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镀前清洗工艺用的挂具


6.1.1镀前清洗工艺要求
     为了能保证镀层跟底金属附接得牢固以及镀层均匀无孔,要求电镀前的清洗工艺达到下列要求:
(1)       要电镀的零件表面预先除去表面毛刺、小泡、锈皮、非金属的杂物和其他表面的缺陷;
(2)       为得到均匀的镀层,零件应按照工艺卡上的图位挂到挂具上去;
(3)       要镀的零件表面应该完全除去油脂;
(4)       在电镀前必须除去金属表面的薄层氧化薄膜(用弱腐蚀的方法);
(5)       清洗操作工序间的间隔应尽可有缩短;
(6)       清洗操作做完后应立刻进入镀槽。
6.1.2 电镀除油用的挂具
除油分化学除油和电解除油两种。下面仅公介绍主要用的电解除油。电解除油是电镀前最后的除油工序,通常零件上了挂具经电解去油和漂洗便进入镀槽,电解除油也是在热碱溶液中处理的。除油时将挂了零件的挂具挂在电极上接通电源,就起除油作用。这种方法的特点是除油过程快,零件表面清洗质量高,它的效率和效果都超普通的化学除油方法好几倍。根据金属的种类,电解除油只有阴极除油,再用阳极除油。电解除油。
电解除油溶液可以采用化学去除的配方,主要使用烧碱、纯咸、正磷酸钠,再加作为乳化剂的水玻璃四种咸类。因所用电解去油液为碱性,故只用钢铁类材料作挂具,一般可采用吊挂式挂具,有能用铜和其它有色金属做挂具,因为这些金属盐能溶于镀液。
6.1.3  化学除油用的挂具
化学除油(热碱溶液除油)是除油工艺中常用的方法,可能以作为溶剂除油后的最后除油的方法,例如在磷化的工艺过程中。也可作为电化除油的前一步除油操作,使油脂完全除油,便可以保证电化除油后获得最后理想的清洁表面,电镀工艺过程中多采取种去油工艺。
能皂化的和不能皂化的油脂都能在化学除油溶液里除去。热碱溶液的成份是苛性碱类溶液,它和能皂化的一类油脂(动,植物油)作用生成肥皂,肥皂很容易溶于水而形成胶体溶液,就是说油被碱液皂化成为肥皂后,脱离零件表面而溶于水。
不能皂化的一类油脂(矿物油)和碱不起化学作用,但是在一定条件下可以起乳化作用,所以这类油便也容易跟金属分离,乳化是两种互相不溶解的液体,一种液体能形成极小的细粒均匀地分布在另一种液体里的作用,它的形成是由两种液体交界表面的表面张力改变而引起的。
碱液的配方很多,它的成分主要是烧碱、纯碱、磷酸三钠和硅酸钠(水玻璃)4种咸盐,也有只用三种或两种组成的。有时有色金属除油还加有肥皂。
根据上述化学除油过程的特点,在化学除油用挂具的设计上应予注意,所用除油挂具和网篮一般都由铁质做成。
6.1.4          电解去锈用的挂具
所用溶液为酸性(有腐蚀性).实际使用时,多采用阳极去锈法,但是用阳极去锈法,如不遵守操作规程,会造成不均匀腐蚀或过分腐蚀。特别是有氧化铁皮的复杂零件,更容易发生。用阴极去锈可以完全避勉零件的过份腐蚀,但是由于氢气在钢铁中的扩散,而引起了脆化。另外,有厚氧化铁皮复杂的零件用阴极去锈需要时间较长,往往形成不均匀的腐蚀,因此要根据金属的种类、化学组成、表面状况和零件尺寸要求而决定。去锈过程是部份金属氧化物被溶解下来,而部分由于溶解时产生的氢气泡的机械作用使它脱落的。在电解去锈时,一定要严格掌握腐蚀规范,时间不能超过规定,以防过度腐蚀。
对于仅有极薄一层氧化膜的挂具,电解去锈的目的是经腐蚀后能显露主体金属结构,以便提高随后的镀层结合强度。
所使用的挂具由于要经常接触酸性溶液,故必须在浸入酸液中挂具的不需导电部位涂绝缘漆,以防腐蚀坏挂具。
6.1.5            腐蚀用的挂具
(1)       弱腐蚀  弱腐蚀(漂洗)是电镀前清洗工艺中早后的工序。在漂洗之后立即放入电镀槽进行电镀。漂洗的作用是:A 除去金属表面去油以后和清洗过程中最后的氧化层(通常这层薄膜是不易为肉眼观察出来的);B 轻度腐蚀金属表面,露出金属结构,因而增进金属跟镀层的结合强度。零件精密加工件,已无锈皮、锈层的零件或有极微浮锈的零件都可以用漂亮洗方法除锈。
           黑色金属件的漂洗都是在稀酸溶液中处理的,而有色金属也可在碱液中漂洗,通常只要浸很短的时间就可以。金属也可用电解方法漂洗。铜和铜合金漂洗时,虽然用氰化钾碱溶液效果很好,由于它是剧毒物,所以还是用酸性溶液较好。
           漂洗溶液含酸最小,操作时没有气体发生。漂洗溶液要定期检查,表面不能有油膜,不能有灰尘落入,挂具和零件也不能落在槽底。零件漂洗后要尽快进入镀槽,如果放置过久,它的表面就会重新蒙睛层气化层,使得镀层我底金属接合不良。放久后必须重新漂洗处理。
           根据上述弱腐蚀(漂洗)特点,设计弱腐蚀挂具时应予注意。
(2)       强腐蚀  用化学或电化学的处理方法,在酸类、酸式盐或碱类溶液中清除金属表面上氧化层(铁磷和锈迹)的方法叫强腐蚀。
           目前,黑色金属的强腐蚀几乎全是用硫酸和盐酸的水溶液或其混合溶液。酸作用在覆盖于金属表面上的氧化物时,生成铁盐而溶解。由于金属表面的氧化物并不是连成一片的完整膜层,因此也有部分金属铁与氧化物同时生成铁盐而溶解,并放出氢。放出来的氢有一种机械作用,使得氧化铁薄膜松散而脱离金属表面。这就加速了腐蚀过程。氢亦会侵入(扩散入)金属内部,并为金属表面所吸收,致使金属的力学性能发生变化,从而引起通常的腐蚀脆性。
           在盐酸中,氧化物的溶解较在硫酸中强烈;硫酸善于溶解金属铁,而对氧化物则显得微弱,但是在硫酸中进行强腐蚀所产生的太量氢气有助于清除氧化物,所以采用硫酸较为经济,特别是其成本比盐酸为低。盐酸侵入金属的孔隙较深,故难以洗净和中和,随后盐酸的残迹可能成为腐蚀的根源。
              用强腐蚀方法清除氧化物时,同样也侵蚀金属铁并析出氢气,这将引起过度腐蚀及金属本身的损坏或由于金属表面充满大量的氢而使制品产生脆性和可碎性。为了避免金属产生腐蚀性和防止过度腐蚀,同时也为了节省酸类,可向腐蚀溶液中附加0.1%~2%的腐蚀添加剂或缓蚀剂。添加剂的作用在于使用除掉氧化物的金属表面覆盖一层胶,以防止金属过度腐蚀和减少金属表面吸收氢的现象,从而可以减少金属的“氢脆”,并大大降低酸的消耗量。
铜及其合金、青铜、黄铜、白铜等金属最常用强腐蚀处理,并且通常采用硝酸与硫酸和盐酸的混合液。强腐蚀多进行两次:初步强腐蚀和最后强腐蚀(光泽强腐蚀)。
根据上述金属强腐蚀过程的特点,所采用的挂具或筐篮应用耐酸的材料如塑料或不锈钢制作。
6.1.6  中和理用的挂具
          有些电镀工艺中还加有中和工序,是因为零件经去锈后,虽经过用水清洗,还不能保证清洁,便要进行中和。例如,镀铁后要进行中和处理;又如磷化工艺中零件去锈清洗后,通常要放入苏打溶液中和,以免硫离子氯离子带入氯化溶液。中和工序通常很简单,即把零件在常温的2.5%~5%纯碱溶液中浸渍1/2~1min即成,中和后也需用流动水洗净。
由于中和处理都是采用碱性溶液,所以可以采用钢铁材料制作挂具,或者将筐篮装置零件放入中和溶液槽中进行中和处理。
6.1.6            清水洗用的挂具
按照一般的规则:去油后要先在流动的热水中清洗后再用冷水洗,从去锈溶液中取出的零件只能用流动冷水清洗,不能用热水洗。前者是由于零件表面附有的皂化物和碱溶液都很容易在热水中洗去。后者是因为去锈后零件如经过热水洗便促进氧化,表面很快生成黄锈,这是清洗工艺中所不希望的。 
              电镀后的冷、热水清洗也是很重要的。如果零件带出来的酸性电镀液没有很好地洗去,虽然在烘干后看不出什么,但当它受潮的时候,表面便恢复了酸性液,造成腐蚀介质,将促时金属镀层腐蚀生锈。有些电镀件镀好后很快地又生锈了,没有清洗干净也是原因之一。冷、热水交换清洗能使深入孔内的溶液也被洗去,所以通常清洗工艺规定用冷、热水交换洗涤。
             不管有冷水还是热水,都要保持清洁,水的透明程度要看到水槽底,因为洗涤水本身含有某些有机胶体物质,便会使镀层跟底金属接合得不好,产生脱皮、剥落现象。这种清净水可以用流动的水来过到,因槽中的水经常处在流动状态,便能随时换入新鲜清净的不。所用挂具分别与除油和去锈时相同。
 
 
 
      
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