CN114657616A - 一种不锈钢镀铜工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种不锈钢镀铜工艺，包括以下步骤：S1.预处理：先对不锈钢带进行清洗处理；S2.预镀镍：将不锈钢带转移至镀镍槽中进行预镀镍，所述镀镍槽中装有镀镍溶液，所述预镀镍溶液中包括NiCl2•6H2O 240g/L以及HCl 120g/L;S3.镀铜：将预镀镍后的不锈钢带转移至装有镀铜溶液的电镀槽中进行镀；S4.清洗：对镀铜后的不锈钢带进行清洗处理；S5.枪色：将不锈钢带转移至装+枪色溶液的电镀槽中进行枪色处理；S6.清洗：将完成枪色后的不锈钢带进行清洗处理；S7烘干：将清洗后的不锈钢带进行烘干获得成品。
Description
技术领域
本发明涉及电镀工艺领域，尤其涉及一种不锈钢镀铜工艺。
背景技术
目前，国内的镀铜板都是采用不锈钢单板电镀工艺流程一般是除油→水洗→酸洗→水洗→电镀→镀后处理→烘干，这种工艺具有铜层沉积速度快、电流效率高的优点。硫酸铜单盐电镀铜工艺在电镀史上是原始工艺配方，没有络合剂，很难控制电镀过程中的极化反应，铜层一般是直接堆砌在工件上，故此粗糙、疏松。本工艺采用酸铜添加剂，使表面铜层厚度均匀。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种技术新颖可靠，镀层均匀，加工效果良好的不锈钢镀铜工艺。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：
一种不锈钢镀铜工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1.预处理：先对不锈钢带进行清洗处理；
S2.预镀镍： 将不锈钢带转移至镀镍槽中进行预镀镍，所述镀镍槽中装有镀镍溶液，所述预镀镍溶液中包括NiCl2•6H2O 240g/L以及HCl 120g/L;
S3.镀铜：将预镀镍后的不锈钢带转移至装有镀铜溶液的电镀槽中进行镀铜；
S4.清洗：对镀铜后的不锈钢带进行清洗处理；
S5.枪色：将不锈钢带转移至装有枪色溶液的电镀槽中进行枪色处理；
S6.清洗：将完成枪色后的不锈钢带进行清洗处理；
S7烘干：将清洗后的不锈钢带进行烘干获得成品。
本发明的有益效果是：本发明采用预镀镍的工艺现在不锈钢带表面镀上镍，然后在镍镀层表面再镀铜，镍镀层在极化作用下，对基板有填平作用，能极大地提高原卷材表面的精整度；镍铜镀层有优良的耐蚀性。由于其和铁的电极电位的缩小，所以腐蚀速率降低，该镀层具有优异的抗大气腐蚀性能，特别实用于高热、高寒、强湿、强热带地区，表面涂覆油漆的情况下其耐蚀性能大大提高。同时保持原有铜的优良的力学性能，镀后不改变钢材的屈服强度、抗拉强度和延伸率，可塑性好，切口抗拉力试验具有满意的低氢脆性。此外，还具有优良的钎焊性，各种条件下容易焊接，同时没有长晶须的疵病；镀层内应力小；镀液分散能力、覆盖能力好、电流效率高、镀层光亮平滑。
优选地，所述步骤S3中的镀铜溶液包括以下组份：CuSO4•5H2O 200-250g/L; H2SO460-70g/L;HCl 20-100µg/L;开缸剂 5-7 mL/L；光亮剂A 0.4-0.5 mL/L;光亮剂B 0.4-0.5mL/L;采用含磷量 0.03%-0.06%黄铜阳极板作为反应的阳极，反应温度为20-35℃。
优选地，所述步骤S3中的镀铜溶液包括以下组分：CuSO4 200-600mg/L ;ZnSO4 20-60mg/L;NH3•H2O 10-20 mL/L;NH4Cl 4-6g/L;反应温度为20-30℃，pH值为8-12。
优选地，所述步骤S5中枪色溶液包括以下组分：NiCl2•6H2O 150-200g/L;SnCl2•2H2O 10-20g/L;CoCl2•4H2O 8g/L;NH4HF2 25g/L;稳定剂 60-80 mL/L;发黑剂 100-150 mL/L;增黑剂 2-5 mL/L;反应温度50-60℃，pH值为4.4-5.0。
优选地，所述稳定剂为三乙醇胺和苯丙氨酸；所述发黑剂为水杨酸钠；所述增黑剂为半胱氨酸和谷氨酸。
优选地，所述步骤S1中，依次进行碱洗、初次水洗、酸洗和二次水洗；碱洗：不锈钢带在喷淋碱洗槽中利用碱洗液进行预除油、除蜡，所述碱洗液包括40 g/L的除油粉，工艺温度80℃；酸洗：不锈钢带在常温下浸没于20%质量浓度HCl溶液中进行酸洗；所述初次水洗和二次水洗均采用去离子水对不锈钢带进行清洗。
优选地，所述步骤S4和S6中均采用去离子水对不锈钢带进行清洗。
优选地，所述步骤S3的电镀槽包括有槽液循环系统、过滤系统、冷确系统、直流导电系统。采用水平电镀方式，快速流动，避免产生浓差极化，以保证铜层快速沉积，由于是连续生产线，镀池中有卷板的进出口，电镀时溶液会从两端溢出。
具体实施方式
现结合具体实施例对本发明所要求保护的技术方案作进一步详细说明。
实施例一
本实施例中，镀铜工艺的设备生产线包括依次设置的开卷机、开卷机、夹送辊、剪机、焊接机、第一张力器、入口活套、纠偏机、第二张力器、第三张力器、碱洗槽、水洗槽、酸洗槽、水洗槽、镀镍槽、电镀槽、水洗槽、枪色槽、水洗槽、烘箱、风冷机、张力器、出口活套、纠偏辊、张力器、出口剪机。在本实施例中，活套出口位置增加热风刀，以防止钢板冷却凝结水汽
在本实施例中不锈钢镀铜工艺包括以下步骤：
S1.预处理：先对不锈钢带进行清洗处理；具体地不锈钢卷带在生产线上经过开卷、夹送、剪切、焊接、压平后，依次进行碱洗、初次水洗、酸洗和二次水洗。
碱洗：不锈钢带在喷淋碱洗槽中利用碱洗液进行预除油、除蜡，所述碱洗液包括40g/L的除油粉，工艺温度80℃。
酸洗：不锈钢带在常温下浸没于20%质量浓度HCl溶液中进行酸洗。
所述初次水洗和二次水洗均采用去离子水对不锈钢带进行清洗。
S2.预镀镍： 将不锈钢带转移至镀镍槽中进行预镀镍，所述镀镍槽中装有镀镍溶液，所述预镀镍溶液中包括NiCl2• 6H2O 240g/L以及HCl 120g/L。
S3.镀铜：将预镀镍后的不锈钢带转移至装有镀铜溶液的电镀槽中进行镀铜。在本实施例中，镀铜溶液包括以下组份：
CuSO4•5H2O 200-250g/L;
H2SO4 60-70g/L;
HCl 20-100µg/L;
开缸剂 5-7 mL/L；
光亮剂A 0.4-0.5 mL/L;
光亮剂B 0.4-0.5 mL/L;
并且采用铜70阳极板作为反应的阳极，反应温度为20-35℃。此外本实施例中的电镀槽包括有槽液循环系统、过滤系统、冷确系统、直流导电系统。
不锈钢带水平进入电镀槽内，卷板从导电辊上进入镀槽中，立即进入了电场，在电荷作用下发生电化学反应。由于电镀时溶液会从两端溢出，因此本实施例中电镀槽还设置了阻液装置，即阻止了电镀溶液的肆意外流，使卷板浸入镀液，避免存在漏镀现象，保障了镀液的浓度始终规范，促使铜层能快速均匀地沉积。采用水平电镀方式，快速流动，避免产生浓差极化，以保证铜层快速沉积，由于是连续生产线，镀池中有卷板的进出口，电镀时溶液会从两端溢出。槽液的快速循环流动，可溶性的黄铜阳极，使镀液始终能通畅的对流扩散，槽内溶液浓度比例始终规范，避免浓差极化。槽内镀液的快速循环，确保氢气泡不滞留在阴极板上，随着镀液的大循环，氢气泡得以迅速逃逸，不会在不锈钢镀层表面形成缺陷。不锈钢带快速移动避免了电镀过程中，由于尖端放电边缘效应，而造成镀层中间薄两侧厚的缺陷。槽内设置的冷冻系统，能始终控制槽液温度在工艺要求的范围。
S4.清洗：对镀铜后的不锈钢带利用去离子水在水洗槽内进行清洗处理。
S5.枪色：将不锈钢带转移至装有枪色溶液的电镀槽中进行枪色处理。在本实施例中枪色溶液包括以下组分：
NiCl2•6H2O 150-200g/L;
SnCl2•2H2O 10-20g/L;
CoCl2•4H2O 8g/L;
NH4HF2 25g/L;
稳定剂（三乙醇胺和苯丙氨酸） 60-80 mL/L;
发黑剂（水杨酸钠） 100-150 mL/L
增黑剂（半胱氨酸和谷氨酸） 2-5 mL/L;反应温度50-60℃，pH值为4.4-5.0。
S6.清洗：将完成枪色后的不锈钢带利用去离子水在水洗槽内进行清洗处理。
S7烘干：将清洗后的不锈钢带进行烘干获得成品。
实施例二
本实施例中，镀铜工艺的设备生产线包括依次设置的开卷机、开卷机、夹送辊、剪机、焊接机、第一张力器、入口活套、纠偏机、第二张力器、第三张力器、碱洗槽、水洗槽、酸洗槽、水洗槽、镀镍槽、电镀槽、水洗槽、枪色槽、水洗槽、烘箱、风冷机、张力器、出口活套、纠偏辊、张力器、出口剪机。在本实施例中，活套出口位置增加热风刀，以防止钢板冷却凝结水汽
在本实施例中不锈钢镀铜工艺包括以下步骤：
S1.预处理：先对不锈钢带进行清洗处理；具体地不锈钢卷带在生产线上经过开卷、夹送、剪切、焊接、压平后，依次进行碱洗、初次水洗、酸洗和二次水洗。
碱洗：不锈钢带在喷淋碱洗槽中利用碱洗液进行预除油、除蜡，所述碱洗液包括40g/L的除油粉，工艺温度80℃。
酸洗：不锈钢带在常温下浸没于20%质量浓度HCl溶液中进行酸洗。
所述初次水洗和二次水洗均采用去离子水对不锈钢带进行清洗。
S2.预镀镍： 将不锈钢带转移至镀镍槽中进行预镀镍，所述镀镍槽中装有镀镍溶液，所述预镀镍溶液中包括NiCl2• 6H2O 240g/L以及HCl 120g/L。
S3.镀铜：将预镀镍后的不锈钢带转移至装有镀铜溶液的电镀槽中进行镀铜。在本实施例中，镀铜溶液包括以下组分：
CuSO4 200-600mg/L;
ZnSO4 20-60mg/L;
NH3•H2O 10-20 mL/L;
NH4Cl 4-6g/L;
反应温度为20-30℃，pH值为8-12。此外本实施例中的电镀槽包括有槽液循环系统、过滤系统、冷确系统、直流导电系统。
不锈钢带水平进入电镀槽内，卷板从导电辊上进入镀槽中，立即进入了电场，在电荷作用下发生电化学反应。由于电镀时溶液会从两端溢出，因此本实施例中电镀槽还设置了阻液装置，即阻止了电镀溶液的肆意外流，使卷板浸入镀液，避免存在漏镀现象，保障了镀液的浓度始终规范，促使铜层能快速均匀地沉积。采用水平电镀方式，快速流动，避免产生浓差极化，以保证铜层快速沉积，由于是连续生产线，镀池中有卷板的进出口，电镀时溶液会从两端溢出。槽液的快速循环流动，可溶性的黄铜阳极，使镀液始终能通畅的对流扩散，槽内溶液浓度比例始终规范，避免浓差极化。槽内镀液的快速循环，确保氢气泡不滞留在阴极板上，随着镀液的大循环，氢气泡得以迅速逃逸，不会在不锈钢镀层表面形成缺陷。不锈钢带快速移动避免了电镀过程中，由于尖端放电边缘效应，而造成镀层中间薄两侧厚的缺陷。槽内设置的冷冻系统，能始终控制槽液温度在工艺要求的范围。
S4.清洗：对镀铜后的不锈钢带利用去离子水在水洗槽内进行清洗处理。
S5.枪色：将不锈钢带转移至装有枪色溶液的电镀槽中进行枪色处理。在本实施例中枪色溶液包括以下组分：
NiCl2•6H2O 150-200g/L;
SnCl2•2H2O 10-20g/L;
CoCl2•4H2O 8g/L;
NH4HF2 25g/L;
稳定剂（三乙醇胺和苯丙氨酸） 60-80 mL/L;
发黑剂（水杨酸钠） 100-150 mL/L;
增黑剂（半胱氨酸和谷氨酸） 2-5 mL/L;反应温度50-60℃，pH值为4.4-5.0。
S6.清洗：将完成枪色后的不锈钢带利用去离子水在水洗槽内进行清洗处理。
S7烘干：将清洗后的不锈钢带进行烘干获得成品。
以上所述之实施例仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出更多可能的变动和润饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之思路所作的等同等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种不锈钢镀铜工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1.预处理：先对不锈钢带进行清洗处理；
S2.预镀镍： 将不锈钢带转移至镀镍槽中进行预镀镍，所述镀镍槽中装有镀镍溶液，所述预镀镍溶液中包括NiCl2· 6H2O 240g/L以及HCl 120g/L;
S3.镀铜：将预镀镍后的不锈钢带转移至装有镀铜溶液的电镀槽中进行镀铜；
S4.清洗：对镀铜后的不锈钢带进行清洗处理；
S5.枪色：将不锈钢带转移至装有枪色溶液的电镀槽中进行枪色处理；
S6.清洗：将完成枪色后的不锈钢带进行清洗处理；
S7烘干：将清洗后的不锈钢带进行烘干获得成品。
2.根据权利要求1所述的一种不锈钢镀铜工艺，其特征在于：所述步骤S3中的镀铜溶液包括以下组份：
CuSO4·5H2O 200-250g/L;
H2SO4 60-70g/L;
HCl 20-100µg/L;
开缸剂 5-7mL/L；
光亮剂A 0.4-0.5 mL/L；
光亮剂B 0.4-0.5 mL/L；
采用含铜量 70%黄铜阳极板作为反应的阳极，反应温度为20-35℃。
3.根据权利要求1所述的一种不锈钢镀铜工艺，其特征在于，所述步骤S3中的镀铜溶液包括以下组分：
CuSO4 200-600mg/L;
ZnSO4 20-60mg/L;
NH3*H2O 10-20 mL/L;
NH4Cl 4-6g/L;反应温度为20-30℃，pH值为8-12。
4.根据权利要求1所述的一种不锈钢镀铜工艺，其特征在于：所述步骤S5中枪色溶液包括以下组分：
NiCl2·6H2O 150-200g/L;
SnCl2·2H2O 10-20g/L;
CoCl2·4H2O 8g/L;
NH4HF2 25g/L;
稳定剂 60-80mL/L;
发黑剂 100-150 mL/L;
增黑剂 2-5 mL/L;反应温度50-60℃，pH值为4.4-5.0。
5.根据权利要求4所述的一种不锈钢镀铜工艺，其特征在于：所述稳定剂为三乙醇胺和苯丙氨酸；所述发黑剂为水杨酸钠；所述增黑剂为半胱氨酸和谷氨酸。
6.根据权利要求1所述的一种不锈钢镀铜工艺，其特征在于：所述步骤S1中，依次进行碱洗、初次水洗、酸洗和二次水洗；
碱洗：不锈钢带在喷淋碱洗槽中利用碱洗液进行预除油、除蜡，所述碱洗液包括40 g/L的除油粉，工艺温度80℃；
酸洗：不锈钢带在常温下浸没于20%质量浓度HCl溶液中进行酸洗；
所述初次水洗和二次水洗均采用去离子水对不锈钢带进行清洗。
7.根据权利要求1所述的一种不锈钢镀铜工艺，其特征在于：所述步骤S4和S6中均采用去离子水对不锈钢带进行清洗。
8.根据权利要求1所述的一种不锈钢镀铜工艺，其特征在于：所述步骤S3的电镀槽包括有槽液循环系统、过滤系统、冷确系统、直流导电系统。
9.根据权利要求1所述的一种不锈钢镀铜工艺，其特征在于：所述步骤S3中，不锈钢带水平进入电镀槽内，卷板从导电辊上进入镀槽中，立即进入了电场，在电荷作用下发生电化学反应。
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