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氯化钾镀锌后钝化膜附着力差的原因

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-18  浏览次数:1300

关 键 词:氯化钾,镀锌,钝化膜,附着力,原因

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氯化钾镀锌是目前最主要的镀锌工艺之一,其镀层的整平性和光亮性较好、防护装饰性好,电流效率较高,特别是能在铸铁件及淬火件等表面处理难度较大的基材上镀覆,而且其溶液成分简单,操作方便,镀液易维护管理等优点,因此,氯化钾镀锌工艺得到了广泛的应用。但事物都是一分为二的,虽然氯化钾镀锌有较明显的优势,但也存在自身的弱点:铁杂质积累过快,且不易去除;钝化膜附着力差,易变色,脆性大等,都是其自身难以避免的缺点。本文就浅谈一些关于氯化钾镀锌钝化膜附着力差的原因分析及提高钝化膜牢固性的措施和方法。

一、氯化钾镀锌钝化膜附着力差的原因分析

前几年氯化钾镀锌钝化后钝化膜不牢固(即钝化后掉膜附着力差)的问题一直在困扰着行业内很多生产企业,有不少企业都反映他们的产品镀锌钝化零件常常因为钝化膜不牢固而造成返修重镀,给生产造成了极大的麻烦和不小的损失,严重制约了企业的发展和提高。

此类问题看起来简单,但解决起来确不那么容易。镀锌开始到出光钝化最后干燥老化等过程,都可能影响钝化膜的牢固性,而出光钝化不是唯一影响因素。首先需要分析钝化膜的组成、性质以及形成过程:镀锌层钝化膜是一种凝胶状钝化膜,其主要成分是三价铬和六价铬的化合物、水、以及金属离子等组成。其中水是以结晶水的形式存在的。其膜层是在固液界面上通过各相化学反应过程经历反复的成膜与溶解、扩散的复杂过程所得到的化合物胶体膜。钝化膜的附着力与形成钝化膜的界面的洁净度、膜层的干燥老化方法及膜层的厚薄有直接关系。

二、防止镀锌钝化膜附着力差的方法和措施

1、控制镀锌后锌层表面有机吸附膜的量来增强钝化膜的附着力。

镀锌后锌层表面的洁净与否,对钝化膜的附着力起着决定性的作用,它是决定钝化膜牢固性的关键因素,如果锌层与膜层界面不洁净,牢固性就无从谈起。在电镀过程中,镀层是在含有锌离子的电解液中在直流电场的作用下锌离子沉积得到镀锌层,在此过程中要使用大量的有机添加剂才能获得较理想的镀锌层,这些添加剂大部分都是不溶性的粘性的透明有机物,它们的主要作用是吸附在阴极表面,形成一个有机膜层来增大阴极极化,使锌离子透过此层膜沉积,使镀层结晶细致、光亮均匀。而此层有机透明膜是用肉眼难以观察到的,虽然经过水洗、出光、钝化,能去掉部分灰尘和颗粒,但吸附的粘性有机添加剂膜确是难以去掉的。理论分析这层粘性有机膜是影响钝化膜牢固性的关键因素。因此我们针对此问题进行了充分的理论分析和试验验证工作。既然吸附膜去不掉,添加剂又必不可少,那么就在添加剂的添加量上下功夫,本着“少加勤加”的原则把添加剂的添加量控制在最低限,使吸附膜尽量减薄。经过试验及实际生产验证,添加剂控制在最小量时,效果比较好,钝化膜比较牢固。这是因为添加剂量小时吸附膜也较薄,提高了洁净度,钝化膜的牢固性也得到提高。通过一段时间的实际生产验证某产品镀锌钝化零件钝化膜层牢固牢性的机率达到了80%以上。我们把试验得出的结论应用到实际生产当中,同时我们也对添加剂严加管理,领用及添加采取双岗制,严格控制,使添加剂始终处于工艺下限,经过一年多的实际生产验证,采取上述措施后,钝化膜掉膜现象基本消除了。

2、关于钝化膜干燥老化方法的改进

在解决添加剂对钝化膜牢固性影响的同时,我们还请教专家学习先进经验和查阅资料,对钝化膜的干燥老化方法进行了深入的探讨,认为钝化膜的干燥老化方法对钝化膜的附着力有一定的影响。目前钝化膜干燥老化方法一般有三种:一是热水烫干、二是自然晾干、三是风干烘干。对此上述三种方法进行深入的分析及试验对比,认为风干烘干的方法效果比较好,此方法操作简便,钝化膜干燥均匀快捷,又可避免污物污染钝化膜的牢固性好且稳定。于是改进了我们目前使用的烫干或晾干工艺方法,采用风干加烘干的干燥方法对钝化膜进行干燥老化,经过实际生产验证,效果也比较理想,更进一步提高了钝化膜的附着力。

3、控制最佳钝化膜层厚度改善钝化膜附着力

在分析影响钝化膜附着力影响因素的时候,我们还注意到有的专家和资料介绍钝化膜层薄厚对钝化膜的附着力也有一定的影响。钝化膜厚时附着力差,钝化膜薄时防护性能差。由于钝化膜实际厚度无法测量,只能通过试验对比通过观察钝化膜的颜色来控制钝化膜的厚度。因次我们就制定钝化膜的颜色样板来控制钝化膜的厚度,从而保证了钝化膜附着力的一致性,进一步加强了钝化膜的附着力。

三、结束语

经过上述三方面的改进和革新,困绕多年的氯化钾镀锌后钝化膜附着力差的缺陷被攻破了,为今后的生产创造了有力的条件,同时也提高了产品的防护性能。虽然它是工艺本身所固有的缺点,只要能掌握其内在的规律,把握住其最佳的工艺参数和控制方法,就可扬长避短,做到最佳。从这件事情当中我们也受到了很多启发。任何事情都有自己固有的内在联系,我们要善于透过现象看本质,不能头痛医头,脚痛医脚。要把握事物的自然规律,运用科学的理论和方法经过充分的试验和验证问题才能得以彻底解决。

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