摘要:本文介紹626白銅錫代鎳工藝的鍍層特點、性能、應用,工藝配方組成功能、工藝程序、常見故障及處理、生產(chǎn)成本及應用前景。
關鍵詞:白銅錫、代鎳、低成本
1、前言
隨著歐盟、西方國家對首飾、眼鏡、服飾、兒童玩具、箱包等日用品鍍鎳禁止進口法令的實施,使一直占防護裝飾統(tǒng)治地位的銅鎳鉻工藝逐步被弱化,業(yè)界一直孜孜不倦地開拓新的無鎳裝飾體系以應對隨之而來的禁鎳沖擊浪潮。
經(jīng)過十年的努力,我公司的科研成員已研制出具有外觀光亮,耐蝕能力好,防變色能力強,硬度類似鎳層,鍍厚10µm以上,能有效防止底層向貴金屬面層擴散的626白銅錫工藝,正在珠三角地區(qū)廣泛應用。近年來長三角地區(qū)也以后浪趕前浪的姿態(tài)迅速發(fā)展。經(jīng)數(shù)十家公司10萬余升規(guī)模應用,其產(chǎn)品已得到外商的日益垂青及西方民族的認可。本文將該工藝和鍍層性能特點及工藝成本等加以簡述。
2、鍍層組成,性能及鍍液工藝性能
2.1 經(jīng)10萬倍率電子電流檢測,626鍍層萬成份為銅50~65%, 錫30~45%,鋅4~8%,其余為1~2%。
2. 2 626白銅錫外觀為漂亮的銀白色光亮,反射能力強;
2. 3 鍍層防變色能力強,在非鐵合金基體上具有較好的防腐能力;
2. 4 作為金、銠及其它貴金屬的底層,尤適用于貴金屬及手飾及相關行業(yè);
2. 5 鍍液穩(wěn)定,良好的覆蓋能力,極佳的金屬分布性能。
3、工藝配方、操作條件
3. 1 基體成份
氰化亞銅:18克/升
氰化鈉:50克/升
626白銅錫補充液:60毫升/升
626白銅錫錫鹽:30克/升
碳酸鉀:25克/升
白銅錫光亮劑:1毫升/升
白銅錫絡合劑:2毫升/升
白銅錫濕潤劑:2毫升/升
3. 2 操作條件
工作溫度:35℃~50℃
鍍液PH:≧12(不控制)
陰極電流﹤1A/dm2
陰極電流負荷﹤0.3A/公升
陽極:不銹鋼
滾筒速度:6-9轉/分
掛鍍:陰極移動
時間:滾鍍30~120分鐘
掛鍍1~30分鐘
說明:
(1)滾鍍時銅含量宜取上限,掛鍍時錫含量宜取上限
(2)滾鍍通常使用氰化鈉。
4、組成功能
4.1 金屬鹽
氰化銅:主鹽,少則銅層不豐滿,整平不足。多則色澤偏黃。
錫酸鉀:主鹽,少則鍍層偏黃,多則鍍層蒙,暗黑易變色。
鋅鹽:調(diào)色,少則鍍層色澤不顯白,亮度不足。多則鍍層經(jīng)不起100℃以上烘烤,易變色。
4.2 主鹽絡合劑
氰化鉀:銅主絡合劑,可控制銅錫層的色調(diào),鍍層偏黃時適當增加其含量,抑制一價銅的析出。
氫氧化鉀:錫絡合劑,可控制錫過量析出,防止鍍層變脆,使合金層外觀更近銀白色。
4.3 626組合添加劑
626絡合劑:鋅鹽的主絡合劑,能輔助絡合Cu+和Sn4+,其作用使鋅鹽起到更好的調(diào)色、增光增白、 擴大電流和溫度操作范圍,一般開缸控制在2ml/L內(nèi),消耗量5~8ml/K·A·H。
626光亮劑:增光增白,壓制Cu+過量析出,起到壓黃作用。開缸量不超過3ml/L。通常滾鍍每輪起缸前加一次,其消耗量100-200ml/K·A·H。
626濕潤劑:改善高電流區(qū)鍍層韌性,防止發(fā)脆,提高低電流處處深鍍能力,降低鍍層界面的表面張力,消除針孔等功能,開缸量不超過2ml/L,其消耗量為5-15ml/ K·A·H。
5、工藝程序
1) 前處理:滾鍍工件必須滾光除油,基體越光亮越好,可以縮短白銅錫電鍍時間,降低成本。
2) 銅及銅合金上可直接鍍白銅錫。
3) 貴金屬電鍍前的白銅錫鍍層要有2µm以上的厚度,即掛鍍4-5分鐘。
4) 若后工序需振光,掃布輪,滾筒涮色等處理時,要求白銅錫層有相當厚度。滾鍍90-120分鐘,掛鍍10-50分鐘。
6、缺陷及處理
現(xiàn) 象 |
原 因 |
處 理 方 法 |
鍍層偏黃 |
1.氰化銅偏高 |
1.提高游離氰化鉀,抑制Cu+析出。 2.增加錫鹽。 |
1.626光亮劑太少 | 1.滾鍍出槽前5分鐘,適當增加光劑。 2.掛鍍可酌情加入。 |
|
灰暗且?guī)Ш诨蛳此笾饾u變灰暗 |
1.錫多,銅少
2.氫氧化鉀偏低 |
1.提高銅含量 2.補加氫氧化鉀 |
鍍層不夠光亮 | 1.主鹽不夠 2.添加劑不夠 |
1.分析補充 2.加補充劑2-4ml/L,光亮劑1ml/L,濕潤劑0.5ml/L |
電鍍時間長,鍍層不清晰 | 626補充液少 | 補加 |
低電位走位不好,鍍層灰朦 | 1.溫度高
2.銅鹽少
3.氰化鈉量低
4.電流密度太低
5.雜質(zhì)多 |
1.降溫
2.補充銅鹽
3.補充氰化鈉
4.提高電流密度
5.活性碳處理,過濾 |
鍍液混濁 | 氫氧化鉀太低 | 補充 |
7、626白銅錫工藝的低成本
由電鍍廠自己采購銅鹽、錫鹽、氰化鈉、氫氧化鉀后,購入626組合光劑一套和少量的626補充劑,即可生產(chǎn),遠較以往買開缸原液回來大大降低成本。正常生產(chǎn)中,因鍍液穩(wěn)定,626光劑、絡合劑、濕潤劑消耗量則很少,如:
筆者的一個客戶有1000升半自動滾鍍白銅錫生產(chǎn)線兩條,每條線有六個全浸式滾桶,工作電壓使用6~10V,專門滾鍍鈕扣皮帶類五金出口件,日生產(chǎn)3~5噸,月生產(chǎn)80~120噸。只用626白銅錫光亮劑10~12升/日,300升/月;626白銅錫絡合劑 0.5~1升/日,1桶/月;626白銅錫濕潤劑1~2升/日,1桶/月。
筆者的一個掛鍍客戶有一個1500升的旋轉陰極定時手動電鍍槽,旺季時每天能電鍍10,000~12,000個各色各款的皮帶扣,626白銅錫光亮劑每日只消耗2~3升,絡合劑和濕潤劑用量極少,電鍍每個皮帶扣只需2-3分錢成本。
8、前景
626作為一項低成本的白銅錫代鎳工藝,就其漂亮的外觀,優(yōu)良的防變色和防蝕能力及500-650HV硬度;故可作外裝飾層,又可作金、銀和銠等貴金屬底層從而節(jié)金、節(jié)銀。加之穩(wěn)定的鍍液所具備的良好覆蓋能力,極佳的金屬分布性,可以預見,穩(wěn)定和低成本的626白銅錫工藝,必定會在爭奪歐美市場的激烈競爭中取得先機,得到電鍍廠和消費者的認同。