铜-锌合金代镍滚镀工艺

铜-锌合金代镍滚镀工艺 铜-锌合金代镍滚镀工艺 PlatingandFinishingVo1.31No.6SerialNo.195 文章编号:1001-3849(2009)06—0018—03 锡.铜-锌合金代镍滚镀工艺 饶瑜玮, (1.江西大宇职业技术学院工程系,江西南昌 201505) 杜刚 330004;2.上海汉霖化工有限公司,上海 摘要:介绍了锡一铜.锌合金代镍滚镀电镀工艺,分析了该工艺特点,给出了镀液配方和操作条件,电 解液的组成与各种成分的作用以及溶液维护方法.对设备和阳极提出了要求.同时讨论了生产中 出现的技术故障原因以及解决方法. 关键词:锡一铜一锌合金电镀;代镍电镀;滚镀 中图分类号:TQ153.2文献标识码:B 引言 BarrelPlatingTechnologyofSn-?Cu??ZnAlloy SubstitutingforNickelCoating RAOYu.wei,DUGang 随着工业生产和科学技术的发展,对金属表面 提出了更新更高的要求,为此欧洲通过了欧洲镍指 令94/27/EC,规定了相关具有治疗功效的物品中镍 的(Ni)不得高于0.05%,且在涂层中,镍在两年 内的释放量不得高于0.7mg/(ITI?d). 为了能够满足指令,电镀工作者采用多种替代 镍的工艺,如镀锡,铜,钯及钴,但都存在不尽如人意 的地方.上海汉霖化工有限公司的626Sn—Cu-Zn 合金镀层代镍滚镀工艺是目前应用广泛的代镍工艺 之一. 本文以626代镍滚镀工艺为例,介绍代镍滚镀 工艺,分析了该工艺特点,给出了镀液配方和操作条 件,电解液的组成与各种成分的作用以及溶液维护 方法.对设备和阳极提出了要求.同时讨论了生产 中出现的技术故障原因以及解决方法. 1Sn-Cu-Zn合金镀层滚镀工艺特点 626代镍滚镀电镀工艺能镀出一层类似镍色之 光亮sn.cu.zn合金镀层,镀层整平性好,有较高硬 度和较好的防腐能力,实为代镍之最佳选择.此滚 镀工艺能镀至6=10I.zm,可直接在铜或铜合金上电 镀.钢铁件应先预镀铜层再镀Sn—cu—zn合金. 镀层成分(均为质量分数)为40%铜,55%锡, 5%锌.硬度500,650HV,密度8.5g/cm,镀层中 的W(zn)可在0%,5%范围内变动,它能适当提高 镀层的洁白度,工艺中也可以不含锌盐. 2镀液配制 2.1开缸镀液组成 氰化亚铜18L 氰化钠45g/L 626Sn.Cu-Zn补充液60mL/L Sn—cu-zn合金锡盐30g/L 626开缸专用盐25g/L 配制方法:先将氰化亚铜在氰化钠溶液中溶解, 各原料分别用纯水溶解后,加水至工作水位.用活 性炭处理至槽液清澈,然后添加626白铜锡补充液 60mL/L~p可试镀. 收稿日期:2008.07—28修回日期:2008.11—12 作者简介:饶瑜玮(1961一),男,江西南昌人,江西大宇职业技术学院工程系讲师 2009年6月电镀与精饰第3l卷第6期(总195期)?19? 2.2对镀液中的三种原料的说明 1)626Sn—Cu.Zn合金补充液:内含开缸所需光 亮剂及润湿剂,并含有络合的锌盐; 2)Sn.Cu.Zn合金锡盐:已络合的锡盐,配槽时 易溶且不水解; 3)626开缸专用盐:是为降低氰化钠用量,促使 铜与锡能共同析出的络合剂,不含金属盐. 3电镀配方控制及工艺条件 3.1配方控制与工艺条件 最佳值允许范围 Cu10g/L6—18g/L Sn1Og/Ll2—20g/L zn适量适量 NaCN30g/L(游离)25,35g/L KOH13g/L7,15g/L pH1211—14 040oC35—50oC J1.5A/dm0.25,3.00A/dm J1A/dm0.25,2.00A/dm 阳极不锈钢或锡板加青铜板 搅拌机械摇摆及循环过滤 J=1A/dm时=15In/h 3.2阳极的选择 如果槽液每天每次连续工作超过4h,建议选用 锡板加青铜板.当选用锡板加青铜板后,槽液升温 更J熳,槽液工作更稳定,槽液耗用更少,对槽液操作 工的要求更低. 3.3设备要求 1)镀缸:PP和PE耐高温材料. 2)加热:不锈钢电热笔配恒温控制. 3)电源:12V直流稳压稳流. 4)冷却:滚镀可以考虑强制循环冷水冷却. 4滚镀的维护补给 4.1生产中几种原料的Sb/JD h*b~n下列原料: 按通电量(Q)为1000A? 氰化亚铜(用氰化钠溶解)1.25kg Sn.Cu.Zn合金锡盐(用槽液溶解,或适当加入 氢氧化钾溶解)2.6kg 626Sn—Cu—Zn合金补充液(使镀层清晰,平整) 0.5L 氢氧化钾(不可用氢氧化钠代替)0.8kg 氰化钠3.5,4.5kg 络合剂,润湿剂及光亮剂是按生产班次补充. 4.2添加剂的作用与补给 1)添加剂作用 626光亮剂增光增白,能瞬时消除水迹. 626络合剂增加对金属的络合能力,协调镀 层金属比例. 626润湿剂提高镀层结合力和镀液均镀能 力,去针孔. 2)添加剂的补给 626络合剂每班8h按0.2—0.4mL/L补加 一 次. 626润湿剂每二班(16h)按0.2,0.4mL/L 补加一次. 626光亮剂每轮起缸前加一次,每次加0.3— 0.5mL/L. 5常见故障及处理方法 在生产中可能会出现一些小问题,如镀层光亮 但偏黄及镀层低电位区灰雾,走位不好等影响产品 质量.现将626银白光亮代镍滚镀过程中产生的一 般故障原因和排除方法列于表1. 表1电镀中常见故障及处理方法 故障现象出现故障原因解决方法 锡少*b)3tl锡盐 镀层光亮但偏黄氰化钾偏低添加氰化钾 温度过高降低温度至0=40—50~C 锡多,铜少提高铜含量 镀层灰暗且带黑或水洗后逐渐变灰暗 氢氧化钾偏低补加氢氧化钾 ? 20?Jun.2009PlatingandFinishingVo1.3lNo.6SerialNo.195 续表 故障现象出现故障原因解决方法 光亮剂不足补加 镀层光亮但离水后马上出现黑斑氢氧化钾少补加 冲水太慢加快 主盐不够分析添加 镀层不够光亮补充光亮剂1mL/L 添加剂不够补充润湿剂0.5mL/L 补充络合剂2mL/L 电镀时间长,镀层不清晰626补充液少补加 温度高降温 氰化钾低,铜低补加 镀层低电位区灰雾,走位不好光剂不足补加 .,太低加大 杂质多加活性炭处理和清缸底 镀液浑浊氢氧化钾太低补加 注:不准私自添加氧化锌或氰化锌,否由此会引起的有害金属超标和槽液不稳定等 现 象.Sn—Cu—Zn镀层严禁与食品接触. (上接第11页) [2]SivarajR,NamasivayamC,KadirveluK.Orangepeelas anadsorbentintheremovalofacidviolet17(acidaye) fromaqueoussolutions[J].WasteManage,2001,(21): 105.11O. [3]AnnaduraiG,JuangR,LeeD.Useofcellulose—based wastesforadsorptionofdyesfromaqueoussolutions[J]. Hazard.Mater.B,2002(92):263—274. [4]MeyerV,CarlssonFHH,OellermannRA.Decoloufi— zationoftextileeffluentusingalowcostnaturaladsorbent material[J].War.Sci.Technol,1992,(26):1205一 [5] [6] [7] 12l1. PoetsVJ,MckayG,HeaktJJ.Theremovalofacidaye fromeffluentusingnaturaladsorbents—I1wood[J].Wat. Res,1976,(10):1067—1070. NassarMM.Intraparticlediffusionofbasicredandbasic yellowdyesonpalmfruitbunch[J].Wat.Sci.Technol, 1999,(40):133—139., BhattaeharyyaKG,SarmaA.Adsorptioncharacteristics ofthedye,BrilliantGreen,onneemleafpowder[J]. DyesPigments,2003,(57):211-222.