钮扣生产,金属五爪扣,金属四合扣
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    浅谈黄铜电镀生产中镀层变色问题
    Source:亚洲钮扣Author:亚洲钮扣 发布时间:2020-09-17 Page views:166

    周雅,刘炳根,曹经倩

     

    〔收稿日期]2002- 12-17;[修订日期]2002- 03- 10

    [作者筒介]周雅(1956~),女,副教授,工学学士。‘

     

    南昌航空工业学院学报(自然科学版)

    2003年

     

    (南昌航空工业学院材料工程系,江西南昌330034)

     

    〔关键词]黄铜;电镀;变色

    [摘要】分析了黄铜产品的变色原因,提出了黄铜电镀生产中控制镀层变色的方法并应用于生产之中,使黄铜镀层变色问题得到有效控制。

     

    〔文献标识码]A〔文章端号]1001—4926(2003)01-0041-O2

    〔中圉分类号]TQ639.1

    Discolouration of the deposits in production of brass plating

    Zhou Ya,Liu Bing-gen,Cao Jing-qian

    (Narchang Institue of AeronauticalTechnology ,Nanchang ,330034)

    Key words:Brass;Pating;Discolouration

    Abstrat:Mechanism df discolouration d bras products is diocused,Controlling method d coating‘s discolouration in production d brass

    plating is provided,and it is used to cortrolleffectively discolouration of bras depoaits-in production.

     

     

    1引言

    黄铜以其金色的外观和优良的装饰性,长期以来深受人们的喜爱。尤其是20世纪80年代以后,广泛应用于日用五金、灯具及金属钮扣,四合扣,五爪扣,撞钉等领域。尽管如此,黄铜仿金电镀中仍存在许多疑难问题,譬如镀液工艺条件不易控制、镀层色泽不均、耐蚀性能差和变色、发雾等,阻碍了该镀种的进一步的发展,也引起许多电镀工作者对此进行了较为深人广泛的研究。

     

    1-3安徽某厂电镀车间以生产低值五金产品为主,由于产品附加值低,质量外观要求高、产量大等特点,车间经过多年的生产经验总结与改进,形成了一套铁基体刷光→镀镍→黄铜→钝化→浸漆的简单表面防护装饰体系。多年来,黄铜产品的变色问题一直是困绕车间生产的一大难题。笔者及其同仁经生产现场的调查和分析,对黄铜变色的起因有一定了解,并提出了相应的解决办法。经半年生产验证,黄铜变色问题已得到有效的控制,产品合格率有了大幅度的提高,本文在此对黄铜变色原因及其控制作全面介绍。

     

     

    2黄铜变色的起因

    所谓黄铜变色是黄铜镀层在经钝化、浸漆和烘烤后原有柠檬黄色表面呈现出局部泛红的过程,这种变色和铜层遭受空气等腐蚀气氛的氧化有着显著的区别。经研究表明此过程与钝化处理所得的膜层质量有直接的关系。

     

    作者与同仁在对黄铜镀层经钝化处理与不经钝化处理再浸漆烘烤(温度180~210℃)实验比较时发现,

     

    经钝化的产品经工序所需的180~210℃烘烤后未出现全面泛红而偏离产品正常色泽现象,说明钝化膜在防止生产线上产品变色起到重要的作用。由此推论,生产中出现的部分泛红变色主要是由于钝化膜所存缺陷所致,追其原因是镀镍、镀铜工序所镀镀层质量内存缺陷而导致非致密的钝化膜。通过现场分析和实验证实,引起变色的原因如下:

     

    2.1镍层质量

    镀镍属于单盐电解液体系,其镀液不及络盐电解液稳定,分散能力也较差,并因大量使用的添加剂在电镀过程中的分解而消耗,使镀液中含有大量的有机杂质,直接影响着镀层质量,易引起产品表面出现针孔和气流痕,严重时出现起泡、脱皮等现象,影响镀层的致密性,导致钝化膜的不连续性而引起变色。

     

    2.2黄铜镀层的质量

    据报导2,金黄色镀层要比浅黄色的镀层容易变色,玫瑰红的黄铜层比金黄色镀层容易变色,由此推论,纯铜层最容易变色。按晶体结构分析°,柠檬黄的镀层含铜为68~75%,此时铜锌合金形成均匀的α相,色泽稳定,当偏离该比例时,铜锌合金为多相体系,易出现变色等问题。此外黄铜层的厚度对变色也有较大影响,薄镀层较厚镀层更易变色,所以保证镀层的厚度也是保证钝化膜连续性的必要条件,一般应达1~2 um为宜。

     

    2.3镀后清洗问题

    众多报导均将变色,起黑点归于镀后的清洗不彻底,使镀液中的各种盐类残存于镀层孔隙中,导致后续工序引起变色、泛黑点现象,这一点在滚镀产品中极为严重。作者及同仁在研究该问题时发现,黄铜镀后的第一道回收槽水洗因pH值较高,且含大量的CN离子,黄铜镀层出现严重的络合溶解。当回收槽pH>9时,5~6分钟后可使所镀的黄铜层完全退尽。因此必须严格保证水的清洁度,彻底清除镀层中残余的盐杂质,以免引起镀层变色和起黑点现象。

     

     

     

    3黄铜产品的变色控制

    在控制黄铜镀层变色的问题上,各研究工作者均根据所处的具体情况,提出相应的解决方法,譬如从工艺着手,以选择适当的底镀层或添加镍盐、钴盐、锡盐形成三元或四元合金的办法,亦有报导将稀土添加剂运用于黄铜电镀之中等3,以及选择适当的钝化工艺或有机漆膜保护法。这些处理方法均能延长黄铜变色周期,但难以解决笔者所处生产场所发生的变色问题。按前述起因分析,结合生产经验总结,我们提出了从生产工艺和管理入手,解决黄铜变色问题,并取得较大的进展。现就所施处理工艺概括如下:

     

    3.1前处理工序

    毛坯工件除油干净与否直接影响镀层与基体的结合力,引起发花,严重时引起镀层变色,泛点。所以在除油时,尤其在夏季生产时,油污固化快,难以清洗干净,操作时应仔细认真清洗工件拐角、死角等,以确保油污.汗液的去除。

     

    3.2维护两镀槽的稳定性

    生产中维护镀镍和黄铜槽液的稳定性是关键的步骤之一。今年四月份,因生产中镍板供应不及时,出现镍层分散能力差,表面局部钝化而出现大量变色现象,在补加阳极板后,情况有所改观,变色大幅度减小。黄铜槽应严格控制铜锌比,经多次实验表明,当两者比维持2.5左右时,可得到所需的柠檬黄的仿金层,并能在不补料的情况下维持24小时的正常生产,而不会使镀层出现色差现象,大大减少了变色问题。此外,加强两槽维护,经常性地进行循环过滤,以保槽液清洁,清除镀液中的有害杂质,使镀层均匀,致密。能减少镀层中残留的镀液,对镀层的变色控制亦有较大的益处。

     

     

    3.3电镀后的清洗

    无论何种镀种,镀后均需清洗,尤其是在钝化前后的清洗,一定要充分彻底,以防止残留液残存在基体或镀层中引起黄铜变色。笔者在将生产线上第一道回收槽水洗改为流动水洗后,因氰化物溶解引起的变色得到根除。

     

    3.4预烘干

    产品经钝化清洗后,在浸漆之前设立了预烘干工序,该工序原本是保持产品在浸漆前的彻底干燥问题,但在此却对黄铜的变色和泛点起了重要的防预作用。据车间工艺员介绍,原预烘温度控制在1200C左右,预烘时间较短,产品尚未干透(尤其在雨季),所生产的产品易发生存放中的变色和泛点现象。后将预烘温度略提高10OC左右,产品的存放变色和泛点有所减少。笔者在经分析后果断将温度提高至150OC左右。今年,生产至今尚未出现泛点现象,变色也有所减少,这可能是使夹杂于镀层中的残余盐在高温下变成熔液溢出或气化的结果。

     

    4.结束语

    车间根据作者所提出的以上几点建议,并将此付之于生产中,已使电镀生产中的变色问题得到了有效的控制,使产品的合格率一跃上了一个台阶。尽管如此,变色仍未彻底根除。变色的起因至今仍未完全弄清,还有待科技工作者的进一步研究和探索。以上为作者在生产一线的一点体会,仅供参考。

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