于液面的臟物,直至無明顯臟物為止;③靜置約4h后,過濾鍍液,或進行電解處理。電解處理時,陰、陽極面積比為1:2,電流密度為2~3A/dm2時,時間為2~3h,直至鍍液清凈透明為止;④分析鍍液,并根據分析化驗結果調整鍍液,補充適量添加劑后試鍍,合格后即可投入生產。
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