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      影響銅輥筒鍍鉻質(zhì)量的因素

      2015-03-27 14:01:02
      電鍍與環(huán)保 2015年1期
      關(guān)鍵詞:輥筒鍍鉻鍍液

      奚 兵

      (常州市荊川里小區(qū)12丙201,江蘇 常州213015)

      0 前言

      塑料膜彩印加工使用的銅輥筒(銅-鋅合金鑄件)版面鍍鉻與一般鋼鐵件相比,質(zhì)量要求高,操作條件苛刻,大多數(shù)鍍層的質(zhì)量不夠理想,次品率高。其產(chǎn)品要求為:版面文字、圖案、網(wǎng)紋清晰,呈峰狀;鍍鉻層的厚度為15~20μm,鍍層結(jié)晶細(xì)密、清晰光亮,結(jié)合力良好?,F(xiàn)就影響鍍層質(zhì)量的工藝因素進(jìn)行敘述。

      1 鍍前處理的影響

      1.1 除油

      銅-鋅合金鑄件一般不耐堿。因此,不宜用含有氫氧化鈉的溶液對(duì)銅輥筒進(jìn)行除油處理。因?yàn)閴A容易侵蝕輥筒表面,使其消光,呈粗糙的紅色外表,而且堿液滲透至基體的微孔內(nèi),不易清洗干凈,使鍍出的鉻層發(fā)霧。實(shí)踐表明,采用去污粉或洗衣粉濕式擦洗的除油效果好。

      1.2 裝掛

      銅輥筒裝掛關(guān)系到鍍鉻的成敗。不要因?yàn)檠b掛工作簡(jiǎn)單而草率從事。曾有教訓(xùn):兩只輥筒的裝掛螺帽未固緊,入槽時(shí)又沒有發(fā)覺,結(jié)果因兩端的悶頭夾板偏離中心、松動(dòng),導(dǎo)電不良而造成次品。更嚴(yán)重的是,在返工進(jìn)行鹽酸退鉻時(shí)容易腐蝕破壞版面網(wǎng)紋尖峰,雖經(jīng)重新鍍鉻,但裝機(jī)開印時(shí)卻使塑料拉毛、撕裂,造成報(bào)廢。只好重新制版,再鍍鉻。

      1.3 浸蝕

      由于銅的活潑性較差,所以有的廠對(duì)銅輥筒鍍鉻前采用鹽酸溶液進(jìn)行浸蝕處理。實(shí)際上,經(jīng)鹽酸溶液處理的輥筒表面呈淡黃色,當(dāng)鹽酸的質(zhì)量濃度高時(shí),則出現(xiàn)棕褐色斑點(diǎn)。這種情況同堿液除油一樣,不易鍍出清晰光亮的鉻層。同時(shí)鹽酸殘液帶入會(huì)沾污鍍液。因此,慎用鹽酸浸蝕處理。應(yīng)采用稀硫酸溶液燒蝕法(不是浸漬)。具體做法為:將已裝掛的輥筒先用600#的水砂紙打磨表面,然后用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%~10%的硫酸溶液以塑料勺澆于其外表面,并用清水沖洗,立即下槽電鍍。

      2 鍍鉻工藝參數(shù)的影響

      2.1 電流密度與溫度

      銅輥筒版面鍍鉻與鋼鐵件鍍鉻的不同點(diǎn)是:論性質(zhì)為硬鉻,從宏觀上看酷似裝飾鉻。要想得到這種鍍層,宜采用低電流密度。如果是鉻酐200~300 g/L,硫酸2.0~2.5g/L 的標(biāo)準(zhǔn)鍍鉻溶液,其電流密度為14~18A/dm2。電流密度確定后,還必須確定相應(yīng)的操作溫度。如果標(biāo)準(zhǔn)鍍液的溫度為45~52℃,施鍍時(shí)間則為90~100min。電流密度和溫度是銅輥筒鍍鉻中最重要的因素,必須謹(jǐn)慎協(xié)調(diào)。

      2.2 槽溫變化

      就電熱管插入式加溫法而言,開始升溫較慢,后來(lái)隨工件電鍍產(chǎn)生焦耳熱使槽溫急劇升高,又無(wú)冷卻設(shè)備,在這種情況下對(duì)溫控(指±1℃)有一定困難。實(shí)踐表明:如果槽溫為43~45℃,可以將規(guī)范電流密度(16A/dm2)下降10%;如果槽溫為52~55℃,則向上提高10%。否則鍍出的鉻層發(fā)霧或粗糙。

      2.3 首槽溫度

      每次做首槽活時(shí),不要在低溫尤其是槽溫未均勻時(shí)急于下槽電鍍。為了加快升溫速率,在加溫的同時(shí)進(jìn)行走缸電解,使槽液隨電解陰、陽(yáng)極電流電力線的相對(duì)流,以達(dá)到溫度均勻一致的目的,從而確保第一槽輥筒鍍鉻的質(zhì)量。

      3 銅雜質(zhì)的影響

      銅輥筒鍍液中的銅是最容易增多的一種雜質(zhì),它與鐵等金屬雜質(zhì)一樣,會(huì)降低溶液的電導(dǎo)率,使光亮鉻層區(qū)域變窄,覆蓋能力下降。由于輥筒屬于內(nèi)孔件,因電鍍時(shí)鉻酸液的侵蝕氧化而沾污鍍液。當(dāng)銅雜質(zhì)的質(zhì)量濃度高時(shí),槽液溫度不變,一般可將電流密度調(diào)整到18A/dm2或20A/dm2。這樣對(duì)鍍層不會(huì)有明顯的影響。同時(shí)還可以調(diào)整鉻酐的質(zhì)量濃度到工藝的上限(250g/L),相對(duì)降低雜質(zhì)的質(zhì)量濃度,以改善鍍層質(zhì)量。但是銅雜質(zhì)的質(zhì)量濃度必須控制在6g/L以下,它是銅輥筒鍍鉻中的一個(gè)重要因素??梢圆捎萌缦路椒刂?、減慢銅雜質(zhì)的積累,延長(zhǎng)鍍液的使用壽命。

      (1)在輥筒內(nèi)壁涂上一層絕緣漆膜,經(jīng)24h干燥后進(jìn)行電鍍。這層膜可以起到抑制鉻酸液對(duì)內(nèi)壁銅的侵蝕氧化。

      (2)夾具用鐵質(zhì)材料制作,如兩端的夾板和中心固定螺桿,即不要使用銅材(除掛鉤)。

      (3)中途停電應(yīng)立即取出鍍件,以防長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)入鍍液中使銅基體產(chǎn)生氧化。

      (4)銅輥筒鍍鉻必須帶電下槽,而補(bǔ)鍍時(shí)嚴(yán)禁陽(yáng)極處理,以小電流密度陰極活化,然后升到正常電流密度進(jìn)行施鍍。

      4 結(jié)語(yǔ)

      綜上所述,影響銅輥筒鍍鉻質(zhì)量的因素較多。因此,生產(chǎn)中必須注意各工序的操作條件,且認(rèn)真作業(yè),力求一次電鍍合格,避免返工。

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