摘要:本文简述R-315三价铬蓝钝工艺流程及说明,工艺配方和条件,操作要点及高耐蚀性能的二大要素。 关键词:镀锌层,三价铬蓝钝化,高耐蚀性。 1. 前言 无镍、无铅、无六价铬的环保潮流迅猛发展,促使与日常生活密切相关的汽车、摩托车、电子家用电器行业进入了顺者昌、逆者亡的剧烈变更时代。这个时代促使相关行业的表面处理新工艺新技术得到高速发展。我公司的三价铬蓝白钝化技术也就从研发转入广泛应用成熟阶段。本文就珠三角众多电镀厂家应用该技术所取得的经验作一介绍,供同仁参考. 2. 主要工艺流程的说明 2.1 工艺流程 氯化钾酸锌 → 二道水洗(浸洗)→ 稀硝酸出光(1%HNO3)→ 二道水洗 →纯水或去离子水漂洗 → R-315钝化 → 二道水洗 → 热水烫干 → 抛干机脱水 →70℃~100℃烘干。 2.2 说明 2.2.1 氯化钾 250克/升 氯化锌 50克/升 硼酸 35克/升 1098M开缸剂20-25毫升/升 (千安时消耗量100-200毫升) 1098R光亮剂0.4-0.6毫升/升 (千安时消耗量100-150毫升) PH 4.6-5.2 阳极:99.995% 0#锌,至少不低于99.99% 1#锌。 阴极电流密度:0.5-1.5安/平方公寸,滚筒转速6-8转/分。 全浸式,滚筒眼孔径Ф3mm以上,孔眼面积达10%以上。 2.2.2 稀硝酸出光 1%CP硝酸 室温3-5秒 出光后的镀锌层外观应洁白、光亮,不允许有朦及其他杂色。 2.2.3 R-315钝化配方及工作条件 R-315浓缩液25-50毫升/升 其余:去离子水或纯水 PH:1.8-2.2(用CP级10%硝酸调) 温度:20℃-35℃ 时间:8-20秒 搅拌:空气微打气(油水分离的洁净空气) 3. 操作要点: 3.1 R-315三价铬钝化液的维护和调整 钝化液在镀锌层钝化过程,伴随锌层溶解,铁、铅、铜金属杂质的不断增加,有机添加剂的不断分解其分解产物的积累,会使镀锌层三价铬皮膜层耐中性盐雾时间明显降低,要使镀锌层皮膜具有足够防护性能,应经常按下述要求进行细心维护。建议:每升钝化液每钝化45-50平方分米(标准件4-5Kg)后,必须补充5-6毫升/升的R-315浓缩液,并用10%硝酸0.25-0.6毫升/升调PH至1.8-2.2之间。当1升R-315浓缩液所配的20-40升钝化液处理500-1000kg镀锌标准件后,必须重新配新缸,以保持其防护性能. 3.2 R-315钝化液的PH值 三价铬蓝白钝化皮膜的耐蚀性能,依赖于合适的PH值。当PH低于1.6时,皮膜色泽浅白,高于2.2时色泽从深兰变为浅兰,而中性盐雾性能会降低。钝化过程中,PH值会不断升高,故每隔一定时间,要用PH范围为0.5-5精密试纸检测一次,因钝化液有氧化性,用PH试纸测误差较大,建议采用PH计检测为好。 3.3 R-315钝化液的搅拌 为确保工件和钝化液充分接触,最好每次钝化零件不要超过10Kg,且需要用压缩空气搅拌钝化液。零件出光前应认真清洗或浸洗,稀硝酸出光后,也要认真清洗,钝化前再用纯水清洗一次。目的,降低自来水中碱金属离子对钝化液的污染。零件最好装在软的活动尼龙网袋或塑料篮内充分上下抽动,确保镀锌件和钝化液充分接触。以确保其膜层的质量. 3.4 钝化液的温度 钝化液的温度控制在20℃-35℃为好。过高温度成膜太快、较厚,但致密性欠佳,若后续工序用B214封闭时,能形成更好的保护膜。温度偏低,成膜慢且薄。要形成耐蚀性能好的三价铬皮膜,经常保持钝化液温度是重要的。 3.5 钝化时间 钝化时间控制在8-20秒范围。 4. 耐蚀性能 4.1 厚度 R-315三价铬蓝的耐蚀性能依赖于镀锌层的厚度,众多电镀厂使用现状表明,锌层三价铬蓝白皮膜耐蚀性能,随锌层厚度的增加而提高。详见下图,中性盐雾试验按NSS标准执行,镀锌层的厚度用武汉材保新的ZD-B智能测厚仪测。 中性盐雾试验用的螺纹标准件,以滚镀氯化钾酸锌为例:因螺纹头与螺纹牙根的锌层厚度相差2-2.5倍,所以电镀厂通过控制电镀时间来确保其螺纹牙根的厚度。许多电镀厂用10-15A/每公斤电流密度,每升0.3A的电容量来滚镀90分钟,就达到6µm以上的厚度。就能满足其防护要求。 镀锌层在4µm以下时耐蚀性随厚度增加呈直线上升,当镀锌层厚度超过4µm后,其盐雾试验通过的时间呈抛物线,镀锌层厚镀达8µm时,中性盐雾试验时间达到72小时(白锈)以上锋值。 4.2 钝化膜的烘干温度 R-315三价铬皮膜不存在象六价铬皮膜,烘干温度超过70℃后,六价铬开裂脱水失去其防护性能。以三价铬为基的皮膜,烘干温度超过70℃以后,耐蚀性反而更好。建议,烘干温度控制在80℃-100℃,时间10分钟以上,烘干愈久温度越高,时间愈长,耐蚀性愈好。 5.后语 R-315三价铬蓝白钝化液,以其优良的配方组合,严格的控制工艺条件,只要镀锌层达到6µm以上的厚度,钝化膜进行高温烘干,足以满足螺纹标准件等酸锌层的防蚀要求。 |