CN101054699B - 一种替代铜及铜合金化学氧化的电镀工艺 - Google Patents
一种替代铜及铜合金化学氧化的电镀工艺 Download PDFInfo
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Abstract
一种替代铜及铜合金化学氧化的电镀新工艺，其特征在于它包括以下步骤：a、按下述种类材料及比例配置电镀液：硫酸镍75-100g/L；柠檬酸三钠100-120g/L；氯化钠8-12g/L；硫酸铜2-2.5g/L；硫代硫酸钠1-2g/L；添加剂25-30ml/L；b、电镀液温度：42-50℃；c、电镀液pH：5.5-6.5；d、电镀液阴极电流密度Dk：0.3-0.5安培/平方分米；e、投入待镀工件，电镀时间：4-6分钟。将电镀完成的工件取出清洗干燥，然后进行拉丝抛光处理，把凸出处表面着色层磨去而露出部分铜的本色，镀后制品采用浸油或涂漆的封闭处理。本发明具有如下优点：用其替代铜及铜合金的化学氧化工艺，完全能够解决化学氧化变色、生锈问题，且生产成本只为化学氧化生产成本的1/3左右，不但能提高产品质量、降低生产成本、提高生产效率，而且还非常环保。
Description
技术领域：本发明涉及金属材料表面化学处理工艺，特别是用电镀工艺来代替铜及铜合金化学氧化的工艺方法。
背景技术：日常生活中，身边许多铜制品或钢铁镀铜制品均经过化学氧化拉丝处理，以达到仿古装饰的目的，如卫浴制品、锁具制品，眼睛架、拉链等，此种装饰工艺不但生产成本高，而且化学氧化膜层的防腐能力特别差，在高温高湿天气时，制品在短时间内，就会出现生锈、变色现象，故所有经化学氧化处理的制品，其表面必须要涂抹一层防锈油以进行化学氧化膜层的保护，延缓氧化膜层的变色速度，即使这样，产品仍经不住时间的考验而出现变色、生锈现象，而且产品表面的油还会使人不舒服。人们非常希望能有一种色泽如同铜氧化膜层色，且表面不需涂油仍能达到一定的防腐性能的电镀层来替代化学氧化的工艺。针对上述问题进行广泛检索，尚未发现相关的技术方案。
发明内容：
本发明的目的就是采用电镀法替代铜及铜合金或钢铁镀铜化学氧化工艺，消除氧化变色、生锈现象，达到仿古装饰的效果，并能提高产品的耐蚀性能。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种替代铜及铜合金化学氧化的电镀新工艺，其特征在于它包括以下步骤：
a、按下述种类材料及比例配制电镀液：硫酸镍75-100g/L；柠檬酸三钠100-120g/L；氯化钠8-12g/L；硫酸铜2-2.5g/L；硫代硫酸钠1-2g/L；添加剂25-30ml/L；电镀液调PH值：5.5-6.5；
b、把电镀液加温至42-50℃，挂入碳板作阳极，不锈钢板或铁板作阴极，接通电源及整流柜，以0.4安培/平方分米的电流进行电解，进行36-48小时的电解，直至镀层呈黑褐色且镀层表面有一层浮灰，优如铜及合金化学氧化膜层色即可；
c、取出阴极电解板，挂入待镀工件作阴极，接通电源，电镀液阴极电流密度Dk：0.3-0.5安培/平方分米，电镀4-6分钟后即可；
d、钝化处理：取出电镀过的工件，立即浸在重铬酸钾溶液中浸泡1-3分钟后拿出，重铬酸钾钝化溶液配制：重铬酸钾：10-30g/L，并用醋酸调整溶液使其PH值＝3-4；
e、去离子水烫干：把钝化处理过的工件取出浸在80度以上的去离子水中浸泡5-10秒钟后取出，以进行烫干处理使工件表面基本干燥。
所述的添加剂为含硫含氮的化合物，如可以是巯基丙氨酸、均胱氨酸、含硫氨基酸。
在电镀过程中，使用压缩空气对电镀液进行搅拌，或将阴极来回移动，距离为10-12厘米，移动速度为每分钟10-20次。
电镀完成的工件取出清洗干燥，然后进行拉丝抛光处理，或与皮革角料一起在滚筒中滚擦，把凸出处表面着色层磨去而露出部分铜的本色。
最后镀后制品采用浸油或涂漆的封闭处理。
本发明中所使用的主要原材料及其属性如下：1、硫酸镍是主盐，其含量过高，结晶粗糙，带出损耗量大；含量太低，镀层偏淡、色泽不均；柠檬酸三钠为其络合剂，基本为主盐含量的1.2倍左右。2、硫酸铜为发黑剂，其含量过高，镀层发红，特别在小电流部位表现明显；含量太低，镀层偏淡、膜层太薄漏低层色、色泽不均；硫代硫酸钠为其络合剂。3、氯化钠为导电盐，降低槽端电压的作用。3、添加剂为含硫含氮的化合物：巯基丙氨酸、均胱氨酸、含硫氨基酸等。
由于采用了上述技术方案，使得本发明具有如下优点：此新工艺是一种仿铜及铜合金化学氧化膜层的新镀种，其镀层外观及色泽均类似氧化膜层---外层疏松内层致密的灰黑色，用其替代铜及铜合金的化学氧化工艺，完全能够解决化学氧化变色、生锈问题，且生产成本只为化学氧化生产成本的1/3左右，其方法的运用，不但能提高产品质量、降底生产成本、提高生产效率，而且还非常环保。
具体实施方式：
实施例：
电镀液配制步骤：
1、把1000升的电镀槽洗刷干净，加入约500升的水，并加温至40-50℃。
2、分批加入90公斤的硫酸镍、110公斤的柠檬酸三钠及10公斤的氯化钠于镀槽中，边加边搅拌，使其完全充分溶解。
3、加入25公斤的巯基丙氨酸于镀槽中，边加边搅拌，使其完全均匀混合。
4、在另一容器中，加入3公斤的硫酸铜和2公斤的硫代硫酸钠，并加水搅拌，使其完全溶解。
5、把溶液4缓慢加入1000升的镀槽中，边加边搅拌，使其均匀混合。
6、向镀槽中补加水至所需液位，达1000升左右。
7、把镀液加温至42-50℃，挂入碳板作阳极，不锈钢板或铁板作阴极，接通电源及整流柜，以0.4安培/平方分米的电流进行电解(若阴极面积为375平方分米，阳极面积应为375-750平方分米左右，此时允许通过的电流为150A左右，进行36-48小时的电解，直至镀层呈黑褐色且镀层表面有一层浮灰，优如铜及合金化学氧化膜层色即可)。
8、取出电解板，加温镀液至42-50℃，挂入待镀工件，打开空气搅拌或阴极移动，根据被镀工件面积调整电流大小，电镀4-6分钟后取出所镀工件即可。
9、钝化处理：取出电镀过的工件，立即浸在重铬酸钾溶液中浸泡1-3分钟后拿出，重铬酸钾钝化溶液配制：重铬酸钾：10-30g/L，并用醋酸调整溶液使其PH值＝3-4；
10、去离子水烫干：把钝化处理过的工件取出浸在80度以上的去离子水中浸泡5-10秒钟后取出，以进行烫干处理使工件表面基本干燥。
11、将电镀完成的工件进行拉丝抛光处理。
12、拉丝抛光处理过的工件采用浸油或涂漆的封闭处理，即把工件浸在防锈油中浸一下拿出即可，也可把工件浸在透明漆液中或采用喷枪进行喷漆都可(可用自干清漆，也可用烘烤型清漆，若用烘烤型清漆，工件浸漆或喷漆后必须按油漆要求的时间及烘烤温度进行烘烤才可)，以达到封闭作用。
经上述各工序处理后，所述的工件即可达铜氧化仿古装饰的效果。
Claims (7)
1.一种替代铜及铜合金化学氧化的电镀工艺，其特征在于它包括以下步骤：
a、按下述种类材料及比例配制电镀液：硫酸镍75-100g/L；柠檬酸三钠100-120g/L；氯化钠8-12g/L；硫酸铜3g/L；硫代硫酸钠1-2g/L；添加剂25-30ml/L；电镀液调pH值：5.5-6.5；
b、把电镀液加温至42-50℃，挂入碳板作阳极，不锈钢板或铁板作阴极，接通电源及整流柜，以0.4安培/平方分米的电流进行电解，进行36-48小时的电解，直至镀层呈黑褐色且镀层表面有一层浮灰，犹如铜及铜合金化学氧化膜层色即可；
c、取出阴极电解板，挂入待镀工件作阴极，接通电源，电镀液阴极电流密度Dk：0.3-0.5安培/平方分米，电镀4-6分钟后即可；
d、钝化处理：取出电镀过的工件，立即浸在重铬酸钾溶液中浸泡1-3分钟后拿出，重铬酸钾钝化溶液配制：重铬酸钾：10-30g/L，并用醋酸调整溶液使其PH值＝3-4；
e、去离子水烫干：把钝化处理过的工件取出浸在80度以上的去离子水中浸泡5-10秒钟后取出，以进行烫干处理使工件表面基本干燥。
2.根据权利要求1所述的一种替代铜及铜合金化学氧化的电镀工艺，其特征在于所述的添加剂为含硫含氮的化合物巯基丙氨酸。
3.根据权利要求1或2所述的一种替代铜及铜合金化学氧化的电镀工艺，其特征在于电镀过程中，使用压缩空气对电镀液进行搅拌，或将阴极来回移动，距离为10-12厘米，移动速度为每分钟10-20次。
4.根据权利要求3所述的一种替代铜及铜合金化学氧化的电镀工艺，其特征在于将电镀完成的工件取出清洗干燥，然后进行拉丝抛光处理。
5.根据权利要求3所述的一种替代铜及铜合金化学氧化的电镀工艺，其特征在于将电镀完成的工件取出清洗干燥，然后与皮革角料一起在滚筒中滚擦，把凸出处表面着色层磨去而露出部分铜的本色。
6.根据权利要求4所述的一种替代铜及铜合金化学氧化的电镀工艺，其特征在于所述的工件采用浸油或涂漆的封闭处理。
7.根据权利要求5所述的一种替代铜及铜合金化学氧化的电镀工艺，其特征在于所述的工件采用浸油或涂漆的封闭处理。
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