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低成本626白铜锡(代镍)工艺

放大字体  缩小字体发布日期:2012-11-28  浏览次数:814
核心提示:本文介绍626白铜锡代镍工艺的镀层特点、性能、应用,工艺配方组成功能、工艺程序、常见故障及处理、生产成本及应用前景。
 

摘要:本文介绍626白铜锡代镍工艺的镀层特点、性能、应用,工艺配方组成功能、工艺程序、常见故障及处理、生产成本及应用前景。

关键词:白铜锡、代镍、低成本

1、前言

随着欧盟、西方国家对首饰、眼镜、服饰、儿童玩具、箱包等日用品镀镍禁止进口法令的实施,使一直占防护装饰统治地位的铜镍铬工艺逐步被弱化,业界一直孜孜不倦地开拓新的无镍装饰体系以应对随之而来的禁镍冲击浪潮。

经过十年的努力,我公司的科研成员已研制出具有外观光亮,耐蚀能力好,防变色能力强,硬度类似镍层,镀厚10µm以上,能有效防止底层向贵金属面层扩散的626白铜锡工艺,正在珠三角地区广泛应用。近年来长三角地区也以后浪赶前浪的姿态迅速发展。经数十家公司10万余升规模应用,其产品已得到外商的日益垂青及西方民族的认可。本文将该工艺和镀层性能特点及工艺成本等加以简述。

2、镀层组成,性能及镀液工艺性能

2.1 经10万倍率电子电流检测,626镀层万成份为铜50~65%, 锡30~45%,锌4~8%,其余为1~2%。

2. 2 626白铜锡外观为漂亮的银白色光亮,反射能力强;

2. 3 镀层防变色能力强,在非铁合金基体上具有较好的防腐能力;

2. 4 作为金、铑及其它贵金属的底层,尤适用于贵金属及手饰及相关行业;

2. 5 镀液稳定,良好的覆盖能力,极佳的金属分布性能。

3、工艺配方、操作条件

3. 1 基体成份

氰化亚铜:18克/升

氰化钠:50克/升

626白铜锡补充液:60毫升/升

626白铜锡锡盐:30克/升

碳酸钾:25克/升

白铜锡光亮剂:1毫升/升

白铜锡络合剂:2毫升/升

白铜锡湿润剂:2毫升/升

3. 2 操作条件

工作温度:35℃~50℃

镀液PH:≧12(不控制)

阴极电流﹤1A/dm2

阴极电流负荷﹤0.3A/公升

阳极:不锈钢

滚筒速度:6-9转/分

挂镀:阴极移动

时间:滚镀30~120分钟

挂镀1~30分钟

说明:

(1)滚镀时铜含量宜取上限,挂镀时锡含量宜取上限

(2)滚镀通常使用氰化钠。

4、组成功能

4.1 金属盐

氰化铜:主盐,少则铜层不丰满,整平不足。多则色泽偏黄。

锡酸钾:主盐,少则镀层偏黄,多则镀层蒙,暗黑易变色。

锌盐:调色,少则镀层色泽不显白,亮度不足。多则镀层经不起100℃以上烘烤,易变色。

4.2 主盐络合剂

氰化钾:铜主络合剂,可控制铜锡层的色调,镀层偏黄时适当增加其含量,抑制一价铜的析出。

氢氧化钾:锡络合剂,可控制锡过量析出,防止镀层变脆,使合金层外观更近银白色。

4.3 626组合添加剂

626络合剂:锌盐的主络合剂,能辅助络合Cu+和Sn4+,其作用使锌盐起到更好的调色、增光增白、 扩大电流和温度操作范围,一般开缸控制在2ml/L内,消耗量5~8ml/K·A·H。

626光亮剂:增光增白,压制Cu+过量析出,起到压黄作用。开缸量不超过3ml/L。通常滚镀每轮起缸前加一次,其消耗量100-200ml/K·A·H。

626湿润剂:改善高电流区镀层韧性,防止发脆,提高低电流处处深镀能力,降低镀层界面的表面张力,消除针孔等功能,开缸量不超过2ml/L,其消耗量为5-15ml/ K·A·H。

5、工艺程序

1) 前处理:滚镀工件必须滚光除油,基体越光亮越好,可以缩短白铜锡电镀时间,降低成本。

2) 铜及铜合金上可直接镀白铜锡。

3) 贵金属电镀前的白铜锡镀层要有2µm以上的厚度,即挂镀4-5分钟。

4) 若后工序需振光,扫布轮,滚筒涮色等处理时,要求白铜锡层有相当厚度。滚镀90-120分钟,挂镀10-50分钟。

6、缺陷及处理

现    象

 原     因

 处 理 方 法

 镀层偏黄

1.氰化铜偏高
2.锡盐少

1.提高游离氰化钾,抑制Cu+析出。
2.增加锡盐。
   1.626光亮剂太少 1.滚镀出槽前5分钟,适当增加光剂。
2.挂镀可酌情加入。
 灰暗且带黑或洗水后逐渐变灰暗
1.锡多,铜少
2.氢氧化钾偏低 
1.提高铜含量
2.补加氢氧化钾
 镀层不够光亮 1.主盐不够
2.添加剂不够
1.分析补充
2.加补充剂2-4ml/L,光亮剂1ml/L,湿润剂0.5ml/L
 电镀时间长,镀层不清晰  626补充液少  补加
低电位走位不好,镀层灰朦 1.温度高
2.铜盐少
3.氰化钠量低
4.电流密度太低
5.杂质多
1.降温
2.补充铜盐
3.补充氰化钠
4.提高电流密度
5.活性碳处理,过滤
 镀液混浊  氢氧化钾太低  补充

7、626白铜锡工艺的低成本

电镀厂自己采购铜盐、锡盐、氰化钠、氢氧化钾后,购入626组合光剂一套和少量的626补充剂,即可生产,远较以往买开缸原液回来大大降低成本。正常生产中,因镀液稳定,626光剂、络合剂、湿润剂消耗量则很少,如:

笔者的一个客户有1000升半自动滚镀白铜锡生产线两条,每条线有六个全浸式滚桶,工作电压使用6~10V,专门滚镀钮扣皮带类五金出口件,日生产3~5吨,月生产80~120吨。只用626白铜锡光亮剂10~12升/日,300升/月;626白铜锡络合剂 0.5~1升/日,1桶/月;626白铜锡湿润剂1~2升/日,1桶/月。

笔者的一个挂镀客户有一个1500升的旋转阴极定时手动电镀槽,旺季时每天能电镀10,000~12,000个各色各款的皮带扣,626白铜锡光亮剂每日只消耗2~3升,络合剂和湿润剂用量极少,电镀每个皮带扣只需2-3分钱成本。

8、前景

626作为一项低成本的白铜锡代镍工艺,就其漂亮的外观,优良的防变色和防蚀能力及500-650HV硬度;故可作外装饰层,又可作金、银和铑等贵金属底层从而节金、节银。加之稳定的镀液所具备的良好覆盖能力,极佳的金属分布性,可以预见,稳定和低成本的626白铜锡工艺,必定会在争夺欧美市场的激烈竞争中取得先机,得到电镀厂和消费者的认同。

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