1、電鍍前處理工藝概述以及配方1前處理的定義前處理的目的是為了得到良好的鍍層，由于鍍件在制造、加工搬運、保存期間會有油酯、氧化物銹皮、氫氧化物、灰塵等污物附著于鍍件外表上，假設(shè)不去除這些污物而進(jìn)行電鍍將得不到良好的鍍層。鍍件品質(zhì)，前處理占很重要的地位。前處理不良所造成之鍍層缺陷，有以下幾項：(1)剝離，(2)氣脹，(3)污點，(4)光澤不均，(5)凹凸不平，(7)小孔(8)降低耐蝕性，(9)脆化。電鍍之不良，前處理占很大的原因。污物的種類，可分為有機(jī)物及無機(jī)物。有機(jī)物污物主要是動物性油酯，植物性油酯及礦物性油酯，無機(jī)物污物是金屬氧化物、鹽類、塵埃、及砂土。另外由有機(jī)物和無機(jī)物污物之物如研磨屑、研磨

2、材料。動物性及植物性油酯可被化緘劑皂去除。礦物性油污無法被緘劑皂去除需用三菉乙烯、汽油、石油溶劑乳化劑等去除。無機(jī)物污物可被酸或緘溶解，利用酸、緘浸漬、化學(xué)或電解方法去除及機(jī)械研磨方法去除。無機(jī)、有機(jī)混合污物，去除較困難，除了利用化學(xué)方法，亦須用電解，機(jī)械研磨等方法聯(lián)合應(yīng)用去除。1.4電鍍前處理去除的典型污物(1)潤滑油(6)淬火殘留物(2)切削油(7)熱處理鹽(3)研磨油(8)熱處理鹽(4)熱斑(9)污跡外表清潔度測定，在工場最實用的方法是用水沖(water-beaktest)，檢查外表水是否均勻潤濕，如果是均勻潤濕那么為清潔外表，反之那么不清潔。其它方法有，Nielsonmethod，At

3、omizertest，F(xiàn)luoresentmethod，weightofresidualsoil，wip-ingmethod，residualpatlernmethod及Radioisotopetracertechnique。1.6選擇清潔方法及清潔材料之影響因素其影響因素有： (1)被清潔外表之特性(9)清潔劑的溫度(2)被去除污物之特性(10)應(yīng)用時間(3)清潔要求程度(11)經(jīng)驗(4)應(yīng)用的方法(12)攪拌次數(shù)(5)水質(zhì)(13)污染的程度 (6)手續(xù)、另件、設(shè)備人員的平安(14)下一步處理(7)本錢(15)廢物之處理(8)清潔劑的濃度4鍍鉻之影響因素(l)CrO3濃度與導(dǎo)電度關(guān)系(2)溫

4、度興導(dǎo)電度之關(guān)系(3)CrO3濃度與電流效率之關(guān)系 (4)硫酸濃度之影響：濃度低時，低電流密度下電流效率高，反之電流效率低(5)三價鉻的影響 1.三價鉻很少時，沉積速率減媛。2.三價鉻很高時，鍍層變暗。 3.三價鉻增加，那么導(dǎo)電度降低，需較大電壓4.三價鉻愈多，光澤范圍愈小。(6)電流密度及溫度的影向1.鍍浴溫度升高，電流效率降低。2.電流密度愈高，電流效率愈高。 3.高電流密度，低溫那么鍍層灰暗，硬度高脆性大，結(jié)晶粗大4.高溫而低電流密度，鍍層硬度小，呈乳白色，延性好，無網(wǎng)狀裂紋，結(jié)晶細(xì)致，適合裝飾性的鍍件。5.中等溫度及中等電流密度，鍍層硬度高，有密集的網(wǎng)狀裂紋，光亮硬質(zhì)鉻鍍層。(7)雜質(zhì)

5、的影響 1.鐵雜質(zhì)，電解液不穩(wěn)定，光澤鍍層范圍縮小，導(dǎo)電性變差,電壓須增高，去除鐵雜質(zhì)比三價鉻還困難，要盡量防止鐵污染，不要超過10g/l 2.銅、鋅雜質(zhì)，含量低時，對鍍層影向不大，銅最好不要大于3g/l3.硝酸，是鍍鉻最有害的雜質(zhì)，鍍浴須嚴(yán)禁帶入硝酸污染(8)陽極及電流分布之影響 1.陽極較大，電流分布較不均勻使鍍層厚度不均勺2.陽極面積大，三價鉻形成較多。 3.復(fù)雜鍍件，陽極宜用象形電極或輔助電極，使電流分布均勻。 4.陽極的鉛易氧化，形成黑色的氧化鉛及黃色的過氧化鉛。過氧化鉛導(dǎo)電性不良，應(yīng)立刻除去。5.電流因尖端及邊緣效應(yīng)，造成鍍層厚度不均，可采用絕緣物遮蓋尖端或邊緣。5鍍鉻之掛架(Ra

6、ck) 鍍鉻其鍍浴均一性極差，電流效率很低，須使用較高電流密度，所以掛架之設(shè)計要求對鍍鉻品質(zhì)影響很大。其設(shè)計要點如下 (1)安定不溶解。 (2)導(dǎo)電順利不發(fā)熟，需足夠截面積。(3)與鍍件接觸良好。 (4)結(jié)構(gòu)以焊接方式，導(dǎo)電鉤要彎成直角 (5)非電鍍部份要用絕緣物覆蓋，以減少電流消耗。(6)結(jié)構(gòu)要簡單、易制造、輕便。 (7)鍍件放置位置要使氣體自由逸出容易。(8)應(yīng)用輔助電極、雙極電極。 (9)依鍍件的形狀、尺寸、數(shù)量及鍍層用途等因素決定掛架之設(shè)計。9.7銀及銀合金之酸浸溶液配方Nitricacid66vol%Temperatureroomto160FSulfuricacid78vol%Nit

7、ricacid22vol%Temperatureroom Sodiumcyanide34oz/galSodiumcarbonate12oz/galSodiumaluminumsulfate6oz/galSodiumpotassiumtattrate6oz/galTemperature180210F 也可用46Volt陰極處理30秒至1分鐘于室溫下電解。9.8鋅及鋅合金之酸浸溶液配方Chromicacid3040oz/galSodiumsulfate24oz/galTemperatureroomTime530sec 假設(shè)水洗后有黃色膜那么用1%硫酸浸泡脫色。Chromicacid3040oz/g

8、alHydrochloride12oz/galTemperatureroomTime1min 水洗完后再用40oz/gal鉻酸水溶液浸泡。(1)AISI661,670,680,688合金：Hydrofluoricacid4858oz/galNitricacid710ozgalTemperatureroomSodiumhydric12wt%Sodiumhydroxide9899wt%Temperature680720F(2)純鎳 Hydrochlorideacid5075vol%Temperatureroom(3)出光(brightdipping)Sulfuricacid5vol%Ferrics

9、ulfate24oz/galTemperature180F Hydrochlorideacid25vol%Ferricsulfate13oz/galTemperature160180F9.10鋼鐵酸浸溶液配方 商業(yè)抑制劑(commercialinhibitors),氨類(amines)及硝酸鹽(nitrates)通常用來防止過度浸蝕(overetching)及針孔(pitting)。其配方有： Hydrochloricacid55vol%Inhibitor(optional)需要量TemperatureroomTime1/21min可溶解含F(xiàn)e至5oz/gal;Cu0.5oz/gal最多。Su

10、lfuricacid25vol%Inhibitor(optional)asrequiredTemperatureroomTimeupto10min 槽及加熱管需用鉛被覆(lead-lined)。(3)鋼400系列及pH鋼除銹配方有：Ferricsulfateanhydrous8.513.5oz/galHydrofluoricacid1.52.5oz/galTemperature125135FTime15min Sodiumchloride24oz/galSulfuricacid1227oz/galTemperature160180FTimemin Sulfuricacid23oz/galPot

11、assiumnitrate23oz/galTemperature160FTime515min 松脫銹垢(loosenheavy) Potassiumpermanganate812oz/galSodiumhydroxide812oz/galTemperature160Fto沸點Time30min此溶液處理后需再用溶液(1)或(2)除銹。(4)鑄鐵除銹配方：Sulfuricacid1015oz/gal或2530oz/galNitricacid45oz/galHydrofluoric1215oz/gal(5)出光(brightdips)配方有：Citricacid1012oz/galammoniap

12、H657Oxalicacid12oz/galHydrogen0.5oz/galSulfateasbrightener微量高電流密度電解拋光。 9.11銅及銅合金之酸浸溶液配方(1)去除厚垢(heavyscale)配方：Sulfuricacid5580oz/galNitricacid1015oz/galTemperatureroom 銅溶解含量最多到3oz/gal。 (2)去除普通銹皮(moderatescales)配方：Sulfuticacid2030oz/galChromicacid或34oz/galSodiumdichromate456oz/galTemperatureroom銅溶解最多含

13、量到2oz/gal。 (3)去除輕微銹皮(lightscales)配方：Sulfuricacid1926oz/galTemperatureroom125F銅溶解量最多到4oz/gal。 (4)含0.7%Pb以上之銅合金酸浸配方：Fluboricacid1524oz/galTemperatureroom 銅溶解含量最多到1.5oz/gal。 焊接對象另加5%過氧化氫hydrogenperoxide。(5)出光(brightdipping)配方有：Sulfuricacid90110oz/galNitricacid2025oz/aglwater33vol% Sodiumchloride0.25oz/

14、gal 綠化鈉幫助出光，但過量會產(chǎn)生斑點(spo鹽酸會產(chǎn)生晶界侵蝕，殘留綠離子會引起應(yīng)力腐蝕，所以不被推薦使用。不銹鋼銹皮有時不易與酸起作用，假設(shè)強制除去那么會過度酸浸刻蝕基材(substrate)及產(chǎn)生針孔，所以必需先作脫銹(scaleloosening)，其配方如下： (1)脫銹(scaleloosening)配方：SodiumhydroxideNaOH2025oz/aglSodiumcarbonate(anhydrous)25oz/galPotassiumpermanganate68oz/aglTemperature190F到沸點Sodiumcarbonate20oz/galSodium

15、hydroxide5oz/galPotassiumpermanganate12oz/galTemperature190F到沸點Sulfuricacid10vol%Temperature180F (2)除銹酸浸(pickling)配方：Nitricacid3065oz/galHydrofluoricacid或4vol%Ammoniumbifluoride6.7oz/galTemperature120140FTime不超過30min DissolvedmetalFe最多到3oz/gal(3)冷加工對象除銹酸浸配方有：Sulfuricacid6.25vol%Hydrofluoricacid6.25v

16、ol%Chromicacid8oz/galTemperature到180FFerricsulfate913oz/galHydrofluoricacid1.7vol%Temperature125135FSulfuricacid10oz/galFerricsulfate0.25oz/galTemperature160180FNitricacid4570oz/galMolybdicacid0.350.5oz/agl 此溶液可去除金屬雜質(zhì)(foreignmetals)10超音波洗凈 超音波如果正確使用,對清潔工作很有幫助,它可節(jié)省時間,金錢及增加清潔度(clearness),工作可小至螺絲而大到超過3

17、00磅重.它是利用渦流(cavitation)作用及破裂(implosion)作用去除外表污物,它對復(fù)雜工件或細(xì)孔的工件都有效. 10.1超音波洗凈之影響因素 (1)溫度:一般溫度愈高,超音波洗凈愈好,但不要越過低于沸點10c,及不利之化學(xué)作用. (2)氣體:繼續(xù)法使溶液氣體易于浮出,或加熱使溶液減少,加潤濕劑(wettingagent),使氣體能迅速離開外表. (3)外表張力(surfacetension)愈大那么渦流作用密度(cavitationdensity)愈小.(4)粘度(viscosity)愈大那么須較大的能量起渦流作用.(5)超音波能量(ultrasonicpower)要適當(dāng),太

18、大或太小都不好. (6)蘋律(frequency)愈大需高能量來產(chǎn)生相同之渦流作用,一般在2145kHz. (7)工件之曝露(partexposure),工件里面必需接觸到超音波洗凈液,通過錯誤有1.工件放置不適當(dāng)形成空氣袋(gaspockets).有時需要翻開工件,2.籃子內(nèi)小工件太多,負(fù)荷過多,寧可少量屢次不要多量屢次,3.籃子及掛架(basketsorfixturesforholdingparts)阻礙音波. (8)污點(contaminants)種類:1.可溶性污物(solublecontaminamts). 2.不溶性由可溶性粘合污物(non-soluble,heldbysolubl

19、ebindercontaminanys)如切削屑粘附在油指物上.).3.不溶性污物(non-solublecontaminants).(9)洗凈液化學(xué)成份(cleaningchemical).(10)設(shè)備(equipments).10.2超音波洗凈之原理及優(yōu)點原理: 超音波洗凈的作用,是以超過人類聽覺聲蘋以上的波動在液體中傳導(dǎo),當(dāng)音波在洗凈劑中傳導(dǎo),由于聲波是一種縱波,縱波推動介質(zhì)的作用會使液體中壓力變化而產(chǎn)生無數(shù)微小真空泡,稱之為<空洞現(xiàn)象>(cavitation). 當(dāng)氣泡受壓爆破時,會產(chǎn)生強大的沖擊能,可將固著在對象死角內(nèi)的污垢打散,并增加洗凈劑的洗凈效果.由于超音波蘋率高波

20、長短,穿透力強,因此對有隱蔽細(xì)縫或復(fù)雜結(jié)構(gòu)的洗凈物,可以到達(dá)完全洗凈的驚人效果. 優(yōu)點: (1)節(jié)省人力及時間:降低人工本錢,不必將物品拆開和用手刷洗,大量節(jié)省人力及時間.(2)完全清洗:精密零件及昂貴物品,均可完全清洗而不傷材質(zhì). (3)復(fù)雜物的清洗:能將復(fù)雜形狀的物品,死角及隱蔽孔洞之污垢完全清洗,解除一般清洗法無法克服的難題. (4)操作簡單:免去物料流程的擔(dān)誤,減少在制品瓶頸,增加產(chǎn)量. (5)可配合洗劑:可使用性質(zhì)溫和之溶劑,達(dá)成更加的洗凈效果,免除危險性. 鑄造視頻： :/v.zz361 鑄造論壇： :/bbs.zz361 機(jī)床鑄件：此溶液處理后需再用溶液(1)或(2)除銹。(4)

21、鑄鐵除銹配方：Sulfuricacid1015oz/gal或2530oz/galNitricacid45oz/galHydrofluoric1215oz/gal(5)出光(brightdips)配方有：Citricacid1012oz/galammoniapH657Oxalicacid12oz/galHydrogen0.5oz/galSulfateasbrightener微量高電流密度電解拋光。9.11銅及銅合金之酸浸溶液配方(1)去除厚垢(heavyscale)配方：Sulfuricacid5580oz/galNitricacid1015oz/galTemperatureroom銅溶解含量最

22、多到3oz/gal。(2)去除普通銹皮(moderatescales)配方：Sulfuticacid2030oz/galChromicacid或34oz/galSodiumdichromate456oz/galTemperatureroom銅溶解最多含量到2oz/gal。(3)去除輕微銹皮(lightscales)配方：Sulfuricacid1926oz/galTemperatureroom125F銅溶解量最多到4oz/gal。(4)含0.7%Pb以上之銅合金酸浸配方：Fluboricacid1524oz/galTemperatureroom銅溶解含量最多到1.5oz/gal。焊接對象另加5

23、%過氧化氫hydrogenperoxide。(5)出光(brightdipping)配方有：Sulfuricacid90110oz/galNitricacid2025oz/aglwater33vol%鹽酸會產(chǎn)生晶界侵蝕，殘留綠離子會引起應(yīng)力腐蝕，所以不被推薦使用。不銹鋼銹皮有時不易與酸起作用，假設(shè)強制除去那么會過度酸浸刻蝕基材(substrate)及產(chǎn)生針孔，所以必需先作脫銹(scaleloosening)，其配方如下：(1)脫銹(scaleloosening)配方：SodiumhydroxideNaOH2025oz/aglSodiumcarbonate(anhydrous)25oz/galP

24、otassiumpermanganate68oz/aglTemperature190F到沸點Sodiumcarbonate20oz/galSodiumhydroxide5oz/galPotassiumpermanganate12oz/galTemperature190F到沸點Sulfuricacid10vol%Temperature180F(2)除銹酸浸(pickling)配方：Nitricacid3065oz/galHydrofluoricacid或4vol%Ammoniumbifluoride6.7oz/galTemperature120140FTime不超過30minDissolvedm

25、etalFe最多到3oz/gal(3)冷加工對象除銹酸浸配方有：Sulfuricacid6.25vol%Hydrofluoricacid6.25vol%Chromicacid8oz/gal此溶液可去除金屬雜質(zhì)(foreignmetals)10超音波洗凈超音波如果正確使用,對清潔工作很有幫助,它可節(jié)省時間,金錢及增加清潔度(clearness),工作可小至螺絲而大到超過300磅重.它是利用渦流(cavitation)作用及破裂(implosion)作用去除外表污物,它對復(fù)雜工件或細(xì)孔的工件都有效.(1)溫度:一般溫度愈高,超音波洗凈愈好,但不要越過低于沸點10c,及不利之化學(xué)作用.(2)氣體:繼續(xù)法使溶液氣體易于浮出,或加熱使溶液減少,加潤濕劑(wettingagent),使氣體能迅速離開外表.(3)外表張力(surfacetension)愈大那么渦流作用密度(cavitationdensity)愈小.(4)粘度(viscosity)愈大那么須較大的能量起渦流作用.(5)超音波