CN102943301B - 一种对工件表面上的镍磷镀层进行褪镀的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对工件表面上的镍磷镀层进行褪镀的方法，其特征在于：包括褪镀液的制备和将工件置于褪镀液中进行褪镀的过程。该方法在保证铜合金或铝合金基材在褪除各种比例的镍磷合金镀层后，基体表面腐蚀轻微，不影响光洁度，而且适合所有的铜合金和铝合金，解决了现有技术中铜合金或铝合金表面高磷镍磷镀层褪镀质量低、效率低并出现基材腐蚀的问题；并且，相对于普通镍磷镀层而言，本发明的工艺褪除镀层总量比传统的化学方法高十倍以上，效率大大提高。

Description

一种对工件表面上的镍磷镀层进行褪镀的方法

技术领域

本发明涉及一种褪镀工艺，具体涉及一种对工件表面上的镍磷镀层进行褪镀的方法。

背景技术

对铜合金上镀镍磷合金，已广泛在电子连接器外壳表镀层、电子连接器内外导体镀金底层、电子连接器镀锡的焊接端子底层高温镍等场合使用。铜合金上镀高磷镍，可以在海水中长期使用，寿命在50年以上；高磷镍作为电子连接器镀金底层，可大幅提高产品耐硝酸蒸汽和腐蚀性混合气体的能力；高温镍（即低磷比的镍磷合金）用作镀锡的底层，可大幅度提高镀锡产品在多次回流焊的抗变色能力和润湿性；铝合金上高中镍磷镀层，可大幅提高产品的耐磨性，大量在航空航天连接器上使用。但是，任何产品电镀，都可能存在镀层质量问题以及基体机械加工漏工序等情况，需要褪除镀层后重新加工。特别是一些用铜合金和铝合金精密加工的零件，如果因一次偶然的不良造成不可逆的报废，带来生产周期上极大的被动和制造成本的大幅上升。

一般铁合金上的镍磷镀层用浓硝酸褪除，铝合金的镍磷镀层用稀硝酸褪除。但铜合金和铝铜合金不可用硝酸褪除。通常的酸性电解褪镍液只适用于铜合金上的低磷镍镀层，而对高磷镍根本褪不下来；酸性化学褪镍液一般只能褪除铜合金上的无磷镍；碱性化学褪镍液能褪下铜合金上的中、低磷镍，个别宣称用于高磷镍的商品褪镀液经验证其褪除效率非常低，且不能保证工件基体表面免受腐蚀；硝酸可以褪除铝合金上的高中低磷镍镀层，对工业纯铝非常适合，但对硬铝（铝铜合金）易造成过腐蚀，褪除镀层后基材晶格完全暴露。基体因镀层褪镀腐蚀后，重新进行机械加工，往往工期很长，有的材料为专门定制料，生产周期就更难以保证。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对于现有技术中铜合金或铝合金表面高镍磷镀层褪镀技术的不足，提供一种高磷、中磷和低磷镍镀层均适用的无损工件基材表面的电解褪镀方法。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：提供一种对工件表面上的镍磷镀层进行褪镀的方法，其特征在于，该方法包括：

（a）将两种无机酸与一种有机添加剂和水加入到容器中，搅拌，混合，冷却至室温，制得褪镀液。上述有机添加剂在电解时吸附在阳极表面成膜，增加阳极极化，提高表面的析氧过电位，并对镍离子具有络合作用，促进镍和磷分别以金属离子和磷酸根、亚磷酸的方式溶解，从而得到均匀褪去镀层的效果。

（b）再将工件置于褪镀液中，以工件为阳极，铅板、不锈钢板或铜板为阴极，在20-65℃下，通以3-12V电压进行电解，进行褪镀；

其中，所述工件的基材为铜合金或铝合金；所述镍磷镀层包括磷含量为10-12wt%的高磷镍磷镀层、磷含量为6-9 wt%的中磷镍磷镀层或磷含量为2-5 wt%的低磷镍磷镀层。

在本发明的对工件表面上的镍磷镀层进行褪镀的方法中，所述有机添加剂为丙三醇，所述无机酸为质量分数为60%的磷酸和质量分数为30%的硫酸，各组分的含量如下：

磷酸      550-600ml/L

硫酸      200-350ml/L

丙三醇    15-40ml/L

水        30-60ml/L。

综上所述，本发明提供的对工件表面上的镍磷镀层进行褪镀的方法具有以下有益效果：

（1）在保证铜合金或铝合金基材在褪除各种镍磷镀层后，基体表面腐蚀轻微，不影响光洁度，而且适合所有的铜合金和铝合金，解决了现有技术中铜合金或铝合金表面高磷镍磷镀层褪镀质量低、效率低并出现基材腐蚀的问题；并且，相对于普通镍磷镀层而言，本发明的工艺褪除镀层总量比传统的化学方法高十倍以上，效率大大提高。

（2）采用本发明的方法褪除镀层后，工件可直接进行重新电镀，或略经磁力抛光、240目左右的玻璃丸喷扫处理即可重镀，极大地减少了从原料开始重工的状况，大幅提高生产效率。

（3）本发明方法工艺简单，褪镀液使用周期长，成本低廉。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细地描述：

实施例1

褪镀液的配制：在塑料容器中加入计量的水，加入计量的磷酸，搅拌均匀后，边搅拌边加入计量的硫酸，冷却至室温，搅拌下加入计量的丙三醇，制得褪镀液；其中，褪镀液中各组分的含量如下：磷酸580ml/L、硫酸 330ml/L、丙三醇30ml/L和水60ml/L。

褪镀过程的进行：将铜合金工件置于上述制得的褪镀液中，以铜合金工件为阳极，铅板为阴极，在20℃下通以3V电压进行电解、褪镀。其中，铜合金工件表面的镍磷镀层为磷含量为10-12wt%的高磷镍磷镀层；在褪镀过程中，阳极表面产生细密的气泡，高磷镍磷镀层表面可能产生黑膜但不影响镀层逐渐溶解褪除。随着镀层溶解的覆盖面积的减少，电解电流逐步降低，电解褪尽时，因阳极处于钝化状态，电流会降低到初始值的十分之一以下，可以随时取出进行观察，有未褪尽的工件继续褪除，直到褪完为止。所述电源可以是高频开关电源或硅整流电源。上述材料的纯度级别均为工业级，在电解褪除过程中，高磷镍磷镀层上会形成薄的黑膜，其持续的形成和持续的溶解过程相伴，并不产生阳极渣。

操作过程中不可带入过多的水，也不必烘干工件。褪完后或褪除中的工件均可取出用清水清洗，重新入槽时工件不带水珠保证溶液比例相对稳定。

实施例2

褪镀液的配制：在不锈钢容器中加入计量的水，加入计量的磷酸，搅拌均匀后，边搅拌边加入计量的硫酸，冷却至室温，搅拌下加入计量的丙三醇，制得褪镀液；其中，褪镀液中各组分的含量如下：磷酸550ml/L、硫酸200ml/L、丙三醇15ml/L和水30ml/L。

褪镀过程的进行：将铝合金工件置于上述制得的褪镀液中，以铝合金工件为阳极，铜板为阴极，在65℃下通以6V电压进行电解、褪镀。其中，铝合金工件表面的镍磷镀层为磷含量为6-9 wt%的中磷镍磷镀层；在褪镀过程中，阳极表面产生细密的气泡，镀层逐渐溶解褪除，随着镀层溶解的覆盖面积的减少，电解电流逐步降低，电解褪尽时，因阳极处于钝化状态，电流会降低到初始值的十分之一以下，可以随时取出进行观察，有未褪尽的工件继续褪除，直到褪完为止。所述电源可以是高频开关电源或硅整流电源。上述材料的纯度级别均为工业级，用于该铝合金基材的褪镀液不可以带入盐酸和氯化物等，以防止腐蚀基体。

操作过程中不可带入过多的水，也不必烘干工件。褪完后或褪除中的工件均可取出用清水清洗，重新入槽时工件不带水珠保证溶液比例相对稳定。

实施例3

褪镀液的配制：在不锈钢容器中加入计量的水，加入计量的磷酸，搅拌均匀后，边搅拌边加入计量的硫酸，冷却至室温，搅拌下加入计量的丙三醇，制得褪镀液；其中，褪镀液中各组分的含量如下：磷酸600ml/L、硫酸350ml/L、丙三醇40ml/L和水50ml/L。

褪镀过程的进行：将铜合金工件置于上述制得的褪镀液中，以铜合金工件为阳极，不锈钢板为阴极，在30℃下通以12V电压进行电解、褪镀。其中，铜合金表面的镍磷镀层为磷含量为10-12 wt%的高磷镍磷镀层；在褪镀过程中，

阳极表面产生细密的气泡，高磷镍磷镀层表面可能产生黑膜但不影响镀层逐渐溶解褪除。随着镀层溶解的覆盖面积的减少，电解电流逐步降低。电解褪尽时，因阳极处于钝化状态，电流会降低到初始值的十分之一以下，可以随时取出进行观察，有未褪尽的工件继续褪除，直到褪完为止。所述电源可以是高频开关电源或硅整流电源。上述材料的纯度级别均为工业级，在电解褪除过程中，高磷镍磷镀层上会形成薄的黑膜，其持续的形成和持续的溶解过程相伴，并不产生阳极渣。

操作过程中不可带入过多的水，也不必烘干工件。褪完后或褪除中的工件均可取出用清水清洗，重新入槽时工件不带水珠保证溶液比例相对稳定。

另外，工件基材还可以为紫铜、黄铜或青铜等铜合金，也可以为工业纯铝、铝铜、铝镁、铝锌或铝硅等各种铝合金。尤其针对其它方法不能褪除磷镍镀层的铜合金和铝铜合金基材是最佳选择。

工件表面的镍磷镀层是电镀或化学镀的方式获得的镍磷合金镀层，可以是任意比例的镍磷合金，包括磷含量为10-12wt%的高磷镍磷镀层、磷含量为6-9 wt%的中磷镍磷镀层或磷含量为2-5 wt%的低磷镍磷镀层。

虽然结合具体实施例对本发明的具体实施方式进行了详细地描述，但并非是对本专利保护范围的限定。在权利要求书所限定的范围内，本领域的技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改或调整仍受本专利的保护。

Claims (1)

1.一种对工件表面上的镍磷镀层进行褪镀的方法，其特征在于，该方法包括：

（a）将两种无机酸与一种有机添加剂、少量水加入到容器中，搅拌，混合，冷却至室温，制得褪镀液；

（b）再将工件置于褪镀液中，以工件为阳极，铅板、不锈钢板或铜板为阴极，在20-65℃下，通以3-12V电压进行电解，进行褪镀；

其中，所述工件的基材为铜合金或铝合金；所述镍磷镀层包括磷含量为10-12wt%的高磷镍磷镀层、磷含量为6-9 wt%的中磷镍磷镀层或磷含量为2-5 wt%的低磷镍磷镀层；

所述有机添加剂为丙三醇，所述无机酸为质量分数为60%的磷酸和质量分数为30%的硫酸，各组分的含量如下：

磷酸      550-600ml/L

硫酸      330-350ml/L

丙三醇    15-40ml/L

水        30-60ml/L。