前言 镀锌白钝化零件产量大,已有多家企业配套电镀加工。多年来,虽然各企业电镀车间曾采用多种工艺方法,但镀锌白钝化膜的耐蚀性都难以提高而成为瓶颈。鉴于此,2009年初通过与海尔企业技术部沟通,拟定了试验方案并进行了研究。与海尔集团企业标准规定的高铬酸钝化、漂白工艺相比,新钝化工艺具有稳定性好、无毒或低毒、易操作、成本低、镀锌层白钝化膜耐蚀性盐雾试验远高于48h等优点。 1新钝化工艺的提出 海尔冰箱铁基铰链镀锌零件图纸上表面处理的标注为:Fe/EP.2n8.CIBo根据《金属覆盖层钢铁上的锌电镀层》(GB7T9799-1997)和《电镀锌和电镀镉层的铬酸盐转化膜》(GB9800-88)的规定:零件电镀锌8pm,铬酸盐转化膜按1级B型漂白自防护工艺技术处理。
1.3工艺流程 镀锌—一清洗—一出光—一清洗—一彩虹色钝化—一清洗—一漂白——>清洗—一浸热水封闭—一干燥 国家标准规定:镀层经过漂白后的外观应该呈银白色(允许微带彩虹色),单位面积上的膜层质量应小于0.1g/m2,耐蚀性能按《金属覆盖层中性盐雾试验》(GB6458-86)的规定进行检验并达标,一般出现白色腐蚀产物的最短时间不能低于24ho而海尔集团企业标准规定:漂白后镀层外观不允许微带彩虹色,一定要是一致性的银白色,且出现白色腐蚀产物的最短时间不能低于48ho海尔集团将企业标准超越了国家标准,因此,采用传统的高铬酸钝化、漂白工艺,镀锌层的白钝化膜的耐蚀性盐雾试验都难以达到48h的要求,更不用说采用低铬白色钝化工艺。 。银白色的钝化膜中几乎没有六价铬化合物,而主要是三价铬化合物。在银白色钝化膜中有少量六价铬存在就能对锌有修补作用,从而提高钝化膜的耐蚀性能。显然,呈现微带彩虹色的银白色钝化膜的耐蚀性相对高一些。 2新钝化工艺的选择 为了确保在大批量的生产中镀锌层白钝化膜外观的一致性、稳定性以及耐蚀性盐雾试验出现白色腐蚀产物的最短时间不低于48h,无论采用氰化物镀锌、碱性镀锌或是氯化钾镀锌等电镀工艺,其镀锌层按以下工艺条件进行后处理都能达到海尔企业提出的技术质量标准要求。 2.3 钝化工艺流程 镀锌——>水洗—一出光—一水洗—一HT-HC钝化(或HT-144钝化)—一水洗—一热水烫洗—一检验—一浸HT-200封闭剂—一吹干(或脱水机甩干)—一烘干—一装箱 经过钝化、封闭处理的银白色封闭膜外观丰满,对于出口到欧盟的产品,其镀锌层必须采用不含六价铬的HT-144钝化工艺后再进行封闭处理。 3 镀锌白钝化 3.1 试样 (1)采用海尔冰箱门普通碳钢铰链板零件,每组3件,单件面积为1.Odr.ri2 0 (2)试片采用100 mm×50 mm×1 mm的2 0#钢片,每组3件,单件面积为1.2 Cl'l_l.12。 3.2 试验方法 分别采用传统的高铬酸钝化、漂白.工艺与HT-144或HT-HC钝化剂进行钝化,封闭处理后进行耐蚀性盐雾试验。 3.3 耐蚀性盐雾试验标准和条件 (1)标准:GB7T 10125-1997 (2)试验条件 氯化钠45~55 g/L,pH值6.5~7.2,盐雾沉降量1---2 mL/(80 crri2.h)o (3)外观标准:GB/T 6461-2002 不同时间的抽样检测结果表明:镀锌层采用三价铬钝化封闭处理后形成的白钝化膜的耐蚀性盐雾试验达到72 h,变化也不大。 4 镀锌层白钝化新工艺成本估算 通过估算表明,采用不同的钝化工艺,其损耗费用是不同的。 (1)采用传统的高铬酸钝化、漂白工艺,镀锌白钝化膜的耐蚀性盐雾试验难以达到48 h,其镀液的损耗费用为11. 12元。如果要使镀锌白钝化膜的耐蚀性盐雾试验超过48 h,需通过浸HT-200封闭剂进行封闭处理,此时,溶液的损耗费用增至11. 67元。 (2)采用HT-HC钝化工艺加封闭处理,白钝化膜的耐蚀性盐雾试验不但能超过48 h,而且溶液的损耗费用可降到0. 59元,是高铬酸钝化、漂白工艺的5%o (3)对于出口到欧盟的产品,镀锌零件采用HT-144钝化工艺加封闭处理后,白钝化膜的耐蚀性盐雾试验达到72 h以上且不含六价铬,溶液损耗费用比高铬酸钝化、漂白工艺加封闭处理的低60 %0 (4)以配制1 L钝化液(含漂白、封闭处理液)能确保白钝化膜的耐蚀性盐雾试验超过48 h为前提,能钝化封闭处理镀锌件500 dm2,则每dm2材料的损耗成本随处理工艺的不同而不同。 高铬酸钝化、漂白工艺加封闭处理的成本为0. 023元/dm2;HT-HC钝化工艺处理的成本为0.002元/cjni2;HT-144钝化加封闭处理的成本为0. 014元7dm2 0 5 结论 通过针对青岛海尔冰箱产品镀锌白钝化处理工艺的分析和相应的工艺试验,以及对试样进行耐蚀性盐雾试验检测,结果表明: (1)如果仍采用传统的高铬酸钝化、漂白工艺,镀锌钝化膜层的耐蚀性盐雾试验很难超过48 h的技术要求。 (2)在大批量生产中,为了确保镀锌白钝化膜的耐蚀性盐雾超过48 h,可采用高铬酸钝化、漂白工艺加封闭处理较妥。 (3)从对环境污染的角度看,高铬酸钝化、漂白工艺的污染最大,HT-HC钝化工艺的污染较小,HT-144钝化工艺几乎无污染。 (4)对出口到欧盟的产品,其镀锌白钝化采用HT-HC钝化工艺加封闭处理,可以确保钝化膜不含六价铬。 (5)采用HT-144钝化工艺加封闭处理的成本最低,为0. 002元/dm2 0 (6)无论采用何种铬酸盐钝化工艺,经封闭处理后,锌镀层外观均呈一致的银白色,而不微带彩虹色。 (7)采用HT-HC钝化工艺或HT-144钝化工艺与高铬酸钝化、漂白工艺相比可节约清洗用水40 %。用对电镀企业情况的掌握优势,为政府决策以及电镀工业园区管理模式的制定发挥积极的作用。 3 结语 我国要从电镀大国过渡到电镀强国,没有一批技术先进、管理规范、运行可靠、排放达标的电镀工业园区是不行的。要建设和运营好电镀工业园区,既需要专业技术的支持,也需要管理的有利保障。 目前,国内电镀工业园区整体管理水平较低,而且都处于摸索阶段。因此,电镀工业园区的建设不可仓促上马,要深入、细致地做好前期调研工作,选择科学可行的管理模式。 |