CN102383117A - 一种动态化学镀镍方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种动态化学镀镍方法及其装置，镀镍方法包括镀前处理和镀镍工序，镀前处理包括有机除油、冷水漂洗、碱除油、热水漂洗、弱腐蚀和去离子水冲洗；镀镍工序包括活化、去离子水冲洗、化学镀镍、和去离子水冲洗。镀镍装置包括伺服电机、挂套、恒温水浴箱、镀槽等，挂套为空心管结构，在挂套上插装多个镀件，电机带动挂套使镀件旋转进行施镀。本发明结构简单、操作方便，高产量、低能耗，特别适于变截面、弯管、小直径金属管件的内外表面镀镍。

Description

一种动态化学镀镍方法及其装置
技术领域
本发明属于一种化学镀镍方法及其装置，具体涉及一种适用于变截面、弯管、小直径金属管件的动态化学镀镍方法及其装置。
背景技术
化学镀镍是一种还原过程，基体表面正确的准备工序对于获得合格的化学镀镍层至关重要，化学镀镍层的耐蚀性是其得到应用的主要原因之一，这种镀层是靠完整地覆盖而防止腐蚀的，而不象锌镀层那种自行腐蚀以保护基体。正因为如此，镀层必须是完整的，合理有效的镀前处理工序是这种完整性的保证。近年来，化学镀Ni-P合金随着应用范围的扩大其应用技术也在迅猛提高，其主要镀前处理流程可概括为：有机除油→冷水漂洗→碱除油→热水漂洗→活化→去离子水冲洗→化学镀镍→后处理。这种流程对于形状简单的零件较为有效，在生产实践中此种工艺逐渐走向成熟，但对于变截面、弯管、小直径的异型金属管件，由于管内外处理液的浓差梯度和表面质量的粗糙度差异，这种方法不能保证镀件内腔的处理质量，从而也就不能保证镀件内腔的化学镀镍层质量。
化学镀镍不仅具有较高的抗腐蚀性、高耐磨性、与基体结合力强的特性，还具有不受制件形状限制的优点，但这一优点一般针对制件的外表面、或者是孔径较大的直管通孔零件的内外表面进行处理。而对于异型管式金属内外表面进行化学镀镍与一般制件外表镀镍方法有所不同，第一，出于配方稳定性考虑，异型管件内腔的镀液需要不断的补充、更新。第二，由于变截面、弯管、小直径金属件内腔施镀过程中放出部分氢气无法排出，严重影响镀层质量，有时甚至无法施镀。因此，异型管件内外表面的化学镀镍工作还是具有相当的难度，国内外对此领域的化学镀镍技术研究范围有限，而且与实用尚有距离，特别是变截面、弯管、小直径零件内外表面的化学镀镍工艺和设备研究尚未见报道。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的，其目的是提供一种适用于变截面、弯管、小直径金属管件的动态化学镀镍方法及其装置。
本发明的动态化学镀镍方法：包括以下步骤：
      （一）镀前处理
      （i）有机除油   （ⅱ）冷水漂洗   （ⅲ）碱除油
      （ⅳ）热水漂洗  （ⅴ）弱腐蚀     （ⅳ）去离子水冲洗
       其中，所述弱腐蚀液配方为每升去离子水中含以下成份：
             重铬酸钠      80～120g/L
             硫酸          5～10ml/L
             氯化钠        5～10g/L
                 弱腐蚀时间控制在5～20秒
        （二）镀镍工序
          （i）活化         （ⅱ）一次去离子水冲洗
          （ⅲ）化学镀镍    （ⅳ）二次去离子水冲洗
           其中，活化液配方为每升去离子水中含以下成份：
                 氯化钯       0.2～1g/L
                 盐酸         20～40ml/L
           其中  镀液配方为安美特公司的PF500系列镀液，即每升  去离子水中含以下成份
                 PF500A      50～100 ml/L 
                 PF500B      120～150 ml/L
           镀液的PH值为4.6～5.0，温度为85～88℃，施镀时间为50～80分钟。
所述有机除油采用丙酮溶液，超声清洗5～25分钟，超声频率40KHZ,功率250W。
所述碱除油清洗液配方为每升去离子水中含以下成份：
                氢氧化钠5～25g/L
                碳酸钠15～40g/L
                磷酸钠 15～40g/L
               十二烷基磺酸钠5～10g/L
          超声清洗5～25分钟，超声频率40KHZ,功率250W。
所述去离子水冲洗是在常温下采用去离子水超声清洗5～25分钟，去离子水的电导率为0.1～2μs/cm，超声频率40KHZ,超声功率250W。
镀件以水平面向上倾斜30o～40o安装在挂套上，挂套以5～10周/分钟的速度旋转，并以1～3次/分钟的频率变换旋转方向。
镀镍方法所采用的装置，包括伺服电机，伺服电机的电机轴穿过架板和联轴节连接，联轴节和挂套连接，在架板的下方设置有恒温水浴箱，在恒温水浴箱内设置有镀槽。在镀槽内设置有挂套，在挂套的底端设置有螺母，在挂套圆周壁沿轴向分别形成多个相间分布的液流孔和镀件插孔，在镀件插孔内插装镀件。
本发明结构简单、操作方便，高产量、低能耗，特别适于变截面、弯管、小直径金属管件的内外表面镀镍。
附图说明
图1 是本发明的镀镍装置示意图。
 其中：
         1  伺服电机      2  电机轴  
         3  架板            4  挂套轴  
         5  恒温水浴箱   6  镀槽  
         7  挂套            8  液流孔  
         9  镀件插孔      10 螺母  
         11 镀件 。        
具体实施方式
以下,参照附图和实施例对本发明的动态化学镀镍方法及其装置进行详细说明：
一种动态化学镀镍方法：包括以下步骤：
      （一）镀前处理
（i）有机除油     （ⅱ）冷水漂洗     （ⅲ）碱除油
（ⅳ）热水漂洗    （ⅴ）弱腐蚀       （ⅳ）去离子水冲洗
其中，有机除油工序采用市售丙酮溶液，超声清洗5～25分钟；碱除油工序采用自配清洗溶液，超声清洗5～25分钟，超声频率40KHZ,超声功率250W，碱除油清洗液配方为每升去离子水中含以下成份：氢氧化钠5～25g/L，碳酸钠15～40g/L，磷酸钠 15～40g/L；十二烷基磺酸钠5～10g/L；弱腐蚀工序采用自配溶液，时间控制在5～20秒，弱腐蚀液配方为每升去离子水中含以下成份：重铬酸钠80～120g/L，硫酸5～10 g/L，氯化钠 5～10g/L，去离子水冲洗工序是在常温下采用去离子水超声清洗5～25分钟，去离子水的电导率为0.1～2μs/cm，超声频率40KHZ,超声功率250W。
（一）镀镍工序
    （i）活化         （ⅱ）一次去离子水冲洗
    （ⅲ）化学镀镍    （ⅳ）二次去离子水冲洗
     其中，活化工序的活化液配方为每升去离子水中含以下成份：氯化钯 0.2～1 g/L，盐酸 20～40ml/L；化学镀镍的镀液配方为安美特公司的PF500系列镀液，即每升去离子水中含以下成份，PF500A 80 ml/L， PF500B 135 ml/L。镀液的PH值为4.6～5.0，温度为85～88℃，施镀时间为50～80分钟。所述的一、二次去离子水冲洗是在常温下采用去离子水超声清洗5～25分钟，去离子水的电导率为0.1～2μs/cm，超声频率40KHZ,超声功率250W。
镀件以水平面向上倾斜30o～40o安装在镀镍装置的空心管轴上。使空心管轴带动镀件以5～10周/分钟的速度旋转，并以1～3次/分钟的频率变换顺时针与逆时针旋转方向。
如图1所示，一种动态化学镀镍装置，包括伺服电机1，伺服电机1的电机轴2穿过架板3和联轴节4连接，联轴节4和挂套7连接。在架板3的下方设置有恒温水浴箱5，在恒温水浴箱5内设置有镀槽6，在镀槽6内设置有挂套7，挂套7为空心管结构，在挂套7的底端设置有螺母8，在挂套7圆周壁沿轴向分别形成多个相间分布的液流孔9和镀件插孔10，在镀件插孔10内插装镀件11，镀件11最适于变截面、弯管、小直径金属管件。
化学镀镍时，伺服电机带动挂套轴和挂套一起转动，挂套带动镀件转动，并不断变换旋转方向，镀液通过液流孔流经异型管内, 达到不断更新镀液的目的。在施镀过程中，异型管内表面沉积反应产生的气体也能及时放出。
本发明结构简单、操作方便，高产量、低能耗，特别适于变截面、弯管、小直径金属管件的内外表面镀镍。 

Claims (6)

1.一种动态化学镀镍方法，其特征在于：包括以下步骤：
镀前处理
      （i）有机除油   （ⅱ）冷水漂洗   （ⅲ）碱除油
      （ⅳ）热水漂洗  （ⅴ）弱腐蚀     （ⅳ）去离子水冲洗
       其中，所述弱腐蚀液配方为每升去离子水中含以下成份：
             重铬酸钠      80～120g/L
             硫酸          5～10ml/L
             氯化钠        5～10g/L
           弱腐蚀时间控制在5～20秒
镀镍工序
          （i）活化         （ⅱ）一次去离子水冲洗
          （ⅲ）化学镀镍    （ⅳ）二次去离子水冲洗
           其中，活化液配方为每升去离子水中含以下成份：
                 氯化钯       0.2～1g/L
                 盐酸         20～40ml/L
           其中  镀液配方为安美特公司的PF500系列镀液，即每升   去离子水中含以下成份：
                 PF500A      50～100 ml/L 
                 PF500B      120～150 ml/L
          镀液的PH值为4.6～5.0，温度为85～88℃，施镀时间为50～80分钟。
2.根据权利要求1所述的动态化学镀镍方法，其特征在于：所述有机除油采用丙酮溶液，超声清洗5～25分钟，超声频率40KHZ,功率250W。
3.根据权利要求1所述的动态化学镀镍方法，其特征在于：所述碱除油清洗液配方为每升去离子水中含以下成份：
           氢氧化钠5～25g/L
           碳酸钠15～40g/L
           磷酸钠 15～40g/L
           十二烷基磺酸钠5～10g/L
         超声清洗5～25分钟，超声频率40KHZ,功率250W。
4.根据权利要求1所述的动态化学镀镍方法，其特征在于：所述去离子水冲洗是在常温下采用去离子水超声清洗5～25分钟，去离子水的电导率为0.1～2μs/cm，超声频率40KHZ,超声功率250W。
5.根据权利要求1所述的动态化学镀镍方法，其特征在于镀件以水平面向上倾斜30o～40o安装在挂套上，挂套以5～10周/分钟的速度旋转，并以1～3次/分钟的频率变换旋转方向。
6.按照权利要求1所述的镀镍方法所采用的装置，其特征在于：包括伺服电机（1），伺服电机（1）的电机轴（2）穿过架板（3）和联轴节（4）连接，联轴节（4）和挂套（7）连接，在架板（3）的下方设置有恒温水浴箱（5），在恒温水浴箱（5）内设置有镀槽（6），在镀槽（6）内设置有挂套（7），在挂套（7）的底端设置有螺母（8），在挂套（7）圆周壁沿轴向分别形成多个相间分布的液流孔（9）和镀件插孔（10），在镀件插孔（10）内插装镀件（11）。
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