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镀前预处理:常规方法

放大字体  缩小字体发布日期:2013-04-10  浏览次数:700
核心提示:镀前预处理:常规方法

1有机溶剂清洗剂

1,1,1-三氯乙烷由于破坏大气中的臭氧层,已经被禁止使用,溶剂清洗要尽可能不超出目前的环境和安全/健康准则[16],可以使用不消耗臭氧的三种替代物:氯甲烷、全氯乙烯和三氯乙烯。用氟代烃取代CFCs(含氯氟代烃)。这些溶剂不能进入废液中,并且要预先规定车间极限值,现在所有溶剂类清洗都必须封闭和零排放。对于蒸汽脱脂和浸泡脱脂而言,溶剂必须保持相对清洁,如果溶剂被污染,那么污染物会重新沉积在零件上。

2水溶液清洗剂

水溶液清洗剂通常含有表面活性剂、辅助清洗剂(如碱,以中和酸)、缓冲剂(消除零件表面活性)和连结剂[17],表面活性剂含有疏水基,带负电荷的金属排斥带负电荷的物质,油逐渐从基体表面脱离,钠离子能够增强表面活性剂的功效。

碱性清洗剂[10c]中和酸性物质并软化水,避免形成钙和镁的脂肪酸盐。在碱性清洗剂中氢氧化钠是最重要的碱,也使用碳酸钠。以前用磷酸盐软化水,用焦磷酸盐分离和螯合锌、铜和镁,但对钙不起作用。焦磷酸钠对上面各种用途都最有效,硅酸盐是一种良好的缓冲剂,许多碱性清洗剂中都含有硅酸盐。

酸性清洗剂侵蚀金属基体,除去其内在膜,并且也有助于除去外表污物[10d],但在使用酸性清洗剂时要非常小心,以避免破坏基体。使用无机酸或其盐,并结合缓蚀剂、溶剂、表面活性剂以除去铁系合金的氧化物膜。使用有机酸及其盐还有另外一个优点,它能与某些污染物多价螯合,通过化学反应后将污染物从工件表面除去,在电解清洗中,主要选用硫酸。对铝合金而言,酸处理主要是用来去挂灰,并且通常只能裸露几分钟。铜的清洗剂一般为混合酸,如具有氧化性的硫酸、硝酸。铝在非氧化性酸中较活泼,而在氧化性酸中呈惰性。锌可以用含氧化剂的冷稀硝酸脱氧。

在水溶液清洗中,还存在漂洗和干燥的问题[11]。漂洗最好选用封闭系统,它能够监测和控制污染物程度。干燥工艺有很多优点,笔者发现有空气吹气和真空干燥。改善清洗的另一个主要地方是设计的产品要容易清洗,尽可能减少清洗的困难,如避免盲孔和螺旋形状。

清洗工件常采用水溶液清洗体系取代溶剂清洗剂,使用一个具有对零件施加高压蒸气的小清洗室,有基本的工业洗涤机械,使用的清洗剂能够生物降解。在超声波清洗中[lOe,18]超声波能量的消耗使水蒸发成小气泡,绝大部分能量消耗在金属表面的成核点及气泡破灭时,随着气泡的破灭,将油从基体表面去除。超声波的能量越高,气泡越小。有人认为大气泡好,较大的气泡破灭时产生的能量大;也有人认为小气泡好,小气泡更容易渗透到缝隙和孔中,没有确切的证据证实哪一种观点更准确。

电化学清洗是精密钢铁零件电镀前的最后步骤,在实际清洗中产生极小气泡以除去基体表面的油污。阳极电解清洗称之为“反向清洗”,它产生氧气泡;阴极电解清洗称之为“正向清洗”,它产生氢气泡。

3半水性清洗剂

半水性清洗剂是用来取代溶剂清洗[10f],这些清洗剂由人工合成有机溶剂、表面活性剂和其他添加剂组成。在有些情况下使用水,对于与水不}昆溶的清洗剂,活性组分起乳化作用,对于与水混溶的清洗剂,水实际上是填充剂,以减少易挥发有机化合物的散发。这类清洗剂具有潜在的挥发性,易燃,有毒,并且影响人类健康。

4漂洗

从前面工序带出的清洗液可能已失去活性,要求将它们废弃。它可能降低清洗效果,并额外增加处理成本,而且带出的污染清洗剂可能会使镀液分解。有效漂洗是成本-效益电镀体系的组成部分。

在一些书籍[11]中描述了漂洗系统的设计,采用多级漂洗(包括逆流漂洗)能显著地减少用水量;采取高压喷射、加热、机械搅拌和超声波等措施,能够提高水的使用效率;结合渗透、蒸发和离子交换,可以将漂洗水回收使用,使整个过程封闭操作。无论如何,维持漂洗水质量对保证漂洗效果很关键。

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