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解析镀锌层低铬彩色钝化脱膜的原因

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-09-28  来源:中国电镀网  浏览次数:1566   关注:加关注
核心提示:电镀锌是一种最常用、最普遍的金属防腐处理方法,其镀锌层经过彩色钝化后,耐蚀性能提高,且彩色钝化膜中有较多的六价铬,能自动地

电镀锌是一种最常用、最普遍的金属防腐处理方法,其镀锌层经过彩色钝化后,耐蚀性能提高,且彩色钝化膜中有较多的六价铬,能自动地修复受损伤的钝化膜,因此,生产中彩色钝化工艺应用广泛。目前采用低铬或三价铬铬钝化工艺。由于低铬钝化工艺浸渍时间长,只有活化剂和酸度配比恰当,才可获得与高铬钝化同样的色彩。否则,色彩变浅,外观很差,钝化膜易脱落。

一、钝化膜脱落的原因

1、钝化时间

低铬钝化液酸度低,钝化膜是在溶液中形成的。所以在正常情况下,钝化膜质量与钝化时间有关,随着钝化时间的延长,其膜颜色变化规律为:

淡黄一→金黄一→彩虹一→绿色一→橄榄色一→土黄色。膜越厚,色彩和结合力越差,膜就容易脱落。所以要根据零件的大小和数量掌握好钝化时间。这一点,对在正常情况下避免脱膜至关重要。

2、钝化前清洗

镀锌大都采用光亮镀锌,溶液中添加了较多的添加剂,这些有机物夹杂在镀层中或附着在镀层表面,如果清洗不干净会导致以下不良后果:

(1)零件表面吸附的有机物会夹附在钝化层中隔离钝化层,使钝化膜的结合力和抗蚀性能大大降低,从而导致钝化膜脱落或色泽变浅。

(2)零件表面吸附的有机物会还原六价铬为三价铬,过多的三价铬和有机物将直接影响膜的结合力。

(3)由于钝化前清洗不认真,会带入大量的氯离子,虽然氯离子会加速成膜,但会使膜太厚而易脱落。同时造成钝化时间不易控制。

(4)由于操作者的衣物、手套及与镀件接触的物品上粘有酸,没有及时清洗掉,在操作过程中无意和镀件接触,就有可能使钝化膜脱落。

3、镀前处理

由于镀前处理时油污及氧化皮等脏污没有彻底清除干净,造成局部镀层结合力不好,从而导致钝化膜脱落。

4、镀液不稳定

因工艺控制不当,镀液不稳定;阴、阳极局部导电不良;镀液维护不及时到位,造成镀层疏松、多孔,局部发暗;或镀层脆性大,

有麻点、小气泡,镀层结合力差,造成钝化膜的附着力不好而脱落。

5、光亮剂控制不当

光亮剂没有根据霍尔槽试验进行补加,也未按少加、勤加的原则进行操作,使光亮剂加入太多,溶液太脏,成份比例失调,单由光亮剂增加光亮度。从而使镀层中夹杂过多的有机物,镀层过于光滑,膜的结合力减弱而脱落。镀层中夹杂过多的有机物,在钝化过程中因为膜首先被溶解,结果使有机物暴露出来,夹杂在零件表面起隔离作用而使膜脱落。

二、防止钝化膜脱落的工艺控制

1、活化剂与铬酸酐比值的控制

钝化液老化或组成不当,即硫酸根或氯离子过多,成膜过快,膜厚,时间上很难控制。时间短,色彩差;时间稍长,膜厚,易脱落。所以在低铬钝化中,硫酸根的影响最严重。其含量不宜超过0.8g/L,在通常情况下,活化剂与铬酸酐比值大致为SO2-4/Cr03=

1.0-4.0,Cl-/Cr03=1.5-1.0,活化剂不足,成膜速率慢,膜不清亮,易发白雾;活化剂过多,成膜速率快,膜色泽减退,甚至得不到彩色钝化膜。因此,调整pH值最好用硝酸,不要用硫酸或盐酸。

但硝酸含量也不能太高,因为硝酸含量增大,膜溶解加快,使膜变薄,结合不牢固,易脱落。硝酸含量低,膜的光泽差,不光亮。在平时操作中,不能直接加入硫酸,而加入硫酸盐。硫酸过多,加入少量的碳酸锁或熟石灰,再用硝酸调pH值至1.5左右。

同时,钝化液中锌过多,溶液会老化,钝化膜易脱落或发雾。应再生或更新,不能再加铬酸,以防止铬酸浓度增加,失去了低铬钝化的意义。

2、工艺条件的控制

pH值低,成膜快,易脱落;pH值高,色泽差,易发雾;pH值过低,膜则发黑。在通常情况下,pH值控制在1-2

为宜。

温度高,成膜快,膜厚且疏松,易脱落;温度低,膜薄色淡,钝化时间长,成膜慢,但结合力较好。通常在室温下进行。在冬季,控制在15-30°C比较好。

3、操作不当

(1)操作时除严格掌握好钝化时间外,对于大小不同零件,在钝化液中摆动或抖动不好,造成零件平面边缘颜色深,甚至膜厚而脱落;中间部分颜色又浅或小零件颜色不均一,甚至颜色淡,有的膜也脱落。因此,操作时一定要摆动或抖动适当。最好使用空气搅拌,效果比较好。

(2)零件在钝化过程中,中途不可停顿,若停顿时间达十几秒钟,再次钝化时,钝化膜也会脱落。

(3)在电镀过程中电流要适当,不可过大。否则,镀层中会杂过多的有机物,虽然镀层光亮,但膜的结合力减弱,甚至钝化膜用手即可抹掉,且脆性增加,镀层稍厚易起皮。所以在操作中,电流要合适,镀层亮度要适中。

4、出光

低铬钝化,酸度很低,对镀层几乎没有抛光作用。因此,钝化前→定要进行抛光,既可避免钝化液pH值升高,更主要的是对镀锌层起到化学抛光作用,获得光泽均一的镀层,保证了钝化膜的结合力和外观质量。

5、钝化后处理

(1)清洗

钝化后应认真清洗,否则,零件表面残留的酸易造成钝化膜脱落。所以要用几道水彻底清洗,且最后要用流动水清洗。

(2)烘干(老化)

烘干温度应不大于65°C为宜,以提高钝化膜的硬度及结合力。否则,钝化膜失水过多,偏红,甚至偏黄,膜易脱落,易开裂,抗蚀能力下降,且烘干温度应基本保持一致。

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关键词: 镀锌 钝化
 
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