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文檔簡介

鋁合金鍍銀應(yīng)用領(lǐng)域開關(guān)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用在電器開關(guān)的接觸頭,防止銅氧化導(dǎo)電不良引起的電網(wǎng)跳閘事故。行業(yè)代表有ABB,華電等。通信領(lǐng)域廣泛應(yīng)用在通信器上,如雙工器,濾波器,波導(dǎo)等通信器材,以達(dá)到電通要求。行業(yè)代表有中興,華為等。第1頁/共29頁鋁合金鍍銀應(yīng)用領(lǐng)域開關(guān)領(lǐng)域第1頁/共29頁1

防止工件在使用環(huán)境中銀層發(fā)生氧化,主要防止銀層與空氣中的硫化物發(fā)生氧化、變色等主要鍍層,即前面步驟均為鍍銀做準(zhǔn)備過渡作用,防止工件表面的銅與銀槽的銀離子發(fā)生置換反應(yīng)及污染銀槽藥水打底作用,提高銀層與工件的結(jié)合力鋁與鋅置換反應(yīng),工件表面置換上鋅層去除工件表面油污,以提高鍍層與工件之間結(jié)合力水洗×2水洗×3水洗×3水洗×3水洗×3水洗×3水洗×3水洗×3除油堿蝕酸蝕一次浸鋅退鋅二次浸鋅氰化鍍銅預(yù)鍍銀鍍銀銀保護(hù)鋁合金鍍銀詳細(xì)工藝工件表面獲得結(jié)合力較為良好的鋅層將工件經(jīng)一次浸鋅后表面的鋅層退除去除工件經(jīng)堿蝕后殘留于表面的不溶于堿的鋁合金其它合金成份及雜質(zhì)去除工件表面氧化膜及粗化表面,以提高鍍層與工件之間結(jié)合力第2頁/共29頁防止工件在使用環(huán)境中銀層發(fā)生氧化,主要防止銀2一、除油除油目的:去除工件表面經(jīng)加工、包裝等殘留的油污(以礦物油為主),提高鍍層與工件之間的結(jié)合力及產(chǎn)品外觀。除油原理:采用浸泡、超聲波、電解等方式,通過對油脂進(jìn)行溶解或分解達(dá)到除油的效果。鋁件常見的除油方式有:有機(jī)溶劑除油和化學(xué)除油兩種。有機(jī)溶劑除油:利用油脂與有機(jī)溶劑可互溶原理,將工件浸泡于有機(jī)溶劑中,使油污在有機(jī)溶劑中溶解,達(dá)到除油效果。有機(jī)溶劑除油不夠徹底,后續(xù)需再經(jīng)過化學(xué)除油才可進(jìn)行電鍍。其優(yōu)點(diǎn)是除油速度快、操作簡單、不腐蝕工件,缺點(diǎn)是易揮發(fā)、易燃、有毒、成本高。常用的有機(jī)溶劑有:汽油、三氯乙烯、丙酮、四氯化碳等。化學(xué)除油:通過化學(xué)反應(yīng),油脂發(fā)生皂化反應(yīng)和乳化作用分解、分離油脂,達(dá)到除油效果。對于鋁件,有一般熱脫脂和超聲波除油兩種。超聲波除油即利用超聲波的強(qiáng)烈震蕩使油脂在乳化作用下迅速脫落。動植物油與堿發(fā)生皂化反應(yīng)(C17H35COO)3C3H5+3NaOH=3C17H35COONa+C3H5(OH)3

油脂(硬脂酸甘油酯)堿肥皂(硬脂酸鈉)甘油

礦物油不與堿反應(yīng),主要與除油粉中的表面活性劑發(fā)生乳化作用,使其生成細(xì)小的、可溶于水的“小油珠”,達(dá)到除油效果。鋁合金可與堿發(fā)生反應(yīng),為避免工件在除油過程中發(fā)生氧化、腐蝕等,除油粉一般采用堿性較弱的鋁合金專用除油粉。第3頁/共29頁一、除油第3頁/共29頁3生產(chǎn)維護(hù):有機(jī)溶劑除油:遠(yuǎn)離火源,100%溶液浸泡至工件表面油污除盡,需定期撈起液面懸浮贓物,防止工件提起時產(chǎn)生二次污染?;瘜W(xué)除油:

1、溶液配置(1)往槽子加入約3/4體積的水;

(2)加入計算量的EFC-142除油粉,攪拌至完全溶解;

(3)補(bǔ)加水至所需體積,加溫至工藝溫度。

2、條件控制

3、操作要點(diǎn)(1)工件除油不徹底易造成鍍層起泡、發(fā)霧、發(fā)花等不良;(2)溫度越高、溶度越高、時間越長、超聲波頻率越大除油效果越好,對工件腐蝕性也越大,反之除油效果越差;(3)超聲波調(diào)節(jié)大小視毛坯表面光澤度而定,較光亮的毛坯超聲波要適當(dāng)調(diào)小否則工件易打傷,造成電鍍后外觀塊狀白斑;(4)盡量讓工件較難除油的內(nèi)孔對著超聲波發(fā)射器,利于孔內(nèi)油污去除。控制條件參數(shù)維護(hù)EFC-142除油粉40~60g/L滴定分析溶液總堿度或根據(jù)除油效果判定除油液需補(bǔ)加或更換溫度50~60℃采用溫控器控制時間3~10min采用定時器控制超聲波15~25kHz定期檢驗超聲波數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性第4頁/共29頁生產(chǎn)維護(hù):4二、堿蝕堿蝕目的:去除鋁合金工件表面自然氧化皮及粗化工件表面,從而提高鍍層結(jié)合力。堿蝕原理:鋁屬兩性金屬,其氧化物及鋁單質(zhì)能與強(qiáng)堿發(fā)生快速反應(yīng),達(dá)到去除氧化皮、粗化基材表面的效果。

Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]→氧化皮與堿反應(yīng)達(dá)到去除效果2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑→鋁基材與堿反應(yīng)達(dá)到粗化表面效果工件剛進(jìn)入堿蝕溶液時,剛開始不產(chǎn)生氣泡即氧化皮與堿的反應(yīng)過程,待幾秒過后,產(chǎn)生大量氣泡(氫氣)即鋁基材與堿發(fā)生的反應(yīng)。鋁合金中的鋁及表層的氧化鋁能與堿反應(yīng),但含量較少的其它成份銅、鐵、鎂、錳、硅等不溶于堿,堿蝕后殘留于工件表面形成“掛灰”,必須靠后道的酸蝕工序去除。生產(chǎn)維護(hù):溶液配置

1、往槽子加入約3/4體積的水;2、加入計算量的EN-AL-16堿蝕粉,攪拌至完全溶解;3、補(bǔ)加水至所需體積,加溫至工藝溫度。第5頁/共29頁二、堿蝕堿蝕目的:去除鋁合金工件表面自然氧化皮及粗化工件表面5條件控制操作要點(diǎn)

1、溶液堿性性強(qiáng),操作時防止溶液噴到身上;

2、溫度越高、溶度越高、時間越長工件表面的堿蝕程度越大,鍍層結(jié)合力較好,但工件表面易造成局部過腐蝕,產(chǎn)生白斑、花斑等外觀不良。反之結(jié)合力較差,外觀較好;

3、對于基材結(jié)果組織較差的鋁件,堿蝕過程容易產(chǎn)生花斑癥狀,介于鍍層外觀和結(jié)合力問題,對堿蝕溫度和時間作適當(dāng)降低;

4、溶液過久沒更換,雜質(zhì)含量過高也容易造成外觀花斑現(xiàn)象。控制條件參數(shù)維護(hù)EN-AL-16堿蝕粉55~70g/L滴定分析溶液總堿度或根據(jù)堿蝕液使用壽命為生產(chǎn)100dm2/L進(jìn)行補(bǔ)加、更換。建議正常生產(chǎn)時每天添加2Kg/100L,每周交換1/3溶液溫度40~60℃采用溫控器控制時間30~90S采用定時器控制第6頁/共29頁條件控制控6三、酸蝕酸蝕目的:去除鋁件經(jīng)堿蝕后表面殘留的銅、鐵、鎂、錳、硅等不溶于堿的殘渣保證了鍍層結(jié)合力。酸蝕原理:酸蝕溶液具備強(qiáng)酸性、強(qiáng)氧化性能迅速溶解工件經(jīng)堿蝕后表面的掛灰同時使金屬鋁表面形成一層很薄的均勻的致密氧化膜。銅、鐵、鎂、錳等與酸蝕液中的濃硝酸、濃硫酸發(fā)生的反應(yīng):

X+HNO3→XNO3+H2O+NO2↑X+H2SO4→XSO4+H2O+SO2↑(X泛指銅、鐵、鎂、錳等金屬)硅、硅酸鈉(硅在堿蝕中與堿的反應(yīng)產(chǎn)物,難溶)與酸蝕液中的氫氟酸發(fā)生的反應(yīng):

Si+4HF=SiF4↑+2H2Na2SiO3+6HF=2NaF+SiF4+3H2ONa2SiO3+6HF=Na2SiF6+3H2O鋁與濃硝酸、濃硫酸接觸迅速形成一層均勻的致密氧化膜Al2O3(氧化鋁雖為兩性金屬氧化物,但此氧化鋁屬α-Al2O3六方緊密堆積晶體,分子間排列十分緊密不易反應(yīng)),阻礙的鋁的氧化,但在溫度高的情況下,鋁會和濃硝酸、濃硫酸反應(yīng)溶解。第7頁/共29頁三、酸蝕酸蝕目的:去除鋁件經(jīng)堿蝕后表面殘留的銅、鐵、鎂、錳、7生產(chǎn)維護(hù)溶液配制

1、往槽子計算量的水;

2、緩慢加入計算量的濃硝酸;

3、邊攪拌邊緩慢加入計算量的濃硫酸;

4、加入計算量的ENAL-20酸蝕鹽,攪拌至完全溶解;

5、待溫度降至40℃以下,可生產(chǎn)。條件控制操作要點(diǎn)

1、溶液腐蝕性強(qiáng),操作時防止溶液噴到身上;

2、溶度越高,掛灰去除越快,鋁表面鈍化層越好,鍍層外觀、結(jié)合力越好。反之相反;

3、未生產(chǎn)時,應(yīng)用避光的密閉蓋子將溶液蓋好,防止硝酸因揮發(fā)及遇光分解消耗過快;

4、留意溶液的“發(fā)煙”狀況,判斷硝酸溶度是否偏低,并及時補(bǔ)充;

5、酸蝕后的流動水洗需保證足夠大的水流量,一方面防止鋁表面鈍化膜經(jīng)稀酸溶液溶解另一方面防止硝酸等酸液帶進(jìn)浸鋅槽,影響浸鋅質(zhì)量??刂茥l件參數(shù)維護(hù)EN-AL-20酸蝕鹽150~250g/L主要為帶出損耗,添加比率可按硝酸:硫酸:酸蝕鹽=5:1:1(L:L:Kg)補(bǔ)充。連續(xù)生產(chǎn)一個月內(nèi)需全部更換,未連續(xù)生產(chǎn)按產(chǎn)量適當(dāng)交換。濃硝酸500~600ml/L主要為揮發(fā)、分解消耗。添加方法同上。濃硫酸200~300ml/L主要為帶出消耗。添加方法同上。溫度常溫?zé)o時間10~30S采用定時器控制第8頁/共29頁生產(chǎn)維護(hù)控8四、一次浸鋅一次浸鋅目的:為二次浸鋅作鋪墊,通過一次浸鋅后再退除使工件表面更為清潔提高了二次浸鋅工件與鋅層的結(jié)合力。一次浸鋅原理:EN-AL-216是鋅鐵合金體系,鋅鐵合金置換層較普通鋅層有良好的結(jié)合力。因鋁金屬較鋅、鐵化學(xué)性質(zhì)活潑,所以鋁可以與鋅離子、鐵離子可以發(fā)生置換反應(yīng),生成鋅鐵置換鍍層。鋁件經(jīng)酸蝕后表面形成的薄層鈍化膜在浸鋅液(強(qiáng)堿)中發(fā)生溶解,溶解后裸露金屬鋁馬上與鋅、鐵離子發(fā)生置換反應(yīng),當(dāng)極薄的鋅鐵置換層完全覆蓋時,反應(yīng)停止。浸鋅反應(yīng)過程基本在前15秒內(nèi)完成,長時間浸泡往往屬表面過腐蝕,產(chǎn)生鋅層疏松、粗糙等鋅離子主要以鋅酸鈉(Na2ZnO2)形式存在,鐵離子與浸鋅液內(nèi)的絡(luò)合劑絡(luò)合,防止鐵離子與堿發(fā)生沉淀。簡要反應(yīng)式如:

2Al+3Zn2+→3Zn+2Al3+Al+Fe3+→Fe+Al3+生產(chǎn)維護(hù)溶液配制

1、往槽子加入計算量的EN-AL-216浸鋅液;

2、加入純凈水至標(biāo)準(zhǔn)液位,攪拌均勻;

3、檢查溫度,試產(chǎn)。第9頁/共29頁四、一次浸鋅一次浸鋅目的:為二次浸鋅作鋪墊,通過一次浸鋅后再9條件控制操作要點(diǎn)一次浸鋅作為退鍍用,對鍍層要求較為低,一般工件表面有全部置換上鋅層即可??刂茥l件參數(shù)維護(hù)EN-AL-216浸鋅液200~300ml/L根據(jù)婆美度調(diào)節(jié),低了就補(bǔ)充浸鋅液至范圍;連續(xù)生產(chǎn)時一個月內(nèi)更換1/2溶液溫度20~40℃夏天常溫生產(chǎn),冬天適當(dāng)加溫時間30~60S建議采用定時器控制婆美度15~18Be每天生產(chǎn)前檢驗第10頁/共29頁條件控制控10五、退鋅退鋅目的:將一次浸鋅鍍層退除,為二次浸鋅作準(zhǔn)備。退鋅原理極薄的鋅鐵置換層在強(qiáng)酸性、強(qiáng)氧化性的退鋅液里迅速溶解退除。

Zn+4HNO3=Zn(NO3)2+2NO2↑+2H2O

Fe+6HNO3=Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O裸露的金屬鋁在濃硝酸中表面迅速形成較薄的致密鈍化膜。生產(chǎn)維護(hù)溶液配制

1、往槽子加入一半體積的水;

2、緩慢加入濃硝酸至標(biāo)準(zhǔn)液位,攪拌均勻;

3、待溫度冷卻至40℃以下,可生產(chǎn)。第11頁/共29頁五、退鋅退鋅目的:將一次浸鋅鍍層退除,為二次浸鋅作準(zhǔn)備。第111條件控制操作要點(diǎn)

1、溶液腐蝕性強(qiáng),操作時防止溶液噴到身上;

2、硝酸濃度較低時,鋁件表面形成鈍化膜不夠致密卻表面易發(fā)生腐蝕,影響結(jié)合力;

3、未生產(chǎn)時,應(yīng)用避光的密閉蓋子將溶液蓋好,防止硝酸因揮發(fā)及遇光分解消耗過快;

4、酸蝕后的流動水洗需保證足夠大的水流量,一方面防止鋁表面鈍化膜經(jīng)稀酸溶液溶解另一方面防止硝酸帶進(jìn)浸鋅槽,影響浸鋅質(zhì)量;

5、退鋅后工件需清洗徹底,但也不宜清洗時間過久,否則影響鍍層結(jié)合力。控制條件參數(shù)維護(hù)濃硝酸500~600ml/L根據(jù)婆美度調(diào)節(jié),低了就補(bǔ)充硝酸至范圍;連續(xù)生產(chǎn)一個月內(nèi)需全部更換,未連續(xù)生產(chǎn)按產(chǎn)量適當(dāng)交換。溫度常溫?zé)o時間10~20S采用定時器控制婆美度22~26Be每天生產(chǎn)前檢驗第12頁/共29頁條件控制控12六、二次浸鋅二次浸鋅目的:在鋁件表面置換沉積覆蓋上一層鋅鐵鍍層,防止了鋁在空氣、溶液中極易氧化導(dǎo)致鍍層結(jié)合力不良問題。二次浸鋅比一次浸鋅鍍層有更好的結(jié)合力。二次浸鋅原理:與一次浸鋅同。生產(chǎn)維護(hù)溶液配制配制方法同一次浸鋅。條件控制控制條件參數(shù)維護(hù)EN-AL-216浸鋅液200~300ml/L根據(jù)婆美度調(diào)節(jié),低了就補(bǔ)充浸鋅液至范圍;連續(xù)生產(chǎn)時一個周內(nèi)更換1/3溶液溫度20~40℃夏天常溫生產(chǎn),冬天適當(dāng)加溫時間10~20S建議采用定時器控制婆美度14~16Be每天生產(chǎn)前檢驗過濾機(jī)連續(xù)過濾濾芯清洗頻率1次/3天第13頁/共29頁六、二次浸鋅二次浸鋅目的:在鋁件表面置換沉積覆蓋上一層鋅鐵鍍13操作要點(diǎn)

1、二次浸鋅濃度相比一次浸鋅要低,浸鋅時間要短得多;

2、工藝范圍內(nèi),浸鋅液濃度越高,溫度越高,時間越長;浸鋅速度越快,鍍層越粗糙,結(jié)合力越差。反之,速度越慢,鍍層越細(xì)致,結(jié)合力好;

3、時間過長易產(chǎn)生過腐蝕,導(dǎo)致鋅層疏松、結(jié)合力差等;

4、濃度過高溶液粘性大,流動性較差。對形狀復(fù)雜,深孔較多的工件不宜采用高濃度浸鋅液,且需加強(qiáng)擺動;

5、對于雜質(zhì)含量較高的不好上鋅的鋁材可采用較高濃度的浸鋅液,否則宜采用低濃度的浸鋅液;

6、由于鋅層很薄,浸鋅后鍍銅前不必經(jīng)活化處理,防止鋅層溶解。第14頁/共29頁操作要點(diǎn)第14頁/共29頁14氰化鍍銅目的:提高浸鋅層與銀層的結(jié)合力,采用的過渡性中間鍍層。氰化鍍銅原理:氰化鍍銅層與鋅層及后道的銀鍍層均有良好的結(jié)合力,同時有很好的延伸性、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能。電化學(xué)反應(yīng)原理。在電源的作用下,陽極(銅板)失去電子產(chǎn)生一價銅離子溶解于鍍液中;銅離子在陰極(工件)得到電子生成銅單質(zhì),沉積于工件上。此外,陰極附帶析氫,陽極附帶析氧反應(yīng),所有電流效率小于100%的電鍍均有析氫析氧產(chǎn)生,后續(xù)不特地寫出。

Cu-e→Cu+→銅板溶解Cu++e→Cu→工件鍍銅鍍液組成:氰化亞銅、氰化鈉、酒石酸鉀鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉、光亮劑。氰化亞銅與氰化鈉

1、鍍液里面最主要的成份是氰化亞銅和氰化鈉。氰化亞銅是主鹽,提供銅金屬,氰化鈉是絡(luò)合劑提高陰極極化。氰化鈉有較強(qiáng)的絡(luò)合能力,與亞銅絡(luò)合,提高了銅離子的沉積電位,提高陰極極化,從而得到結(jié)晶細(xì)致的鍍層;

2、氰化亞銅與氰化鈉絡(luò)合主要以Na[Cu(CN)2]、Na2[Cu(CN)3]、Na3[Cu(CN)4]三種形式存在,以Na2[Cu(CN)3]的形式參與陰極反應(yīng)鍍層較為理想。當(dāng)游離氰化鈉較低時,鍍液主要以Na[Cu(CN)2]存在,此時陰極極化較弱結(jié)晶粗糙電流效率高。當(dāng)游離氰化鈉過高時(超過氰化亞銅質(zhì)量比的50%),主要以Na3[Cu(CN)4]形式存在,此時陰極極化很高雖結(jié)晶細(xì)致,但難于上鍍;

3、氰化亞銅與氰化鈉的絡(luò)合比例為1:1.14(質(zhì)量比),剩下的為游離氰化鈉。即補(bǔ)加1Kg氰化亞銅同時要補(bǔ)加1.14Kg氰化鈉,否則鍍液的游離氰化鈉會減少;

4、由于置換鋅層很薄,且在氰化溶液中易溶解。所以鍍液性能側(cè)重上鍍速度快,一般游離氰化鈉控制在10g/L以下。七、氰化鍍銅第15頁/共29頁氰化鍍銅目的:提高浸鋅層與銀層的結(jié)合力,采用的過渡性中間鍍層15酒石酸鉀鈉陽極去極化劑,其作用是促進(jìn)陽極溶解。在游離氰化鈉較少的情況下,陽極溶解易產(chǎn)生二價銅離子,與鍍液形成氫氧化銅不溶物附著在陽極上,阻礙陽極溶解,酒石酸鉀鈉能與二價銅絡(luò)合產(chǎn)生可溶性物質(zhì),促進(jìn)陽極溶解。碳酸鈉穩(wěn)定PH值及提高鍍液導(dǎo)電性,但含量過高時(>90g/L),易使高區(qū)鍍層粗糙,陰極電流效率低,陽極鈍化等缺陷。平時生產(chǎn)時,碳酸鈉會逐漸積累增加,主要由空氣中二氧化碳與鍍液(堿性)反應(yīng)及氰化鈉在陽極氧化產(chǎn)物。當(dāng)超標(biāo)時可采用冬天降溫沉淀去除,或加入適量硫酸鋇沉淀去除。氫氧化鈉提高鍍液導(dǎo)電性及改善鍍層分散能力。但因氫氧化鈉堿性較強(qiáng),易使鋅層腐蝕,所以鋁合金電鍍中一般不添加氫氧化鈉。光亮劑提高陰極極化,促使結(jié)晶細(xì)致,達(dá)到光亮鍍層效果。但過多的光亮劑會使鍍層結(jié)合力差,鍍層發(fā)霧等。在滿足鍍層亮度的情況下,盡量少加光亮劑。生產(chǎn)維護(hù)鍍液配置

1、往鍍槽加入約一半體積的純水;

2、加入計算量的氰化鈉,攪拌至完全溶解;

3、將計算量的氰化亞銅用少量水調(diào)成糊狀,慢慢加入鍍槽邊加邊攪拌,溶解時放熱,當(dāng)溫度升至60℃時,需停止,待冷卻后再加;

4、依次加入計算量的酒石酸鉀鈉、碳酸鈉,攪拌至完全溶解;

5、加水至標(biāo)準(zhǔn)液位,檢查溫度,加入計算量的光亮劑,攪拌均勻;

6、小電流(0.1~0.3A/dm2)電解4小時后,試鍍。第16頁/共29頁酒石酸鉀鈉第16頁/共29頁16條件控制操作要點(diǎn)

1、鍍液含氰化物,劇毒,防止鍍液噴到身上,飯前洗手干凈;

2、工件帶電入槽,防止銅離子與鋅層置換,影響結(jié)合力;

3、工件剛?cè)氩蹠r,用2倍電流沖擊30秒后正常電流電鍍,確保工件整體上鍍;

4、形狀復(fù)雜及有深孔的工件,電鍍時手工擺動,利于排氣防止漏鍍;

5、掛具頭在上道工序最后一道水洗中澆水,導(dǎo)電桿每班擦洗,保證導(dǎo)電良好??刂茥l件參數(shù)維護(hù)氰化亞銅實驗室滴定分析,1次/2天游離氰化鈉實驗室滴定分析,1次/2天酒石酸鉀鈉實驗室滴定分析,1次/1周碳酸鈉實驗室滴定分析,1次/1月光亮劑哈氏槽打片分析,1次/2天溫度溫控器控制電流定期對整流器校正,1次/半年時間2~5min定時器控制陽極純銅板陰陽極面積比1:2檢查陽極表面,有黑膜需取出刷洗過濾機(jī)連續(xù)過濾濾芯清洗頻率1次/2周雜質(zhì)1、有機(jī)雜質(zhì)2、金屬雜質(zhì)1、每半年2g/L活性炭處理1次;2、每周電解4小時以上。第17頁/共29頁條件控制控17八、預(yù)鍍銀預(yù)鍍銀目的:防止工件直接進(jìn)入銀槽銅與陰離子置換及銀層結(jié)合力。預(yù)鍍銀原理:鍍液采用低主鹽高絡(luò)合物組成,一方面有效降低了置換反應(yīng)的速度;另一方面鍍液有很高的絡(luò)合度,大大提高了陰極極化,從而得到一層結(jié)晶細(xì)致,結(jié)合力良好的過渡層?;瘜W(xué)反應(yīng)原理。在電源的作用下,銀離子在陰極(工件)得到電子生成銀單質(zhì),沉積在工件表面,不溶性陽極只發(fā)生析氧反應(yīng)。

Ag++e→Ag→工件鍍銀鍍液組成:氰化銀鉀(個別采用氰化銀、硝酸銀等)、氰化鉀。氰化銀鉀是主鹽提供鍍層的金屬銀,氰化鉀是絡(luò)合劑,提高陰極極化。氰化銀鉀過高氰化鉀過低則失去預(yù)鍍銀的意義。電鍍時容易發(fā)生置換,且結(jié)晶不夠細(xì)致,結(jié)合力不夠良好。生產(chǎn)維護(hù)鍍液配置

1、往鍍槽加入約一半體積的純凈水;2、加入計算量的氰化鉀,攪拌至完全溶解;

3、用適量純水溶解氰化銀鉀,倒入鍍槽,攪拌;4、加純水至標(biāo)準(zhǔn)液位,攪拌均勻,檢查溫度,試鍍。第18頁/共29頁八、預(yù)鍍銀預(yù)鍍銀目的:防止工件直接進(jìn)入銀槽銅與陰離子置換及銀18條件控制操作要點(diǎn)

1、鍍液含氰化物,劇毒,防止鍍液噴到身上,飯前洗手干凈;

2、工件帶電入槽,防止銀離子與銅層置換,影響結(jié)合力;

3、形狀復(fù)雜及有深孔的工件,電鍍時手工擺動,利于排氣防止漏鍍;

4、電流不易過大,時間不易過長,防止鍍層燒焦、發(fā)白等;控制條件參數(shù)維護(hù)氰化銀鉀1.5~3.5g/L實驗室滴定分析,1次/3天氰化鉀70~110g/L實驗室滴定分析,1次/3天溫度常溫?zé)o電流1~2A/dm2定期對整流器校正,1次/半年時間5~10S定時器控制陽極不銹鋼板檢查陽極表面,有黃膜、黑膜需取出刷洗過濾機(jī)連續(xù)過濾濾芯清洗頻率1次/1月雜質(zhì)1、有機(jī)雜質(zhì)2、金屬雜質(zhì)1、每半年2g/L活性炭處理1次;2、工件掉入鍍槽及時撈起。第19頁/共29頁條件控制控19九、鍍銀鍍銀目的:主要鍍層,工件用在導(dǎo)電設(shè)備方面,降低工件使用過程中的接觸電阻提高導(dǎo)電性能。(鍍銀也有用在裝飾方面的,如首飾等)鍍銀原理:電鍍過程即化學(xué)反應(yīng)原理。在電源的作用下,陽極(銀板)失去電子生成陰離子溶解于鍍液;銀離子在陰極(工件)得到電子生成銀單質(zhì),沉積在工件表面。

Ag-e→Ag+→銀板溶解Ag++e→Ag→工件鍍銀鍍液組成:氰化銀鉀、氰化鉀、氫氧化鉀、碳酸鉀、ES-02A光亮劑、ES-02B開缸劑。氰化銀鉀:鍍液主鹽,提供金屬銀,氰化銀鉀內(nèi)含金屬銀54.2%。濃度較低時,電流效率低上鍍速度慢,銀離子供應(yīng)不上高區(qū)易燒焦、泛白;含量過高時,鍍層結(jié)晶粗糙,光亮度差,滾鍍易產(chǎn)生桔皮狀鍍層。氰化鉀:鍍液絡(luò)合劑。維持一定量的游離氰化鉀,能夠穩(wěn)定鍍液,提高陰極極化使鍍層結(jié)晶細(xì)致,促進(jìn)陽極正常溶解,提高鍍液導(dǎo)電性,發(fā)揮光亮劑的較大功效。含量較低時,鍍層結(jié)晶粗糙,呈灰白色,結(jié)合力較差,且陽極易鈍化;含量過高時,電流效率低,沉積速度慢。氫氧化鉀:維持鍍液PH值,穩(wěn)定氰化物不易分解,增強(qiáng)鍍液導(dǎo)電性,提高鍍層分散能力,促進(jìn)陽極溶解。含量一般控制在5~10g/L。碳酸鉀:一定量的碳酸鉀能提高鍍液的導(dǎo)電性,提高陰極極化。但超過110g/L時易使陽極鈍化,鍍層粗糙。生產(chǎn)時會慢慢積累增加,無需刻意添加,當(dāng)超標(biāo)時可加入適量的氰化鋇沉淀處理。第20頁/共29頁九、鍍銀鍍銀目的:主要鍍層,工件用在導(dǎo)電設(shè)備方面,降低工件使20ES-02A光亮劑:配合ES-02B使用,提高陰極極化,細(xì)化電鍍電鍍結(jié)晶,達(dá)到鍍層全面光亮。含量較少時,鍍層粗糙亮度差;含量過多時,鍍層結(jié)合力相比較差,低區(qū)發(fā)黃。含量多少也不是絕對的,主要在于A、B劑的比例搭配。溫度高、銀板少的情況下耗量會相應(yīng)增加。ES-02B開缸劑:配合ES-02A使用,使ES-02A發(fā)揮較好的光亮效果,含量多少視ES-02A的含量而定。消耗僅為帶出損耗。生產(chǎn)維護(hù)鍍液配制

1、往鍍槽加入約一半體積的純凈水;2、加入計算量的氫氧化鉀、氰化鉀,攪拌至完全溶解;(若材料較差,用2g/L活性炭處理后再進(jìn)入下步奏)

3、用適量純水溶解計算量的氰化銀鉀,倒入鍍槽,攪拌充分;

4、加入計算量的ES-02B、ES-02A;

5、加純水至標(biāo)準(zhǔn)液位,充分?jǐn)嚢瑁?/p>

6、檢查溫度,試鍍。第21頁/共29頁ES-02A光亮劑:配合ES-02B使用,提高陰極極化,細(xì)化21條件控制操作要點(diǎn)

1、鍍液含氰化物,劇毒,防止鍍液噴到身上,飯前洗手干凈;

2、每款工件電鍍前熟悉鍍層厚度要求,控制上掛方式,厚度高的部位靠近陽極,低的離陽極較遠(yuǎn),必要時制作像型陽極,提高底層合理性,降低成本;

3、濃度、溫度、電流越高電鍍速度越快,鍍層越粗糙;反之電鍍速度慢,結(jié)晶細(xì)膩,過低低區(qū)易發(fā)霧;

4、可用公式,銀槽銀消耗量M(g)=I(電流安培數(shù))×t(電鍍分鐘數(shù))×0.067(電化當(dāng)量)×0.95(電流效率),按客戶需求銀用量m(g)=S(鍍區(qū)平方分米數(shù))×d(鍍層厚度μm數(shù))×0.105(1μm每平方分米銀質(zhì)量),對比兩者差距,不斷提高鍍層合理分散能力。精益求精,數(shù)據(jù)驗證;

5、每次大處理均會帶來較大的銀流失,銀槽必須維護(hù)好鍍液,防止雜質(zhì)超量??刂茥l件參數(shù)維護(hù)氰化銀鉀35~70g/L實驗室滴定分析,1次/2天氰化鉀90~150g/L實驗室滴定分析,1次/2天氫氧化鉀5~10g/L實驗室滴定分析,1次/1周碳酸鉀<110g/L實驗室滴定分析,1次/1月ES-02A15~25ml/L耗量:0.5~1ml/AH,配合哈氏槽打片1次/1天ES-02B10~20ml/L耗量依工件帶出量定,一般為A劑一半,配合哈氏槽打片1次/1天溫度20~40℃溫度計測量電流0.5~4A/dm2定期對整流器校正,1次/半年時間依鍍層厚度定時器控制陽極銀板陽極:陰極面積2:1檢查陽極溶解狀況,少了補(bǔ)加,有鈍化時檢查鍍液成份過濾機(jī)連續(xù)過濾濾芯清洗頻率1次/1月雜質(zhì)1、有機(jī)雜質(zhì)2、金屬雜質(zhì)1、每半年2g/L活性炭處理1次;2、工件掉入鍍槽及時撈起。第22頁/共29頁條件控制控22十、銀保護(hù)銀保護(hù)目的:在銀層表面形成一層導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性良好的保護(hù)膜,預(yù)防工件在使用過程中銀層氧化影響設(shè)備性能。銀保護(hù)原理:通過浸泡方式(也有通過電解方式的,在這不作介紹),在銀層表面吸附上一薄層物理、化學(xué)性質(zhì)良好的保護(hù)膜,隔離了銀層與空氣(或其它環(huán)境)的接觸,防止銀表面氧化發(fā)黃、黑點(diǎn)等癥狀。膜層結(jié)構(gòu)、成份較為復(fù)雜,在這不作詳細(xì)介紹。生產(chǎn)維護(hù)溶液配制

1、往槽子加入約3/4體積的純凈水;

2、加熱至工藝要求溫度;

3、加入計算量的WST,攪拌均勻;

4、補(bǔ)加純凈水至標(biāo)準(zhǔn)液位,攪拌均勻;

5、加溫至工藝溫度,試產(chǎn)。第23頁/共29頁十、銀保護(hù)銀保護(hù)目的:在銀層表面形成一層導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性良好的23條件控制操作要點(diǎn)

1、溶液以乳白色較為理想,當(dāng)溶液較為澄清則濃度不足或溫度過低,調(diào)整后再使用。當(dāng)溶液暗黑色則較臟,需作部分更換或全部更換;

2、工件剛過完保護(hù)劑不易馬上進(jìn)行溫度較高的熱水洗,防止部分膜層破壞;

3、工件生產(chǎn)完雖有保護(hù)膜保護(hù),但也需盡量存放在遠(yuǎn)離酸氣堿氣的地方。

控制條件參數(shù)維護(hù)WST50~100ml/L主要為帶出損耗,視產(chǎn)量每天補(bǔ)加溫度50~60℃溫控器控制時間1~5min時間過長影響不大,過短保護(hù)膜較薄第24頁/共29頁條件控制控24十一、常見故障處理故障原因分析解決方案底層起泡、脫皮1、除油未徹底;2、堿蝕、酸蝕未處理到位;3、二次浸鋅液浸泡時間過長或雜質(zhì)過多;4、氰化鍍銅未帶電入槽或孔內(nèi)、凹槽地方氣體未排出。1、檢查除油槽溫度、超聲波強(qiáng)弱,必要時重配;2、檢查堿蝕溫度,延長時間;檢查酸蝕濃度,低了補(bǔ)加;3、二次浸鋅時間控制在15秒內(nèi),必要時交換部分浸鋅液;4、帶電入槽及檢查導(dǎo)電狀況,搖動工件使氣體排出。銀層起泡、脫皮1、預(yù)鍍銀未帶電入槽;2、鍍銅后放置時間過長未經(jīng)活化直接鍍銀;3、銀槽溫度過低、電流過大、氰化鉀過低、光劑過多;1、預(yù)鍍銀帶電入槽并檢查導(dǎo)電狀況;2、鍍銅與鍍銀時間間隔久需活化后再鍍銀;3、檢查溫度,計算電流密度,分析氰化鉀,打片判斷光劑濃度。鍍層白斑、花斑1、超聲波除油中超聲波頻率過大或時間過長,毛坯表面被打傷;2、堿蝕溫度過高,時間過長,雜質(zhì)過多,導(dǎo)致堿蝕不均勻,局部腐蝕;3、酸蝕、退鋅液酸溶度過低或溫度過高導(dǎo)致工件過腐蝕;4、二次浸鋅液長時間沒更換,雜質(zhì)過多,浸鋅后外觀嚴(yán)重不均勻。1、在除油干凈的前提下,調(diào)小超聲波頻率,縮短時間;2、適當(dāng)降低堿蝕溫度,縮短堿蝕時間;3、提高酸蝕、退鋅液的酸濃度,新配置時需冷卻后再進(jìn)行生產(chǎn);4、對二次浸鋅液作部分或全部更換。鍍層發(fā)霧1、除油未徹底,表面含重油等難除油,看似干凈但未徹底;2、銅槽光劑過多或雜質(zhì)過多銅層起霧;3、銀槽光劑過多過少,比例失調(diào);4、冬天銀槽溫度過低。1、加強(qiáng)除油力度,必要時更換除油溶液;2、銅槽活性炭處理;3、哈氏槽打片分析,調(diào)整光劑比例;4、測量溫度并調(diào)整。第25頁/共29頁十一、常見故障處理故障原因分析解決方案1、除油未徹底;1、檢25續(xù)表故障原因分析解決方案外觀粗糙、泛白1、工件在前道工序過腐蝕或退鍍工件未經(jīng)拋光處理;2、銅層粗糙,亮度較差;3、預(yù)鍍銀電流過大,時間過長;4、銀槽光劑過少,氰化鉀含量過少,溫度過高。1、控制好前道工序,防止過腐蝕,退鍍液保證硝酸溶度50%以上或退鍍后經(jīng)拋光處理;2、控制好鍍銅成份、光劑、電流;3,、降低預(yù)鍍銀電流,縮短時間;4、哈氏槽調(diào)整光劑,分析補(bǔ)加氰化鉀,降低溫度。鍍層高區(qū)燒焦1、電流密度過大,工件離陽極過近;2、鍍液銀含量過低。1、調(diào)整電流大小,合理擺放工件上掛方式;2、分析補(bǔ)加銀鹽。鍍層發(fā)黃1、光劑ES-02A含量過多;2、鍍液有機(jī)雜質(zhì)過多;3、銀含量過低,鍍層過??;4、鍍層粗糙,孔隙率大。1、暫停ES-02A加入或活性炭濾芯過濾;2、活性炭濾芯過濾或活性炭處理;3、提高銀濃度,加快電鍍速度;4、哈氏槽打片提高鍍銀亮度。銀層抗硫化實驗差1、銀保護(hù)濃度過低,溫度過低,時間過短;2、銀保護(hù)槽太久沒更換,雜質(zhì)過多;3、銀鍍層過于粗糙,孔隙率大;4、工件生產(chǎn)完后長時間存放在高溫、高濕、高酸氣堿氣的環(huán)境中;5、工件生產(chǎn)完,在包裝運(yùn)輸過程中激烈碰撞。1、銀保護(hù)溶液適當(dāng)增加濃度,提高溫度,延長時間;2、部分或全部更換銀保護(hù)溶液;3、提高底層平整度,調(diào)整銀層亮度;4、工件生產(chǎn)完需馬上運(yùn)至倉庫或存放在空氣較好的環(huán)境中,盡量遠(yuǎn)離車間;5、管理好包裝、運(yùn)輸操作,必要時改善包裝方式。第26頁/共29頁續(xù)表故障原因分析解決方案1、工件在前道工序過腐蝕或退鍍工件未26十二、不合格鍍層退除退鍍方法采用50%(體積比)以上的硝酸,浸泡至鍍層全部退除干凈即可。操作要點(diǎn)

1、確保硝酸溶度,防止溶度低時腐蝕鋁材;

2、不能在高溫條件下退鍍,溫度高鋁材會腐蝕,最好控制在40℃以下;

3、不可加入鹽酸或含氯離子的藥品,否則容易腐蝕鋁材;

4、退鍍件與新毛坯外觀會有一定差異,可采用拋光處理。鋁件拋光體系均以高溫體系為主,低溫效果仍較差。第27頁/共29頁十二、不合格鍍層退除退鍍方法第27頁/共29頁27結(jié)束語以上,對鋁合金電鍍過程作了系統(tǒng)的闡述,可作為員工培訓(xùn)、工藝指導(dǎo)、生產(chǎn)維護(hù)資料。時間倉促,能力有限,資料中可能存在錯誤、漏洞,可結(jié)合現(xiàn)場實際情況提出修改、補(bǔ)充,不斷完善,最終形成標(biāo)準(zhǔn)。第28頁/共29頁結(jié)束語以上,對鋁合金電鍍過程作了系統(tǒng)28感謝您的觀看!第29頁/共29頁感謝您的觀看!第29頁/共29頁29鋁合金鍍銀應(yīng)用領(lǐng)域開關(guān)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用在電器開關(guān)的接觸頭,防止銅氧化導(dǎo)電不良引起的電網(wǎng)跳閘事故。行業(yè)代表有ABB,華電等。通信領(lǐng)域廣泛應(yīng)用在通信器上,如雙工器,濾波器,波導(dǎo)等通信器材,以達(dá)到電通要求。行業(yè)代表有中興,華為等。第1頁/共29頁鋁合金鍍銀應(yīng)用領(lǐng)域開關(guān)領(lǐng)域第1頁/共29頁30

防止工件在使用環(huán)境中銀層發(fā)生氧化,主要防止銀層與空氣中的硫化物發(fā)生氧化、變色等主要鍍層,即前面步驟均為鍍銀做準(zhǔn)備過渡作用,防止工件表面的銅與銀槽的銀離子發(fā)生置換反應(yīng)及污染銀槽藥水打底作用,提高銀層與工件的結(jié)合力鋁與鋅置換反應(yīng),工件表面置換上鋅層去除工件表面油污,以提高鍍層與工件之間結(jié)合力水洗×2水洗×3水洗×3水洗×3水洗×3水洗×3水洗×3水洗×3除油堿蝕酸蝕一次浸鋅退鋅二次浸鋅氰化鍍銅預(yù)鍍銀鍍銀銀保護(hù)鋁合金鍍銀詳細(xì)工藝工件表面獲得結(jié)合力較為良好的鋅層將工件經(jīng)一次浸鋅后表面的鋅層退除去除工件經(jīng)堿蝕后殘留于表面的不溶于堿的鋁合金其它合金成份及雜質(zhì)去除工件表面氧化膜及粗化表面,以提高鍍層與工件之間結(jié)合力第2頁/共29頁防止工件在使用環(huán)境中銀層發(fā)生氧化,主要防止銀31一、除油除油目的:去除工件表面經(jīng)加工、包裝等殘留的油污(以礦物油為主),提高鍍層與工件之間的結(jié)合力及產(chǎn)品外觀。除油原理:采用浸泡、超聲波、電解等方式,通過對油脂進(jìn)行溶解或分解達(dá)到除油的效果。鋁件常見的除油方式有:有機(jī)溶劑除油和化學(xué)除油兩種。有機(jī)溶劑除油:利用油脂與有機(jī)溶劑可互溶原理,將工件浸泡于有機(jī)溶劑中,使油污在有機(jī)溶劑中溶解,達(dá)到除油效果。有機(jī)溶劑除油不夠徹底,后續(xù)需再經(jīng)過化學(xué)除油才可進(jìn)行電鍍。其優(yōu)點(diǎn)是除油速度快、操作簡單、不腐蝕工件,缺點(diǎn)是易揮發(fā)、易燃、有毒、成本高。常用的有機(jī)溶劑有:汽油、三氯乙烯、丙酮、四氯化碳等?;瘜W(xué)除油:通過化學(xué)反應(yīng),油脂發(fā)生皂化反應(yīng)和乳化作用分解、分離油脂,達(dá)到除油效果。對于鋁件,有一般熱脫脂和超聲波除油兩種。超聲波除油即利用超聲波的強(qiáng)烈震蕩使油脂在乳化作用下迅速脫落。動植物油與堿發(fā)生皂化反應(yīng)(C17H35COO)3C3H5+3NaOH=3C17H35COONa+C3H5(OH)3

油脂(硬脂酸甘油酯)堿肥皂(硬脂酸鈉)甘油

礦物油不與堿反應(yīng),主要與除油粉中的表面活性劑發(fā)生乳化作用,使其生成細(xì)小的、可溶于水的“小油珠”,達(dá)到除油效果。鋁合金可與堿發(fā)生反應(yīng),為避免工件在除油過程中發(fā)生氧化、腐蝕等,除油粉一般采用堿性較弱的鋁合金專用除油粉。第3頁/共29頁一、除油第3頁/共29頁32生產(chǎn)維護(hù):有機(jī)溶劑除油:遠(yuǎn)離火源,100%溶液浸泡至工件表面油污除盡,需定期撈起液面懸浮贓物,防止工件提起時產(chǎn)生二次污染?;瘜W(xué)除油:

1、溶液配置(1)往槽子加入約3/4體積的水;

(2)加入計算量的EFC-142除油粉,攪拌至完全溶解;

(3)補(bǔ)加水至所需體積,加溫至工藝溫度。

2、條件控制

3、操作要點(diǎn)(1)工件除油不徹底易造成鍍層起泡、發(fā)霧、發(fā)花等不良;(2)溫度越高、溶度越高、時間越長、超聲波頻率越大除油效果越好,對工件腐蝕性也越大,反之除油效果越差;(3)超聲波調(diào)節(jié)大小視毛坯表面光澤度而定,較光亮的毛坯超聲波要適當(dāng)調(diào)小否則工件易打傷,造成電鍍后外觀塊狀白斑;(4)盡量讓工件較難除油的內(nèi)孔對著超聲波發(fā)射器,利于孔內(nèi)油污去除。控制條件參數(shù)維護(hù)EFC-142除油粉40~60g/L滴定分析溶液總堿度或根據(jù)除油效果判定除油液需補(bǔ)加或更換溫度50~60℃采用溫控器控制時間3~10min采用定時器控制超聲波15~25kHz定期檢驗超聲波數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性第4頁/共29頁生產(chǎn)維護(hù):33二、堿蝕堿蝕目的:去除鋁合金工件表面自然氧化皮及粗化工件表面,從而提高鍍層結(jié)合力。堿蝕原理:鋁屬兩性金屬,其氧化物及鋁單質(zhì)能與強(qiáng)堿發(fā)生快速反應(yīng),達(dá)到去除氧化皮、粗化基材表面的效果。

Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]→氧化皮與堿反應(yīng)達(dá)到去除效果2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑→鋁基材與堿反應(yīng)達(dá)到粗化表面效果工件剛進(jìn)入堿蝕溶液時,剛開始不產(chǎn)生氣泡即氧化皮與堿的反應(yīng)過程,待幾秒過后,產(chǎn)生大量氣泡(氫氣)即鋁基材與堿發(fā)生的反應(yīng)。鋁合金中的鋁及表層的氧化鋁能與堿反應(yīng),但含量較少的其它成份銅、鐵、鎂、錳、硅等不溶于堿,堿蝕后殘留于工件表面形成“掛灰”,必須靠后道的酸蝕工序去除。生產(chǎn)維護(hù):溶液配置

1、往槽子加入約3/4體積的水;2、加入計算量的EN-AL-16堿蝕粉,攪拌至完全溶解;3、補(bǔ)加水至所需體積,加溫至工藝溫度。第5頁/共29頁二、堿蝕堿蝕目的:去除鋁合金工件表面自然氧化皮及粗化工件表面34條件控制操作要點(diǎn)

1、溶液堿性性強(qiáng),操作時防止溶液噴到身上;

2、溫度越高、溶度越高、時間越長工件表面的堿蝕程度越大,鍍層結(jié)合力較好,但工件表面易造成局部過腐蝕,產(chǎn)生白斑、花斑等外觀不良。反之結(jié)合力較差,外觀較好;

3、對于基材結(jié)果組織較差的鋁件,堿蝕過程容易產(chǎn)生花斑癥狀,介于鍍層外觀和結(jié)合力問題,對堿蝕溫度和時間作適當(dāng)降低;

4、溶液過久沒更換,雜質(zhì)含量過高也容易造成外觀花斑現(xiàn)象??刂茥l件參數(shù)維護(hù)EN-AL-16堿蝕粉55~70g/L滴定分析溶液總堿度或根據(jù)堿蝕液使用壽命為生產(chǎn)100dm2/L進(jìn)行補(bǔ)加、更換。建議正常生產(chǎn)時每天添加2Kg/100L,每周交換1/3溶液溫度40~60℃采用溫控器控制時間30~90S采用定時器控制第6頁/共29頁條件控制控35三、酸蝕酸蝕目的:去除鋁件經(jīng)堿蝕后表面殘留的銅、鐵、鎂、錳、硅等不溶于堿的殘渣保證了鍍層結(jié)合力。酸蝕原理:酸蝕溶液具備強(qiáng)酸性、強(qiáng)氧化性能迅速溶解工件經(jīng)堿蝕后表面的掛灰同時使金屬鋁表面形成一層很薄的均勻的致密氧化膜。銅、鐵、鎂、錳等與酸蝕液中的濃硝酸、濃硫酸發(fā)生的反應(yīng):

X+HNO3→XNO3+H2O+NO2↑X+H2SO4→XSO4+H2O+SO2↑(X泛指銅、鐵、鎂、錳等金屬)硅、硅酸鈉(硅在堿蝕中與堿的反應(yīng)產(chǎn)物,難溶)與酸蝕液中的氫氟酸發(fā)生的反應(yīng):

Si+4HF=SiF4↑+2H2Na2SiO3+6HF=2NaF+SiF4+3H2ONa2SiO3+6HF=Na2SiF6+3H2O鋁與濃硝酸、濃硫酸接觸迅速形成一層均勻的致密氧化膜Al2O3(氧化鋁雖為兩性金屬氧化物,但此氧化鋁屬α-Al2O3六方緊密堆積晶體,分子間排列十分緊密不易反應(yīng)),阻礙的鋁的氧化,但在溫度高的情況下,鋁會和濃硝酸、濃硫酸反應(yīng)溶解。第7頁/共29頁三、酸蝕酸蝕目的:去除鋁件經(jīng)堿蝕后表面殘留的銅、鐵、鎂、錳、36生產(chǎn)維護(hù)溶液配制

1、往槽子計算量的水;

2、緩慢加入計算量的濃硝酸;

3、邊攪拌邊緩慢加入計算量的濃硫酸;

4、加入計算量的ENAL-20酸蝕鹽,攪拌至完全溶解;

5、待溫度降至40℃以下,可生產(chǎn)。條件控制操作要點(diǎn)

1、溶液腐蝕性強(qiáng),操作時防止溶液噴到身上;

2、溶度越高,掛灰去除越快,鋁表面鈍化層越好,鍍層外觀、結(jié)合力越好。反之相反;

3、未生產(chǎn)時,應(yīng)用避光的密閉蓋子將溶液蓋好,防止硝酸因揮發(fā)及遇光分解消耗過快;

4、留意溶液的“發(fā)煙”狀況,判斷硝酸溶度是否偏低,并及時補(bǔ)充;

5、酸蝕后的流動水洗需保證足夠大的水流量,一方面防止鋁表面鈍化膜經(jīng)稀酸溶液溶解另一方面防止硝酸等酸液帶進(jìn)浸鋅槽,影響浸鋅質(zhì)量??刂茥l件參數(shù)維護(hù)EN-AL-20酸蝕鹽150~250g/L主要為帶出損耗,添加比率可按硝酸:硫酸:酸蝕鹽=5:1:1(L:L:Kg)補(bǔ)充。連續(xù)生產(chǎn)一個月內(nèi)需全部更換,未連續(xù)生產(chǎn)按產(chǎn)量適當(dāng)交換。濃硝酸500~600ml/L主要為揮發(fā)、分解消耗。添加方法同上。濃硫酸200~300ml/L主要為帶出消耗。添加方法同上。溫度常溫?zé)o時間10~30S采用定時器控制第8頁/共29頁生產(chǎn)維護(hù)控37四、一次浸鋅一次浸鋅目的:為二次浸鋅作鋪墊,通過一次浸鋅后再退除使工件表面更為清潔提高了二次浸鋅工件與鋅層的結(jié)合力。一次浸鋅原理:EN-AL-216是鋅鐵合金體系,鋅鐵合金置換層較普通鋅層有良好的結(jié)合力。因鋁金屬較鋅、鐵化學(xué)性質(zhì)活潑,所以鋁可以與鋅離子、鐵離子可以發(fā)生置換反應(yīng),生成鋅鐵置換鍍層。鋁件經(jīng)酸蝕后表面形成的薄層鈍化膜在浸鋅液(強(qiáng)堿)中發(fā)生溶解,溶解后裸露金屬鋁馬上與鋅、鐵離子發(fā)生置換反應(yīng),當(dāng)極薄的鋅鐵置換層完全覆蓋時,反應(yīng)停止。浸鋅反應(yīng)過程基本在前15秒內(nèi)完成,長時間浸泡往往屬表面過腐蝕,產(chǎn)生鋅層疏松、粗糙等鋅離子主要以鋅酸鈉(Na2ZnO2)形式存在,鐵離子與浸鋅液內(nèi)的絡(luò)合劑絡(luò)合,防止鐵離子與堿發(fā)生沉淀。簡要反應(yīng)式如:

2Al+3Zn2+→3Zn+2Al3+Al+Fe3+→Fe+Al3+生產(chǎn)維護(hù)溶液配制

1、往槽子加入計算量的EN-AL-216浸鋅液;

2、加入純凈水至標(biāo)準(zhǔn)液位,攪拌均勻;

3、檢查溫度,試產(chǎn)。第9頁/共29頁四、一次浸鋅一次浸鋅目的:為二次浸鋅作鋪墊,通過一次浸鋅后再38條件控制操作要點(diǎn)一次浸鋅作為退鍍用,對鍍層要求較為低,一般工件表面有全部置換上鋅層即可。控制條件參數(shù)維護(hù)EN-AL-216浸鋅液200~300ml/L根據(jù)婆美度調(diào)節(jié),低了就補(bǔ)充浸鋅液至范圍;連續(xù)生產(chǎn)時一個月內(nèi)更換1/2溶液溫度20~40℃夏天常溫生產(chǎn),冬天適當(dāng)加溫時間30~60S建議采用定時器控制婆美度15~18Be每天生產(chǎn)前檢驗第10頁/共29頁條件控制控39五、退鋅退鋅目的:將一次浸鋅鍍層退除,為二次浸鋅作準(zhǔn)備。退鋅原理極薄的鋅鐵置換層在強(qiáng)酸性、強(qiáng)氧化性的退鋅液里迅速溶解退除。

Zn+4HNO3=Zn(NO3)2+2NO2↑+2H2O

Fe+6HNO3=Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O裸露的金屬鋁在濃硝酸中表面迅速形成較薄的致密鈍化膜。生產(chǎn)維護(hù)溶液配制

1、往槽子加入一半體積的水;

2、緩慢加入濃硝酸至標(biāo)準(zhǔn)液位,攪拌均勻;

3、待溫度冷卻至40℃以下,可生產(chǎn)。第11頁/共29頁五、退鋅退鋅目的:將一次浸鋅鍍層退除,為二次浸鋅作準(zhǔn)備。第140條件控制操作要點(diǎn)

1、溶液腐蝕性強(qiáng),操作時防止溶液噴到身上;

2、硝酸濃度較低時,鋁件表面形成鈍化膜不夠致密卻表面易發(fā)生腐蝕,影響結(jié)合力;

3、未生產(chǎn)時,應(yīng)用避光的密閉蓋子將溶液蓋好,防止硝酸因揮發(fā)及遇光分解消耗過快;

4、酸蝕后的流動水洗需保證足夠大的水流量,一方面防止鋁表面鈍化膜經(jīng)稀酸溶液溶解另一方面防止硝酸帶進(jìn)浸鋅槽,影響浸鋅質(zhì)量;

5、退鋅后工件需清洗徹底,但也不宜清洗時間過久,否則影響鍍層結(jié)合力??刂茥l件參數(shù)維護(hù)濃硝酸500~600ml/L根據(jù)婆美度調(diào)節(jié),低了就補(bǔ)充硝酸至范圍;連續(xù)生產(chǎn)一個月內(nèi)需全部更換,未連續(xù)生產(chǎn)按產(chǎn)量適當(dāng)交換。溫度常溫?zé)o時間10~20S采用定時器控制婆美度22~26Be每天生產(chǎn)前檢驗第12頁/共29頁條件控制控41六、二次浸鋅二次浸鋅目的:在鋁件表面置換沉積覆蓋上一層鋅鐵鍍層,防止了鋁在空氣、溶液中極易氧化導(dǎo)致鍍層結(jié)合力不良問題。二次浸鋅比一次浸鋅鍍層有更好的結(jié)合力。二次浸鋅原理:與一次浸鋅同。生產(chǎn)維護(hù)溶液配制配制方法同一次浸鋅。條件控制控制條件參數(shù)維護(hù)EN-AL-216浸鋅液200~300ml/L根據(jù)婆美度調(diào)節(jié),低了就補(bǔ)充浸鋅液至范圍;連續(xù)生產(chǎn)時一個周內(nèi)更換1/3溶液溫度20~40℃夏天常溫生產(chǎn),冬天適當(dāng)加溫時間10~20S建議采用定時器控制婆美度14~16Be每天生產(chǎn)前檢驗過濾機(jī)連續(xù)過濾濾芯清洗頻率1次/3天第13頁/共29頁六、二次浸鋅二次浸鋅目的:在鋁件表面置換沉積覆蓋上一層鋅鐵鍍42操作要點(diǎn)

1、二次浸鋅濃度相比一次浸鋅要低,浸鋅時間要短得多;

2、工藝范圍內(nèi),浸鋅液濃度越高,溫度越高,時間越長;浸鋅速度越快,鍍層越粗糙,結(jié)合力越差。反之,速度越慢,鍍層越細(xì)致,結(jié)合力好;

3、時間過長易產(chǎn)生過腐蝕,導(dǎo)致鋅層疏松、結(jié)合力差等;

4、濃度過高溶液粘性大,流動性較差。對形狀復(fù)雜,深孔較多的工件不宜采用高濃度浸鋅液,且需加強(qiáng)擺動;

5、對于雜質(zhì)含量較高的不好上鋅的鋁材可采用較高濃度的浸鋅液,否則宜采用低濃度的浸鋅液;

6、由于鋅層很薄,浸鋅后鍍銅前不必經(jīng)活化處理,防止鋅層溶解。第14頁/共29頁操作要點(diǎn)第14頁/共29頁43氰化鍍銅目的:提高浸鋅層與銀層的結(jié)合力,采用的過渡性中間鍍層。氰化鍍銅原理:氰化鍍銅層與鋅層及后道的銀鍍層均有良好的結(jié)合力,同時有很好的延伸性、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能。電化學(xué)反應(yīng)原理。在電源的作用下,陽極(銅板)失去電子產(chǎn)生一價銅離子溶解于鍍液中;銅離子在陰極(工件)得到電子生成銅單質(zhì),沉積于工件上。此外,陰極附帶析氫,陽極附帶析氧反應(yīng),所有電流效率小于100%的電鍍均有析氫析氧產(chǎn)生,后續(xù)不特地寫出。

Cu-e→Cu+→銅板溶解Cu++e→Cu→工件鍍銅鍍液組成:氰化亞銅、氰化鈉、酒石酸鉀鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉、光亮劑。氰化亞銅與氰化鈉

1、鍍液里面最主要的成份是氰化亞銅和氰化鈉。氰化亞銅是主鹽,提供銅金屬,氰化鈉是絡(luò)合劑提高陰極極化。氰化鈉有較強(qiáng)的絡(luò)合能力,與亞銅絡(luò)合,提高了銅離子的沉積電位,提高陰極極化,從而得到結(jié)晶細(xì)致的鍍層;

2、氰化亞銅與氰化鈉絡(luò)合主要以Na[Cu(CN)2]、Na2[Cu(CN)3]、Na3[Cu(CN)4]三種形式存在,以Na2[Cu(CN)3]的形式參與陰極反應(yīng)鍍層較為理想。當(dāng)游離氰化鈉較低時,鍍液主要以Na[Cu(CN)2]存在,此時陰極極化較弱結(jié)晶粗糙電流效率高。當(dāng)游離氰化鈉過高時(超過氰化亞銅質(zhì)量比的50%),主要以Na3[Cu(CN)4]形式存在,此時陰極極化很高雖結(jié)晶細(xì)致,但難于上鍍;

3、氰化亞銅與氰化鈉的絡(luò)合比例為1:1.14(質(zhì)量比),剩下的為游離氰化鈉。即補(bǔ)加1Kg氰化亞銅同時要補(bǔ)加1.14Kg氰化鈉,否則鍍液的游離氰化鈉會減少;

4、由于置換鋅層很薄,且在氰化溶液中易溶解。所以鍍液性能側(cè)重上鍍速度快,一般游離氰化鈉控制在10g/L以下。七、氰化鍍銅第15頁/共29頁氰化鍍銅目的:提高浸鋅層與銀層的結(jié)合力,采用的過渡性中間鍍層44酒石酸鉀鈉陽極去極化劑,其作用是促進(jìn)陽極溶解。在游離氰化鈉較少的情況下,陽極溶解易產(chǎn)生二價銅離子,與鍍液形成氫氧化銅不溶物附著在陽極上,阻礙陽極溶解,酒石酸鉀鈉能與二價銅絡(luò)合產(chǎn)生可溶性物質(zhì),促進(jìn)陽極溶解。碳酸鈉穩(wěn)定PH值及提高鍍液導(dǎo)電性,但含量過高時(>90g/L),易使高區(qū)鍍層粗糙,陰極電流效率低,陽極鈍化等缺陷。平時生產(chǎn)時,碳酸鈉會逐漸積累增加,主要由空氣中二氧化碳與鍍液(堿性)反應(yīng)及氰化鈉在陽極氧化產(chǎn)物。當(dāng)超標(biāo)時可采用冬天降溫沉淀去除,或加入適量硫酸鋇沉淀去除。氫氧化鈉提高鍍液導(dǎo)電性及改善鍍層分散能力。但因氫氧化鈉堿性較強(qiáng),易使鋅層腐蝕,所以鋁合金電鍍中一般不添加氫氧化鈉。光亮劑提高陰極極化,促使結(jié)晶細(xì)致,達(dá)到光亮鍍層效果。但過多的光亮劑會使鍍層結(jié)合力差,鍍層發(fā)霧等。在滿足鍍層亮度的情況下,盡量少加光亮劑。生產(chǎn)維護(hù)鍍液配置

1、往鍍槽加入約一半體積的純水;

2、加入計算量的氰化鈉,攪拌至完全溶解;

3、將計算量的氰化亞銅用少量水調(diào)成糊狀,慢慢加入鍍槽邊加邊攪拌,溶解時放熱,當(dāng)溫度升至60℃時,需停止,待冷卻后再加;

4、依次加入計算量的酒石酸鉀鈉、碳酸鈉,攪拌至完全溶解;

5、加水至標(biāo)準(zhǔn)液位,檢查溫度,加入計算量的光亮劑,攪拌均勻;

6、小電流(0.1~0.3A/dm2)電解4小時后,試鍍。第16頁/共29頁酒石酸鉀鈉第16頁/共29頁45條件控制操作要點(diǎn)

1、鍍液含氰化物,劇毒,防止鍍液噴到身上,飯前洗手干凈;

2、工件帶電入槽,防止銅離子與鋅層置換,影響結(jié)合力;

3、工件剛?cè)氩蹠r,用2倍電流沖擊30秒后正常電流電鍍,確保工件整體上鍍;

4、形狀復(fù)雜及有深孔的工件,電鍍時手工擺動,利于排氣防止漏鍍;

5、掛具頭在上道工序最后一道水洗中澆水,導(dǎo)電桿每班擦洗,保證導(dǎo)電良好??刂茥l件參數(shù)維護(hù)氰化亞銅實驗室滴定分析,1次/2天游離氰化鈉實驗室滴定分析,1次/2天酒石酸鉀鈉實驗室滴定分析,1次/1周碳酸鈉實驗室滴定分析,1次/1月光亮劑哈氏槽打片分析,1次/2天溫度溫控器控制電流定期對整流器校正,1次/半年時間2~5min定時器控制陽極純銅板陰陽極面積比1:2檢查陽極表面,有黑膜需取出刷洗過濾機(jī)連續(xù)過濾濾芯清洗頻率1次/2周雜質(zhì)1、有機(jī)雜質(zhì)2、金屬雜質(zhì)1、每半年2g/L活性炭處理1次;2、每周電解4小時以上。第17頁/共29頁條件控制控46八、預(yù)鍍銀預(yù)鍍銀目的:防止工件直接進(jìn)入銀槽銅與陰離子置換及銀層結(jié)合力。預(yù)鍍銀原理:鍍液采用低主鹽高絡(luò)合物組成,一方面有效降低了置換反應(yīng)的速度;另一方面鍍液有很高的絡(luò)合度,大大提高了陰極極化,從而得到一層結(jié)晶細(xì)致,結(jié)合力良好的過渡層?;瘜W(xué)反應(yīng)原理。在電源的作用下,銀離子在陰極(工件)得到電子生成銀單質(zhì),沉積在工件表面,不溶性陽極只發(fā)生析氧反應(yīng)。

Ag++e→Ag→工件鍍銀鍍液組成:氰化銀鉀(個別采用氰化銀、硝酸銀等)、氰化鉀。氰化銀鉀是主鹽提供鍍層的金屬銀,氰化鉀是絡(luò)合劑,提高陰極極化。氰化銀鉀過高氰化鉀過低則失去預(yù)鍍銀的意義。電鍍時容易發(fā)生置換,且結(jié)晶不夠細(xì)致,結(jié)合力不夠良好。生產(chǎn)維護(hù)鍍液配置

1、往鍍槽加入約一半體積的純凈水;2、加入計算量的氰化鉀,攪拌至完全溶解;

3、用適量純水溶解氰化銀鉀,倒入鍍槽,攪拌;4、加純水至標(biāo)準(zhǔn)液位,攪拌均勻,檢查溫度,試鍍。第18頁/共29頁八、預(yù)鍍銀預(yù)鍍銀目的:防止工件直接進(jìn)入銀槽銅與陰離子置換及

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