除油是电镀前处理的重要工作,除油效果不好,会影响后续的电镀问题,在除油过程中,我们会遇见很多问题,今天小编一一进行汇总电化学除油问题总结,为大家排忧解难。
金属制品在加工成型后表面存在一定的油污,这些油污如果不清除干净,必然会影响制品的表面装饰效果。所以,金属表面前处理除油也显得尤为重要。因为加工方法的不一样,所以油污的性质也不一样,进而除油的方法也不一样。这里我们先说说电化学除油。
电化学除油是将需除油的工件置于一定工艺配方的溶液之中,通上电源,将工件作为阴极或阳极(通常按先阴极后转阳极),通过电解处理来除去工件表面油污。采用此工艺除油时,可借助电极上析出氢气泡和氧气泡的作用,促使工件表面油膜的强烈撕裂而变成不连续的小油滴,同时对溶液进行搅拌,加速了油污脱离工件表面的速度,从而又进一步强化除油过程,故电化学除具有比化学除油更彻底、更快捷的除油效果。
在整个预处理过程中,电化学除油是最后一道除油工序,故又是至关重要的一道工序,其成功与否将会直接影响到电镀层的质量。为此,对该工艺的操作应予以高度重视。
这篇文章就电化学除油中容易出现的几种问题做分享:
1、电化学除油程序错乱引起镀层起泡
另一厂发现镀镍层常起泡、掉皮,撕下镍层基底呈灰黑色。开始以为是淬火件经酸洗后表面的游离碳未洗净,可是见到的除油后工件表面都很干净,没有氧化皮,表面污物也很少。于是,笔者取了几个工件简单的刷洗一下即进行镀铜、镀镍,镀后未见起泡、掉皮,说明镀铜、镀镍溶液都正常,问题很可能出在电化学除油过程中。由于该除油槽直流电源铜排未涂红、绿标记,无法辨认阴、阳极,铜排引出处又无法进入察看,为此笔者只好试着把电化学除油的极梗与直流电源铜排的连接处接触点对调后,让他们仍按原来的除油次序进行电化学除油,结果连续镀出三槽工件结合力都很好,显然该厂在工件电化学除油过程中阴、阳极除油次序颠倒,从而影响了镀层的结合力。
阴极电化学除油时阴极上所产生的氢气的体积是阳极电解除油时阳极上所产生氧气的2倍。
实际上,单一阴极电化学除油效果优于阳极电化学除油。阴极电化学除油的一特点是不腐蚀基体,能有效地活化工件表面的钝化膜,对净化工表面具有较好的效果。阴极电化学除油的不足之处是工件容易渗,引起氢脆,乃至镀层起泡、掉皮,当除油溶液中积聚过多的锡、、锌等金属离子时还会在工件的基体表面析出海绵状的沉积物,从也严重地影响镀层质量。为此,根据上述利弊关系的比较,采取单的阴极电化学除油是不适宜的。
单一阳极电化学除油也有利有弊。阳极电化学除油时能将工件基体表面的有机物氧化分解,除去基体表面的残渣,不会发生氢脆。阳极电化学除油的不足之处是除油效果比阴极电化学除油差,有色金属不适宜采取此工艺方法,否则会产生严重腐蚀。当溶液中碱的浓度过稀或有氯离子存在时对钢铁件也会产生腐蚀。此外,若工件的狭缝等处进入的酸未能充分冲洗净时该处还可能出现棕色锈迹。故采取单一的阳极电化学除油也是不适宜的。
而先阳极后阴极电化学除油,因为阳极电化学除油时引起的弊端在阴极电化学除油时无法被消除,故此工序也是不可取的。
早期的电化学除油是在两个槽中分别进行的,即先在一个槽中进行阴极电化学除油,然后再在另一槽中进行阳极电化学除油,这样做在电化学除油全过程中绝少发生阴、阳极电化学除油次序倒错,也可避免处理时间的失控。近年来,为了减少车间占地面积、节省设备投资和日常生产中能源的消耗,二槽电化学除油方法已很少见,绝大多数是在同一槽内有序地改变电极极性来进行电化学除油,这种方法是可取的。阴极电化学除油与阳极电化学除油各有其作用和特点,但必须严格遵守先阴极电化学除油再阳极电化学除油的程序。
2、电化学除油后工件腐蚀的原因
(1)溶液温度。按常规工艺要求,溶液温度一般控制在60~70℃之间,由经验可知:溶液温度高虽然有其一定的优点,能加强工件表面油污的乳化作用,从而有利于提高除油效果。但溶液温度过高必然会引起室内碱雾弥漫,恶化环境,溶液蒸发加快。当溶液中含有较高的氯离子时还会加剧工件在电化学除油时的腐蚀,能源消耗也随之增加;溶液温度过低时除油效果明显降低,有时还可能出现锈蚀,为此,电化学除油溶液加温是必要的,温度过高又是不适宜的。
(2)除油时间。按常规工艺除油时间通常定为阴极电化学除油3~5min,阳极电化学除油0.5~1.0min。在这个时间范围内完全能使工件表面的薄层油膜彻底除尽,且对工件和镀层质量都不会产生影响。若在此基础上再延长,则无论对工件基材或镀层质量都是不利,如阴极电化学除油时间过长引起渗氢,阳极电化学除油时间过长引起锈蚀等弊端出现。
3、电化学除油溶液中组成配比不当引起故障
(1)氢氧化钠浓度过低时的现象。当氢氧化钠浓度过低时,首先皂阳极区溶液的pH值下降,除油速度随之缓慢,放出氧气增加,工学表面开始遭到氧化,其表面出现附积物,甚至还会明显地出现棕色受锈。故要定期进行化验分析或凭经验予以补充。
(2)硅酸钠浓度过高时的现象。电化学除油溶液中加入适量的硅茛钠有利于除油时工件表面油污的乳化,但当浓度过高时会吸附在工件表面,且极难清洗干净,结果必然会影响镀层的结合力。硅酸钠浓度过高多为加料时计算上的错误引起。可采用在稀释溶液后只补充其电材料的办法来解决,也可经电化学除油后用热水加强清洗来解决。
4、洗净剂过量影响底镀层的结合强度
5、除油后未用热水洗烫影响镀层结合力
6、电化学除油溶液的表面要清洁
电化学除油溶液的清洁维护重点首先是溶液的表面,在电化学除油的反应过程中,在分解油污的同时便会产生肥皂、甘油、硬脂酸酯等物质,这些物质及尚未与碱液起作用的游离油污悬浮于溶液表面,当工件进出溶液时即会黏附在工件表面上,严重地危害着工件的除油质量,这是引起镀层掉皮的重要因素。本例故障就是由此引起的,要!除去这层漂浮物可用布网捞除,也可用粗质纸平贴液面吸去。
为防止这类事故再次发生,可在工件挂入除油槽时先在碱液中抖动几下,以漂去工件入槽过程中与碱液表面接触时黏附上的污物。工件出槽时也应先在碱液中抖动几下,并趁液面上的污物向四周扩散时迅速提出。
当发现槽底有污泥沉淀时,可先吸出上部清液于另一槽里,弃去沉淀物,洗净槽子后将吸出的清液吸回原除油槽中,补充不足部分的材料即可使用。
7、电化学除油溶液对极的选择
电化学除油最好选用镍极作为对极,也有用镀镍铁板的,但镍层要保持一定的厚度,较厚的镍层孔隙率低,镀层鳞片状脱落的机会少。
8、电化学除油后出现红色锈迹的原因
为避免上述现象,可将这类酸洗过的工件先在热水中浸泡,促使狭缝中的酸浸出来,同时改进电解除油程序,按正规的先阴极后阳极的除油过程进行除油,经此改变后问题得以彻底解决。
9、电化学除油后工件表面出现粗糙的故障
事后该厂自备的药品库内发现少了四瓶氯化钠,这次故障可能与此有关。
10、电化学除油后时有发现尖角凸出部位无镀层沉积
(2)电化学除油溶液太脏。液面上漂浮着过厚的污物时,这些污物会随工件进出槽吸附在其表面上,若工件出槽后能在热水中漂洗,叫污物极易被洗脱下来,若直接在冷水中洗,则由于油污会骤冷而紧固在工件表面,在后续的水洗、弱腐蚀过程中难以将其除干净,从而出现难以沉上镀层的缺陷。
解决措施:
(1)工件出槽前先在液下提几下(不要露出液面),使液面上污物向四周扩散,在此瞬时之间迅速把工件提出液面,达到“出污泥而不染”的效果;
(2)加强溶液维护,液面上的污物用粗质无填料的纸吸附除去;
(3)适当延长阳极电化学除油时间
(4)除油后先用热水清洗。
这类故障有时是因为电化学除油溶液蒸发,液面露出部分工件,j这一部分工件因未能有效除油,从而无法沉积上镀层。
11、电化学除油之后某些件易发脆
最后调整了极性,并交待这一措施是针对该工件的。镀其他工件时必须要先阴极后阳极进行。这样弹簧件发脆问题得到了彻底解决。
12、电化学除油后某些件内角部位镀层易掉皮
解决方法:调整吊挂角度,使电化学除油过程中产生的氢气或氧气能自由逸出。
小结:电化学除油后出现红色锈迹,电化学除油后某些件内角部位镀层易掉皮等等一系列的问题,都是在除油后出现的常规问题,如果上述方法不能解决,欢迎咨询本网站专家。
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