电镀工艺生产流程.docx
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电镀工艺生产流程
电镀工艺生产流程
电镀工艺生产流程
安排在12号厂房内,主要有16个镀种、19项工艺流程,主要有电镀铬、氰化镀铜、氰化镀银、氰化镀锌、电镀和化学镀镍、钾盐镀锌、硫酸阳极化、草酸阳极化、铜氧化、不锈钢钝化以及电抛光等。
机械抛光产生的粉尘,设置吸尘室对粉尘有效的吸收,并定期清理吸尘室。
电镀处理全部采用槽边回收和逆流漂洗工艺,减少物料消耗和废水生成量。
现将具有代表性的7个电镀工艺流程分别列出。
图3-3含氰镀银(23道工序)
表3.1-2含氰镀银关键工序原料成分及年消耗
关键工序
电化学除油
混酸腐蚀
弱腐蚀
中和处理
预镀、镀银
电化钝化
处理液保有量L
500
200
300
300
800(25℃)
300
成分/浓度g/L
NaOH
Na2CO3
Na3PO4
Na2SiO3
70-80
10-20
20-30
3-10
HNO3
H2SO4
NaCl
浓η=1.4
浓η=1.84
5-15
H2SO4
150-200
Na2CO3
30-50
Ag
KCN
K2CO3
38-65
60-90
30-40
KNO3
K2Cr2O7
10-14
60-70
原料/年消耗kg
NaOH
Na2CO3
Na3PO4
Na2SiO3
210
36
48
2
HNO3
H2SO4
NaCl
浓129
浓225
24
H2SO4
60
Na2CO3
36
Ag
KCN
K2CO3
5
54
5
KNO3
K2Cr2O7
5
18
图3-4钢件氰化镀铜(19道工序)
表3.1-3氰化镀铜关键工序原料成分及年消耗
关键工序
电化学除油
弱腐蚀
中和处理
氰化镀铜
处理液保有量L
500
300
300
500(30-35℃)
成分/浓度g/L
NaOH
Na2CO3
Na3PO4
Na2SiO3
70-80
10-20
20-30
3-10
HCl
50%
Na2CO3
30-50
CuCN
NaCN
Na2CO3
NaOH
KnaC4H4O6
17-23
12-18
15-20
15-20
40-50
原料/年消耗kg
NaOH
Na2CO3
Na3PO4
Na2SiO3
210
36
48
2
HCl
735
Na2CO3
36
CuCN
NaCN
Na2CO3
NaOH
KNaC4H4O6
3
32
5
10
5
图3-5铜件精密钝化(20道工序)
表3.1-4铜件精密钝化关键工序原料成分及年组成
关键工序
电化学除油
预腐蚀
光亮腐蚀
精密腐蚀
弱腐蚀
钝化
处理液保有量L
500
300
200
200
300
300(25℃)
成分/浓度g/L
NaOH
Na2CO3
Na3PO4
Na2SiO3
70-80
10-20
20-30
3-10
HCl
50%
HNO3
H2SO4
NaCl
浓η=1.4
浓η=1.84
5-15
CrO3
H2SO4
NaF
90-150
20-30
15-20
H2SO4
100-150
Na2Cr2O7
H2SO4
NaCl
110-150
3-5
6-10
原料/年消耗kg
NaOH
Na2CO3
Na3PO4
Na2SiO3
210
36
48
2
HCl
750
HNO3
H2SO4
NaCl
浓144
浓240
24
CrO3
H2SO4
NaF
370
60
12
H2SO4
105
Na2Cr2O7
H2SO4
NaCl
24
12
12
图3-6钢、铜件电镀镍(18道工序)
表3.1-5电镀镍关键工序原料成分及年组成
关键工序
电化学除油
弱腐蚀
中和处理
镀铜
镀镍
处理液保有量L
500
300
300
500
1000(60-80℃)
成分/浓度g/L
NaOH
Na2CO3
Na3PO4
Na2SiO3
70-80
10-20
20-30
3-10
HCl
50%
Na2CO3
30-50
CuSO4
H2SO4
200-250
40-60
NiSO4
Na2SO4
MgSO4
H3BO3
NaCl
140-200
50-100
10-30
20-30
5-10
原料/年消耗kg
NaOH
Na2CO3
Na3PO4
Na2SiO3
210
36
48
2
HCl
735
Na2CO3
3
CuSO4
H2SO4
36
24
NiSO4
Na2SO4
MgSO4
H3BO3
NaCl
79.2
6
6
24
36
图3-7铬酸阳极化(19道工序)
表3.1-6铬酸阳极化关键工序原料成分及年组成
关键工序
电化学除油
硝酸出光
铬酸阳极化
填充处理
封闭处理
处理液保有量L
500
500
800(40℃)
300
300
成分/浓度g/L
NaOH
30-40
HNO3
30-50%
CrO3
90-100
中性水
中性水
原料/年消耗kg
NaOH
110
HNO3
345
CrO3
194
图3-8铝件硫酸阳极化(17道工序)
表3.1-7硫酸阳极化关键工序原料成分及年组成
关键工序
化学除油
硝酸出光
阳极氧化
填充处理
处理液保有量L
500
500
2000(15-20℃)
300
成分/浓度g/L
NaOH
30-40
HNO3
30-50%
H2SO4
180-200
K2Cr2O7
90-120
原料/年消耗kg
NaOH
110
HNO3
930
H2SO4
930
K2Cr2O7
120
图3-9钢、铜件电镀铬(17道工序)
表3.1-8电镀铬关键工序原料成分及年组成
关键工序
电化学除油
弱腐蚀
中和处理
镀铬
处理液保有量L
500
300
300
500
成分/浓度g/L
NaOH
Na2CO3
Na3PO4
Na2SiO3
70-80
10-20
20-30
3-10
HCl
50%
Na2CO3
30-50
CrO3
H2SO4
230-280
2.3-2.8
原料/年消耗kg
NaOH
Na2CO3
Na3PO4
Na2SiO3
210
36
48
2
HCl
735
Na2CO3
3
CrO3
H2SO4
345
60
3.1.4电镀处理工艺手段简介
1、化学除油
化学除油是利用热碱溶液对油脂的皂化和乳化作用,以除去皂化性油脂;利用表面活性剂的乳化作用,以除去非皂化性油脂。
本项目电镀工序的化学除油应用的是碱液除油。
2、电化学除油
电化学除油,是将零件挂在碱性电解液的阴极或阳极上,利用电解时电极的极化作用和产生的大量气体将油污除去的方法。
电极的极化作用,能降低油一溶液界面的表面张力。
电化学除油过程的实质是水的电解,当金属制品做为阴极时,其表面进行的是还原过程,析出的是氢;当金属制品做为阳极时,其表面进行的是氧化过程,析出的是氧。
电极上所析出的氢气或氧气泡,对油膜具有强烈地撕裂作用和对溶液的机械搅拌作用,从而促使油膜更迅速地从零件表面上脱落转变为细小的油珠,加速、加强了除油过程。
析出的氢气或氧气泡,当电接触不良而打火花时,易引起小规模的氢氧反应(鸣爆),导致溶液溅出,危及安全。
要选择低泡表面活性剂(例如水玻璃),以免产生的大量泡沫浮在溶液表面上,阻碍氢气和氧气的顺利溢出。
3、腐蚀(浸蚀)
通常包括钢铁零件的浸蚀、铜及铜合金零件的浸蚀。
金属表面往往附有一层致密难溶的氧化膜。
通过混合酸的溶解和氧化作用,使低铁等金属的氧化物,转变为高价化合物,转变过程中,氧化物的结构发生变化,附着力降低,氧化膜松动剥离。
铜及铜合金浸蚀液的主要成分是浓硫酸、浓硝酸和盐酸。
这三种酸都能和铜的氧化膜发生反应:
CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
CuO+2HCI=CuCl2+H2O
酸与氧化膜的反应比较平静。
但当氧化膜溶解后酸就与铜起反应,这时反应剧烈。
但这种反应是铜与具有氧化性的酸的反应,放出的不是氢气,而是大量棕色刺鼻的二氧化氮和有窒息性的二氧化硫气体。
其反应是:
Cu+4HNO3(浓)=Cu(N03)2+2H2O+2NO2↑
Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+2H2O+SO2↑
4、电抛光
电抛光,是金属零件在特定条件下的阳极浸蚀。
这一过程能改善金属表面的微观几何形状,降低金属表面的显微粗糙程度,从而达到使零件表面光亮的目的。
电解抛光常用于钢、不锈钢、铝、铜等零件或铜、镍等镀层的装饰性精加工,某些工具的表面精加工,或用于制取高度反光的表面以及用来制造金相试片等。
5、中和处理
利用酸碱中和反应,处理电镀中间过程镀件表面的残留酸或碱。
6、阳极化
金属合金在相应的电解液和特定的工艺条件下,由于外加电流的作用,在镀件制品上形成一层氧化膜的过程称为阳极氧化。
阳极氧化按其电解液种类和膜层性质可分为硫酸、铬酸、草酸、混酸、硬质及瓷质阳极氧化法。
7、钝化
电化学钝化是将镀件经过浸亮(或未经浸亮)后,在阴极上进行电化学钝化,而在金属表面形成一层致密钝化膜。
它的抗变色性能好,几乎不改变零件的焊接性能和外观色泽。
8、填充
经过氧化处理后的镀件,表面氧化膜易受腐蚀。
填充处理,就是用重铬酸盐溶液于90℃以上温度对镀件钝化填充,提高氧化膜的抗腐蚀能力。
9、退镀工艺
电镀产品经检验达不到技术要求的,需要将镀层退除。
不同镀种的退镀工艺不同,主要工艺见表3.1-9。
3.1-9不合格镀层的退除工艺
项目
退镀液成分
工艺条件
镀锌层
30-50%盐酸
室温
镀铜层
浓硝酸1000ml/L,NaCl40g/L
60-70℃
镀镍层
浓硝酸1L,NaCl40g/L
室温
镀铬层
1:
1盐酸,H促进剂15-20g/L
50-60℃
镀银层
浓硫酸:
浓盐酸(19:
1)
25-40℃
10、槽边回收
在电镀槽边对镀件带出液进行回收,减少镀液散落和化学药品损失。
11、连续逆流清洗
水流方向与零件清洗次序相反。
一般要将制件表面残留溶液洗净,在单级清洗时,需要残留液约1000倍的水量,而在三级逆流清洗时,理论用水量仅为前者的百分之几。