电镀前除油处理（上）

　　从工序上区分，电镀加工门类可分为镀前处理、电镀和镀后处理三大部分。镀后处理不是所有电镀加工都必须的工序，但镀前处理却是任何电镀都不可缺少的。

　　2 油污的来源及分类

　　2.1 来源制件表面总是或多或少地存在油污，其主要来源有：

　　(1)对基体材料的防蚀保护。对于易受大气腐蚀的金属材料，为增强其存放期间的防蚀性，出厂时要涂覆防锈油脂。

　　(2)机械或压铸加工引入的油污。在对材料进行车、磨、钳等机加工时，为保证加工性、延长加工刀具等的使用寿命，往往采用加油的润滑、冷却切削成型等;对加工后的工件作中间防锈处理有时还故意涂覆或浸防锈油脂。采用搓丝机对标件搓丝或采用打头机打头时都要淋油，故标准件镀前都糊满了油污(而自攻钉、水泥钉之一层很厚的氧化层)。镀硬铬的轴件、内腔体、模具等磨削后多打有防锈油，甚至涂黄油。压铸件为了易于脱模，加了脱模剂;而冷拉拔件为了延长拉丝模寿命，有时也加入润滑油脂。

　　(3)工序间防锈处理。当工件加工程序多、加工周期长时，作为工序间防锈，有时也用防锈油脂。

　　(4)电镀前其他工序引入。对需磨抛的工件要求高时，粗砂、细砂干磨后要涂抛光膏拉“油砂”。用软布轮、麻轮抛光时，则必须采用白油、黄油、绿油等抛光膏。工件表面，特别是孔眼周围、盲孔内部，甚至糊有成团成堆的抛光油，很难去除干净。

　　(5)操作污染。在周转、装挂或栓挂工件时，工具、手套、汗手摆弄工件时，也附着油污。有时工件先作酸洗，酸洗液或清洗水表面的油膜也会附在工件上。

　　2.2 油污的分类

　　不同性质的油污要采用不同的去油方式与方法来去除，才能取得良好效果。从性质上分，油可分为两大类：皂化类油与非皂化类油。动物油、植物油的主要成分为脂肪(甘油三酸酯等)，它们能与碱发生皂化反应，生成溶于水的甘油和肥皂，因此，这类油称为皂化类油。从石油、煤等地下矿产物提炼、裂解产生的矿物油，如汽油、煤油、柴油、机油、凡士林、沥青、煤焦油等，其主要成分为碳氢化合物，它们不与碱发生皂化反应，因此称为非皂化类油。

　　制件上往往同时含有两类油。目前，矿物油类在工农业生产及日常生活中应用日广，在油污中所占比例更大，而动植物油则主要用作食用油。

　　3 除油液中必备的两大组分

　　由于实际工件上总是同时存在皂化类与非皂化类油污，因此除油液中必须同时含有能去除这两类油污的两种组分。

　　3.1 碱类物质

　　碱类物质对去除皂化类油的效果较好，分为强碱与弱碱两类。

　　3.1.1 强碱类

　　强碱类物质碱性强，用量少。最常用的是氢氧化钠，俗称苛性钠、烧碱、火碱，皮肤接触时有热烫的感觉。氢氧化钾(苛性钾)的碱性更强，但价贵，用于除油则成本太高。对于某些镀液，如焦磷酸盐镀铜、HEDP镀铜、镀金、镀银等，采用K+时的效果比采用Na+时的效果好，则用苛性钾。苛性钠有用铁桶装的固体碱(称为“桶碱”)，用塑料袋装的片状物(称为“片碱”)，以及杂质多的溶液(称为“液碱”)。桶碱相对便宜，但用时要先捣碎，较为麻烦。碱应密封保存，否则很易潮解，其与空气中二氧化碳反应会部分转化为碳酸钠。苛性钠溶于水为放热反应，使用时应注意安全。特别是在捣碎桶碱时，慎防溅入眼中。

　　3.1.2 弱碱类

　　弱碱类从分子结构看多为盐类，它们溶于水后因水解反应而显碱性。

　　(1)纯碱(即碳酸钠，大苏打)，有无水、一水和十水3种，粉状或结晶状，一般工业品为含水物。其溶于水发生如下水解反应，生成碳酸氢钠，即小苏打。

　　(2)磷酸三钠(正磷酸钠)

　　其工业品常含12个结晶水，分子式为Na3PO4·12H2O。溶于水后水解成碱：

　　Na3PO4+H2O=NaOH+Na2HPO4(磷酸氢二钠)

　　Na2HPO4+H2O=NaOH+NaH2PO4(磷酸二氢钠)

　　由于苛性钠与碳酸钠除油后，工件表面残碱很不易清洗干净(即水洗性差)，再活化时与酸中和，工件表面易附着盐类，因而效果不好。磷酸三钠的水洗性好，加入磷酸三钠后工件表面残碱易于清洗干净，故除油液中往往既加碳酸钠又加磷酸三钠，且后者的加入量大于前者。碱类物质还有利于钢铁件在除油时处于钝化态。具有一定的短暂防蚀功能。电解除油液中含有碱类物质，可提高除油液的电导率。对于锌压铸件、精密铝件之类的两性金属，溶液碱度过高时会受到腐蚀，因而不宜用苛性钠等强碱，一般只用碳酸钠与磷酸三钠。

　　电镀前除油处理

　　3.2 表面活性剂

　　工件表面的油污常以矿物油居多(如标准件、机加工后的保护油等)，而它们不与碱类发生皂化反应，难以用碱直接去除，只能借表面活性剂的乳化作用(详见第三讲)来去除。表面活性剂的润湿、渗透、分散等能力也可加快除油速度。乳化作用对皂化类油也有去除作用。故表面活性剂是除油液的必备组分。皂化反应生成的肥皂也是一种表面活性剂，但其作用很有限。如今，不少除油剂(粉)的实际成分主要是经筛选后复配的表面活性剂，有些还加有弱碱类物质。除油液中只加碱而不加入表面活性剂，除油效果会很差。

　　表面活性剂中用得最多的是非离子型表面活性剂，如乳化作用良好的OP乳化剂;用阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠也有效。在复配表面活性剂时应注意，不能将阴离子型表面活性剂与阳离子型表面活性剂混用，否则两者相互反应后会生成沉淀而失效。

　　3.3 其他物质

　　3.3.1 水玻璃(硅酸钠)

　　水玻璃过去广泛用作除油液的组分之一，它既具有碱性，又有表面活性作用，但现今均不主张采用。原因是除油后若不用热水洗(现不少厂都去掉了该工序，特别是采用电加热的)再冷水洗，稍未洗净，在下一步活化时硅酸钠会与酸反应生成附着牢固的硅胶，从而影响镀层的结合力。

　　3.3.2 辅助类物质

　　采用三聚磷酸钠或多聚磷酸钠部分代替磷酸三钠，除油效果更好。在对铝件、锌压铸件除油时，加入适量的焦磷酸钠、葡萄糖酸钠，也能获得更好的效果。

　　4 除油方法

　　4.1 有机溶剂除油

　　利用对油污有溶解作用的汽油、煤油、酒精、三氯乙烯、四氯化碳、氟里昂等进行浸泡、擦洗，对两类油污均有去除作用。但有机溶剂价格贵、易挥发，多数具有易燃性，现已较少采用。对于成堆的抛光膏、黄油之类，有时还不得不用细布、棉纱等沾有机溶剂揩擦作为预除油。无专用设备而采用浸泡法除油时，有机溶剂重复使用，除油不会彻底，因为浸洗后，溶于其中的油污待溶剂挥发后又会残留在工件表面。对于一些加工附加值很高、要求除油彻底而又无法电解除油的小件，如电子管、显像管中的电真空小件、电子电镀件(非连续带材)，有时仍采用有机溶剂除油，甚至采用三氯乙烯气相除油专用设备(三氯乙烯可循环利用)进行除油。

　　4.2 手工抹油

　　对于大件(如长轴件镀硬铬)，有时仍采用手工抹油。最省的方法是沾水泥浆擦抹，既带碱性又有机械作用。但应注意冲洗后再抹净表面的水泥，否则，一是水泥带入镀槽有害，二是镀层易发花甚至麻砂。

　　4.3 化学除油

　　将工件悬挂或小件用框篮等盛装后，置于加温的化学除油液中浸洗或煮，则为化学除油。一般来说，液温越高，除油效果越好。所谓的“室温除油剂”，液温低时也应加热。原因是静置条件下传质主要靠扩散作用，液温低时传质效果不好;加热时，除油液的热运动更有助于对流传质。对于易重叠的平面件，应及时翻动。除油液脏时，应及时地部分或全部更新。化学除油难以去除钢铁件酸洗后表面产生的黑膜、黑灰，一般仅适于除油要求不高的场合或作为电解除油的预除油。对油多而又需磨抛的工件，化学除油可作为磨抛前的预处理。