正確的電鍍的前處理非常關鍵，前處理的重要性對最終鍍層的影響是造成電鍍生產(chǎn)故障的首要因素，長期以來，生產(chǎn)中發(fā)生質(zhì)量事故往往大多數(shù)并非電鍍工藝本身有問題，電鍍故障中有90－95%與前處理有關，但卻經(jīng)常被大家忽視，問題題出現(xiàn)時常常都是把注意力放在電鍍槽上。我們樂將本篇的重要目的之一，就是希望大家能正確地看待電鍍前處理這一問題。

     

      其實道理也非常簡單，電鍍前處理的重要性就如同蓋萬丈高樓的地基。

 

      本篇我們會行業(yè)首次分享一個業(yè)內(nèi)從未宣傳過的“預浸”觀點。作為一個大家認可的電鍍平臺，我們團隊見到過許多電鍍生產(chǎn)線前處理的不足甚至錯誤。而每當我們試圖指出這些不足時，總是聽到什么：“我們要趕生產(chǎn)，沒有多余的時間花在什么除油、水洗、前處理上，我們也沒有多余的地方去放置另外的槽子，我們不能讓生產(chǎn)停下。只要沒事，就夠了”！

 

      任何現(xiàn)場操作都會產(chǎn)生結(jié)果，不論正確的、還是錯誤的，都會在最終工件的鍍層質(zhì)量上表現(xiàn)出來。不幸的是，許多負面的后果，往往只有到造成質(zhì)量事故，甚至是廢品時，才能讓大家逐漸意識到：這都是自己沒有調(diào)整那些工藝上的不足引起的。

 

一．以下幾點談到關于電鍍前處理正確指導性原則，有許多基本的概念、規(guī)則，會影響到電鍍層的最終質(zhì)量，先給大家提供一些基礎參考：

1. 所有的金屬都是不同的，不同金屬基體產(chǎn)品需要不同的前處理，除油劑工序和具體地操作方法。

2. 絕對沒有“萬金油式”的除油劑，當市場上有賣材料向你推銷“萬能除油劑”那肯定是騙子！

3.更沒有“放置四海皆準”的前處理工藝，從沒有哪個電鍍大師或者國際先進技術(shù)來源，可以提供經(jīng)證實適用于所有金屬的前工藝?？杀氖沁@樣的信息卻充斥各地半桶水師付的嘴上！

4.許多文章上發(fā)表過的前處理工藝都有再思考的必要。

5. 關于前處理唯一的法寶就是：不停地嘗試，不斷地調(diào)整和改進。

上面這些概念性東西，經(jīng)常在有點急迫的電鍍生產(chǎn)安排下被誤用，誤解，不被認同或忽視。但我們團隊卻不能停止一而再，再而三的強調(diào)：“已經(jīng)可以證實的是電鍍故障中有90－95%與除油和前處理有關。道理非常地淺顯，但我們在家卻一次次地被忘記、忽略掉了！

 

 
二．其實，現(xiàn)在的ISO、QS也好，還是其它質(zhì)量體系，都教我們要在質(zhì)檢，產(chǎn)品設計，制坯，機加工拋光，前處理，電鍍及最終的使用者之間共同承擔電鍍的質(zhì)量責任。也就是說一個產(chǎn)品要做好不只是電鍍這一工序注意就可，從設計，開模，打坯，拋光等各環(huán)節(jié)都需要嚴格控制。
 
而對于要成功做好電鍍的前處理，我們樂將團隊總結(jié)了五點，這“五點”就是：基材、除油、水洗、活化和預浸工序。
 
1. 電鍍層的質(zhì)量好壞與產(chǎn)品基底的質(zhì)量好壞息息相關

因為電鍍層厚度是按微米計算，并不能很好履蓋住產(chǎn)品基底的一些缺陷。事實上，許多基底上的毛病，在經(jīng)電鍍后，反而會變得更加明顯。象什么：產(chǎn)品孔洞、暗泡、水波紋、機加工或打砂拋光后留下的紋路。

再有一件工件的沖、壓、鉆或熱處理的方式對電鍍質(zhì)量有非常大的影響。嵌入工件表面的那些難以除去的油污，或是其它什么東西，會導致鍍層白霧、結(jié)合力差。在正常的生產(chǎn)線上加工一種產(chǎn)品時，它是否經(jīng)過熱處理或表面硬化處理，電鍍前必須搞清楚，因為這也許需要對前處理工序的操作進行些調(diào)整。

這里要特別提出來的是，必須對來料坯件的質(zhì)量情況，在上線電鍍前進行抽查，大批量的還要試鍍。還需要來料單位、五金廠、質(zhì)檢和電鍍?nèi)藛T加強溝通，大家一起合作才能加工出質(zhì)量高，穩(wěn)定的電鍍層。

 

 

 

 

2. 前處理 除油 的重要性

當我們談到除油，除油劑的機理需要強調(diào)一下，這有助于解釋那么多除油劑到底有什么不同的效用。要除去的油污類型和基材類型決定著解決某種具體的除油問題及方法：

 

 基材                 除油方法

鐵、鐵合金件     熱、強堿性除油劑及強酸

銅、黃銅件        熱、低堿性除油劑及酸鹽

鋅壓鑄件           熱、弱堿性或中性除油劑及專用活化酸

鋁合金件           低溫，弱堿性或中性除油劑及混有氟化物的硝酸

 

 

 

 

在這邊我們樂將團隊分享一個實用方法，檢查除油是否除干凈了可以用水膜破裂試驗：這是基于經(jīng)正確除油的表面具有保持一層水膜不破裂的能力。正常情況下，表面臟，油未徹底，水洗后提出工件表面掛水水膜就會破裂。

 

       要記住，前處理工序?qū)δ撤N基材上的某種油污很有效，但不一定對同一基材上的另一種油污就一樣有效。這一點經(jīng)常被忽視，直到產(chǎn)生廢品時才能讓人意識到油污不但有它自己的特性，而且同一種油污，因為它使用的條件、方法不同也會變得難以去除。

 

 

      工件上的油污是沖壓、車削，還是熱處理操作搞上去的？在電鍍廠，可以看到各種各樣的油污，包括什么：切削油、潤滑油、研磨膏、硫化油、氯化油以及蠟，這些油污可以在工藝循環(huán)的除油部分除掉。還有其它許多類型的東西也可以看作是油污，如：污跡、殘渣、氧化物、銹和熱處理造成的硬皮，這些油污由活化工序處理。

 

      一旦選定除油工藝后，操作溫度、濃度、攪拌就是要考慮的重要因素。通常，溫度是除油劑的除油效果最重要的影響因素。那怕只提高3、4度，也會很好地改善除油的效果。在清除某些研磨膏和氯化蠟時，提高溫度可以軟化完全分解這些油污。而這種化學除油劑，必須是那些可以高溫操作的配方。否則，超出它的溫度操作范圍反面會引出除油問題。

 

 

 

      如果這種除油劑并不是可以用來高溫操作的配方，那表面活性劑就會由于濁點問題而分離出來。濁點代表的是：在特定濃度和溫度下，一種表面活性劑的穩(wěn)定性指標。簡單的講，濁點是除油劑中表面活性劑成份的溶解度的一種測量方法。這種情況一旦發(fā)生，不僅除油效果會變差，而且還會帶到后序工序中去。對任何除油劑來講，它的表面活性劑體系才是最關鍵的。表面活性劑可以溶解、分解、乳化、降解油污及其成份。電解除油劑是通過電流來達到清洗作用的。因為電解除油劑的主要作用并不在于清除油污，所以這一情況放到活化部分再討論。電解除油劑講它是起活化作用的，似乎更適合些。

 

  對于除油：需要記住的幾點：

  1）. 超聲波、化學除油應該去除所有的油污及其成份

  2）. 電解除油劑是用來去除某些特定的東西，而不是油污

  3）. 通常只是一種油污在作怪，找到它然后除掉。鍍液還沒有聰明到可以有選擇地鍍出毛病的程度

  4）. 除油劑的使用壽命，與工件上的油污種類、數(shù)量有關

  5）.超聲波、化學除油槽之后水洗，能顯著改善水洗效果及延長除油劑的使用壽命

  6）.水溶性的油污易于用低溫、低堿性除油劑去除。堿性越高就能更好地去除這類油污

  7）. 拋光膏、研磨膏成份則在熱堿性除油劑中可以去除

  8）. 一些污漬可以在除油劑超聲波、冷脫或者熱脫中泡掉

  9）.當出現(xiàn)故障時，不要急于提高除油劑的溫度、濃度來解決，而應該先查清問題的來源

  10）. 電解除油槽應該用正確的電極來提高效率，不要用槽壁做電極

 

 

3. 前處理中 水洗 的重要性

      水洗是電鍍生產(chǎn)中，很重要的操作，但卻經(jīng)常被忽視。超聲波、化學除油后工件表面上有什么？正常情況下，上面有燒堿的殘余、殘余油污、潤濕劑、表面活性劑。增長水洗時間可以有效地去除這些表面的東西，盡管仍然會有一層含有少量的潤濕劑或表面活性劑的水膜。而在大多數(shù)情況下，這不會影響下一步工序（通常是電解除油工序）。簡單地在水里上下?lián)u一下兩下，并達不到什么效果。就好像我們洗手，沖洗那么一下兩下，洗不干凈手上的肥皂?；瘜W除油之后的水洗時間增長（可以長至兩分鐘），對這一問題非常有好處。還可以通過增加空氣攪拌，逆流水洗等方法來提高水洗效率。干凈水應該從與水洗方向相反的水槽底部流入。這一設計可以使干凈水從高處的水槽底部流向低處水槽的液面出口。

 

      在化學除油槽和電解除油槽之間加設水洗槽，對減少生產(chǎn)線上的油污污染非常有效。許多生產(chǎn)線上，化學除油后就直接進入電解除油槽，中間沒有水洗。這確實簡化了工藝步驟，但是從化學除油槽帶出的乳化了的油污及其它副產(chǎn)物，會污染后續(xù)的工序，而且會縮短電解除油劑的使用壽命。這一小小的改變，所帶來的區(qū)別，你會不時地感覺到。

 

      水是除油液和活化液中主要的組成部份，因此，在配新槽時，要特別注意水的質(zhì)量好壞。這其中的雜質(zhì)，如鈣或鎂會導致整個水的硬度增加。這些雜質(zhì)會沉降活性成份為不溶物，從而會影響到整個除油效果，而且會增加槽底的沉渣。

 

      可以使用導電儀來檢測、控制水洗質(zhì)量。其工作原理與水洗中的污染的程度相關。當然使用導電儀本身并不能保證好的水洗質(zhì)量。有效的水洗取決于水洗時間，水的溫度和工件及水的污染程度。許多時候當問題發(fā)生時，僅僅通過“兩分鐘水洗”后，就會發(fā)現(xiàn)問題就基本解決啦。回想一下你洗手吧！你要用多長時間才能用冷水洗干凈呢？

      導電儀其實是用來控制流動水洗槽的流量的。導電儀的探頭先調(diào)到一個限定值，然后放入水槽中。停止水流直到由于工件的帶入致使水的污染程度超過這一設定值。這表示是該加清水的時候啦。這有助于維持水洗的質(zhì)量。當使用導電儀時需要關心的問題是：“對于某一特定水洗工序來講，到底最佳的導電值是多少呢？”這個問題很難回答。這你在任何書本上也都找不到答案的。因為化學鍍鎳有太多的影響因素，對于每一個具體情況要具體分析。水洗溫度及其他的因素都會影響到這一導電值。大概要首先控制住所有這些因素才有助于控制導電儀吧。

 

 

 

4. 前處理中 活化 的重要性

      當除凈產(chǎn)品表面的油污后，接下來重點就需要除干凈產(chǎn)品上所有的氧化層，以使鍍層和基底之間形成正確的原子狀態(tài)的結(jié)合。由于各種產(chǎn)品基材的成份不同，活化不同材質(zhì)，就要選擇不同的活化配方。

       活化工藝可以分為不同的種類，最常見的類型是基于：酸鹽、礦物酸、硫酸、鹽酸和檸檬酸的酸性活化劑和堿性活化劑。

A） 酸性活化劑 依據(jù)基材的類型，酸性活化劑有許多種選擇?；谑褂盟猁}或過硫酸鹽的酸性活化劑，可以提高許多類型基材的活化效果。

     

      活化在電鍍生產(chǎn)中的關鍵作用是，去除基材上的氧化膜、殘渣及污漬。另外酸性活化劑的濃度、時間和溫度的控制與化學除油劑的使用一樣，非常的重要。有時候會在礦物酸如鹽酸或硫酸型酸性活化劑中，加入少量緩蝕劑，以減小對基材的腐蝕，但是這些緩蝕劑有負作用。因為它會在各種基材表面形成一種難以清洗的粘膜。這會造成鍍層質(zhì)量問題，如針孔或鍍層發(fā)烏。如果這些雜質(zhì)殘余沒有立即顯出為這些可以看見的毛病，那就會在結(jié)合力測試中發(fā)現(xiàn)有結(jié)合力差的毛病。表面潤濕劑能降低表面張力，因為它比緩蝕劑易于清洗，從而經(jīng)常被加到酸性活化劑中。

 

 

 

 B )堿性活化劑 一般情況下，電解除油被當作是除油工序的一部份,在通過使用電流去除表面污漬的同時它也可以去除化學除油劑的殘余物。我們可以通過研究電解除油劑的組成，就會發(fā)現(xiàn)它并沒有多大的除油能力,堿性高這一特點是為了提供溶液的導電性。

      電解除油劑的組成中也有少量表面活劑。因此，電解除油劑更適合于作為一種堿性活化劑。為什么呢？電解除油工藝要根據(jù)它是使用陽極還是陰極，決定最終是在工件表面產(chǎn)生氧氣或氫氣。當直接與陰極相連時，工件表面產(chǎn)生的是氫氣。這氫氣就是一種很好的活化劑。陰極除油的缺點在于：油污和其它污染物有可能重新沉積到工件上。

     

      如果使用的是陰極除油，就需要保持除油液相對的干凈，污染要少。陽極除油被經(jīng)常用作標準的電解除油操作，因為陽極反應可以清除掉工件上的顆粒狀的污物。

      使用周期變向電流，對許多基材都非常有用。使用周期變向電流，可以減少高應力合金的氫脆現(xiàn)象。在陰極和陽極循環(huán)之間的變換，對去除污漬和氧化物可以達到非常好的活化效果。在這種時候，工件從電解除油出槽時，最好是在陽極階段提出工件。

 

 

 

  C）堿性高錳酸鉀活化 這種相對較老的工藝，可以用在有較多熱處理氧化皮或有碳化殘余的工件表面。高錳酸鉀與氫氧化鈉質(zhì)量比1：3的混合溶液，工作溫度65-85度。這一方法適用于鐵基底，可以去除有較重氧化皮而又不會腐蝕基材金屬。在許多情況下，這也是一種確實有效的方法。

 

 

 

5.  預防

 

      盡管在很多前處理文獻和書籍中并沒有提到這一工序，但是我們樂將團隊發(fā)現(xiàn)“預浸”往往在電鍍鍍生產(chǎn)中，發(fā)揮很重要的作用。

A）如下氰化鍍銅前可以用氰化鈉電解去膜或者用氰化鈉溶液于浸后再下槽，氰化鈉是一種很好的‘去膜劑’，而且?guī)肭杌冦~不會有影響，對提高鍍層質(zhì)量與保護鍍液都很有效果。

B）在作化學鎳時，當遇到有結(jié)合力的問題或在工件上有污漬時，化鍍之前進行氨水預浸，是一個非常有效的解決辦法。在批量比較大的生產(chǎn)中，工件本身的溫度變化對沉積有很大影響時，化學鍍鎳的引發(fā)特別關鍵。因為氨水可以快速引發(fā)孔隙部分的反應，所以對于那些孔隙率比較高的工件特別有好處。在酸性的化學鍍鎳前，使工件表面有一層微堿性的膜層，在許多生產(chǎn)中可以減少潛在問題的發(fā)生。在化學鍍鎳前，也可以用碳酸鉀作預浸。

 

 

 

     本篇最后

許多電鍍的問題，能追朔到基底狀況及其在前處理工序中的反應和變化之間的關系上。前處理操作的重要性，電鍍生產(chǎn)中必須時時強調(diào)。鍍層的平整程度、結(jié)合力、抗腐蝕能力等等性能的好壞與鍍前處理密切相關。選用最好的電鍍藥水或工藝體系并不能改變這樣一個事實：工件表面前處理不良，會浪費許多的時間、金錢、與身心疲備！希望以上我們平臺分享的這些內(nèi)容能給大家在現(xiàn)場生產(chǎn)中得到參考和啟發(fā)。