01前言

鍍鎳是一種重要的表面精飾工藝,由每年電鍍消耗的鎳和鎳鹽的量可知其在工業制造上的重要性,從它的許多應用可知其多功能性。鍍鎳在我院的應用主要集中在三個方面:裝飾鍍鎳、功能鍍鎳、電鑄成型制作特殊零件加工。目前,應用最為廣泛的鍍鎳工藝為裝飾鍍鎳,采用光亮鍍鎳或光亮鍍鎳后套鉻,提高產品的外觀與防護性能。眾所周知,光亮鍍鎳電解液為簡單鹽類物質組成,由于電解液中不存在繁雜的配位物,電解液的活性比較大,工藝過程的控制要比含配位物的電解液難度大一些;電解液中的雜質離子的容忍度比含配位物的電解液要敏感得多。為了得到性能良好、裝飾性高的光亮鎳鍍層,就必須控制工藝過程,同時要采取必要的工藝方法,加強槽液的凈化。

02工藝控制

電鍍液的組成是影響鍍光亮鎳質量的最重要因素之一,性能良好的電鍍液能夠得到令人滿意、符合規范要求的鍍層。而要使鍍液在長期使用過程中一直保持良好的性能,必須對工藝過程進行控制。通常情況下,新配的溶液的各種成分以及工藝條件都在工藝范圍內,而且都有一個令人滿意的配比,但是在電鍍過程中,工藝本身的特性以及一些人為因素將會導致槽液成分以及工藝條件發生變化,從而影響電鍍質量。對于光亮鍍鎳液,在槽液配置時,就要控制好各種成分的純度,配置后的成分的質量濃度必須在工藝范圍內,調節好pH值,使用前還必須對槽液進行凈化處理;在使用過程中必須控制槽液的組成和pH值在規定的工藝范圍內,必須采取必要的工藝方法防止金屬、有機和氣體雜質離子帶入,并污染槽液,這是保證良好加工質量的關鍵。

1鍍液成分的控制常規光亮鍍鎳液的主要成分是由硫酸鎳、氯化鎳、硼酸以及有機添加劑等組成。為了確保加工質量,我們應該控制好這些成分的質量濃度。定期調整鍍鎳液的基本成分,如:鎳的質量濃度、氯化物的質量濃度、硼酸和所有添加劑的質量濃度。在生產過程中,鎳的質量濃度控制在60～80g/L。為了確保金屬離子的質量濃度在工藝范圍內,必須控制陽極的溶解以及陰陽極的面積比。通常為了改善陽極的溶解狀態,促進陽極的正常溶解,采用在鍍鎳液中添加氯化鎳的方法,氯化鎳的質量濃度為45～55g/L。硼酸是鍍鎳液常用的緩沖劑,能有效地將陰極膜中的pH值控制在最佳電鍍性能要求范圍內,硼酸的質量濃度為30～40g/L。有機添加劑的質量濃度必須控制在工藝供應商規定的范圍內,由于鍍件帶出、電解消耗以及活性炭過濾(或槽液處理)的影響,必須定期根據赫爾槽試驗的結果進行補加。由于過期變質,有機添加劑對光亮鍍鎳質量的影響非常明顯。

2pH值、溫度、電流密度和水質的控制在正常操作情況下光亮鍍鎳液的pH值會隨著電鍍的進行而上升,一般添加酸將pH值維持在預定的工藝范圍內。在以瓦特鎳溶液為基礎的電鍍液中添加硫酸調節pH值;而在氨基磺酸鎳鍍液中加入氨基磺酸控制pH值。操作溫度對鍍層的性能有顯著的影響,應該維持在規定工藝范圍內,溫度波動不要超過±2℃。通常,大部分鍍鎳工藝的溫度在40～60℃。控制陰極電流密度對于滿足最小鍍層厚度要求、生產穩定一致的鍍層以及得到所預期的性能是很重要的。因為電流密度決定沉積速率,為了獲得均勻的鍍層,電流密度要盡可能均勻。如有必要的話,可以使用合理的掛具并將掛具上的工件放在合適的位置,使用非導體遮蔽和掛板,使用輔助陽極來控制電流分布。在細心的操作與控制下會得到厚度均勻的光亮鍍鎳層。配槽的水和補充蒸發損失的水的質量很重要,特別是自來水中鈣的質量濃度很高的話,對鍍液質量影響很大,從而影響鍍層質量。因此,采用蒸餾水和軟化水是很有必要的。有條件的話,在加入鍍槽前,把水進行過濾是消除可能導致鍍層粗糙的有效措施。

3雜質離子的控制在日常操作中,鍍液中可能帶入無機、有機和氣體雜質,努力消除電鍍車間中產生這些雜質的根源,才可以提高鍍層質量、生產效率和經濟效益。導致無機雜質上升的原因很多,包括:所使用無機材料的技術等級,硬水、酸性活化槽的攜帶,空氣中的灰塵、金屬加熱器的腐蝕,襯里裂縫處的槽體腐蝕、陽極棒的腐蝕,槽上設備、建筑物的灰塵,掉進槽液沒有及時取出的零件及掛具腐蝕等因素。當這些無機雜質離子積累到一定的量,

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