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| 電鍍鋅原理和工藝 |
| 新聞作者：電鍍鋅 發(fā)布時(shí)間：2014-06-08 閱讀：3307次 |
電鍍:就是利用電解,在制件表面形成均勻、致密、結(jié)合良好的金屬或合金沉積層的過程。
一. 電鍍鋅:
概述；與其他金屬相比,鋅是相對便宜而又易鍍覆的一種金屬,屬低值防蝕電鍍層.被廣泛用于保護(hù) 鋼鐵件,特別是防止大氣腐蝕,并用于裝飾.鍍覆技術(shù)包括槽鍍(或掛鍍)、滾鍍（適合小零件） 、 自動鍍和連續(xù)鍍（適合線材、帶材）. 目前,國內(nèi)按電鍍?nèi)芤悍诸?可分為四大類:
1． 氰化物鍍鋅: 由于(CN)屬劇毒,所以環(huán)境保護(hù)對電鍍鋅中使用氰化物提出了嚴(yán)格限制,不斷促進(jìn)減少氰化 物和取代氰化物電鍍鋅鍍液體系的發(fā)展.要求使用低氰(微氰)電鍍液. 采用此工藝電鍍后,產(chǎn)品質(zhì)量好,特別是彩鍍,經(jīng)鈍化后色彩保持好.
2． 鋅酸鹽鍍鋅: 此工藝是由氰化物鍍鋅演化而來的.目前國內(nèi)形成兩大派系,分別為: a) 武漢材保所的”DPE”系列 b) 廣電所的”DE”系列. 都屬于堿性添加劑的鋅酸鹽鍍鋅;PH 值為 12.5~13. 采用此工藝,鍍層晶格結(jié)構(gòu)為柱狀,耐腐蝕性好,適合彩色鍍鋅. 典型配方: NaOH-------------110~120g/l ZnO---------------11~12g/l 94------------------5~7g/l 94 為產(chǎn)品代號是”DPE-Ⅱ”和乙醇胺的結(jié)合物. 注意:產(chǎn)品出槽后—>水洗—>出光(硝酸+鹽酸) —>水洗—>鈍化—>水洗—>水洗—>燙干—> 烘干—>老化處理(烘箱內(nèi) 80~90oC).
3． 氯化物鍍鋅 此工藝在電鍍行業(yè)應(yīng)用比較廣泛,所占比例高達(dá) 40%. 鈍化后(蘭白)可以鋅代鉻(與鍍鉻相媲美),特別是在外加水溶性清漆后,外行人是很難辯 認(rèn)出是鍍鋅還是鍍鉻的. 此工藝適合于白色鈍化(蘭白,銀白).在客戶無特殊要求時(shí),最好是選擇銀白鈍化(色澤保持較 穩(wěn)定). 典型配方: KCl----------------------180~220g/l ZnCl---------------------65~75g/l H3BO3-------------------25~30g/l(緩沖劑). PH 值:5~5.5 CI-87--------------------15~20g/l(光亮劑).
4． 硫酸鹽鍍鋅 此工藝適合于連續(xù)鍍(線材、帶材、簡單、粗大型零、部件)。成本低廉. 典型配方: ZnSO4----------------------300~500g/l H3BO3---------------------25~30g/l. PH 值:4.5~5.5 硫鋅--------------------15~20g/l(光亮劑).
（二） 電鍍鋅應(yīng)嚴(yán)格控制的三大環(huán)節(jié):
1． 電鍍前處理: 電鍍前處理,是進(jìn)行電鍍的基礎(chǔ),也是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵.電鍍前未將被鍍覆基體處理 到規(guī)定的要求,即使有良好的電鍍?nèi)芤?適當(dāng)?shù)碾婂儏?shù)和很好的調(diào)控電鍍參數(shù)的設(shè)備以及技 術(shù)高超的人員,也不可能獲得符合質(zhì)量要求的電鍍層.電鍍前不僅要除去基體金屬上存在的油 脂和影響鍍層附著力和其它質(zhì)量要求的外來物,也要除去其表面氧化物,使其表面具有規(guī)定的 清潔度和一定的活度,以保證鍍層與基體牢固結(jié)合,有時(shí)根據(jù)所要求的電鍍層的外觀,還要進(jìn) 行一些其它特殊的電鍍前處理. 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):GB/T12611-90
2． 電鍍過程控制 電鍍鋅金屬或構(gòu)件的使用條件和使用壽命與電鍍層厚度有著密切的關(guān)系.使用條件越嚴(yán)格和 使用壽命越長,所要求的電鍍鋅層應(yīng)越厚.不同的產(chǎn)品,要根據(jù)使用的具體環(huán)境(溫度、濕度、 降雨、 大氣成分等)確定預(yù)期的使用壽命的電鍍層厚度,盲目的加厚會造成各種浪費(fèi).但如果厚 度不足,又會達(dá)不到預(yù)期的使用壽命要求 不同的生產(chǎn)廠家,依據(jù)自己設(shè)備狀況,在確定鍍種的情況下,首先要編制一套較完整合理的工 藝流程,明確電鍍參數(shù),控制電鍍液濃度,進(jìn)行規(guī)范操作.
3．鍍后處理: 為使鍍件增強(qiáng)防護(hù)性能、裝飾性及其他特殊目的而進(jìn)行的（鈍化、熱熔、封閉和除氫等）電 鍍后置處理. 鍍鋅后,一般要進(jìn)行鉻酸鹽鈍化,或其它轉(zhuǎn)化處理,形成相應(yīng)類型的轉(zhuǎn)化膜.是保證鍍后質(zhì)量的 關(guān)鍵工序之一.鈍化后最好還應(yīng)進(jìn)行老化處理(烘箱內(nèi) 70~80oC).鈍化可分為以下幾種形式:
（1） 彩鈍: HNO3、H2SO4、CrO3（三酸不可缺）
（2） 蘭白鈍: F+Cr
（3） 銀白鈍: Ba+Cr
（4） 黑色鈍: Cr+Ag 或 Cr+Cu （5） 金黃色鈍: Cr+還原劑. 彩鈍:適用于鋅酸鹽鍍鋅,鈍化后零件表面為紅、綠色,略帶黃(Cr+6 紅色,Cr+3 綠色),不能出現(xiàn) 紫色(出現(xiàn)后說明鈍化膜層疏松),最簡單的方法是用手指在零件表面往復(fù)磨擦幾次,不能有變 (掉)色現(xiàn)象. 蘭白鈍:由于鈍化液中的氟化物隨時(shí)間加長而逐漸下降,因此,零件表面蘭色就會逐漸變淺,同 一個(gè)班生產(chǎn)的工件色澤保持不好.所以鈍化過程中要嚴(yán)控,并注意厚度. 銀白鈍:不隨時(shí)間變化而變化,色澤保持一致性好.
（三）產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)
1．嚴(yán)格執(zhí)行國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn):
（1）<金屬覆蓋層,鋼鐵上的鋅電鍍層> GB/T 9799-1997 eqv250 2081:1986
（2）<電鍍鋅和電鍍鎘層的鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜> GB/T 9800-1988 eqv250 4520:1981 （3）<人造氣氛腐蝕試驗(yàn):鹽霧試驗(yàn)> GB/T 10125-1997
2．檢驗(yàn)要求: 在生產(chǎn)前雙方應(yīng)簽訂技術(shù)協(xié)議,原則按協(xié)議進(jìn)行.
（1）大件:每件必檢,不得漏檢.
（2）小件:采用抽檢法,每批抽 5%,若存 1%不合格,再加抽 10%,若在加抽中仍存 1%不合格, 則全批不合格.
（3） 檢驗(yàn)程序: a. 外觀檢驗(yàn):按圖紙、按工藝、按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn),并與廠家共同留有樣標(biāo);(用清漆或塑料薄 膜封存),以此作為比較樣板. 在電鍍件的主要表面上不應(yīng)存在明顯可見的鍍層缺陷,如起泡、孔隙、粗糙、裂紋或局部無鍍層,但因基體金屬缺陷引起的不可避免的鍍層缺陷除外.鍍件應(yīng)清潔和無損傷.鍍層應(yīng)光亮 (除另有規(guī)定外). b. 鍍層厚度檢驗(yàn):采用厚度儀進(jìn)行檢測.(用戶的要求就是標(biāo)準(zhǔn)). (一般規(guī)定最小局部厚度) 一般用途鍍層厚:б=8~12um. 室外用: б=18~22um. 螺栓螺母等: б=3~6um. c. 鍍層功能定位要合理:鍍鋅后,若無特殊要求,光亮度不要太高,太高后,鍍層脆性增加,同時(shí) 變色較快.一定要合理,并控制光亮劑用量. d. 盲孔深處,不宜有漏鍍、燒焦、脫皮現(xiàn)象存在.可允許有顏色差異,大件尖角處可有輕微燒 焦.
3 檢驗(yàn)方法:在自然散射光照射,或 2 支 40 瓦日光燈照射下,500mm 處(肉眼觀察),在此狀態(tài)下, 檢查出的問題,即為質(zhì)量問題.若檢查不出,則為允許缺陷. (四) 兩種典型鍍鋅工藝流程表(僅供參考). 電鍍鋅工藝流程（彩色鍍鋅） 工序 成分 濃度 溫度 時(shí)間 備注 除油 YC-1 除油王 100g/L 5 -40°C 10-20 分鐘 清洗 清水 常溫 20-30 秒 清洗 清水 常溫 20-30 秒 除銹 鹽酸 60-80％ 常溫 10-30 分鐘 以除干凈為準(zhǔn) 清洗 清水 常溫 20-30 秒 清洗 清水 常溫 20-30 秒 鍍鋅 NaOH ZnO 94 電流密度 110-120g/L 10-12g／L 5-7g/L 2.5-3A/dm2 5-35°C 時(shí)間服從厚度 達(dá)到規(guī)定厚度 清洗 清水 常溫 20-30 秒 清洗 清水 常溫 20-30 秒 出光 硝酸 鹽酸 25mL/L 5 mL/L 常溫 15-30 秒 清洗 清水 10-20°C 20 秒 鈍化 LP-93 彩鈍劑 A 10-20 mL/L PH：1-1.4 10-35°C 10-20 秒 熱水燙干 清水 ≤70°C 10-20 秒 烘干 烤箱 80-90°C 10-15秒，電鍍鋅工藝流程（銀白、藍(lán)白鍍鋅） 工序 成分 濃度 溫度 時(shí)間 備注 除油 YC-1 除油王 100g/L 5 -40°C 10-20 分鐘 清洗 清水 常溫 20-30 秒 清洗 清水 常溫 20-30 秒 除銹 鹽酸 60-80％ 常溫 10-30 分鐘 以除干凈為準(zhǔn) 清洗 清水 常溫 20-30 秒 清洗 清水 常溫 20-30 秒 鍍鋅 ZnCl KCl H3BO3 添加劑 電流密度 60-80g/L 180-230 g/L 25-35 g/L 15-25mL/L 3-4A/dm2 5-60°C 時(shí)間服從厚度 達(dá)到規(guī)定厚度 清洗 清水 常溫 20-30 秒 清洗 清水 常溫 20-30 秒 出光 WX－2(銀白) WX－1（藍(lán)白） 2g/L 常溫 15-30 秒 清洗 清水 10-20°C 20 秒 鈍化 LP-93 彩鈍劑 A 2g/L PH：1-1.4 常溫 7-15 秒 熱水燙干清水 ≤70°C 10-20 秒 烘干烤箱 80-90°C 10-15 秒。
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