电镀缎面镍工艺一、概述 缎面镇又称缎状镍、沙镍镀层外观呈乳白色低光泽似绸缎面般状态, 没有镜面般耀眼 的光亮, 给人一种柔和、 舒适的感觉, 手感平滑, 似半朦胧的消光状态由于电镀过程中使 用乳浊液滴吸附在阴极表面( 十几秒内遮断了电流 ), 接着乳浊液又从阴极表面上离开, 留 下半圆形的凹坑, 形成无数麻坑的表面, 故缎面镍又称麻面镍因缎面效果犹如珍珠表面的 瑰丽晶莹, 哑光色带珠光, 耐触摸能力极佳, 故缎面镍又雅称为珍珠镍, 又似水雾蒙在光亮 镍表面上, 国外又有人称为水雾镍、沙雾镍总之对一镀镍品种人们赋予各种颇具想象力的 美称不胜枚举二、工艺配方溶液组成范 围标准添加剂组成范 围标准硫酸镍 氯化镍 硼 酸400〜450g/120 〜30g/135 〜40g/1430g/l25g/l40g/lUB-261A开缸剂UB-261B起沙剂UB-261D辅助剂10〜15ml/l2 〜4ml/l1 〜3ml/l12ml/l2ml/l2ml/l注1: 添加U B-261C增白^ U1〜1(0ml/l即可产生较白效果,一般情况下不使用操作条件范 围添加剂补加消 耗 量大处理补充PH 值温 度电流密度4.2 〜4.850 〜55C2 〜10A/dm2UB-261A开缸剂UB-261B起沙剂UB-261D辅助剂100 〜200ml/ka.h100 〜200ml/ka.h有亮点针孔时加入4 〜8ml/l0.3 〜0.6ml/l1 〜3ml/l三、 缎面镍溶液配制1. 在镀槽中加入镀液总体积1/2的去离子水或纯净水,加热至70°C,加入计算量的硫酸镍、 氯化钠或氯化镍, 搅拌至完全溶解。
2. 在另外容器中按每千克硼酸用4L沸水将计算量的硼酸完全溶解,然后加入到镀槽中3. 加活性炭2〜4g/l,搅拌1h,静置8h后过滤,补充纯水至接近应有体积4. 用电流密度O..2A/dm2进行电解处理,阴极用瓦楞板,阳极为镍板,电解直至瓦楞板凹处 银灰色为止,一般需时24h以上5•调整镀液pH值至4.5左右,在搅拌下加入计算量的开缸剂、辅助剂6. 用纯净水稀释20倍计算量的缎面形成剂( 俗称起沙剂 ),然后在剧烈搅拌下加入镀液中, 使其均匀分散7. 准备工作完成后20min,开始试镀四、 缎面镍溶液成分及工艺条件的影响1. 硫酸镍硫酸镍是镀液的主盐, 提供镍离子, 其浓度与缎面状关系密切硫酸镍浓度高, 如含量 在400〜500g/l,镀层易产生缎面,这是与其他镀镍不同之点相反,其浓度过低,不容易形 成缎面因此合适地控制硫酸镍浓度是正常维护镀液的重要因素一般添加50kg硫酸镍, 可同时添加1〜2kg硼酸、0.5〜1kg氯化镍硫酸镍浓度480g/1时,半光亮镍的部分大大减少;硫酸镍浓度280g/1时,高电区发亮;硫 酸镍浓度过高,镀层起沙粗糙主盐浓度可用比重计控制在0C时,含量为30.8°Be,主盐浓 度与含量( 波美度 ) 的关系见下图。
2. 氯化钠或氯化镍 氯化物都能提供氯离子氯离子的功能如下 镍板阳极活化剂这和普通镀镰相同氯离子对缎面镍有一定影响氯化镍含量大于38g/l或氯化钠含量大于18g/l,镀层易发亮、缎面哑色不足这点与一般镀镍不同3. 硼酸硼酸是酸度pH值的缓冲剂一般浓度为35〜45g/l之间为保持pH值稳定,必须保证足 量的硼酸4. pH 值不同的添加剂,对pH值有不同的要求pH值与一般镀镍相同,pH值过高,有可能会形成氢氧化镍沉淀,使镀层产生脆性、粗糙, 影响镀层外观;pH值过低,镀层高电区发亮,且有针孔,阴极电流效率下降pH值宜在4〜 4.8的范围之内5. 温度温度升高, 溶液中表面活性剂在浊度之上更加分散, 乳滴更加细小均匀, 同时微粒运动 速度加快,吸附、脱附更快,所以在较小的Dk,就可形成缎面镍温度升高,形成缎面镍的 Dk范围加宽温度太低,高电区镀层发亮低于浊点,将失去缎面成型6. 电流密度当电流密度高时,起沙速度快,低电区走位较好,但高电区发亮;当电流密度过低时镍沉积速度慢,导致起沙速度慢,影响工作效率一般使用Dk3〜6A/dm2为好7. 电镀时间温度高, 达到缎面效果的电镀时间短, 而且产生缎面效果的电流密度范围宽。
此时镀液 中的非离子表面活性剂会更分散, 乳液珠会更细小, 在较小的电流密度下就可形成缎面, 但 温度过高, 添加剂消耗量增加, 易产生粗糙等瑕疵温度较低时, 达到缎面的电镀时间较长, 但镀层相对较细致温度过低, 镀层易烧焦 温度一般宜取上限值,如60°C,这时缎面会更柔和,电流密度大一些,电镀时间视产品 要求而定一般取3〜5min,时间更长一点,效果更好8. 添加剂的作用与控制UB-261A开缸剂 主要作用使镀层均匀, 并带有一定光泽的镀层, 含量过高会产生光泽外观,影响沙雾面 效果UB-261B起沙剂 主要作用是产生沙雾面效果,在日常生产时按照沙面情况予以补充,一般可按配方量的1/4〜1/3量补充在添加起沙剂时,应先用水稀释20〜30倍后在不断搅拌下缓慢加入,使其均 匀分散在溶液中起沙剂随含量增加, 粗度、沙度(哑度)增强, 反之减弱UB-261D辅助剂 主要作用是防止镀层针孔、亮点, 易被活性炭吸附,大处理后必须以配方量加入五、缎面镍镀液维护及操作要点1. 过滤溶液低于浊点( 乳化剂不同浊点 )后, 镀液乳状消失, 变为澄清, 才可进行过滤, 然后 将镀液加热至工作温度, 又呈乳化状态再进人镀槽。
2. 底层 零件的光洁度对缎面镍层外观有较大影响 , 在镀缎面镍之前先镀整平性好的如酸性光 亮铜或半光亮镍作底层, 效果更好3. 定期分析定期分析各成分含量, 调整至工艺范围氯过量、镍太低都会影响缎面效果4. 小电流电解处理每天工作后, 对镀液做小电流电解处理, 电解除去可能存在的杂质5. 棉芯过滤间歇性用棉芯过滤,以减少亮点、黑点产生的可能性6. 起沙剂的使用起沙剂必须稀释10〜20倍后才可加入镀液, 边加边快速剧烈地搅拌镀液, 使起沙剂迅速 地成为乳滴( 扩散分布均匀 ), 不会因局部浓度过高而产生凝聚开缸或大处理时, 加起沙 剂后再充分搅拌30min以上后,方可进行电镀7. 起沙剂的用量新配槽或用活性炭( 棉芯 )处理后的镀液, 起沙剂按开缸量加入平时补充量参照配方 消耗量或视哑度情况适量补充起沙量不合适, 将导致结合力不良8. 辅助光亮剂的补充平时按配方规定的消耗量补加, 活性炭处理后, 按开缸量的1/3〜1/2 补加小电流电解 时间较长后,需适量补加1〜2ml/l9. 镀层生成亮斑点或缎面效果不佳的处理这时可能已有小部分细小的乳滴产生凝聚, 要用活性炭处理,如有冷却设备, 可采用冷却至20°C后溶液澄清,再加热至工作温度即可恢复乳化状态。
当工作任务重、镀层产生亮点 或黑点时,临时措施是将镀件取出镀槽,水洗后再镀1〜2min缎面镍,可减轻或消除亮点、黑 点10. 氯化镍浓度的控制氯化镍浓度不能太高, 否则镀层易发亮而哑色不足11. 对工件材质、表面状态、底层状态的要求 工件要求宽松钢铁、塑料都可镀缎面镍底层光亮或非光亮都能电镀缎面镍基体表面粗糙, 镀缎面镍后效果令人满意12. 润湿剂的影响缎面镍镀液不可带入十二烷基硫酸钠之类的润湿剂, 否则将使乳化剂浊点提高, 在工作 温度时乳滴减少或消失, 严重破坏缎面形成应避免将光亮镍或半光亮镍镀液含有润湿剂成 分带入缎面镍溶液13. 缎面镍的搅拌最好采用阴极移动,行程100m m,移动速度20〜30次/m in,太快会影响缎面效果14. 观察阳极正常情况下, 阳极镍为银灰色, 若变为暗棕色, 表示阳极钝化, 应适量补加氯化镍或氯 化钠15. 操作要点① 上班前检查整流器、阴极移动装置、过滤机;② 测量槽液温度在工艺范围;③ 测量 pH 值在工艺范围;④ 测量槽液含量(波美度),应在28〜30 °Be;⑤ 液面高度是否达到;⑥ 工件在入、出槽时要快, 防止分解物吸附于表面, 产生亮点、条纹;⑦ 电镀过程中不可中途取出观看;⑧ 工件入槽尽量少带清洗水入槽。
16. 缎面效果的一致性办法① 缎面效果的差别刚开槽生产2h内的产品与8h生产后的产品相比,缎面差别较大,在色泽、沙粒粗细、缎 面效果方面都不一致, 难于满足工件互配的需要由于刚开槽时, 沙粒细密均匀,后来由于乳 滴凝聚,沙粒变粗到6〜8h出现乱沙尽管严格控制工艺条件、定时补充起沙剂,难以在8〜 10h内完全一致② 缎面效果一致性的措施每次开槽加起沙剂0・3ml/l生产4h,其间每0・5h加0・04mVl,共加7次,中间休息时开启 过滤机循环过滤槽液1h,打掉粗沙剂,然后加起沙剂0・1ml/l继续生产,以后每0・5h补加 0・04ml/l直至8h下班后循环2〜3h,以备下次开槽用,这样连续生产几个月,镀出产品在任 何一段时间均能达到较高的要求③ 过滤操作法500L镀槽配10t过滤机,先在过滤机中吸入助滤粉0.5kg,再吸入活性炭0.5kg,然后进行 循环过滤,一般7〜10天清洗一次除起沙剂外,初级光亮剂上、下午各加入0.4ml/l—次④ 挂具的改进挂具上零件挂成中间稀、周边密, 对均衡电流分布、镀出均匀缎面镍有一定效果17. 缎面镍硬度和耐磨性提高的方法① 出沙速度越快如90s,硬度越低。
出沙5〜7min,硬度好② 沙剂加入量偏低, 延长电镀时间, 可提高硬度③ 沙镍后再镀暗镍50〜100s,可提高硬度六、缎面镍工艺流程由于缎面镍耐蚀性比一般镍层好,底层和中间层根据要求,选择不同的工艺① 除蜡、除油-水洗-酸洗-水洗-电解除油-水洗-活化-预镀铜-镀酸铜-缎面镍- 镀铬② 除油-水洗-酸洗-水洗-预镀铜-镀半光亮镍-镀缎面镍-镀金(或仿金)-罩透 明漆③ 除油-水洗-酸洗-水洗-电解除油-水洗-活化-预镀镍-镀光亮镍-镀缎面镍-罩 透明漆④ 除油-水洗-酸洗-水洗-电解除油-水洗-活化-镀半光亮镍-镀光亮镍-镀缎面 镍⑤ 除油_水洗_酸洗_水洗_预镀铜_镀酸性光亮铜一镀光亮镍一镀缎面镍一镀枪色七、缎面镍-故障处理故障现象可能原因解决办法缎面效果差1. 镍含量低或纯度差2. 氯化物含量过多3. 起沙剂不足或质量差4•开缸剂不足5•带入润湿剂或次级光亮剂6. 无机杂质影响7. 温度过高8. p H值超过范围9. Dk 低于 3A/dm210. 厚度过小1.分析添加,活性炭过滤2•分析调整3. 适量添加或更换4. 话量添加5•防止光亮镍镀液带入,净化处理6.小电流电解或化学法处理7•起沙剂分解,降低温度,添加起沙 剂8. 调整pH至范围,补加起沙剂9. 提咼Dk3〜6A/dm2甚至更咼,加快 出沙10. 加厚镀层镀层粗糙 起刺1•有固体微粒2•起沙剂老化3.温度过高4•起沙剂浓度过高5•电流密度过大6.过滤不充分1. 过滤,补加起沙剂2. 过滤,补加起沙剂3. 调整温度在工艺范围4. 过滤,补加起沙剂5•降低Dk6.充分过滤缎面不均 匀1•起沙剂在工作中发生凝聚 2•工件与挂具接触不良3. 基体表面光洁度不一致4. Dk太低或。