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从二镍到三镍的电镀工艺改造

放大字体  缩小字体发布日期:2013-10-23  浏览次数:1224
核心提示:本文以专业生产摩托车减震器的厂家为例,针对所采用的电镀工艺:二镍到三镍的电镀工艺到更新做了概述,从添加剂的选择、旧工艺改造试验、改造过程以及初期生产遇到的问题进行了详细的阐述。

我厂是专业生产摩托车减震器的厂家,所采用的电镀工艺是:半亮镍一亮镍-Cr。镀层厚度为25μm,防护等级为8级由于客户对我厂的产品不断提出新的要求,需要将原工艺更新为:半亮镍-高硫镍-亮镍-Cr三镍工艺。三镍工艺是在双层镍的基础上又补充了高硫镍、镍封闭及高应力镍等新工艺,它以其独特的防护装饰性能在交通运辅行业得到了广泛应用,本人对我厂旧的双镍工艺进行了比较成功的改造,现就一些技术及管理经验介绍一下。

l 添加剂的选择

对旧工艺的改造首先是选择合适的添加剂,市场所售添加剂已经历4代,第一代镀镍添加剂是金属盐类.第二代光亮剂是炔醇类,如1,4-丁炔二醇作发光剂,糖精作初级光亮剂,我厂在没有改造以前就是使用的该光亮剂,半亮镍用1,4-丁炔二醇和冰醋酸作光亮剂,亮镍用1,4丁炔二醇和糖精。这类光亮剂使用量大,分解杂物多,出光速度慢,镀层脆性大。第三代光亮剂国内有许多厂家生产,它是丁炔二醇与环氧乙烷(环氧丙烷、环氧氯丙烷)的醚化产物,如791、816、912等。这类光亮剂出光速度快,整平力高,但在使用时用量大,镀层脆性大,副产物多,大处理周期短,一定程度上影响生产的进度。第四代光亮剂是一种综合性能优良的光亮剂.溶液一般为无色透明。多家外资公司已大规模生产,但价格太高,许多厂家难承受。我们对国内外多家镀镍添加进行了对比试验,包括使用赫尔槽比较出光速度、分散能力、亮度、模拟三镍工艺作小槽试验,比较它们的耐蚀性,同条件下作CASS试验,检验其镀层的脆性,最后进行综合分析最终我们选定杭州某公司的三镍配套添加剂,设计小型三镍工艺,试镀三件产品,镀层厚度控制在用户要求的15μm,井在运行的旧工艺中任取三件同类产品,镀层厚度也控制15μm,也作CASS试验。以24h为1个周期,连续喷雾8h,保温16h,取样比较。结果双层镍抗腐蚀等级为6,7,6,新三镍工艺抗腐蚀等级为8,9,9。重复4次试验,新三镍工艺产品防腐蚀等级均稳定在用户要求的8级以上,亮度,整平能力、镀层的柔软性等都明显优于旧的双层镍工艺。

2 旧工艺改造试验

对旧工艺的改造包括设备的调整,一般在半亮镍槽与亮镍槽中间增加高硫镍槽即可,但高硫镍与亮镍槽,半亮镍槽间各需保留2~3十备用槽位.作为回收漂诜之用,并可防止交叉污染而使镀层防腐蚀性能降低。由于不同厂家的光亮剂组分一般不同,残余光亮剂的处理方式也有差异。我厂对旧光亮剂的处理.采用取氧水2ml/L,活性炭3g/L,按照常规的大处理过程进行,而后运用电解法3A/dm2在55C下电解处理一天一夜,若处理效果不好,可增加电解处理48--72h.然后用活性炭吸咐.过滤即可。摄后化验主盐各成分如下:半亮镍槽硫酸镍250g/L,氯化镍37g/L,硼酸40g/L;亮镍槽硫酸镍300g/L,氯化镍35g/L,硼酸45g/L各组分均在理想范围,高硫镍属新配槽液,经过双氧水2ml/L、活性炭3g/L处理即可投入生产.而后取处理后的半亮镍液250ml做赫尔槽试验。

(1)不加任何添加剂一次试镀,4A/din,58C,时间为5min。镀后试片约3/4处于半光亮状态(低电流区),高电流区有少量结晶粗糙,说明旧的添加剂仍有残余。

(2)再分九次补加所选定公司的半亮镍添加剂,每次做试片试验.使用量到说明书的2/3时再做赫尔槽试片,Dk=4A/dm2,温度56C,时间为5min,重复3次,结果试片l/3半光亮(低电流区),说明大处理能满足要求,因此半亮镍液的添加剂暂定为使用说明的2/3量补加。

(3)再取处理后的亮镍镀液250m1.不加光亮剂,作赫尔槽试验.Dk=4A/dm2,温度55C,t=5min,结果试片低电流区1/2半亮,说明旧光亮剂仍有残余。

(4)取所选定公司的亮镍光亮剂.按使用说明的2/3补加,取Dk=4A/dm2,温度55C,t=5min,试片施镀重复3次以上,观察结果全片光亮,效果极好,因此决定在大槽内分两次补加各添加剂,一次加1/3,二次补加到2/3,最后再结合小槽试验,对大槽作适当的调整。

3 改造过程

第一次按使用说明补充1/3添加剂,次品30件,半亮镍镀30min,温度56C,Dk=3A/dm2,取出观察亮度不理想,阴阳面严重,闪镀高硫镍后,再以15min,Dk=3A/dm2,温度55C镀亮镀,局部亮度好.仍有严重阴阳面;再次将添加剂各组分补加入大槽至2/3量.效果仍不太理想;取大槽试液做小槽试验,逐步调整各添加剂组分,按比例向大槽中添加,最后达到理想的亮度效果,CASS试验结果满足用户要求.开始小批量生产。

4 初期生产的维护

如果所选光亮剂和旧的光亮剂的协同效应良好.生产维护就比较容易。但生产初期光亮剂使用不太稳定,最好每4小时在大槽中取样做小槽试片试验.确定大槽添加剂各组分补加量,确保生产正常,生产运行1个月后再大处理一次.处理掉旧添加剂的残余部分及分解杂质,生产就归于正常。同时严格保护半亮镍槽是极为重要的,严禁高硫镍、亮镍液混入半亮镍液形成交叉污染.所用钛篮、阳极袋、过滤机、备用槽最好专用,各槽缸角不得加入亮镍槽;三镍槽间不必进行漂洗半亮镍直接入高硫镍.高硫镍直接入亮镍.但不得逆向运行;高硫镍液少量带入亮镍液.亮镍液也有部分带出.随着生产进行.亮镍镀层中含硫量也会稳定下来,不会影响镀层的各项技术性能。

5 正式生产的维护

随着生产的进行,添加剂的添加周期、使用量都稳定下来,一般4~6小时补加一次,大处理周期2~3个月次,每2周过滤一次,一天对主盐成分分析一次,确保主盐成分稳定在理想范围。经过上述系列调整,我厂的产品质量显著提高.镀层的亮度、防护性能等各项性能均稳定在用户的要求范围之内。

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