CN102230208B - 一种细长管件内腔镀铬专用阳极及其镀铬方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种细长管件内腔镀铬专用阳极及其镀铬方法，所述专用阳极采用20#钢丝作为内芯，在钢丝外表镀铜后，再镀铅锡合金，然后经过热处理得到。所述镀铬方法采用镀铬溶液电镀，溶液温度为62°～66℃，电流密度以内孔件施镀面积30～35A/dm2给电，电镀时间160～180分钟，使得电镀铬层厚度可达到单边≥0.035mm。本发明镀铬合格率可以提高2-3倍，大大降低了镀铬工作量和生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及电镀领域，尤其是涉及一种细长管件内腔镀铬专用阳极及其镀铬方法。
背景技术
电镀是对工件进行表面处理的工艺，由于镀铬层具有优良的性能，故电镀铬又是电镀工艺中一种常用的方式。
在对一些细长管件内孔进行镀铬时，一般采用铅阳极插入细长管件内进行电镀，这种阳极由于铅阳极软、以及零件内孔尺寸所限易太大，故导致电镀合格率低。所以现有技术中，细长管内腔镀硬铬目前存在以下缺陷：
1）细长管内膛镀铬由于口径小，制作象形阳极难度大，几乎不可能制作象形阳极，故细长管孔内的阴阳线上铬速度不一致，导致其铬层均匀性差。
2）由于口径小，内腔阳极与细长管的同心度较难控制，故也会造成铬层单边，铬层均匀性差。
3）由于口径小，内腔溶液的流动性差，目前主要靠电镀过程产生的气泡带动，来实现强制流动以补充内腔溶液的消耗，从而导致诸多缺陷。
4）由于口径小，所选择的阳极直径或面积小，在电镀过程中阴阳极比例失调，同时细长管上下端电压降损失较大，3V左右，导致内腔镀铬锥差较大。
5）镀铬溶液中由于阴阳极面积比例失调，导致三价铬含量上升，对其需进行降低三价铬处理，目前需已在附槽处理，但未实现杂质分离。
所以怎样设计一种新型的细长工件内腔镀铬专用阳极，以提高电镀合格率，成为本领域技术人员有待解决的技术问题。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是，怎样提供一种新的细长管件内腔镀铬专用阳极及其镀铬方法，以提高合格率，降低镀铬工作量与生产成本。
故申请人采用了下述技术方案解决所述技术问题。
一种细长管件内腔镀铬专用阳极，其特点在于，采用20#钢丝作为内芯，在钢丝外表镀铜后，再镀铅锡合金，然后经过热处理得到。
具体地说，上述技术方案中，所述钢丝直径为待镀铬细长管件内孔直径的1/3左右大小，镀铜时，在焦磷酸铜、焦磷酸钾混合电解溶液中， 30°～35℃温度下，电流密度0.5～1A/dm2，施镀45～90分钟（0.7A/dm2、60分钟最佳），使铜镀层厚度达到δ0.01～0.015mm；镀铅锡合金时，在氧化铅和氟硼酸亚锡与硼酸和/或氢氟酸的电解溶液中，控制电解溶液中的金属锡与铅的质量比在1:6.5～9，在25°～32℃温度下，电流密度2～3A/dm2，施镀60～120分钟（2.5A/dm2、70分钟最佳），使铅锡镀层厚度达到δ0.1～0.16mm、镀层含锡量10～15%；热处理时，是在180°～220℃温度下热处理2小时，达到阳极要求。
采用上述技术方案得到的阳极，能够使得钢丝上的各镀层致密、尺寸得到保证，所以这种阳极的导电性、耐用性、镀液在细管中的流动性都得到提高。
1）采用20#的钢丝作为內芯可以减少镀液的杂质积累和保持阳极的强度。
2）钢丝直径选用2.0mm可保证足够的导电截面积和阳极与细管之间有足够的空间让镀液流动。
3）在钢丝外表先镀铜再镀铅锡合金可提高各镀层的结合力、硬度和提高钢丝的导电性能。
4）采用焦磷酸盐镀铜可得到结晶细致、厚的镀层而且该工艺成分简单、镀液稳定。
5）镀后热处理进一步改善镀层的结合力、致密性和尺寸的稳定性。
本发明还提供了一种细长管件内腔镀铬方法，该方法基于上述专用阳极进行，将细长管件装夹固定在第一夹具内，再将所述阳极插入到细长管件内部进行装夹固定，保证阳极与细长管件内壁不相接触，将阳极连接电源正极成为电镀阳极，细长管件连接电源负极成为电镀阴极，完成装夹后将上述工装沉浸于镀铬溶液内通电电镀，溶液温度为62°～66℃，电流密度以内孔件施镀面积30～35A/dm2给电，电镀时间160～180分钟，使得电镀铬层厚度可达到单边≥0.035mm。
本方法中，所述电镀溶液温度取62°～66℃是因为可以获得韧性好又有较佳耐磨性的镀层，电流密度取30～35A/dm2是因为该电流密度范围内可保持良好的沉积速度，过大，镀层易烧焦、粗糙造成合格率降低；过小，速度慢生产效率低。
综上所述，采用本发明的阳极和镀铬方法，可以改善镀铬过程，提高产品合格率、质量和阳极的使用寿命；降低工人劳动强度、生产成本、节约生产资料。经过实验，本发明镀铬合格率可以提高2-3倍，大大降低了镀铬工作量和生产成本。
具体实施方式
具体实施时，一种细长管件内腔镀铬专用阳极，采用20#钢丝作为内芯，在钢丝外表镀铜后，再镀铅锡合金，然后经过热处理得到。具体地说，所述钢丝直径为待镀铬细长管件内孔直径的1/3左右大小，镀铜时，在焦磷酸铜、焦磷酸钾混合电解溶液中， 30°～35℃温度下，电流密度0.5～1A/dm2，施镀45～90分钟（0.7A/dm2、60分钟最佳），使铜镀层厚度达到δ0.01～0.015mm；镀铅锡合金时，在氧化铅和氟硼酸亚锡与硼酸和/或氢氟酸的电解溶液中，控制电解溶液中的金属锡与铅的质量比在1:6.5～9，在25°～32℃温度下，电流密度2～3A/dm2，施镀60～120分钟（2.5A/dm2、70分钟最佳），使铅锡镀层厚度达到δ0.1～0.16mm、镀层含锡量10～15%；热处理时，是在180°～220℃温度下热处理2小时，达到阳极要求。
一种细长管件内腔镀铬方法，该方法基于上述专用阳极进行，将细长管件装夹固定在第一夹具内，再将所述阳极插入到细长管件内部进行装夹固定，保证阳极与细长管件内壁不相接触，将阳极连接电源正极成为电镀阳极，细长管件连接电源负极成为电镀阴极，完成装夹后将上述工装沉浸于镀铬溶液内通电电镀，溶液温度为62°～66℃，电流密度以内孔件施镀面积30～35A/dm2给电，电镀时间160～180分钟，使得电镀铬层厚度可达到单边≥0.035mm。
Claims (2)
1.一种细长管件内腔镀铬专用阳极，其特征在于，采用20#钢丝作为内芯，在钢丝外表镀铜后，再镀铅锡合金，然后经过热处理得到，所述钢丝直径为待镀铬细长管件内孔直径的1/3大小，镀铜时，在焦磷酸铜、焦磷酸钾混合电解溶液中， 30°～35℃温度下，电流密度0.7A/dm2，施镀60分钟，使铜镀层厚度达到δ0.01～0.015mm；镀铅锡合金时，在氧化铅和氟硼酸亚锡与硼酸和/或氢氟酸的电解溶液中，控制电解溶液中的金属锡与铅的质量比在1:6.5～9，在25°～32℃温度下，电流密度2.5A/dm2，施镀70分钟，使铅锡镀层厚度达到δ0.1～0.16mm、镀层含锡量10～15%；热处理时，是在180°～220℃温度下热处理2小时，达到阳极要求。
2.一种细长管件内腔镀铬方法，其特征在于，该方法基于权利要求1所述专用阳极进行，将细长管件装夹固定在第一夹具内，再将所述阳极插入到细长管件内部进行装夹固定，保证阳极与细长管件内壁不相接触，将阳极连接电源正极成为电镀阳极，细长管件连接电源负极成为电镀阴极，完成装夹后将上述工装沉浸于镀铬溶液内通电电镀，溶液温度为62°～66℃，电流密度以内孔件施镀面积30～35A/dm2给电，电镀时间160～180分钟，使得电镀铬层厚度可达到单边≥0.035mm。
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