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| 電鍍鋅原理和工藝 |
| 新聞作者：電鍍鋅 發布時間：2014-06-08 閱讀：3517次 |
電鍍:就是利用電解,在制件表面形成均勻、致密、結合良好的金屬或合金沉積層的過程。
一. 電鍍鋅:
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,屬低值防蝕電鍍層.被廣泛用于保護 鋼鐵件,特別是防止大氣腐蝕,并用于裝飾.鍍覆技術包括槽鍍(或掛鍍)、滾鍍（適合小零件） 、 自動鍍和連續鍍（適合線材、帶材）. 目前,國內按電鍍溶液分類,可分為四大類:
1． 氰化物鍍鋅: 由于(CN)屬劇毒,所以環境保護對電鍍鋅中使用氰化物提出了嚴格限制,不斷促進減少氰化 物和取代氰化物電鍍鋅鍍液體系的發展.要求使用低氰(微氰)電鍍液. 采用此工藝電鍍后,產品質量好,特別是彩鍍,經鈍化后色彩保持好.
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,鍍層晶格結構為柱狀,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 為產品代號是”DPE-Ⅱ”和乙醇胺的結合物. 注意:產品出槽后—>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 80~90oC).
3． 氯化物鍍鋅 此工藝在電鍍行業應用比較廣泛,所占比例高達 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,最好是選擇銀白鈍化(色澤保持較 穩定). 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） 電鍍鋅應嚴格控制的三大環節:
1． 電鍍前處理: 電鍍前處理,是進行電鍍的基礎,也是保證產品質量的關鍵.電鍍前未將被鍍覆基體處理 到規定的要求,即使有良好的電鍍溶液,適當的電鍍參數和很好的調控電鍍參數的設備以及技 術高超的人員,也不可能獲得符合質量要求的電鍍層.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量要求的外來物,也要除去其表面氧化物,使其表面具有規定的 清潔度和一定的活度,以保證鍍層與基體牢固結合,有時根據所要求的電鍍層的外觀,還要進 行一些其它特殊的電鍍前處理. 執行標準:GB/T12611-90
2． 電鍍過程控制 電鍍鋅金屬或構件的使用條件和使用壽命與電鍍層厚度有著密切的關系.使用條件越嚴格和 使用壽命越長,所要求的電鍍鋅層應越厚.不同的產品,要根據使用的具體環境(溫度、濕度、 降雨、 大氣成分等)確定預期的使用壽命的電鍍層厚度,盲目的加厚會造成各種浪費.但如果厚 度不足,又會達不到預期的使用壽命要求 不同的生產廠家,依據自己設備狀況,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,明確電鍍參數,控制電鍍液濃度,進行規范操作.
3．鍍后處理: 為使鍍件增強防護性能、裝飾性及其他特殊目的而進行的（鈍化、熱熔、封閉和除氫等）電 鍍后置處理. 鍍鋅后,一般要進行鉻酸鹽鈍化,或其它轉化處理,形成相應類型的轉化膜.是保證鍍后質量的 關鍵工序之一.鈍化后最好還應進行老化處理(烘箱內 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 紫色(出現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磨擦幾次,不能有變 (掉)色現象. 蘭白鈍:由于鈍化液中的氟化物隨時間加長而逐漸下降,因此,零件表面蘭色就會逐漸變淺,同 一個班生產的工件色澤保持不好.所以鈍化過程中要嚴控,并注意厚度. 銀白鈍:不隨時間變化而變化,色澤保持一致性好.
（三）產品質量檢驗
1．嚴格執行國家現行標準:
（1）<金屬覆蓋層,鋼鐵上的鋅電鍍層> GB/T 9799-1997 eqv250 2081:1986
（2）<電鍍鋅和電鍍鎘層的鉻酸鹽轉化膜> GB/T 9800-1988 eqv250 4520:1981 （3）<人造氣氛腐蝕試驗:鹽霧試驗> GB/T 10125-1997
2．檢驗要求: 在生產前雙方應簽訂技術協議,原則按協議進行.
（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） 檢驗程序: a. 外觀檢驗:按圖紙、按工藝、按標準進行檢驗,并與廠家共同留有樣標;(用清漆或塑料薄 膜封存),以此作為比較樣板. 在電鍍件的主要表面上不應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.鍍件應清潔和無損傷.鍍層應光亮 (除另有規定外). b. 鍍層厚度檢驗:采用厚度儀進行檢測.(用戶的要求就是標準). (一般規定最小局部厚度) 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 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),在此狀態下, 檢查出的問題,即為質量問題.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). 電鍍鋅工藝流程（彩色鍍鋅） 工序 成分 濃度 溫度 時間 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 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 時間服從厚度 達到規定厚度 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，電鍍鋅工藝流程（銀白、藍白鍍鋅） 工序 成分 濃度 溫度 時間 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 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 時間服從厚度 達到規定厚度 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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