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三价铬钝化工艺的标准原则

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三价铬钝化工艺的标准原则

宣布日期:2017-09-19 作者: 点击:

罕见的身分

三个[度“T”]

在金属精饰操纵中最广为领会的三个身分被称为三个[度“T”]:时候长度、温度和浓度。正像大大都工艺计划一样,必须将这些身分(变量)慎密地节制在详细的参数规模内,才能取得抱负品质的外表。

时候长度

准确的沉醉时候是钝化工艺中最首要的一个变量。当镀锌工件沉醉在钝化溶液中,金属被消融,并天生转镀膜。溶液与电镀工件打仗时候越长,发生转镀的机遇也越多,并且在大大都环境中会致使较厚的钝化膜。

三价铬钝化液天生转镀膜的速度普通比六价铬钝化的慢。是以,对一个厚膜转镀工艺须要60秒或以上的沉醉时候就一点也不奇异了。如许,装备、进程周期等必须能够或许顺应比曩昔更长的沉醉时候。

沉醉时候太短,会致使钝化膜厚度不够,是以使侵蚀掩护性差。沉醉时候太长将致使过分耗损镀层,一样也使侵蚀掩护性差。与六价铬不同,你凡是不能经由进程简略的观察来肯定转镀膜厚度。以是,操纵工必须在进程中一向监控沉醉时候。

在工件一进入处置溶液时转镀膜就起头构成,并且直到工件进入第一个漂洗池时才遏制构成转镀膜。只需钝化液与被镀金属坚持著打仗,锌就延续消融且转镀膜延续天生。当这个进程发生在现实的工艺池里面时,那末进程的停止就不操纵到热、搅拌和工件界面上的准确的溶液转移。是以天生品质差的转镀膜。为了尽能够削减这类环境,逗留时候出格是钝化池和第一个漂洗池之间,应坚持尽能够短的逗留时候。

温度

除较长的沉醉时候外,高厚度/高机能的钝化膜凡是在较高的温度下停止。在不强矿物酸的环境下,这些范例的体系凡是依靠热量来为转镀工艺的停止供给“热量”。是以,看到任务温度高达140-160℉也就很普通了。在把温度斟酌为一个能够的毛病点时,首要的是对工件界面上的溶液而不是阔别工件的溶液停止温度测定。这类温度不同能够很大,出格是在大型工件刚入钝化溶液时。在某种环境中,在钝化前,工件要在一个漂洗池中预热。大大都环境下保举操纵聚四氟乙烯、特氟龙或石英浸入式电加热器。为了保障最好的机能也倡议操纵主动温控器和溶液搅拌。

浓度

钝化液浓度是与旧的工艺不同很大的另外一个身分,并且在解除毛病时必须一向斟酌这个身分。虽然六价铬钝化凡是在1-5%体积浓度在运转,但高机能的三价铬钝化普通在10%或以上体积浓度下停止。与温度的环境很是类似,须要这些较高的浓度来给镀液供给“能量”,天生抱负的转镀膜。操纵一个折射计可便利的丈量池液浓度,并且该当经由进程湿阐发或经由进程仪器停止确认。

常常被问到“是不是这三个身分之一可用于弥补另外一个身分”。比方:较高的浓度是不是能弥补沉醉时候太短?几近在一切环境中,谜底是不是定的。在时候长度、温度、浓度存在一个切确的均衡,这个均衡点能够使转镀膜在一个受控的速度下构成。若是工艺溶液的任务超越了制作商保举的规模,那末几近城市构成品质不良的转镀膜。

其余的身分

除这些“首要”的身分(变量)影响转镀膜工艺外,另有不为人知的别的任务参数,但却一样须要首要斟酌。

搅动

溶液准确活动对天生优良转镀膜是很是须要的。这能够经由进程氛围、溶液(经由进程泵任务)或工件的活动来实现。不管接纳哪一种方式,首要的是在工件界面上详细适合的溶液互换。

在钝化进程中,发生很多化学变更。在有酸和三价铬存在得环境下锌很轻易被氧化,成果致使在锌和钝化溶液界面上的pH值发生较大的降落。这会引发氢氧化三铬在外表上析出,是以天生转镀膜。

若是不准确的搅动,溶液很快就用尽了,是以不能天生充足的转镀膜。搅动的常常操纵方式是操纵一个高压鼓风机将氛围迫入溶液。氛围是从一个穿孔的管道(位于转镀池底四周)中泵出的,从而出产一个翻腾的活动。必然不要操纵紧缩机,由于它们不可防止地会使溶液遭到尘埃及机油的净化。乃至操纵一个鼓风机,也倡议在进气管道上装一个过滤器。大批电镀的零部件,在钝化进程中凡是会有充足的搅动,是以凡是不须要氛围。

pH值

pH值是工艺节制的一个首要方面,但常被轻忽。厚膜三价铬钝化在很是窄的pH值窗口内停止,并且常常须要调剂,岂但在新配制时调剂并且在普通任务进程中也须要调剂。若是现实任务的pH值跨越保举的任务规模,那末会障碍转镀膜的构成,是以致使转镀膜太薄。pH值太低则会致使钝化膜疾速地天生和剥离,一样构成的转镀膜厚度小,不能供给充足的盐雾掩护。

能够操纵仪表或试纸来节制pH值。pH值在0-2.5规模时保举操纵非滤取型试纸。在普通任务前提下,钝化液的pH值将随时候而降落。能够向溶液中增添产物或浓缩的硝酸来降落pH值。钝化溶液的pH值的降落是很少见的,普通是由于大批的拖带引发的。向溶液中增添浓缩的苛性钠可进步pH值。保举在钝化处置前操纵体积比0.25%至0.5%的硝酸预浸工件可进步镀锌的活性。

金属净化

金属净化的程度对钝化膜的机能可发生很大的影响。金属能够是经由进程工件的普通加工而被引入的(对锌或铁),能够来自于内部源(比方紧固工件时所用的铜金属)或能够是专利配方的一个构成局部(如钴)。不管金属净化的来历是甚么,一切这些金属城市对钝化膜机能带来无害影响。

锌和铁是三价铬钝化中最罕见的两种金属净化物。在这两种金属净化物中,铁净化的题目最大。

今朝的手艺趋势于比之前加倍能容忍锌的消融。常常能看到在锌浓度高于5000ppm的环境下钝化溶液仍能很好地任务。另外一方面,铁对侵蚀机能发生很大的打击,乃至是在铁浓度低至300ppm时。

由于钝化液配方自身具备酸性,是以溶液延续地与不测进入钝化液的工件发生反映。这就致使在钝化液中的储蓄积累,终究会降落钝化液的寿命,增添了运作收入。为了防止这类环境,那些已从吊具吊颈上去或从筐或桶中调出来的工件应被尽快掏出。

钴是常被轻忽的一种金属净化来历,由于它是作为专利配方的一个构成局部而被引入的。当钴金属以准确数目增添时,它起催化剂的感化,大大增添钝化膜厚度并进步侵蚀掩护。若是钴和铬的比率太高,则钝化膜的构成遭到障碍,侵蚀掩护性遭到影响。

金属净化的程度太重的病症很难探查,但能够从钝化膜的变色或“浑浊性”看出来。保举对某些钝化液停止过滤,由于这有助于去除金属净化。也能够经由进程进步溶液浓度使金属净化的题目获得临时为轻。另有一些专利增添剂,可用于将金属积淀或按捺金属的消融。

在某些环境中,过滤钝化液去除金属杂质,可有助于耽误溶液的寿命。凡是操纵一个20-50微米的盘或筒式过滤器可实现过滤。保举操纵内衬聚丙烯的过滤泵。保举每小时将溶液周转一次。

镀层厚度

普通来说,对一个优良的转镀涂覆须要锌的最小厚度为6微米。厚钝化膜可撤除多达1-2微米的锌镀层。锌金属厚度小将致使FRR机能不良,在极度环境下会将电镀金属完整撤除。在低电流密度区这类环境出格较着,由于在这些地区厚度趋势于到达最低。

酸预浸

在钝化前,外表不平均或外表活性差都能够是影响转镀机能的身分。为了供给一个亮光、活性外表,凡是先操纵酸预浸工序而后紧接著停止转镀进程。当操纵这个共序时,首要的是,要准确节制预浸液的化学构成,并且所用的酸要与钝化溶液兼容。

水的状况

钝化前和钝化后漂洗水的状况是一个很首要但常被疏忽的变量。工艺池含有很多成份,若是它们被引入到钝化溶液中将是无害的。来自电镀池的锌金属、氯化物或氢氧化物,和来自预浸工序的矿物酸,都将大大降落钝化液的寿命。硬水盐也能够表演金属净化物的脚色,延长钝化液的寿命。是以,该当将硬水硬化或用去离子水、去矿物资水或反渗入水来替换硬水,而后才能将这些水用于制备钝化溶液。

钝化后的漂洗品质也是一样首要的。厚钝化膜凡是具备较高的固体含量和外表张力,是以使漂洗水疾速的被净化。随著漂洗液中浓度的增添,溶液起头愈来愈多地具备钝化液性子了。成果是,在现有的转镀膜上又天生了品质差的转镀膜,这就大大削弱了整体机能。在处置任何钝化工艺毛病时,要确信漂洗水的流速、搅动和沉醉时候都是充足用来供给充足的漂洗的。烘干温度

当六价铬钝化膜遭到高热时,它们凡是在盐雾测试中表现不良。这是由于,六价铬体系一遭到热就发生脱水并发生裂痕,是以显露上面的镀金属。以是红色锈蚀呈现的相称快。实验显现,锌、锌-铁、锌-钴镀层上的六价铬钝化膜在打仗到低温后将损失多达90%的原始侵蚀掩护。

耐热性是某些三价铬钝化膜的首要长处,但并不是一切体系都有这个长处。影响耐热才能的身分包含:水和感化的程度、是不是存在面漆和铬络合物的详细情势。测试显现,某些高机能三价铬体系在承受150℃的低温后,其侵蚀机能并不好转。但是,较长的烘干时候和较高的烘干温度城市对机能发生倒霉影响。


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