氯化鉀鍍鋅工藝生產中的典型故障

1·液面浮油

    在采用氯化鉀鍍鋅工藝進行生產過程中,有一些電鍍廠的鍍液容易產生浮油(漂在液面上的一種油狀有機物)。其產生的原因主要為:(1)前處理除油不佳,槽中有大量的有機油脂,與表面活性劑形成皂化等;(2)鍍液中有較多的鐵雜質,鍍液一般很混濁;(3)氯化鉀的質量濃度過高;(4)添加劑配比有問題,添加劑中某類載體過多等;(5)鍍液的pH值≥6。

    氯化鉀鍍鋅液面浮油的黏度大,易黏在槽壁、掛具、滾桶、陽極及鍍件上或沉淀于鍍液底部,難以徹底清除。氯化鉀鍍鋅液是弱酸性的,本身不具有除油能力。導電鹽氯化鉀對鍍液的濁點有很大影響,在高溫季節,當鍍液中有較多鐵雜質時,添加劑的濁點會大幅下降。隨著組合型添加劑中某類載體添加劑的不斷積累,與電鍍液中的懸浮物和鍍件中帶入的油污及三價鐵離子共同作用,形成酸性且黏度大的油漬,嚴重影響鍍層質量。

    找到液面浮油產生的原因后,解決起來就比較容易了。要選擇大品牌的氯化鉀鍍鋅添加劑,保證前處理后鍍件表面無油,無銹,無掛灰,夏天鍍液中氯化鉀的質量濃度不應過高,控制鍍液的pH值在5.6~6.0,鍍液溫度不宜過高,對于已產生浮油的鍍液可按大處理方法進行認真處理,可除掉已產生的浮油。

    2·藍白鈍易泛彩泛黃

    氯化鉀鍍鋅藍白鈍化的色調比無氰堿性鍍鋅的色調更艷麗、更易控制(無氰堿性鍍鋅更易泛黃泛彩),但該工藝也有許多常見故障。

    2.1鍍鋅層的問題

    與鍍層的厚度有關系,一般要求鍍層厚度≥4μm,特別是對三價鉻藍白鈍化而言,鍍層過薄會出現以下問題:(1)藍白的色調不佳,易泛彩泛黃;(2)鈍化膜放置后易發白(黑)點(當鈍化后清洗不良及烘干不徹底時更易出現)。

    其次是鍍層的純度,鍍液中的重金屬雜質(如銅、鉛等)較多時,低電流密度區的鍍層鈍化色澤不良,整體易泛彩泛黃,特別是鐵雜質過量時,易大面積泛彩泛黃。鍍液中的有機雜質是造成藍白鈍化時泛彩泛黃的主要原因之一,一般有如下規律:(1)鍍液越老化(有機和重金屬雜質多),越易出現;(2)鍍層越光亮,越易出現;(3)生產電流密度≥1.5A/dm2時更易出現,電流密度越大的部位,越易出現;(4)當鍍液中殘留有微量氧化物時,易出現。

    2.2六價鉻藍白鈍化液

    配制六價鉻藍白鈍化液時對原材料純度的要求比較高,是用去離子水,低標準是用城市自來水。使用井水、河水等配制藍白鈍化液,鍍層易泛彩泛黃是必然結果。鈍化用槽只能使用塑料槽,否則會帶入大量雜質。

    配制六價鉻藍白鈍化液時,不得使用雙氧水來還原產生三價鉻,因為雙氧水還原產生的三價鉻會使鍍層泛彩。使用還原劑還原三價鉻。對清洗水也有要求,最低標準是用城市自來水,井水、河水作清洗水時,鍍層也易泛彩泛黃。正確維護鈍化液需定時檢測鈍化液的pH值,大多數六價鉻藍白鈍化液的pH值應控制在1.0~1.5,三價鉻藍白鈍化液的pH值控制在1.6~2.2。藍白鈍化液中鋅離子或鐵離子超標時,也會引起鍍層泛彩泛黃。這一點對市售的三價鉻藍白鈍化液格外重要,因為鐵雜質超標后,鍍層耐蝕性下降,NSS不過關,極易泛黃泛彩。

    2.3鈍化操作及后處理

    是鈍化時間,六價鉻藍白鈍化的pH值為1.0~1.5,鈍化時間一般都比較短;三價鉻藍白鈍化的pH值為1.6~2.2,鈍化時間可略長些。不同的方法其最佳浸漬時間也不同,工件在鈍化液中浸漬時間過長或過短都會引起鈍化膜泛彩泛黃,好專人掌握鈍化時間,以保證鈍化膜的色澤。不論是六價鉻還是三價鉻的藍白鈍化,其溫度均為20~25℃。為獲得藍白鈍化膜,空中停留時間也十分關鍵。另外,鈍化時注意裝載量不宜過大,要注意的是清洗水的水質。對于三價鉻藍白鈍化,不可用熱水燙干,必須在70~90℃的烘箱內烘干為好。藍白鈍化時用強度適當且分布均勻的壓縮空氣進行攪拌。

    3·低鉻彩鈍易脫膜褪色

    光亮氯化鉀鍍鋅時,鍍液中添加了較多有機添加劑。這些有機物由于種種原因會夾雜在鍍層中或吸附在鍍層表面。如果添加劑的質量不佳、添加過量或鍍后清洗不干凈,都會產生不良后果。

    (1)當鍍層中夾雜過多的有機物,在鈍化過程中因膜首先被溶解,結果有機物暴露出來,夾雜在工件表面起隔離作用而使膜脫落或褪色。

    (2)清洗不徹底,工件表面吸附的有機物會在成膜過程中和工件存儲過程中把六價鉻還原成三價鉻,過多的三價鉻可能會影響彩鈍膜的結合力或使之變淺褪色。

    (3)由于鈍化前清洗不認真或清洗不夠,會帶入大量的氯離子,雖然少量的氯離子有利于成膜的進行,但過量會使膜過厚而易脫落。

    (4)由于鍍前處理時沒有徹底清除油污及氧化膜,造成局部鍍層結合力不好,導致鈍化膜脫落。

    (5)鍍鋅液工藝控制不當,使鍍液不穩定,局部導電不良,造成鍍層疏松、脆性大及結合力差等缺陷。

    (6)鈍化劑硫酸根和氯離子的質量濃度過高時,成膜過快過厚,時間上很難掌握,時間短色澤淺,時間長則膜厚易脫膜。鈍化液中的鋅離子和鐵離子過多會造成溶液老化,鈍化膜易脫膜,耐蝕性下降。調整pH值時使用硝酸,但硝酸的質量濃度也不能過高,否則pH值過低,膜溶解快,使膜變薄,結合力不牢固易脫膜;當pH值高時,則會發生色澤差,易發霧,pH值控制在1.5左右為好。另外,溫度高時成膜快,膜厚且疏松,易脫膜,當溫度在15~25°C時,結合力比較好。

    (7)鈍化操作時,大小不同的工件在鈍化液中擺動和抖動不好會造成工件與鈍化液的交換不同,也易造成工件邊緣等部位易脫膜。

    因此操作時一定要適當擺動和抖動,好使用壓縮空氣攪拌。工件在鈍化過程中,中途不可停頓或露出液面,否則易脫膜。另外在電鍍過程中電流密度要適當,不可過大,掛鍍一般為1A/dm2即可。電流密度過大時,鍍層中夾雜過多的有機物,雖然鍍層特別光亮,但是膜的結合力減弱,且鍍層脆性增加。

    (8)低鉻彩鈍對鍍層幾乎沒有拋光作用。出光可以除去一些吸附在鍍層表面的有機物,因此低鉻彩鈍前一定要出光,以獲得光澤均一、表面狀況良好的鍍層,同時保證了鈍化膜的外觀質量與膜層的結合力。

    (9)鈍化后工件應先在空中停留十幾s,再在靜止的水中清洗數次,然后可用60℃左右的熱水燙一下,在60℃左右的烘箱中烘干,以提高彩鈍膜的硬度和結合力,注意烘干溫度要一致。

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