腳輪鍍鋅的工藝與原理
發(fā)表時(shí)間:2012/10/10 21:42:45
腳輪五金部份電鍍:就是利用電解,在制件表面形成均勻、致密、結(jié)合良好的金屬或合金沉積層的過程。
一. 腳輪五金部份電鍍鋅:
(一)概述
與其他金屬相比,鋅是相對便宜而又易鍍覆的一種金屬,屬低值防蝕腳輪五金部份電鍍層.被廣泛用于保護(hù)鋼鐵件,特別是防止大氣腐蝕,并用于裝飾.鍍覆技術(shù)包括槽鍍(或掛鍍)、滾鍍（適合小零件）、自動(dòng)鍍和連續(xù)鍍（適合線材、帶材）.
目前,國內(nèi)按腳輪五金部份電鍍?nèi)芤悍诸?可分為四大類:
1． 氰化物鍍鋅:
由于(CN)屬劇毒,所以環(huán)境保護(hù)對腳輪五金部份電鍍鋅中使用氰化物提出了嚴(yán)格限制,不斷促進(jìn)減少氰化物和取代氰化物腳輪五金部份電鍍鋅鍍液體系的發(fā)展.要求使用低氰(微氰)腳輪五金部份電鍍液.
采用此工藝腳輪五金部份電鍍后,產(chǎn)品質(zhì)量好,特別是彩鍍,經(jīng)鈍化后色彩保持好.
2． 鋅酸鹽鍍鋅:
此工藝是由氰化物鍍鋅演化而來的.目前國內(nèi)形成兩大派系,分別為:
a) 武漢材保所的”DPE”系列
b) 廣電所的”DE”系列.
都屬于堿性添加劑的鋅酸鹽鍍鋅;PH值為12.5~13.
采用此工藝,鍍層晶格結(jié)構(gòu)為柱狀,耐腐蝕性好,適合彩色鍍鋅.
典型配方:
NaOH-------------110~120g/l
ZnO---------------11~12g/l
94------------------5~7g/l
94為產(chǎn)品代號是”DPE-Ⅱ”和乙醇胺的結(jié)合物.
注意:產(chǎn)品出槽后—>水洗—>出光(硝酸+鹽酸) —>水洗—>鈍化—>水洗—>水洗—>燙干—>烘干—>老化處理(烘箱內(nèi)80~90ºC).
3． 氯化物鍍鋅
此工藝在腳輪五金部份電鍍行業(yè)應(yīng)用比較廣泛,所占比例高達(dá)40%.
鈍化后(蘭白)可以鋅代鉻(與鍍鉻相媲美),特別是在外加水溶性清漆后,外行人是很難辯認(rèn)出是鍍鋅還是鍍鉻的.
此工藝適合于白色鈍化(蘭白,銀白).在客戶無特殊要求時(shí),最好是選擇銀白鈍化(色澤保持較穩(wěn)定).
典型配方:
KCl----------------------180~220g/l
ZnCl---------------------65~75g/l
H3BO3-------------------25~30g/l(緩沖劑). PH值:5~5.5
CI-87--------------------15~20g/l(光亮劑).
4． 硫酸鹽鍍鋅
此工藝適合于連續(xù)鍍(線材、帶材、簡單、粗大型零、部件)。成本低廉.
典型配方:
ZnSO4----------------------300~500g/l
H3BO3---------------------25~30g/l. PH值:4.5~5.5
硫鋅--------------------15~20g/l(光亮劑).
（二） 腳輪五金部份電鍍鋅應(yīng)嚴(yán)格控制的三大環(huán)節(jié):
1． 腳輪五金部份電鍍前處理:
腳輪五金部份電鍍前處理,是進(jìn)行腳輪五金部份電鍍的基礎(chǔ),也是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵.腳輪五金部份電鍍前未將被鍍覆基體處理到規(guī)定的要求,即使有良好的腳輪五金部份電鍍?nèi)芤?適當(dāng)?shù)哪_輪五金部份電鍍參數(shù)和很好的調(diào)控腳輪五金部份電鍍參數(shù)的設(shè)備以及技術(shù)高超的人員,也不可能獲得符合質(zhì)量要求的腳輪五金部份電鍍層.腳輪五金部份電鍍前不僅要除去基體金屬上存在的油脂和影響鍍層附著力和其它質(zhì)量要求的外來物,也要除去其表面氧化物,使其表面具有規(guī)定的清潔度和一定的活度,以保證鍍層與基體牢固結(jié)合,有時(shí)根據(jù)所要求的腳輪五金部份電鍍層的外觀,還要進(jìn)行一些其它特殊的腳輪五金部份電鍍前處理.
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):GB/T12611-90
2． 腳輪五金部份電鍍過程控制
腳輪五金部份電鍍鋅金屬或構(gòu)件的使用條件和使用壽命與腳輪五金部份電鍍層厚度有著密切的關(guān)系.使用條件越嚴(yán)格和使用壽命越長,所要求的腳輪五金部份電鍍鋅層應(yīng)越厚.不同的產(chǎn)品,要根據(jù)使用的具體環(huán)境(溫度、濕度、降雨、大氣成分等)確定預(yù)期的使用壽命的腳輪五金部份電鍍層厚度,盲目的加厚會(huì)造成各種浪費(fèi).但如果厚度不足,又會(huì)達(dá)不到預(yù)期的使用壽命要求
不同的生產(chǎn)廠家,依據(jù)自己設(shè)備狀況,在確定鍍種的情況下,首先要編制一套較完整合理的工藝流程,明確腳輪五金部份電鍍參數(shù),控制腳輪五金部份電鍍液濃度,進(jìn)行規(guī)范操作.[腳輪原創(chuàng)]
3．鍍后處理:
為使鍍件增強(qiáng)防護(hù)性能、裝飾性及其他特殊目的而進(jìn)行的（鈍化、熱熔、封閉和除氫等）腳輪五金部份電鍍后置處理.
鍍鋅后,一般要進(jìn)行鉻酸鹽鈍化,或其它轉(zhuǎn)化處理,形成相應(yīng)類型的轉(zhuǎn)化膜.是保證鍍后質(zhì)量的關(guān)鍵工序之一.鈍化后最好還應(yīng)進(jìn)行老化處理(烘箱內(nèi)70~80ºC).鈍化可分為以下幾種形式:
（1） 彩鈍: HNO3、H2SO4、CrO3（三酸不可缺）
（2） 蘭白鈍: F+Cr
（3） 銀白鈍: Ba+Cr
（4） 黑色鈍: Cr+Ag或Cr+Cu
（5） 金黃色鈍: Cr+還原劑.
彩鈍:適用于鋅酸鹽鍍鋅,鈍化后零件表面為紅、綠色,略帶黃(Cr+6紅色,Cr+3綠色),不能出現(xiàn)紫色(出現(xiàn)后說明鈍化膜層疏松),最簡單的方法是用手指在零件表面往復(fù)磨擦幾次,不能有變(掉)色現(xiàn)象.
蘭白鈍:由于鈍化液中的氟化物隨時(shí)間加長而逐漸下降,因此,零件表面蘭色就會(huì)逐漸變淺,同一個(gè)班生產(chǎn)的工件色澤保持不好.所以鈍化過程中要嚴(yán)控,并注意厚度.
銀白鈍:不隨時(shí)間變化而變化,色澤保持一致性好.
（三）產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)
1．嚴(yán)格執(zhí)行國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn):
（1）<金屬覆蓋層,鋼鐵上的鋅腳輪五金部份電鍍層> GB/T 9799-1997 eqv250 2081:1986
（2）<腳輪五金部份電鍍鋅和腳輪五金部份電鍍鎘層的鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜> GB/T 9800-1988 eqv250 4520:1981
（3）<人造氣氛腐蝕試驗(yàn):鹽霧試驗(yàn)> GB/T 10125-1997
2．檢驗(yàn)要求: 在生產(chǎn)前雙方應(yīng)簽訂技術(shù)協(xié)議,原則按協(xié)議進(jìn)行.
（1）大件:每件必檢,不得漏檢.
（2）小件:采用抽檢法,每批抽5%,若存1%不合格,再加抽10%,若在加抽中仍存1%不合格,則全批不合格.
（3） 檢驗(yàn)程序:
a. 外觀檢驗(yàn):按圖紙、按工藝、按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn),并與廠家共同留有樣標(biāo);(用清漆或塑料薄膜封存),以此作為比較樣板.
在腳輪五金部份電鍍件的主要表面上不應(yīng)存在明顯可見的鍍層缺陷,如起泡、孔隙、粗糙、裂紋或局部無鍍層,但因基體金屬缺陷引起的不可避免的鍍層缺陷除外.鍍件應(yīng)清潔和無損傷.鍍層應(yīng)光亮(除另有規(guī)定外).
b. 鍍層厚度檢驗(yàn):采用厚度儀進(jìn)行檢測.(用戶的要求就是標(biāo)準(zhǔn)).
(一般規(guī)定最小局部厚度)
一般用途鍍層厚:б=8~12um.
室外用: б=18~22um.
螺栓螺母等: б=3~6um.
c. 鍍層功能定位要合理:鍍鋅后,若無特殊要求,光亮度不要太高,太高后,鍍層脆性增加,同時(shí)變色較快.一定要合理,并控制光亮劑用量.
d. 盲孔深處,不宜有漏鍍、燒焦、脫皮現(xiàn)象存在.可允許有顏色差異,大件尖角處可有輕微燒焦.
3檢驗(yàn)方法:在自然散射光照射,或2支40瓦日光燈照射下,500mm處(肉眼觀察),在此狀態(tài)下,檢查出的問題,即為質(zhì)量問題.若檢查不出,則為允許缺陷.
(四) 兩種典型鍍鋅工藝流程表(僅供參考)..[腳輪原創(chuàng)]
腳輪五金部份電鍍鋅工藝流程（彩色鍍鋅）
工序 成分 濃度 溫度 時(shí)間 備注
除油 YC-1除油王 100g/L 5 -40°C 10-20分鐘
清洗 清水 常溫 20-30秒
清洗 清水 常溫 20-30秒
除銹 鹽酸 60-80％ 常溫 10-30分鐘 以除干凈為準(zhǔn)
清洗 清水 常溫 20-30秒
清洗 清水 常溫 20-30秒
鍍鋅 NaOH
ZnO
94
電流密度 110-120g/L
10-12g／L
5-7g/L
2.5-3A/dm2 5-35°C 時(shí)間服從厚度 達(dá)到規(guī)定厚度
清洗 清水 常溫 20-30秒
清洗 清水 常溫 20-30秒
出光 硝酸
鹽酸 25mL/L
5 mL/L 常溫 15-30秒
清洗 清水 10-20°C 20秒
鈍化 LP-93彩鈍劑A 10-20 mL/L
PH：1-1.4 10-35°C 10-20秒
熱水燙干 清水 ≤70°C 10-20秒
烘干 烤箱 80-90°C 10-15秒
腳輪五金部份電鍍鋅工藝流程（銀白、藍(lán)白鍍鋅）
工序 成分 濃度 溫度 時(shí)間 備注.[腳輪原創(chuàng)]
除油 YC-1除油王 100g/L 5 -40°C 10-20分鐘
清洗 清水 常溫 20-30秒
清洗 清水 常溫 20-30秒
除銹 鹽酸 60-80％ 常溫 10-30分鐘 以除干凈為準(zhǔn)
清洗 清水 常溫 20-30秒
清洗 清水 常溫 20-30秒
鍍鋅 ZnCl
KCl
H3BO3
添加劑
電流密度 60-80g/L
180-230 g/L
25-35 g/L
15-25mL/L
3-4A/dm2 5-60°C 時(shí)間服從厚度 達(dá)到規(guī)定厚度
清洗 清水 常溫 20-30秒
清洗 清水 常溫 20-30秒
出光 WX－2(銀白)
WX－1（藍(lán)白） 2g/L 常溫 15-30秒
清洗 清水 10-20°C 20秒
鈍化 LP-93彩鈍劑A 2g/L
PH：1-1.4 常溫 7-15秒
熱水燙干 清水 ≤70°C 10-20秒
烘干 烤箱 80-90°C 10-15秒
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