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锌合金电镀滚镀碱铜方法

来源:中国电镀协会网 浏览次数: 日期:2012-8-24 14:11

锌合金电镀滚镀碱铜方法

 

    摘要:通过对电镀碱铜的各种参数分析,提出了控制碱铜的方法。

    锌合金电镀滚镀工序中,氰化碱铜电镀是整个工序的重中之重。一个锌合金电镀厂师傅现场控制水平主要体现他控制碱铜的水平,笔者根据自己多年锌合金电镀实践略谈几点看法:

    锌合金电镀溶液组成及操作条件:

镀液组成

范围

标准

氰化亚铜

50/70 g/L

60 g/L

氰化钠

70-100 g/L

85 g/L

氢氧化钠

1-3 g/L

2 g/L

酒石酸钾钠       

20-30 g/L

25 g/L

诺切液

30ML/L

DX-3高位光亮剂

5 ml/L

DX-4低位光亮剂

6 ml/L

温度

45-55℃

电流密度

0.5-4安培/平方分米

阳极

无氧电解铜

    首先先谈下主盐成分:

    氰化亚铜:笔者认为氰化亚铜宜控制在50-100g/l之间较为合适,亚铜含量高,上铜速度快,生产效率高,但氰化亚铜超过100以上时,问题也明显增多,起泡的几率加大了很多。氰化亚铜太低时,电镀速度慢,效率低。

    但是铁件打底碱铜一般不建议超过30g/l,因为主盐太高时影响打底层集合力。

    氰化钠:作为络合剂,建议氰化钠与氰化亚铜保持一定比例,因为络合1克氰化亚铜需氰化钠1.1克。我们生产一直保持一个系数,即氰化钠总量=1.38×氰化亚铜的总量。这时游离氰含量=1.38-1.1×氰化亚铜。

    游离氰含量控制在这个范围,生产一般比较正常,生产时游离氰控制在(0.25-0.3×氰化亚铜都较正常,能保证铜溶解。

    游离氰太高,则上铜光亮度不佳,析氢严重,电流效率低,车间气味重。

    游离氰太低,低区走位差,容易起泡,严重时阳极钝化,药液发蓝绿色。

    酒石酸钾钠:主要是活化阳极,使镀层更细腻,有辅助络合性能,添加量25-30

    pH:锌合金电镀滚镀工序中pH很关键,适宜范围10.5-12pH值是判断电镀药水正常与否的一个重要指标。电镀师傅现场应该经常注意!

    电镀过程中pH一般是会上升的。这时电镀药水处于正常状态。当pH在电镀过程中往下掉时,说明电镀阳极处于不正常状态即阳极钝化。

    氰化镀铜阳极反应有两个:一是铜溶解;另一个反应是阳极析氧;2OH--2e=O2↑+2H+,因此阳极析氧使氢离子游离下来,致使pH下降。

    生产中发现pH下降时应该马上联想到阳极溶解不正常,应该立即采取措施改变现状。不然阳极钝化则以下反应进行;

    2NaCN+2H2O+2NaOH+O2=2Na2CO3+2NH3↑

    即碳酸盐增加,并伴随有氨味产生。

    碳酸盐在氰化物电镀槽中,少量是有益的,它起光亮作用和导电作用。新开的氰化物电镀槽一般都要添加少量碳酸盐以增加导电性能。

    但是,碳酸盐超过70以上时,副作用就显现出来,镀层疏松,空隙率高。电镀有时2-3小时电镀铜后试酸还是不行,冒泡,空耗许多人力和才力。这时并不是镀层不够厚,而是镀层有孔隙。一到后续酸镍电镀时,锌就会烂出来,引起镍发黑。

    这时阳极表面有一层致密灰色膜影响阳极溶解,如果不马上采取措施改变现状,阳极面积减少,阳极钝化将更加严重。我亲历过许多任务厂因为铜缸不正常,生产产量出不来,铜板又一个劲的消耗,镍缸又发黑,连续反应!一个厂哪个缸都不正常!客户还很不满意!一个月下来亏损几十万!

    嘉兴东鑫表面处理材料有限公司根据其阳极电镀原理发明的阳极活化剂具有特别的活化阳极成分,可以较好地解决阳极钝化问题。同时能很快去除碳酸盐,而不必影响生产。相比传统的用石灰处理既省时有具有更好的效果。一个几乎要放弃的药水两小时即可恢复到新配时的状态。只要控制恰当,平时很少补氰化亚铜。只补氰化钠和光亮剂即可。非常稳定。

    pH太高,超过12.5时,因为锌合金电镀碱铜不可免镀液会有锌杂质,这时容易使电镀层发黄。如果这时温度也高,则电镀很容易起泡。

    这时可以用酒石酸中和一下将镀液pH降下来。

    光亮剂:DX-3DX-4属于纯有机光亮剂,不含铅。而且其中都添加特有的阳极活化成分,长期使用,可以没有碳酸盐升高的烦恼。DX-3属高区光亮剂在生产中和氰化亚铜有相似作用,它使镀层颜色偏红。DX-4属低区光亮剂在生产中和氰化钠有相似作用,太多颜色偏白。DX-3DX-4正常14消耗,正常情况电镀50-70分钟可以达到近于镜面的亮光,为后续电镀打好基础。应当说明的是DX-3DX-4消耗比例要根据镀液成分调整;当镀液铜含量高时则DX-4消耗多,有时DX-3都不消耗。当镀液铜含量低时,游离氰高,这时则DX-3消耗多一些。

    碱铜光亮剂DX-5也属于纯有机光亮剂,不含铅,但是是单一补加,同样也能达到近于镜面的亮光。比较适合小一点电流产品电镀。

    温度:一般40-55℃。温度太高时车间环境差,浪费能源,加速氰化钠分解。温度太低则速度慢,效率低,光亮度差。

    再就是电镀阳极:锌合金电镀滚镀要求电镀速度快,镀层致密。要求阳极溶解正常,因此要求阳极面积足够,不宜直接将铜板挂在阳极上,而应该将铜板剪成小块放进钛蓝,以增加阳极面积。

    平时维护只需补氰化钠,氰化亚铜则靠阳极溶解补充。铜是靠阳极溶解补充镀液的电镀层,镀层致密,平时铜靠补氰化亚铜维持的电镀药水则镀层不致密,电镀时间长,而且电镀成本高。

    实践证明阳极溶解正常的槽液碳酸盐是不会超标的。因为正常溶解的阳极碳酸盐形成机会很少,而且镀液长期要带出消耗。

    铜阳极颜色溶解正常是略带暗红色。太亮则游离氰太高。药水发蓝,阳极发绿则游离氰太低。发灰则说明碳酸盐太高。发黑时则有铅杂质镀层容易有斑点,脆性。

    实践证明氰化物镀铜滚镀阳极不宜使用阳极袋。

    滚筒一般宜设计成直径小、长型,这样镀层均匀,电镀速度快。

    此外导电铜排一般要求较粗,因为锌合金电镀电流比较大。

    当然要滚镀出漂亮的产品还牵涉很多方方面面的问题。以上只是笔者对锌合金滚镀碱铜的一点体会,请专家斧正。

所属类别: 工艺技术

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