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零件镀锌过程中发黑现象的原因及解决办法

放大字体  缩小字体发布日期:2013-07-22  浏览次数:1256
核心提示:镀锌钝化后零件发黑是常见的故障,但在电镀过程中镀件变黑的现象却很少见。最近遇到这样一个现象:一整挂零件从上至下约有20个,

镀锌钝化后零件发黑是常见的故障,但在电镀过程中镀件变黑的现象却很少见。最近遇到这样一个现象:一整挂零件从上至下约有20个,镀15min左右,这挂零件外观正常;但随着电镀时间的增加,从挂具开始,零件从上至下逐渐变黑,最后整挂零件完全变黑。

1解决方案

1.1镀液分析

经分析,镀液的主要成分为:Zn9.2g/L,NaOH125g/L。同时,对镀液中杂质的质量浓度

进行分析,结果为:FeO.75mg/L,Cu0.46mg/L,Cr2.91mg/L,PbO.51mg/L。

1.2赫尔槽试验

赫尔槽试验条件分别为:(1)用0.5A电流施镀10min;(2)用1A电流施镀10min;(3)用5A电流施镀5min。结果表明:镀液的深镀能力以及镀层的光亮度、外观等均正常。

对镀液进行小电流密度(0.1~0.2A/dm2+)电解20h,结果一切正常。施镀15min后,从挂具开始,零件从上至下逐渐变黑。刚开始认为是出现阴阳面的问题,导致镀液的分散能力不佳。往镀液中加入适当的添加剂后,再试镀,没有什么效果。将镀液稀释20%后再试镀,效果仍不明显,但对于电镀较光亮的零件,效果相对好些。

往镀液中添加CK-778型碱性镀锌除杂剂2g/L,搅拌1h,不断捞出漂浮物,之后小电流密度电解16h。施镀后发现,被镀零件外观发黑,说明大部分添加剂都已被处理掉。补加适当的添加剂加以调整,施镀60min后发现故障消除,整挂零件呈现光亮的外观。

2故障分析

由上述分析可知:无机杂质不可能造成上述问题,有机杂质和光亮剂过多是引起上述故障的主要原因。镀层的光亮度受到许多因素的影响,例如:基体金属的粗糙度、镀层晶粒的大小和取向、配位剂和添加剂的性质等。由“晶面定向理论”可知:镀层是否光亮取决于晶面在金属表面的定向,仅当晶体的每一个晶面都是有规则地取平行于基体平面的方向,光才能被全反射而得到镜面光亮的镀层。由于金属表面的不均匀性,沉积速率较大的晶面同时也是光亮剂分子优先吸附的位置,而且光亮剂对金属电沉积有阻化作用。当镀槽中有机杂质和光亮剂过多时,沉积速率变慢,析氢速率增大,有机杂质被夹杂在镀层中,影响镀层的排列结构,晶面结构变得错乱无序。随着电镀过程的进行,镀层厚度增加,夹杂在镀层中的有机杂质也逐渐增加,镀层的晶面定向排列受到影响从而造成镀层发黑。施镀15min左右镀层光亮,是因为镀层较薄,夹杂在镀层中的有机杂质较少;随着电镀时间的增加,镀层厚度不断增加,夹杂在镀层中的有机杂质也逐渐增多,严重影响镀层的晶面定向排列结构,从而造成镀层变黑。

3结语

当故障出现时,对一个问题要有多方面的考虑。首先应该做试验,包括分析镀液成分及镀液中杂质的质量浓度,逐一排除可疑的因素。在确定故障原因后,寻找较经济的解决方案。平时应加强对镀液的维护,使镀液性能保持良好,才可避免此类故障的发生,确保产品的质量。

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