CN103484903A - 一种铁基五金件的镀铜工艺 - Google Patents

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黄海胜
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Abstract

本发明公开了一种铁基五金件的镀铜工艺，包括步骤：（a）将铁基五金件经碱洗去除油污、酸洗处理后去除五金件表面的氧化物；（b）以电解铜为阳极，五金件为阴极，放入电解槽中进行电镀；其中，电镀的电解液含有60～80g／L的CuSO4·5H2O、50～70mL／L的H3PO4、80～120g／L的酒石酸盐、0.3～0.6mg／L的硫酸亚铁、35～40g／L的溴化铜、10～20g／L的碳酸铜；其中，电解液的温度为50～70℃，电镀的时间为4～6min，电镀的电流密度在电镀的时间内从2.0～1.0A／dm2渐小。本发明提供的铁基五金件的镀铜工艺不需要使用剧毒的化学药品，保障了作业人员的健康，绿色环保。

Description

一种铁基五金件的镀铜工艺
技术领域
本发明涉及五金件的表面处理技术领域，尤其涉及一种铁基五金件的镀铜工艺。
背景技术
五金件是指铁、钢、铝等金属经过锻造、压延、切割、等等物理加工制造而成的各种金属器件,例如五金工具、五金零部件、日用五金、建筑五金以及安防用品等,五金件在各行各业的生产制造中都得到广泛的应用。铁基材料是一种成本较低切较为容易加工，因此铁基材料广泛用于制造五金件，但是铁基材料的耐腐蚀性能比较差，一般都会经过表面处理工艺，防止五金件在后续的加工和使用过程中出现被氧化和腐蚀的现象。
电镀是一种很常用的表面处理工艺。电镀是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程，是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止腐蚀，提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用,铜由于具有优良的导电性、导热性、可塑性，而被广泛应用于电镀工业中。目前主要的镀铜工艺只要有氰化镀铜和焦磷酸盐镀铜,这两种镀铜工艺都需要使用毒性较大的化学药品,对作业人员的健康产生了很大的威胁,电镀废液对环境污染严重。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明提供了一种铁基五金件的镀铜工艺，该工艺不需要使用剧毒的化学药品，保障了作业人员的健康，绿色环保；并且该工艺能够在五金件表面获得高致密性、高硬度的膜层。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种铁基五金件的镀铜工艺，包括步骤：
（a）将铁基五金件经碱洗去除油污、酸洗处理后去除五金件表面的氧化物；然后加热烘干所述五金件，排出酸洗过程中在五金件表面残留的气体；
（b）以电解铜为阳极，五金件为阴极，放入电解槽中进行电镀；其中，电镀的电解液含有60～80g／L的CuSO4·5H2O、50～70mL／L的H3PO4、80～120g／L的酒石酸盐、0.3～0.6mg／L的硫酸亚铁、35～40g／L的溴化铜、10～20g／L的碳酸铜；
其中，电解液的温度为50～70℃，电镀的时间为4～6min，电镀的电流密度在电镀的时间内从2.0～1.0A／dm2逐渐减小。
优选地，所述电解液的PH值为3～5。
优选地，所述电解液含有60g／L的CuSO4·5H2O、50mL／L的H3PO4、80g／L的酒石酸盐、0.3mg／L的硫酸亚铁、35g／L的溴化铜、10g／L的碳酸铜。
优选地，在电镀时，电解液的温度为60～70℃，电镀的时间为6min，电镀的电流密度在电镀的时间内从2.0～1.5A／dm2逐渐减小。
优选地，所述电解液含有80g／L的CuSO4·5H2O、70mL／L的H3PO4、120g／L的酒石酸盐、0.6mg／L的硫酸亚铁、40g／L的溴化铜、20g／L的碳酸铜。
优选地，在电镀时，电解液的温度为50～60℃，电镀的时间为4min，电镀的电流密度在电镀的时间内从1.5～1.0A／dm2逐渐减小。
优选地，步骤（a）中，采用浓度为15%～25%的氢氧化钠溶液清洗五金件去除油污。
优选地，步骤（b）中，采用浓度为10%～20%的磷酸溶液清洗五金件去除表面的氧化物。
本发明提供的铁基五金件的镀铜工艺，该工艺不需要使用剧毒的化学药品，保障了作业人员的健康，绿色环保；并且在电镀的过程中，电流密度逐渐减小，获得的膜层具有优良的结合力，该工艺能够在五金件表面获得高致密性、高硬度的膜层；并且该工艺流程简单，生产成本低，适于工业化生产。
具体实施方式
现在结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例提供的铁基五金件的镀铜工艺，包括步骤：
（a）将铁基五金件经碱洗去除油污、酸洗处理后去除五金件表面的氧化物；然后加热烘干所述五金件，排出酸洗过程中在五金件表面残留的气体；其中，采用浓度为15%～25%的氢氧化钠溶液清洗五金件去除油污，清洗时间为8～10min；采用浓度为10%～20%的磷酸溶液清洗五金件去除表面的氧化物，清洗时间为2～3min；
（b）以电解铜为阳极，五金件为阴极，放入电解槽中进行电镀；其中，电解液含有60g／L的CuSO4·5H2O、50mL／L的H3PO4、80g／L的酒石酸盐、0.3mg／L的硫酸亚铁、35g／L的溴化铜、10g／L的碳酸铜；电解液的PH值为3。
控制电解槽中电解液的温度为温度为60～70℃，电镀的时间为6min，电镀的电流密度在电镀的时间内从2.0～1.5A／dm2逐渐减小；电镀完成后取出五金件清洗烘干，在五金件表面获得稳定均匀，高致密性、高硬度的膜层。
实施例2
本实施例提供的铁基五金件的镀铜工艺，包括步骤：
（a）将铁基五金件经碱洗去除油污、酸洗处理后去除五金件表面的氧化物；然后加热烘干所述五金件，排出酸洗过程中在五金件表面残留的气体；其中，采用浓度为15%～25%的氢氧化钠溶液清洗五金件去除油污，清洗时间为8～10min；采用浓度为10%～20%的磷酸溶液清洗五金件去除表面的氧化物，清洗时间为2～3min；
（b）以电解铜为阳极，五金件为阴极，放入电解槽中进行电镀；其中，所述电解液含有80g／L的CuSO4·5H2O、70mL／L的H3PO4、120g／L的酒石酸盐、0.6mg／L的硫酸亚铁、40g／L的溴化铜、20g／L的碳酸铜；电解液的PH值为5。
控制电解槽中电解液的温度为温度为50～60℃，电镀的时间为4min，电镀的电流密度在电镀的时间内从1.5～1.0A／dm2渐变；电镀完成后取出五金件清洗烘干，在五金件表面获得稳定均匀，高致密性、高硬度的膜层。
综合以上，本发明提供的铁基五金件的镀铜工艺，该工艺不需要使用剧毒的化学药品，保障了作业人员的健康，绿色环保，并且在电镀的过程中，电流密度逐渐减小，获得的膜层具有优良的结合力，该工艺能够在五金件表面获得高致密性、高硬度的膜层；并且该工艺流程简单，生产成本低，适于工业化生产。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种铁基五金件的镀铜工艺，其特征在于，包括步骤：
（a）将铁基五金件经碱洗去除油污、酸洗处理后去除五金件表面的氧化物；然后加热烘干所述五金件，排出酸洗过程中在五金件表面残留的气体；
（b）以电解铜为阳极，五金件为阴极，放入电解槽中进行电镀；其中，电镀的电解液含有60～80g／L的CuSO4·5H2O、50～70mL／L的H3PO4、80～120g／L的酒石酸盐、0.3～0.6mg／L的硫酸亚铁、35～40g／L的溴化铜、10～20g／L的碳酸铜；
其中，电解液的温度为50～70℃，电镀的时间为4～6min，电镀的电流密度在电镀的时间内从2.0～1.0A／dm2逐渐减小。
2.根据权利要求1所述的铁基五金件的镀铜工艺，其特征在于，所述电解液的PH值为3～5。
3.根据权利要求1所述的铁基五金件的镀铜工艺，其特征在于，所述电解液含有60g／L的CuSO4·5H2O、50mL／L的H3PO4、80g／L的酒石酸盐、0.3mg／L的硫酸亚铁、35g／L的溴化铜、10g／L的碳酸铜。
4.根据权利要求3所述的铁基五金件的镀铜工艺，其特征在于，在电镀时，电解液的温度为60～70℃，电镀的时间为6min，电镀的电流密度在电镀的时间内从2.0～1.5A／dm2逐渐减小。
5.根据权利要求1所述的铁基五金件的镀铜工艺，其特征在于，所述电解液含有80g／L的CuSO4·5H2O、70mL／L的H3PO4、120g／L的酒石酸盐、0.6mg／L的硫酸亚铁、40g／L的溴化铜、20g／L的碳酸铜。
6.根据权利要求5所述的铁基五金件的镀铜工艺，其特征在于，在电镀时，电解液的温度为50～60℃，电镀的时间为4min，电镀的电流密度在电镀的时间内从1.5～1.0A／dm2逐渐减小。
7.根据权利要求1所述的铁基五金件的镀铜工艺，其特征在于，步骤（a）中，采用浓度为15%～25%的氢氧化钠溶液清洗五金件去除油污。
8.根据权利要求1所述的铁基五金件的镀铜工艺，其特征在于，步骤（b）中，采用浓度为10%～20%的磷酸溶液清洗五金件去除表面的氧化物。
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