滚镀锌工艺.doc

滚镀锌工艺规程1 工艺流程上挂除油除锈水洗中和水洗喷淋水洗镀锌回收回收水洗喷淋水洗出光水洗钝化（兰白、彩色、黑色）水洗喷淋水洗热水洗下挂2 主要工序工艺规范2.1除油除锈盐酸（比重1.16以上）400600毫升/升酸性除油剂 1020克/升温度 室温2.2镀锌氯化钾 200240克/升氯化锌 5080克/升硼酸 2530毫升/升柔软剂 1220毫升/升光亮剂 0.51.0毫升/升PH 4.85.4温度 1050时间 视镀层厚度而异阴极电流密度 200400安/桶阴阳极面积比 1：1.52.02.3出光硝酸（比重1.6以上） 1030毫升/升温度 常温时间 510秒2.4钝化2.4.1兰白钝化三价铬兰白钝化剂 80100毫升/升 PH值 1.82.0 温 度 室温 时 间 1020秒2.4.2彩色钝化三价铬彩色钝化剂 80100毫升/升 PH值 2.02.4 温 度 室温 时 间 3060秒2.4.3黑色钝化三价铬黑色钝化剂A 100毫升/升三价铬黑色钝化剂B 100毫升/升 PH值 1.82.2温 度 室温 时 间 1030秒2.5热水洗镀层封闭剂 3050毫升/升时间 510秒温度 603 镀液配制步骤在镀槽中注入50%水。在不断搅拌下将计算量的氯化钾和氯化锌溶解。在另一容器中用10倍于计算量硼酸的热水（80以上）溶解硼酸，完全溶解后注入镀槽中和已溶解的氯化钾，氯化锌溶液混合均匀。加入1-2毫升/升双氧水（稀释3倍以上）充分搅拌。加入1-2毫升/升锌粉，充分搅拌2小时以上。用精密PH试纸测试镀液的PH值，将其调整到工艺规范的范围内。如PH值偏高，用5%稀盐酸调低，如PH值偏低，用5%氢氧化钠溶液调低。阴极上挂瓦楞钢板用0.2-0.3安/分米小电流电解数小时后观察镀锌层有无异常。镀层若无异常，即可加入所需光亮剂、柔软剂（用水稀释5倍以上），并搅拌均匀即可试镀。4 镀液中各种成分的作用及工艺条件的影响4.1氯化锌氯化锌是镀液中的主盐，也是锌离子的主要来源，它可以在较大范围内变化。氯化锌含量高时，能够提高阴极电流密度，从而加快沉积速度，而且防止镀件尖端部位的烧焦，但镀液的分散能力和深镀能力降低。氯化锌含量低时，镀液的分散能力和深镀能力提高，但溶液的浓差极化增大阴极电流密度范围变小，高电流密度容易出现烧焦现象。当氯化锌含量低时，可以直接加入氯化锌补充，并酌情增加阳极面积，使阴阳电流效率基本平衡，以保持镀液中氯化锌含量稳定。4.2氯化钾氯化钾是镀液中的导电盐，氯离子在浓度较高时，对锌离子具有微弱的络合作用，这对增强阴极极化作用，提高镀液的分散能力和深镀能力十分有利，但氯化钾浓度过高，对镀液影响不明显。氯化钾含量过低，不仅镀液的导电性能差，而且镀层的表面容易产生黑色条纹，同时阴极电流密度的光亮范围也将缩小。氯化钾在电镀过程中并不消耗，主要是随着镀液带出而损失，因此应根据分析化验结果和对镀件的要求定期适量补充。4.3硼酸硼酸是镀液中的缓冲剂，它能够保持镀液的PH值在很小的范围内变化，硼酸含量低，阴极电流密度上限低，镀层尖端部位容易烧焦。硼酸含量高，阴极电流密度上限高，镀液的分散能力和深度能力好，但由于受硼酸溶解度的限制，硼酸的含量也不能很高，特别是冬季气温较低时，容易结晶析出。一般保持在2530克/升范围既有很好的缓冲作用，硼酸原则上在电镀过程中不消耗，主要是镀液带出损失，所以也应根据分析结果定期补充。4.4光亮剂和柔软剂光亮剂和柔软剂是提高镀锌层质量的关键，当镀液中不添加这两种物质时，只能够得到灰白色、无光泽的粗糙镀层。但当适量加入光亮剂和柔软剂时，不仅镀液的分散能力和深度能力得到显著提高，而且还可以获得整平性好结晶细致，光亮美观的镀锌层。但光亮剂和柔软剂的比例和含量必须适当，含量低，作用不明显，含量高不仅镀层产生脆性，而且镀层中夹杂着过多的有机物也会导致钝化膜结合力差，容易变色从而降低镀层的耐腐性。光亮剂和柔软剂目前尚无分析方法，全凭经验添加，可供参考的消耗指标是：光亮剂150200毫升/千安时，柔软剂100160毫升/千安时，但在不同的工艺条件（如电流，温度,PH值）下，会有明显的差别。应从实践中总结出科学的消耗规律。在总结出光亮剂和柔软剂的消耗规律后，在往镀液中补充时应本着少加勤加的原则。4.5PH值PH值是氯化物镀锌工艺中一个主要的技术指标，PH值过高，镀液的光亮电流密度范围变窄，低电压区发暗，高电区则容易烧焦，镀层结晶粗糙，没有光泽，严重时镀层产生黑色条纹，阳极发生钝化，镀液浑浊，最终将导致镀液无法正常工作。PH值过低，则会加速阳极板溶解，镀液锌离子急剧上升，镀液的分散能力和深镀能力也会下降。镀锌液中的硼酸是起缓冲作用的，只要保持镀液中硼酸的足够含量，镀液的PH值还是比较稳定的，实际生产中的情况是，镀液的PH值会有缓慢上升的现象，其原因有以下几方面原因造成：阴极析氢；钢铁零件微量溶解，特别是滚镀的情况下更容易发生；锌阳极的化学溶解。为了有效控制镀液的PH值，每个班次必须测量镀液的PH值，并随时用5%稀盐酸调整。4.6温度氯化物镀锌的温度范围比较宽广，一般在1050范围内都能够得到优质的镀层。但随着温度的改变，阴极电流密度也应做相应调整。镀液温度低时，阴极电流密度应调整到工艺范围的中下限，镀液温度高时，阴极电流密度应调整到工艺范围的中上限，此时沉积速度快、生产效率高。虽然说氯化物镀锌的温度范围比较宽广，在室温条件均能正常工作，但为了提高生产效率和降低生产成本以及保证产品质量，最好能附设加温和降温设备，以保证镀液在最佳温度范围内工作。4.7阴极电流密度氯化物镀锌的阴极电流密度范围也比较宽广，阴极电流密度的选择和镀液中主盐浓度的高低、液温的高低、添加剂的质量和含量、阴阳极之间距离以及滚筒的转速都有关系。主盐浓度高，镀液温度高，阴阳极间距离大，滚筒转速快，就允许采用较高的阴极电流密度，此时的沉积速度快，光亮程度高，分散能力和深镀能力也很好，否则相反。因此应根据工艺的具体条件和零件的形状、大小、重量，来确定最佳的阴极电流密度，在滚镀中，以200300安/桶为宜。4.8阳极为了维护好镀液，电镀锌的阳极板必须采用0#锌锭制作，浇铸成型后的阳极板再经过压延处理，并保持阴阳极面积比为1：1.52.0，具体比例应以保证镀液中的锌离子基本稳定为原则。5 镀液维护零件镀前处理要彻底，确保镀件基体表面无油膜和氧化膜。镀液的主要成分氯化钾、氯化锌和硼酸在正常生产时含量变化不大，氯化钾、硼酸只是镀件进出损失，可根据分析化验结果适量补充。镀液中的锌离子含量可以通过调节锌阳极的面积来控制。PH值应在每天生产开始前进行测量调整，调高PH时用5%氢氧化钠溶液，调低时用5%盐酸溶液。由于阳极化学溶解一般情况下PH值会有缓慢上升现象，所以镀液长期不用时，应将阳极板取出。光亮剂和柔软剂补充应本着少加勤加的原则，最好用3倍以上的水稀释后再添加。掉入镀槽内的零件应及时捞出。在清洗铜杠和极座时，应避免铜粉和铜锈进入镀槽，挂阳极锌板的铜挂钩绝对不能浸入镀液中。6 杂质的处理6.1有机杂质6.1.1有机杂质的来源镀液中有机杂质的来源主要是添加剂分解产物和零件表面未清洗干净的油污长时间在镀槽内富集而形成的。有机杂质积累到一定程度后会导致镀液性能恶化，镀层质量变差光亮剂消耗量增加，严重时会使镀层产生黑色条纹。6.1.2有机杂质的处理将镀液升温至45，加入24克/升活性炭，搅拌1小时，静置12小时后进行过滤，若有机杂质污染严重时，应加入1克/升高锰酸钾或2毫升/升双氧水（稀释3倍以上）然后搅拌1小时，再加入24克/升活性炭进行处理。6.2无机杂质6.2.1无机杂质的来源无机杂质主要指进入镀液中的各种金属离子，如铁离子、铜离子、铅离子等，这些金属离子在含量不高时对镀液的性能影响不大，但如果到一定程度时，则会严重影响镀层的外观和耐蚀性，必须及时处理。6.2.2无机杂质的处理6.2.2.1铁杂质的处理镀液中铁离子的允许上限为5克/升，超过5克/升时高电区发暗，低电区发黑，分散能力变差，镀层容易产生黑斑。先将镀液的PH用5%盐酸调整到4以下，然后加入双氧水0.51.0毫升/升（用水稀释3倍以后）充分搅拌1小时，再用5%氢氧化钠溶液调PH值大到6.0左右，静置68小时后过滤。6.2.2.2铜杂质的处理镀液中对铜离子的允许值较小，一般超过5毫克/升则对镀层产生不良影响，镀层在出光后没有光泽，甚至发花、发黑。此时，加入1克/升的锌粉，充分搅拌并静置2小时后过滤除去，也可以用瓦楞板在0.10.3安/分米条件下电解除去。6.2.2.3铅杂质的处理镀液中对铅离子的允许值也很小，一般超过5毫克/升则会对镀层产生不良影响，处理方法和除铜杂质一样。