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电镀锌原理及工艺流程
上传时间:2020-10-19 10:57:13

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电镀锌的概念

电镀锌:行业内又称冷镀锌,就是利用电解,在制件表面形成均匀、致密、结合良好的金属或合金沉积层的过程。与其他金属相比,锌是相对便宜而又易镀覆的一种金属,属低值防蚀电镀层,被广泛用于保护钢铁件,特别是防止大气腐蚀,并用于装饰。镀覆技术包括槽镀(或挂镀)、滚镀(适合小零件)、蓝镀、自动镀和连续镀(适合线材、带材)。

 

02

电镀锌分类

•目前,国内按电镀溶液分类,可分为四大类:

•1.氰化物镀锌由于(CN)属剧毒,所以环境保护对电镀锌中使用氰化物提出了严格限制,不断促进减少氰化物和取代氰化物电镀锌镀液体系的发展,要求使用低氰(微氰)电镀液。采用此工艺电镀后,产品质量好,特别是彩镀,经钝化后色彩保持好。

2.锌酸盐镀锌此工艺是由氰化物镀锌演化而来的。目前国内形成两大派系,分别为:

a)武汉材保所的“DPE”系列;

b)广电所的“DE”系列。两者都属于碱性添加剂的锌酸盐镀锌,PH值为12.5~13。

采用此工艺,镀层晶格结构为柱状,耐腐蚀性好,适合彩色镀锌。

注意:产品出槽后—>水洗—>出光(硝酸+盐酸)—>水洗—>钝化—>水洗—>水洗—>烫干—>烘干—>老化处理(烘箱内80~90℃。

•3.氯化物镀锌此工艺在电镀行业应用比较广泛,所占比例高达40%。钝化后(兰白)可以锌代铬(与镀铬相媲美),特别是在外加水溶性清漆后,外行人是很难辩认出是镀锌还是镀铬的。此工艺适合于白色钝化(兰白,银白)。

•4.硫酸盐镀锌此工艺适合于连续镀(线材、带材、简单、粗大型零、部件),成本低廉。

03

电镀锌工艺

1.电镀锌工艺流程以镀锌铁合金为例,工艺流程如下:化学除油→热水洗→水洗→电解除油→热水洗→水洗→强腐蚀→水洗→电镀锌铁合金→水洗→水洗→出光→钝化→水洗→干燥。

 

2.电镀锌镀液配制镀液的配制(以lL为例):

•(1)在镀槽内先加入1/3体积的纯净水;

•(2)用1/3的纯水溶解氢氧化钠(溶解时会发热,必须小心);

•(3)用少量的水将氧化锌调成糊状,然后加入较多的纯水,充分搅拌。将搅拌好的氧化锌慢慢加入到溶解好的氢氧化钠溶液中,边加边搅拌,使其充分络合后加入到镀槽中;

•(4)当镀液温度降至30~C以下后,加入85g的Baser,充分搅拌;

•(5)将15mLBaseF溶解在15gBaseR中,然后将其混合物加入镀槽;

•(6)加入4mL的H—O624,充分搅拌;加水至所配体积;

•(7)加入光亮剂ZF-105A、ZF-105B;充分搅拌。黑色钝化工艺流程:水洗→出光→水洗→黑色钝化→水洗→后处理→干燥。

 

3.电镀锌影响因素

(1)锌含量的影响锌含量太高,光亮范围窄,容易获得厚的镀层,镀层中铁含量降低;锌含量太低,光亮范围宽,要达到所需的厚度需要较长的时间,镀层中铁含量高。

(2)氢氧化钠的影响氢氧化钠含量太高时,高温操作容易烧焦;氢氧化钠含量太低时,分散能力差。

(3)铁含量的影响铁含量太高,镀层中铁含量高,钝化膜不亮;铁含量太低,镀层中铁含量低,耐蚀性降低,颜色偏橄榄色。

(4)光亮剂的影响ZF-IOOA太高,镀层脆性大;太低,低电流区域无镀层,钝化颜色不均匀;ZF一100B太高,镀层脆性大;太低,整个镀层不亮。

(5)温度的影响温度太高,分散能力下降,镀层中铁含量高,耐蚀性降低,钝化膜颜色不均匀,发花;温度太低,高电流密度区烧焦,镀层脆性大,沉积速度慢。

(6)阴极移动的影响必须采用阴极移动。移动太快,高电流密度区镀层粗糙;太慢,可能产生气流,局部无镀层。

 

特点/电镀锌

电镀锌目的是为了防止钢铁类物体被腐蚀,提高钢铁的耐蚀性及使用寿命,同时也使产品增加装饰性的外观,钢铁随着时间的增长会被风化,水或泥土腐蚀。国内每年被腐蚀的钢铁差不多占整个钢铁量的十分之一,所以,为了保护钢铁或其零件的使用寿命,一般都采用电镀锌来将钢铁加工处理。

由于锌在干燥空气中不易变化,而且在潮湿的环境下更能产生一种碱式碳酸锌薄膜,这种薄膜就能保护好内部零件而不被腐蚀损坏,即使锌层被某种因素破坏的情况下,锌和钢经过一段时间结合会形成一种微电池,而使钢基体成为阴极而受到保护。总结电镀锌有以下特点:

1、抗腐蚀性好,结合细致均匀,不易被腐蚀性气体或液体进入内部。

2、由于锌层比较纯,无论在酸或碱环境底下都不易被腐蚀。长时间有效的保护钢体。

3、经铬酸钝化后形成各种颜色使用,可根据客户喜爱挑选,镀锌美观大方,具有装饰性。

4、锌镀层具有良好的延展性,在进行各种折弯,搬运撞击等都不会轻易掉落。

 

电镀锌镍合金

•随着工业技术的发展,对防腐技术的要求越来越高。尤其在恶劣环境中,以往常规的防腐手段,如发蓝、镀锌、浸锌等已不能满足紧固件等钢铁构件的长效防腐要求。而目前新开发的电镀锌镍合金层技术具有高耐蚀、薄镀层、低氢脆、可加工、易操作等特点。可广泛应用于汽车工业、紧固件工业、电缆桥架、高速公路护栏及海水环境中的钢构件等的防腐处理。

 

特点

•特点:1.优异的耐腐蚀性。同样厚度时,锌镍合金层耐腐蚀性为纯锌镀层的4~8倍,镀层本身对钢铁基体为阳极性镀层,可提供有效的阴极保护作用。

•2.厚度保在螺纹公差范围内5~15μm的厚度,可获得较长时间的耐蚀性。显示涂层本身具有非常低的腐蚀速率。

•3.镀层与基体间有足够的结合力,以保证镀层发挥其高耐蚀性。

•4.优良的耐热疲劳性能。在-60~250℃之间镀层经激冷激热处理后,其耐蚀性无变化。

•5.可加工性与电镀纯锌层相当。镀层经变形加工后,仍具有优于纯锌镀层的耐蚀性。

•6.低氢脆性。锌镍合金镀层氢脆率仅为1.5%,而电镀纯锌的脆化率一般均在40%以上,光亮镀镉层为18%左右。

•7.锌镍合金镀层的硬度比纯锌高,因而具有更好的耐磨性。

•8.工艺操作简便。电镀锌镍合金的工艺流程及设备与电镀纯锌一样,不需增加特殊的装备。

工艺流程:镀前验收→除油→水洗→酸洗除锈→清洗→活化→水洗→电镀锌镍合金→水洗→钝化→水洗→干燥→分类包装。

 

技术指标

•1.镀层镍含量:镀层耐蚀性与其镍含量有着密切的关系。实验及有关资料均证明,镍含量为13%左右的锌镍合金镀层耐蚀性最好。因此,通常锌镍合金镍含量控制在8~16%范围内,可满足耐蚀性的要求。

•2.镀层厚度:通常镀层厚度在5~15μm即可满足耐蚀性要求。对无公差要求的构件,如护栏等,厚度可达20μm以上。

•3.钝化膜质量:锌镍合金经钝化处理后耐蚀性大大提高。钝化膜分为白色、黑色和五彩色三种,其耐蚀性顺序为:白色钝化<黑色钝化<五彩钝化。4.镀层结合力:根据gb5270多种方法检测合格。5.耐蚀性:镍含量为13%左右的镀层经五彩钝化后,耐中性盐雾实验2500小时以上不出现红锈,预计耐大气腐蚀15年以上。

•电镀锌镍合金应用范围:可广泛应用于汽车工业、紧固件工业、电缆桥

架、高速公路护栏及海水环境中的钢构件等进行防腐处理。