CN1008379B - 钢铁件光亮酸性镀铜前的预镀工艺 - Google Patents

Abstract

一种钢铁件光亮酸性镀铜前的预镀工艺方法。本工艺将常规的预镀氰化物或预镀镍工艺改为预镀铁再预镀铜工艺。与常规工艺相比，镀层结合力好，抗腐蚀性强，光亮，成本低廉，能解决各种材质和复杂形状零件的钢铁件的施镀，同时废水处理简单，无污染，易维护，在常温下能操作，可广泛应用于调节手轮、自行车车架、自行车牙盘，电扇罩壳、弹簧、小五金、柴油机零件、生活用品等各种需防护装饰性的镀层。

Description

本发明属钢铁件电镀工艺技术领域。

目前，国内外普遍采用的钢铁件光亮酸性镀铜前的预镀工艺有：

氰化预镀铜、预镀镍和其他预镀铜工艺（如HEDp镀铜、乙二胺镀铜、草酸镀铜和柠檬酸盐镀铜等）。在生产中，大多数采用的是氰化预镀铜或预镀镍工艺。众所周知，氰化预镀铜工艺中的氰化物剧毒，对操作工人健康有危害，废水处理要求严格，整个电镀工艺投资大，成本高，镀层光亮性差。预镀镍溶液一次性投资大，镍阳极昂贵，成本高，镀层光亮性也不足。至于其他一些预镀铜工艺，也存在镀层质量不稳定，废水处理复杂，单位成本高，投资大等不足。

本发明采用的钢铁件光亮酸性镀铜前的工艺方法是预镀铁再预镀铜，预镀铁，是使操作者可按常规的前处理方式处理工件，同时让工件表面复盖一层组织均匀的钝铁，来杜绝酸性镀铜时的微电池腐蚀，提高镀层的结合力，并实现对各类材质和复杂形状零件的钢铁件的施镀。预镀铜是为了抑制结合力不良的接触铜层的出现。

采用常规镀铁液是不能满足要求的，这些溶液的分散能力差，高温耗能大，易氧化。为此，本发明采用的是分散能力好，镀层致密，表面光滑，与基体的结合力好，成本低，废水处理简单，无污染，在常温下能操作易维护的镀铁液。可实施的特定的镀铁液有两种，其各自的配方和操作规范为：

第一种    硫酸盐镀铁液

FeSO₄·7H₂O 20～120g/l

Na₂SO₄90～200g/l

Al₂（SO₄）₃1～20g/l

氨基磺酸    1～5g/l（当工件有气泡粘附时加入）

pH    3～5

D_k0.5～2A/dm²

阳极    低碳钢板（需装入涤棉袋）

时间    5～15分钟

温度    20～45℃

第二种    氯化物镀铁液

FeCl₂·4H₂O 15～100g/l

NaCl    180～250g/l

MnCl₂2～10g/l

萘磺酸钠和甲醛的缩合物0.5～1g/l（当工件有气泡粘附时加入）

pH    1.5～4

D_k0.5～2A/dm²

阳极    低碳钢板（需装入涤棉袋）

时间    5～15分钟

温度    20～45℃

以上所述两种特定镀铁液，效果相当。

工件镀铁后，经水洗便可预镀铜。

本发明可实施的特定的镀铜液也有两种，其各自的配方和操作规范为：

第一种    酸性硫酸铜闪镀液

CuSO₄·5H₂O 5～25g/l

H₂SO₄50～100g/l

（NH₄）₂SO₄25～50g/l

温度    室温

D_k1.5～5A/dm²

时间    15～20秒

阳极    含磷铜板

阳极/阴极面积比    1∶1

阴极移动速度    25～30次/分钟

要求工件带电下槽

第二种    酸性硫酸铜溶液

CuSO₄·5H₂O 5～15g/l

H₂SO₄25～50g/l

（NH₄）₂SO₄50～100g/l

温度    室温

D_k0.2～0.5A/dm²

时间    0.5～20分钟

阳极    含磷铜板

阳极/阴极面积比    1∶1

阴极移动速度    25～30次/分钟

要求工件不带电下槽。

上述两种特定镀铜液中的任何一种，均能获得满意结果。

应用本发明获得的防护装饰性镀层，具有良好的结合力和抗腐蚀能力，比常规的预镀工艺

1、成本低

本工艺单位成本为0.031元/dm²，比预镀镍降低了40%，比氰化预镀铜降低了30%;

2、镀液稳定，维护费用低

镀铁液在停镀时，采用在液面上盖一张塑料薄膜防止溶液氧化的方法，能使镀液放置三年不处理，也能镀出合格镀层。闪镀铜溶液相当稳定，允许杂质金属含量高;

3、适用范围广，光亮铜层出光快

本发明适用各种材质和复杂形状零件的钢铁件的施镀。工件镀铁后，表面组织致密、光滑，转入亮铜槽后，镀层很快转为光亮，光泽性好;

4、利于操作者健康，减少废水处理，改善环境污染

本发明不使用常规的氰化物和镍，采用钠盐镀铁，有利工人健康，对环境无污染，节约金属镍，具有较大的社会意义和经济价值。闪镀铜溶液中的少量铵盐。采用一次回收后排入废水中的数量很少;

应用本发明对手轮、自行车车架、牙盘、电扇罩壳、弹簧、小五金、柴油机零件、生活用品等进行施镀，均取得满意结果。

Claims (1)

1、一种钢铁件光亮酸性镀铜前的预镀工艺，其特征在于，将常规的氰化预镀铜或预镀镍工艺，改为预镀铁再预镀铜工艺，所说的预镀铁的镀液是一种特定的硫酸盐镀铁液或一种特定的氯化物镀铁液，所说的预镀铜的镀液是一种特定的酸性硫酸铜闪镀液或一种特定的酸性硫酸铜溶液，其各自的配方和操作规范如下：

(1)硫酸盐镀铁液的配方和操作规范：

FeSO₄·7H₂O 20～120g/l

Na₂SO₄90～200g/l

Al₂(SO₄)₃1～20g/l

氨基磺酸    1～5g/l(当工件有气泡粘附时加入)

pH          3～5

D_k0.5～2A/dm²

阳极        低碳钢板(需装入涤棉袋)

时间        5～15分钟

温度        20～45℃

(2)氯化物镀铁液的配方和操作规范：

FeCl₂·4H₂O 15～100g/l

NaCl        180～250g/l

MnCl₂2～10g/l

萘磺酸钠和甲醛的缩合物0.5～1g/1(当工件有气泡粘附时加入)

pH    1.5～4

D_k0.5～2A/dm²

阳极  低碳钢板(需装入涤棉袋)

时间  5～15分钟

温度  20～45℃

(3)酸性硫酸铜闪镀液的配方和操作规范：

CuSO₄·5H₂O 5～25g/l

H₂SO₄50～100g/l

(NH₄)₂SO₄25～50g/l

温度            室温

D_k1.5～5A/dm²

时间            15～20秒

阳极            含磷铜板

阳极/阴极面积比  1∶1

阴极移动速度     25～30次/分钟

要求工件带电下槽

(4)酸性硫酸铜溶液的配方和操作规范：

CuSO₄·5H₂O 5～15g/l

H₂SO₄25～50g/l

(NH₄)SO₄50～100g/l

温度            室温

D_k0.2～0.5A/dm²

时间            15～20秒

阳极            含磷铜板

阳极/阴极面积比  1∶1

阴极移动速度     25～30次/分钟

要求工件不带电下槽。