CN107460512A - 一种文具钢带及其制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有优良的耐腐蚀性及装饰性的文具钢带及其制造工艺，包括：钢带基材，所述钢带基材包括第一表面，以及与第一表面相对的第二表面，所述第一表面上设有1.5‑2.0μm厚的镍层，所述第二表面上设有0.5‑1.0μm厚的镍层，其中镍层均匀，性能稳定，不易有划伤，本发明所述制造工艺简化了文具的生产工艺，大幅提高生产效率，且能减少重金属镍的排出。
Description
技术领域
本发明涉及文具技术领域，特别是一种文具钢带及其制造工艺。
背景技术
传统的文具钢带上没有防腐层，由上述文具钢带冲制成文具后，还需要对文具通过挂镀或滚镀等方式进行防腐处理，由于设备及工装的原因，镀在文具表面的防腐层不均匀，影响文具的防腐性能和装饰效果。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种具有优良的耐腐蚀性及装饰性的文具钢带及其制造工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种文具钢带，包括：钢带基材，所述钢带基材包括第一表面，以及与第一表面相对的第二表面，所述第一表面上设有1.5-2.0μm厚的镍层，所述第二表面上设有0.5-1.0μm厚的镍层。
优选的，所述第一表面上的镍层由内而外依次包括0.05-0.1μm厚的预镀镍层、0.45-0.6μm厚的暗镍层、0.5-0.65μm厚的半光亮镍层、0.5-0.65μm厚的全光亮镍层；所述第二表面上的镍层由内而外依次包括0.05-0.1μm厚的预镀镍层、0.15-0.3μm厚的暗镍层、0.15-0.3μm厚的半光亮镍层、0.15-0.3μm厚的全光亮镍层。
一种文具钢带的制造工艺，包括以下步骤：
(1)选材：选取低碳冷轧钢带作为钢带基材，所述钢带基材包括第一表面，以及与第一表面相对的第二表面；
(2)预处理：对钢带基材进行表面处理；
(3)镀镍：采用单面给电的方式分别在第一表面电镀1.5-2.0μm厚的镍层，在第二表面电镀0.5-1.0μm厚的镍层。
优选的，所述钢带基材的型号为SPCC。
优选的，所述钢带基材的型号为SPCE。
优选的，步骤(3)中第一表面上的镍层由内而外依次包括0.05-0.1μm厚的预镀镍层、0.45-0.6μm厚的暗镍层、0.5-0.65μm厚的半光亮镍层、0.5-0.65μm厚的全光亮镍层；步骤(3)中第二表面上的镍层由内而外依次包括0.05-0.1μm厚的预镀镍层、0.15-0.3μm厚的暗镍层、0.15-0.3μm厚的半光亮镍层、0.15-0.3μm厚的全光亮镍层。
优选的，所述预镀镍层通过在含有如下成分的溶液中进行电镀形成：硫酸镍130±30g/L、氯化镍35±10g/L、硼酸35±10g/L；所述溶液的pH值为1.0-2.0；所述溶液的温度为45±5℃；电流大小为100±50A。
优选的，所述暗镍层通过在含有如下成分的溶液中进行电镀形成：硫酸镍260±20g/L、氯化镍35±5g/L、硼酸35±5g/L；所述溶液的pH值为3.8-4.3；所述溶液的温度为50±2℃；电流密度为5A/dm2。
优选的，所述半光亮镍层通过在含有如下成分的溶液中进行电镀形成：硫酸镍280±20g/L、氯化镍40±5g/L、硼酸40±5g/L；半光亮剂；所述溶液的pH值为3.8-4.3；所述溶液的温度为50±2℃；电流密度为5A/dm2。
优选的，所述全光亮镍层通过在含有如下成分的溶液中进行电镀形成：硫酸镍280±20g/L、氯化镍40±5g/L、硼酸40±5g/L；全光亮剂；所述溶液的pH值为3.8-4.3；所述溶液的温度为50±2℃；电流密度为5A/dm2。
本发明的有益效果是：根据防腐及外观要求的不同，钢带基材的两个表面电镀沉积不同厚度的镍层，镍层厚度可控制在±0.3μm的范围内，镍层均匀，性能稳定，不易有划伤，上述文具钢带冲制成文具后产品具有更好的防腐性能和装饰效果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明文具钢带的结构示意图。
具体实施方式
参照图1，如图所示，一种文具钢带，包括：钢带基材1，所述钢带基材1包括第一表面，以及与第一表面相对的第二表面，所述第一表面上设有1.5-2.0μm厚的镍层，所述第二表面上设有0.5-1.0μm厚的镍层。
本发明根据防腐及外观要求的不同，在钢带基材1的两个表面电镀沉积不同厚度的镍层，镍层厚度可控制在±0.3μm的范围内，镍层均匀，性能稳定，不易有划伤，上述文具钢带冲制成文具后产品具有更好的防腐性能和装饰效果。
进一步地，所述第一表面上的镍层由内而外依次包括0.05-0.1μm厚的预镀镍层2、0.45-0.6μm厚的暗镍层3、0.5-0.65μm厚的半光亮镍层4、0.5-0.65μm厚的全光亮镍层5；所述第二表面上的镍层由内而外依次包括0.05-0.1μm厚的预镀镍层2、0.15-0.3μm厚的暗镍层3、0.15-0.3μm厚的半光亮镍层4、0.15-0.3μm厚的全光亮镍层5。
镍层采用多层镍形式，其中，预镀镍层2可以增强镀层结合力，半光亮镍层4减少硫的存在，降低钢带基材1表面脆性，防止后序冲制过程中产生微裂纹，最外面的光亮镍层可以提高钢带基材1表面的美观度及耐磨性。
本发明中，文具钢带的制造工艺，包括以下步骤：
一、选材步骤
选取低碳冷轧钢带作为钢带基材1，其中，钢带基材1的型号可以为SPCC，也可以为SPCE。
二、预处理步骤
对钢带基材11进行预处理，预处理可以包括如下处理方式的一种或几种的组合：化学脱脂、电解脱脂、清洗、酸洗和去离子水清洗。其中，上述各处理方式的控制参数如下：
1、化学脱脂
除油粉：180-280g/L；
温度：60-70℃；
时间：60秒；
2、电解脱脂
除油粉：180-280g/L；
电流密度：2-6A/dm2；
温度：60-70℃；
时间：60秒；
3、酸洗
硫酸：60-100g/L；
时间：20秒。
三、镀镍步骤
采用单面给电的方式在预处理后的钢带基材1的第一表面电镀1.5-2.0μm厚的镍层，在第二表面电镀0.5-1.0μm厚的镍层。镍层的厚度可以通过电镀时间控制，不同的电镀时间可以得到不同厚度的镀层。
在本发明中，第一表面上的镍层由内而外依次包括0.05-0.1μm厚的预镀镍层2、0.45-0.6μm厚的暗镍层3、0.5-0.65μm厚的半光亮镍层4、0.5-0.65μm厚的全光亮镍层5；第二表面上的镍层由内而外依次包括0.05-0.1μm厚的预镀镍层2、0.15-0.3μm厚的暗镍层3、0.15-0.3μm厚的半光亮镍层4、0.15-0.3μm厚的全光亮镍层5。
采用多层镍形式，其表面防腐性能达到最佳状态，其中，预镀镍层2可以增强镀层结合力，半光亮镍层4减少硫的存在，降低钢带基材1表面脆性，防止后序冲制过程中产生微裂纹，最外面的光亮镍层可以提高钢带基材1表面的美观度及耐磨性。
所述预镀镍层2在如下成分的溶液中进行电镀形成：
硫酸镍 130±30g/L；
氯化镍 35±10g/L；
硼酸 35±10g/L；
所述溶液的pH值为1.0-2.0；
所述溶液的温度为45±5℃；
电流大小为100±50A。
所述暗镍层3在如下成分的溶液中进行电镀形成：
硫酸镍 260±20g/L；
氯化镍 35±5g/L；
硼酸 35±5g/L；
所述溶液的pH值为3.8-4.3；
所述溶液的温度为50±2℃；
电流密度为5A/dm2。
所述半光亮镍层4在如下成分的溶液中进行电镀形成：
硫酸镍 280±20g/L；
氯化镍 40±5g/L；
硼酸 40±5g/L；
半光亮剂；
所述溶液的pH值为3.8-4.3；
所述溶液的温度为50±2℃；
电流密度为5A/dm2。
所述全光亮镍层5在如下成分的溶液中进行电镀形成：
硫酸镍 280±20g/L；
氯化镍 40±5g/L；
硼酸 40±5g/L；
全光亮剂；
所述溶液的pH值为3.8-4.3；
所述溶液的温度为50±2℃；
电流密度为5A/dm2。
本发明在钢带基材1上镀镍，负极材料形状规则，在镀镍过程中两边做遮蔽，有效控制电流边缘效应，镍层厚度可控制在±0.3μm的范围内，镍层较均匀，冲制成文具后产品整体性能稳定，而且镀镍工艺采用流水作业、多级回收，减少废水中金属镍的带出，对废水处理较简单，不会造成重金属镍的浪费。
以下通过具体实施例说明本发明所述的文具钢带的制造工艺。
实施例一
1、选用型号为SPCC的冷轧钢带作为钢带基材1，
2、为使钢带基材1与后续镀层之间结合力更强，对钢带基材1进行预处理，依次包括化学脱脂、电解脱脂、清洗、酸洗和去离子水清洗。其中，上述各步处理的控制参数如下：
化学脱脂 除油粉：200g/L；温度：65℃；时间：60秒；
电解脱脂 除油粉：200g/L；电流密度：4A/dm2；温度：65℃；时间：60秒；
酸洗 硫酸80g/L；时间：20秒。
3、采用单面给电的方式在第一表面电镀沉积0.1μm厚的预镀镍层2，在第二表面电镀沉积0.1μm厚的预镀镍层2，其中，所述预镀镍层2在如下成分的溶液中进行电镀形成：
硫酸镍 130±30g/L；
氯化镍 35±10g/L；
硼酸 35±10g/L；
所述溶液的pH值为1.0-2.0；
所述溶液的温度为45±5℃；
电流大小为100±50A。
采用单面给电的方式在第一表面的预镀镍层2上电镀沉积0.5μm厚的暗镍层3，在第二表面的预镀镍层2上电镀沉积0.2μm厚的暗镍层3，其中，所述暗镍层3在如下成分的溶液中进行电镀形成：
硫酸镍 260±20g/L；
氯化镍 35±5g/L；
硼酸 35±5g/L；
所述溶液的pH值为3.8-4.3；
所述溶液的温度为50±2℃；
电流密度为5A/dm2。
采用单面给电的方式在第一表面的暗镍层3上电镀沉积0.6μm厚的半光亮镍层4，在第二表面的暗镍层3上电镀沉积0.2μm厚的半光亮镍层4，其中，所述半光亮镍层4在如下成分的溶液中进行电镀形成：
硫酸镍 280±20g/L；
氯化镍 40±5g/L；
硼酸 40±5g/L；
半光亮剂；
所述溶液的pH值为3.8-4.3；
所述溶液的温度为50±2℃；
电流密度为5A/dm2。
采用单面给电的方式在第一表面的半光亮镍层4上电镀沉积0.6μm厚的全光亮镍层5，在第二表面的半光亮镍层4上电镀沉积0.2μm厚的全光亮镍层5，其中，所述全光亮镍层5在如下成分的溶液中进行电镀形成：
硫酸镍 280±20g/L；
氯化镍 40±5g/L；
硼酸 40±5g/L；
全光亮剂；
所述溶液的pH值为3.8-4.3；
所述溶液的温度为50±2℃；
电流密度为5A/dm2。
实施例二
1、选用型号为SPCE的冷轧钢带作为钢带基材1，
2、为使钢带基材1与后续镀层之间结合力更强，对钢带基材1进行预处理，依次包括化学脱脂、电解脱脂、清洗、酸洗和去离子水清洗。其中，上述各步处理的控制参数如下：
化学脱脂 除油粉：200g/L；温度：65℃；时间：60秒；
电解脱脂 除油粉：200g/L；电流密度：4A/dm2；温度：65℃；时间：60秒；
酸洗 硫酸80g/L；时间：20秒。
3、采用单面给电的方式在第一表面电镀沉积0.05μm厚的预镀镍层2，在第二表面电镀沉积0.05μm厚的预镀镍层2，其中，所述预镀镍层2在如下成分的溶液中进行电镀形成：
硫酸镍 130±30g/L；
氯化镍 35±10g/L；
硼酸 35±10g/L；
所述溶液的pH值为1.0-2.0；
所述溶液的温度为45±5℃；
电流大小为100±50A。
采用单面给电的方式在第一表面的预镀镍层2上电镀沉积0.45μm厚的暗镍层3，在第二表面的预镀镍层2上电镀沉积0.15μm厚的暗镍层3，其中，所述暗镍层3在如下成分的溶液中进行电镀形成：
硫酸镍 260±20g/L；
氯化镍 35±5g/L；
硼酸 35±5g/L；
所述溶液的pH值为3.8-4.3；
所述溶液的温度为50±2℃；
电流密度为5A/dm2。
采用单面给电的方式在第一表面的暗镍层3上电镀沉积0.5μm厚的半光亮镍层4，在第二表面的暗镍层3上电镀沉积0.15μm厚的半光亮镍层4，其中，所述半光亮镍层4在如下成分的溶液中进行电镀形成：
硫酸镍 280±20g/L；
氯化镍 40±5g/L；
硼酸 40±5g/L；
半光亮剂；
所述溶液的pH值为3.8-4.3；
所述溶液的温度为50±2℃；
电流密度为5A/dm2。
采用单面给电的方式在第一表面的半光亮镍层4上电镀沉积0.5μm厚的全光亮镍层5，在第二表面的半光亮镍层4上电镀沉积0.15μm厚的全光亮镍层5，其中，所述全光亮镍层5在如下成分的溶液中进行电镀形成：
硫酸镍 280±20g/L；
氯化镍 40±5g/L；
硼酸 40±5g/L；
全光亮剂；
所述溶液的pH值为3.8-4.3；
所述溶液的温度为50±2℃；
电流密度为5A/dm2。
实施例三
1、选用型号为SPCE的冷轧钢带作为钢带基材1，
2、为使钢带基材1与后续镀层之间结合力更强，对钢带基材1进行预处理，依次包括化学脱脂、电解脱脂、清洗、酸洗和去离子水清洗。其中，上述各步处理的控制参数如下：
化学脱脂 除油粉：200g/L；温度：65℃；时间：60秒；
电解脱脂 除油粉：200g/L；电流密度：4A/dm2；温度：65℃；时间：60秒；
酸洗 硫酸80g/L；时间：20秒。
3、采用单面给电的方式在第一表面电镀沉积0.075μm厚的预镀镍层2，在第二表面电镀沉积0.075μm厚的预镀镍层2，其中，所述预镀镍层2在如下成分的溶液中进行电镀形成：
硫酸镍 130±30g/L；
氯化镍 35±10g/L；
硼酸 35±10g/L；
所述溶液的pH值为1.0-2.0；
所述溶液的温度为45±5℃；
电流大小为100±50A。
采用单面给电的方式在第一表面的预镀镍层2上电镀沉积0.6μm厚的暗镍层3，在第二表面的预镀镍层2上电镀沉积0.3μm厚的暗镍层3，其中，所述暗镍层3在如下成分的溶液中进行电镀形成：
硫酸镍 260±20g/L；
氯化镍 35±5g/L；
硼酸 35±5g/L；
所述溶液的pH值为3.8-4.3；
所述溶液的温度为50±2℃；
电流密度为5A/dm2。
采用单面给电的方式在第一表面的暗镍层3上电镀沉积0.65μm厚的半光亮镍层4，在第二表面的暗镍层3上电镀沉积0.3μm厚的半光亮镍层4，其中，所述半光亮镍层4在如下成分的溶液中进行电镀形成：
硫酸镍 280±20g/L；
氯化镍 40±5g/L；
硼酸 40±5g/L；
半光亮剂；
所述溶液的pH值为3.8-4.3；
所述溶液的温度为50±2℃；
电流密度为5A/dm2。
采用单面给电的方式在第一表面的半光亮镍层4上电镀沉积0.65μm厚的全光亮镍层5，在第二表面的半光亮镍层4上电镀沉积0.3μm厚的全光亮镍层5，其中，所述全光亮镍层5在如下成分的溶液中进行电镀形成：
硫酸镍 280±20g/L；
氯化镍40±5g/L；
硼酸 40±5g/L；
全光亮剂；
所述溶液的pH值为3.8-4.3；
所述溶液的温度为50±2℃；
电流密度为5A/dm2。
以上对本发明的较佳实施例进行了具体说明，当然，本发明还可以采用与上述实施方式不同的形式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下所作的等同的变换或相应的改动，都应属于本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种文具钢带，包括：钢带基材，所述钢带基材包括第一表面，以及与第一表面相对的第二表面，其特征在于，所述第一表面上设有1.5-2.0μm厚的镍层，所述第二表面上设有0.5-1.0μm厚的镍层。
2.根据权利要求1所述的文具钢带，其特征在于，所述第一表面上的镍层由内而外依次包括0.05-0.1μm厚的预镀镍层、0.45-0.6μm厚的暗镍层、0.5-0.65μm厚的半光亮镍层、0.5-0.65μm厚的全光亮镍层；所述第二表面上的镍层由内而外依次包括0.05-0.1μm厚的预镀镍层、0.15-0.3μm厚的暗镍层、0.15-0.3μm厚的半光亮镍层、0.15-0.3μm厚的全光亮镍层。
3.一种文具钢带的制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)选材：选取低碳冷轧钢带作为钢带基材，所述钢带基材包括第一表面，以及与第一表面相对的第二表面；
(2)预处理：对钢带基材进行表面处理；
(3)镀镍：采用单面给电的方式分别在第一表面电镀1.5-2.0μm厚的镍层，在第二表面电镀0.5-1.0μm厚的镍层。
4.根据权利要求3所述的文具钢带的制造工艺，其特征在于，所述钢带基材的型号为SPCC。
5.根据权利要求3所述的文具钢带的制造工艺，其特征在于，所述钢带基材的型号为SPCE。
6.根据权利要求3所述的文具钢带的制造工艺，其特征在于，步骤(3)中第一表面上的镍层由内而外依次包括0.05-0.1μm厚的预镀镍层、0.45-0.6μm厚的暗镍层、0.5-0.65μm厚的半光亮镍层、0.5-0.65μm厚的全光亮镍层；步骤(3)中第二表面上的镍层由内而外依次包括0.05-0.1μm厚的预镀镍层、0.15-0.3μm厚的暗镍层、0.15-0.3μm厚的半光亮镍层、0.15-0.3μm厚的全光亮镍层。
7.根据权利要求6所述的文具钢带的制造工艺，其特征在于，所述预镀镍层通过在含有如下成分的溶液中进行电镀形成：硫酸镍130±30g/L、氯化镍35±10g/L、硼酸35±10g/L；所述溶液的pH值为1.0-2.0；所述溶液的温度为45±5℃；电流大小为100±50A。
8.根据权利要求6所述的文具钢带的制造工艺，其特征在于，所述暗镍层通过在含有如下成分的溶液中进行电镀形成：硫酸镍260±20g/L、氯化镍35±5g/L、硼酸35±5g/L；所述溶液的pH值为3.8-4.3；所述溶液的温度为50±2℃；电流密度为5A/dm2。
9.根据权利要求6所述的文具钢带的制造工艺，其特征在于，所述半光亮镍层通过在含有如下成分的溶液中进行电镀形成：硫酸镍280±20g/L、氯化镍40±5g/L、硼酸40±5g/L；半光亮剂；所述溶液的pH值为3.8-4.3；所述溶液的温度为50±2℃；电流密度为5A/dm2。
10.根据权利要求6所述的文具钢带的制造工艺，其特征在于，所述全光亮镍层通过在含有如下成分的溶液中进行电镀形成：硫酸镍280±20g/L、氯化镍40±5g/L、硼酸40±5g/L；全光亮剂；所述溶液的pH值为3.8-4.3；所述溶液的温度为50±2℃；电流密度为5A/dm2。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110257870A (zh) * | 2019-07-27 | 2019-09-20 | 益阳市菲美特新材料有限公司 | 一种防指纹耐腐镀镍铜带及其制备方法 |
| CN113774465A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-12-10 | 中山市三美高新材料技术有限公司 | 一种文具钢带及其制备方法 |
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| CN103343367A (zh) * | 2013-07-12 | 2013-10-09 | 深圳市中金高能电池材料有限公司 | 镀镍钢带及其制备方法 |
| CN105177650A (zh) * | 2015-09-10 | 2015-12-23 | 湖南东洋利德材料科技有限公司 | 一种电池钢壳用钢带的镀镍方法 |
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2017
- 2017-07-03 CN CN201710534268.7A patent/CN107460512A/zh active Pending
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