陶森

（浙江省余姚市泗門鎮(zhèn)振興新村7幢402，浙江 余姚 315470）

復(fù)雜件槍黑色電鍍工藝的改進(jìn)

陶森

（浙江省余姚市泗門鎮(zhèn)振興新村7幢402，浙江 余姚 315470）

就武漢風(fēng)帆電鍍技術(shù)有限公司生產(chǎn)的槍黑色電鍍“c”鹽(淺搶色)在電鍍復(fù)雜件(如五爪紐扣)中的規(guī)范使用提出了參考意見，指出了配槽及日常維護(hù)中的注意事項(xiàng)，給出了電鍍故障排除及鍍后處理(包括鈍化和涂罩光漆)的方法。

紐扣；銅錫合金電鍍；錫鈷槍色電鍍；維護(hù)；鈍化；罩光涂料

Author’s address: Room 402, Building 7, Zhenxing Xincun, Simen Town, Yuyao 315470, China

1 前言

最近，筆者對(duì)附近一些電鍍企業(yè)使用武漢風(fēng)帆電鍍技術(shù)有限公司生產(chǎn)的槍黑色電鍍“c”鹽(淺搶色)的情況作了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)他們?cè)谑褂么斯に嚂r(shí)出現(xiàn)以下問題：(1)電壓和電流太小，電壓3 ～ 4 V，電流10 ～ 30 A (對(duì)于200 ～ 250 L的鍍槽而言，產(chǎn)品的質(zhì)量和體積都不少)；(2)鍍層太薄，產(chǎn)品容易發(fā)黃或者呈黃褐色，特別是稍放置一些時(shí)間后情況更嚴(yán)重；(3)產(chǎn)品(特別是復(fù)雜件)在電鍍過程中的走位能力(即覆蓋能力)很差，造成次品增多；(4)產(chǎn)品之間的色差很大，同一槽的產(chǎn)品有色差，與下一槽產(chǎn)品的色差更大；(5)保護(hù)漆使用不合理等諸多因素使產(chǎn)品的質(zhì)量下降，未能發(fā)揮出槍黑色電鍍“c”鹽的最佳性能，未能獲得更佳的經(jīng)濟(jì)效益。筆者從給一家紐扣公司(專門生成五爪扣，俗稱暗扣)電鍍錫鈷槍色的生產(chǎn)實(shí)踐中，總結(jié)出一系列規(guī)范使用電鍍槍色“c”鹽的參考數(shù)據(jù)和操作要點(diǎn)。

2 電鍍配方及其操作條件

工藝流程為：毛坯檢驗(yàn)─除油─清洗─電鍍光亮銅錫─清洗─活化(5%硫酸)─清洗─錫鈷槍黑電鍍─清洗─鈍化─清洗─烘干─涂罩光涂料─烘干─送檢。

錫鈷槍黑電鍍配方及操作條件見表1。

表1 調(diào)整前后的錫鈷槍黑色電鍍配方及操作條件Table 1 Formulation and operation conditions of tin-cobalt gun black plating before and after modification

配槽可以按照使用說明書進(jìn)行。但必須注意以下幾點(diǎn)：

(1) 需使用好的自來水。由于一些自來水廠的水質(zhì)不十分穩(wěn)定，因此，有條件的要用純水。

(2) 焦磷酸鉀的質(zhì)量十分重要，對(duì)電鍍產(chǎn)品質(zhì)量影響很大。以前筆者服務(wù)的一家企業(yè)電鍍錫鈷槍色一直很好，焦磷酸鉀是由江蘇定廠生產(chǎn)。有一次快用完時(shí)廠家送來幾噸，卸貨時(shí)發(fā)現(xiàn)為兩個(gè)批次，其中一個(gè)批次與上一次不同。先用小槽試用，產(chǎn)品無光、發(fā)朦。最后化驗(yàn)證實(shí)，這批生產(chǎn)的焦磷酸鉀中有一個(gè)原料不合格。因此要注意：換品牌、換批次時(shí)一定要先試驗(yàn)，驗(yàn)證合格后方可使用。

(3) 電鍍“c”鹽光亮劑不能一次性在配槽時(shí)加入，需在后電解時(shí)慢慢加入，大生產(chǎn)時(shí)同樣如此。如果一次性加入，會(huì)有膠狀物質(zhì)析出。

3 日常操作

3. 1 嚴(yán)格控制pH和溫度

每天生產(chǎn)前首先測(cè)試好pH，必須在8 ～ 9的工藝范圍之內(nèi)。條件好的單位最好采用溫控儀進(jìn)行控溫。

3. 1. 1 pH變化對(duì)產(chǎn)品色澤的影響

pH = 7時(shí)，產(chǎn)品光亮好但黑色較淡，焦磷酸鉀易水解，不銹鋼加熱管易遭腐蝕損壞；pH ＞9.5時(shí)，亮度差、色澤深，黑色不均勻。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，pH = 9時(shí)，內(nèi)應(yīng)力為零。

3. 1. 2 溫度的影響

濃度高時(shí)，鍍液溫度宜稍高一點(diǎn)，這有利于降低鍍液黏度，使鍍層色澤均勻，改善鍍液的分散能力和覆蓋能力，提高電流效率。此時(shí)電流也可開得稍大一點(diǎn)，可以5 ～ 6 V，70 ～ 90 A。電鍍五爪扣的最佳溫度為40 ～ 43 °C。若在室溫下(特別是冬天)，槍色不均勻，深鍍能力下降，產(chǎn)品脆性增加，易脫皮。溫度太高時(shí)，焦磷酸鉀易水解，鍍液中的二價(jià)錫易被氧化，產(chǎn)品光亮度下降。

3. 2 陰極電流密度

滾鍍中，陰極電流的大小對(duì)鍍層色澤的影響很大。在其他工藝參數(shù)不變的情況下，用大電流電鍍時(shí)，產(chǎn)品顏色明顯偏黑、偏深，光亮度下降；用小電流時(shí)，產(chǎn)品顏色明顯偏淡，光亮度無明顯變化。因此，在生產(chǎn)中要靈活應(yīng)用。

3. 3 電鍍時(shí)間

由于五爪扣形狀(除五爪外)比較復(fù)雜，一般電鍍30 ～ 45 min。若時(shí)間太短，產(chǎn)品的低電流密度區(qū)鍍層很薄，后烘干時(shí)呈藍(lán)色，鍍層厚的部分烘干時(shí)不變色；若時(shí)間太長(zhǎng)，電鍍顏色會(huì)慢慢變成無光。

3. 4 陽極

采用優(yōu)質(zhì)的石墨板，面積最大化。有的廠家生產(chǎn)的陽極面積太小，這可能是電流開不大的原因之一。對(duì)于250 L鍍槽，另外掛一小塊長(zhǎng)20 cm、寬10 cm的0#錫板，可防止鍍液中二價(jià)錫的氧化，并少補(bǔ)充一些補(bǔ)給劑。另外，根據(jù)錫板的情況，可了解并適時(shí)調(diào)整鍍槽中焦磷酸鉀的含量：錫板呈半光亮，說明焦磷酸鉀的含量剛剛好；光亮，則焦磷酸鉀含量太高；不光亮，則焦磷酸鉀的含量偏低。隨時(shí)檢查陽極表面是否干凈，可以用布頭輕輕擦洗。陽極鉤用銅棒制成，也應(yīng)隨時(shí)將上面的氧化膜清洗干凈，以利于導(dǎo)電。

3. 5 “c”鹽開缸劑與“c”鹽補(bǔ)給劑的日常添加

首先談?wù)劇癱”鹽開缸劑的配制：1 L的開缸劑用0.8 ～ 1.0 kg的焦磷酸鉀充分配合好后方可添加到鍍槽中。若直接加入，則在鍍槽中與鍍液的游離焦磷酸鉀配合后再放電，會(huì)進(jìn)一步降低鍍液中游離焦磷酸鉀的含量，從而影響產(chǎn)品的色澤、深鍍能力及鍍液的穩(wěn)定性。

1 kg“c”鹽補(bǔ)給劑與3.0 ～ 3.2 kg的焦磷酸鉀配合成4 L溶液使用。

日常按照開缸劑30 mL、補(bǔ)給劑240 mL的比例添加。如果產(chǎn)品需黑些，補(bǔ)給劑可少點(diǎn)，淡一點(diǎn)則相反。

3. 6 “c”鹽光亮劑的日常添加

單獨(dú)添加到鍍液中會(huì)有膠狀物質(zhì)析出，可在生產(chǎn)中少加或者配制在開缸劑液中。

即使日常維護(hù)都到位，但在電鍍一批產(chǎn)品時(shí)，由于受鍍面積不同，上一槽與下一槽也可能有色差。在出槽前10 ～ 15 min觀察一次，可以適當(dāng)稍作調(diào)整，再電鍍10 min即可。

4 鍍后處理

4. 1 鈍化

鈍化的目的是提高鍍層抗蝕性，穩(wěn)定鍍層色澤?；瘜W(xué)鈍化操作簡(jiǎn)單：出槽后充分清洗，采用40 ～ 60 g/L鉻酐加1 ～ 2 mL/L醋酸，室溫處理20 ～ 60 s，然后再充分清洗、烘干。烘干是堅(jiān)膜手段，必須在100 °C下烘15 ～ 30 min，以改善鍍層耐磨性。

4. 2 涂罩光涂料

五爪扣必須經(jīng)過水洗測(cè)試關(guān)和人們?nèi)粘Ｉ钪械母鞣N接觸測(cè)試關(guān)，因此必須采用浸涂或滾涂的方法上一層罩光涂料。

浸漆：V(丙烯酸清漆)∶V(二甲苯)= 1∶(3 ～ 4)，浸均勻后離心脫漆，用風(fēng)扇吹20 ～ 40 min后以100 °C烘20 ～ 40 min即可。

滾漆：V(素色電鍍金屬力架)∶V(天那水)= 1∶(7 ～ 8)，在滾漆桶中一邊轉(zhuǎn)動(dòng)一邊加漆，全部有漆后用熱風(fēng)吹干即可。

5 槍黑顏色的判斷

槍黑的深淺會(huì)隨著光線的強(qiáng)弱與折射，使觀察者感到黑度變深或變淺：光線強(qiáng)的地方似深，光線弱的地方似淺；在水或鍍液中變深，烘干后變淺，涂漆后變深[2]；底層光亮?xí)兩?，底層粗糙則變淺。為了盡可能減小每槽之間的色差，電鍍產(chǎn)品的份量(或面積)、pH、電流、電鍍時(shí)間、開缸劑與補(bǔ)給劑的量上應(yīng)盡可能一致。

6 槍黑電鍍“c”鹽可能出現(xiàn)的問題及其解決方法(見表2)

表2 槍黑電鍍“c”鹽的故障排除Table 2 Troubleshooting for gun black C salt plating

（續(xù)表2）

[1] 武漢風(fēng)帆電鍍技術(shù)有限公司. 槍黑色電鍍“c”鹽(淺槍色)說明書[Z].

[2] 何生龍. 彩色電鍍技術(shù)[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2007: 204.

[ 編輯：溫靖邦 ]

Improvement of gun black plating for shapecomplicated workpiece //

TAO Sen

Some advices for the application of gun black-plating C salt (light gun color), which is produced by Wuhan Fengfan Electroplating Technology Co., Ltd., to electroplating of workpiece of complicated shape, such as prong snap button, were given. Some points for attention of bath make-up and routine maintenance were presented. The troubleshooting for electroplating and post-treatment methods including passivation and varnish coating were introduced.

button; copper-tin alloy plating; tin-cobalt gun color plating; maintenance; passivation; varnish coating

TQ153.2

A

1004 – 227X (2010) 03 – 0012 – 03

2009–05–22

陶森（1967–），男，四川人，主要從事電鍍、轉(zhuǎn)化膜方面的研究與應(yīng)用工作。

作者聯(lián)系方式：(Tel) 0574–62122189。