塑料铭牌镀络工艺说明书.doc

工艺说明书1. 工艺流程图工艺流程图如下：上挂 除油 热水洗 三道水洗 粗化 三道水洗 中和 二道水洗 敏化 水洗 活化 三道水洗 还原 水洗 化学镍 二道水洗 活化（盐酸） 光铜 水洗 活化（硫酸） 二道水洗 光镍 三道水洗 活化（硫酸） 二道水洗 铬酸钝化 镀光铬 五道水洗 压缩空气吹干 烘干 下挂（解撑） 成品检查（入库）。2 主要工序说明2.1 除油 主要作用是去除塑料表面的油污，使之后的粗化易进行。除油槽夜成分及工艺参数6如下表1：表1NaOH5080g/LNa2CO31520 g/LNa3PO430 g/Lt510 minT4070 2.2 粗化 主要作用是增大制件表面的微观粗糙度和接触面积，以及亲水能力，以此来提高制件与镀层的结合力和湿润性，这样塑料表面才能接受金属的吸附6。2.2.1 配方组成和工艺参数 粗化槽液组成及工艺参数如下表2：CrO320 mLT6070H2SO4600g/Lt510min6水400 mL/L表2 2.2.2 槽液配制方法首先将CrO3溶解在少量水中，在不断搅拌下把计算量的H2SO4缓慢的加入到溶解了铬酐水溶液中，再稀释到要求的体积6。2.3 中和中和主要作用是除尽经过化学粗化后的零件表面微孔结构中含有的一些六价铬和其他杂质，以免影响塑料与镀层的结合强度，还会污染敏化液。中和槽液成分及工艺参数如下表3：表3NaOH10%（重量）T室温t12 s 2.4 敏化敏化主要作用是在经过粗化后的塑料表面上吸附一层容易被还原的物质，以便在下道活化处理时通过还原反应，使塑料表面附着一层金属薄层，它能胜任化学镀和电镀时的载荷电流。敏化槽液成分及工艺参数如下表4：SnCl240g/L锡条1根pH值12HCl70mLT1825t315 min6表4 2.5 活化活化主要作用是给塑料表面一层很薄而具有催化活性的金属层。当经过SnCl2 敏化过的镀件，再浸入硝酸银溶液时，经过化学反应，金属银就会在镀件表面产生。活化槽液成分及工艺参数如下表5： 硝酸银0.1 0.3 g/LT室温氨水滴至透明t35 min6表52.6 还原 还原主要作用是除尽镀件表面上的活化剂，防止将它们带入化学镀溶液中去，如果不事先进行还原，则有被优先还原而导致溶液提前分解，过早失效的危险。还原槽液成分及工艺参数如下表6：表6次亚磷酸钠1035 g/Lt310 s6T1825 2.7 化学镍主要作用是镀液中NiSO4与NaH2PO2在催化作用下产生化学镀层，是前处理中的最后一步，使塑料表面具有导电性，以便能进行一般性电镀。2.7.1 化学镍槽液成分及工艺参数化学镍槽液成分及工艺参数如下表7 ： 表7 NiSO47H2O 26 g/LNiCl26H2O 30 g/L NaH2PO2H2O 30 g/L NaC2H2O2 20g/LNa2C4H5O42H2O 10g/L葡萄糖酸钠 30g/L乳酸 27g/L丙酸 2.2g/L硫酸肼pH 4.55.5T 8590T 10min2.7.2 槽液配制方法（1）按配制镀液的体积分别称量出计算量的各种药品,将各种药品分别分别预先溶解好，并过滤，由于镍盐在室温水中溶解速度很慢，所以需要用热水并在搅拌下溶解（2）在镀槽中注入约1/2计算量的蒸馏水，依次加入预先溶解好并经过过滤的柠檬酸钠和五水硫酸镍（3）加入NH4Cl（缓冲剂）（4）在搅拌条件下加入预先溶解好并过滤的还原剂NaH2PO22H2O（5）测量PH值 并在搅拌下调整到工艺规定范围（6）补充蒸馏水到计算量22.7.3 化学镍镀液的分析（1）亚磷酸钠的测定试剂：5%碳酸氢钠溶液、1:1醋酸、0.1N标准碘液、0.1N标准硫代硫酸钠溶液。分析步骤：用移液管吸取5 mL镀液于250 mL碘液瓶中，加入碳酸氢钠溶液25 mL，准确加入0.1N碘溶液，迅速盖上瓶塞，摇匀，置暗处30分钟，然后加入醋酸调至微酸性（约3 mL），摇匀，使CO2溢出出，用0.1N硫代硫酸钠标准溶液滴至淡黄色，加淀粉指示剂23滴，继续滴定至蓝色消失为终点。Na2HPO3 g/L = 0.063(N1V1 N2V2)/5100 式中：N1标准碘溶液的当量浓度； V1标准碘溶液的毫升数； N2标准硫代硫酸钠溶液的毫升数（2）镍的测定 方法概要 在氨性溶液中，以紫脲酸铵为指示计，用EDTA溶液滴定镍。三乙醇胺和Fe3+在碱性溶液中生成稳定的化合物，以除去铁的干扰。 试剂 盐酸（相对密度1.19）、30%过氧化氢溶液、三乙醇胺、缓冲溶液（PH=10）、紫脲酸铵为指示计、0.05mol/LEDTA标准溶液。 分析方法 用移液管吸取镀液5 mL于250 mL锥形瓶中，加水100 mL，加入三乙醇胺2 mL、缓冲溶液（PH=10）10 mL，紫脲酸铵少许，以0.05mol/LEDTA溶液滴定至由棕黄色转紫色为终点，近终点时滴定速度要放慢。 计算NiSO45H2O = c V 244.8(g/L)式中：cEDTA标准溶液的浓度；V耗用EDTA标准溶液的体积（mL）。（3）次磷酸钠的测定 方法概要在酸性溶液中，加入过量的碘溶液，次磷酸钠能定量地被碘氧化，多余的碘以淀粉为指示剂，用硫代硫酸钠滴定。NaH2PO2 + I2 + H2O NaH2PO3 + 2HI(酸性)2NaS2O3 + I2 Na2S4O6 + 2NaI 试剂 0.1mol/L碘标准溶液、0.1mol/L硫代硫酸钠标准溶液、盐酸、淀粉指示剂。 分析方法吸取镀液2 mL于250 mL碘瓶中，加入盐酸25 mL，准确加入0.1mol/L碘溶液25mL，以盐酸35mL洗瓶颈及瓶塞，盖好瓶塞，在暗处放置30min，打开塞子，用少量水洗瓶塞、瓶颈，以0.1mol/L硫代硫酸钠滴定至浅黄色，加淀粉3 mL，继续滴定至蓝色消失为终点。 计算 含次磷酸钠=（2c1V1 c2V2）106/4(g/L)式中：c1碘标准溶液的浓度；V1耗用碘标准溶液的体积（mL）；c2硫代硫酸钠标准溶液的浓度；V2耗用硫代硫酸钠标准溶液体积（mL）；【11】2.7.4 镀液的维护与调整（1）防止镀液局部过热 在操作过程中，不能用电炉、电热棒或蒸汽直接加热镀液，以防止局部过热。可以用蒸汽夹套加热，使镀液温度均匀，才能保证镀层质量，并防止镀液的自然分解。为防止沉积出片状镀层，要严格控制工作温度，波动不超过2。（2）控制镀液的装载量 镀液的装载量过高或过低都会直接影响镀层的沉积速度和镀液的稳定性。装载量过高，反应进行过于剧烈时，镍颗粒可能从镀层上脱落到镀液中，形成自催化还原中心，加速镀液的自发分解，另一方面要避免镀液空载时间过长。一般化学镀镍装载量控制在1 dm2/L较为合适。（3）添加材料要及时，添加方法要正确施镀时以镍离子和还原剂的消耗最快，若不及时补充镍盐和还原剂，均会影响镀层质量和镀液的稳定性。在施镀时切不能直接向镀液内加入固体化学药品。当需要添加时，将预先溶解好的液料边搅拌边缓慢的加入（4）及时调整镀液的PH值 镀液的PH值随着反应的进行，逐渐降低，如不及时调整，亚磷酸的积累就会明显增加。因此在生产中用氨水随时调整镀液PH值7。2.8 活化(盐酸） 主要作用是除去氧化膜，使之后的金属镀层结合力增强。活化槽液成分及工艺参数如下表8：盐酸510 g/LT1525t315 min8表82.9光铜 主要作用减少镍层的厚度，降低成本。2.9.1光铜槽液成分及工艺参数光铜槽液成分及工艺参数如下表9： 表9硫酸铜150250 g/L硫酸45110 g/LT2050电流密度13 A/d添加剂适量t23min搅拌压缩空气 2.10槽液配制方法（1）将所需的硫酸铜溶解在体积为所需镀液体积2/3的热蒸馏水中，冷却后加入1 ml/l的30%双氧水，搅拌0.51h,除去双氧水，然后加入3 g/L的粉末活性炭，继续搅拌1h，静置过滤。（2）在搅拌下，慢慢加入所需要的稀释化学纯硫酸，冷却后边搅边加入所需光亮剂，待全混后加入蒸馏水至所需要的体积。2.10.1镀光铜常见故障及解决方法镀光铜常见故障及解决方法4如表10所示。表10镀光铜常见故障及解决方法故障产生原因解决方法镀层粗电流密度过大，硫酸或者添加剂含量不足，溶液中有悬浮物应该过滤镀层深镀能力差硫酸含量不足，溶液浓度不够应该分析后进行调整镀层有光亮条纹溶液中有机杂质过多应该以15g/L活性炭进行处理溶液导电性不好，在正常电压下，电流较小温度过低，硫酸含量不足提高温度，添加适量的硫酸镀层有黑色条纹溶液中含砷，锑等重金属杂质过多采用较高的电流密度电解处理2.10.2 阳极材料含磷0.04-0.3%的铜阳极，一般不采用电解铜，这是因为使用电解铜阳极时表面容易产生氧化亚铜，使光亮剂消耗增加，镀层质量降低，为避免铜粉和一价铜离子的产生所以应采用该阳极材料。2.11 活化 （硫酸） 主要作用是除去光铜表面的氧化膜和附着在镀层的光剂等，使铜镀层与镍镀层的结合力良好。活化槽液成分及工艺参数如下表11： 硫酸0.53%T402t2min表11 2.12 光镍 主要作用是光镍一种高S镍层，与半光镍构成自腐蚀电池，起到防腐蚀作用，同时为最后镀铬提供良好的底层金属。光镍槽液成分及工艺参数如下表12：硫酸镍280320 g/氯化钠1520 g/L硼酸3540 g/L糖精C7H4O3NS0.51 g/L十二烷基磺酸钠0.10.2 g/LT5055 pH值4.24.8电流密度2.04.0 A/d阴极移动2530次/ mint13min2表12 2.13 活化 主要作用是除去镍层表面氧化膜，增加结合力。活化槽夜成分及工艺参数如下表13： 表13硫酸7080 g/LT室温t0.51 min 2.14 铬酸钝化主要作用是使镍层形成致密的钝化膜，减少氧化膜的生成。钝化槽液成分及工艺参数如下表14：表14铬酐5g/L硝酸3g/L硫酸0.4 g/L高锰酸钾0.1 g/LpH值0.81.3T室温t58s2 2.15镀光铬 主要作用是作为镍层的保护层，防止镍层氧化，铬硬度大耐腐蚀，不宜太厚。2.15.1 光铬槽液成分及工艺参数光铬槽液成分及工艺参数6如下表15：表15铬酐300400 g/L硫酸3.54.5 g/LT5560t2 min阴极电流密度15 20 A/d2.15.2 光铬槽液的配制 （1）配制镀铬电解液时，首先在镀槽中加入槽体积2/3的水，并加热至4560，再将计算量的铬酐溶解于槽中，然后加水至所需体积。（2）取样分析，调整铬酐与硫酸含量至规定范围内。在68伏的电压下，用大面积阴极，小面积阳极 （SKSA=23：1）通电处理36小时，使电解液产生一定数量的三价铬后即可使用。2.15.3 光铬常见故障及纠正方法光铬常见故障及纠正方法如下：（1）光亮度差产生原因: 镀液温度过低； 三价铬含量不正常； 金属杂质含量过高；硫酸含量偏低。 排除方法: 升高镀液温度； 调整三价铬含量；电解去除； 按分析补充。（2）边缘易烧焦产生原因: 电流密度过大；温度过低；酸含量过多。排除方法: 降低电流密度；高镀液温度；碳酸钡去除。（3）乳白色镀层产生原因: 电流密度过小；温度过高。排除方法: 提高电流密度；降低温度至规定值。（4）覆盖能力差产生原因: 硫酸含量过高；三价铬不足；温度过高；镍层表面钝化。排除方法: 用碳酸钡去除；小阴极大阳极电解；降低镀液温度；镀镍后时间不能过长，或活化。（5）镀层有裂纹产生原因: 硫酸含量过高；亮镍脆性大；铬层太厚；镀液温度低。排除方法: 用碳酸钡去除；降低亮镍槽光亮剂含量；减低铬层厚度；提高镀液温。（6）镀层厚度不均匀产生原因: 各部分与阳极距离不均，必要的辅助阴极、象形阳极，铬酐与硫酸比值不当。排除方法: 布置阴极；设计阳极形状，采用辅助阴极与象形阳极；调整镀液铬酐与硫酸比值。（7）电压能升上去，电流上不去产生原因: 含有硝酸根杂质。排除方法: 12 A/d电解处理。（8）镀层发花或呈暗灰产生原因: 前处理不良；氯离子过高；温度太低。排除方法: 加强镀铬前处理；用碳酸银去除；提高镀液温度2。2.15.4 镀液的分析（1）铬酐的测定 方法概要 先用已知过量的硫酸亚铁铵标准溶液，在硫酸存在下，将六价铬还原为三价铬，然后再用高锰酸钾标准溶液，滴定剩余的硫酸亚铁铵，从而求得铬酐的含量。6(NH4)2Fe(SO4)2 + 3CrO3 + 6H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + 6H2O+ 6(NH4)2SO42KMnO4 + 10(NH4)2Fe(SO4)2 + 8H2SO4 = 2MnSO4 + K2SO4 + 10(NH4)2SO4 + 5Fe2(SO4)3 + 8H2O 分析方法 取镀铬溶液5mL稀释为250mL，然后吸取稀释液5mL于500mL的锥形瓶中，加水250mL、1：1硫酸20mL，用0.2mol/L硫酸亚铁铵标准溶液滴定至绿色，过量12mL，记下所耗标准溶液的体积为V1。然后用0.1mol/L高锰酸钾标准溶液滴定过量的硫酸亚铁铵至呈现微红色为终点。记下所消耗的体积为V2。 计算CrO3(g/L) =(c1V1 -c2V2)0.3331000/0.1式中：c1硫酸亚铁铵标准溶液的摩尔浓度； V1耗用硫酸亚铁铵标准溶液的毫升数； c2高锰酸钾标准溶液的摩尔浓度； V2耗用高锰酸钾标准溶液的毫升数【10】。（2） 测定镀铬溶液中的硫酸 方法概要 硫酸根和氯化钡生成不溶于水的硫酸钡沉淀，可定量的测定硫酸根。同时，铬酸根也和钡生成不溶于水的铬酸钡沉淀，干扰测定。本法先用乙醇将铬酸根还原成三价铬，然后加入氯化钡，使硫酸根沉淀，将沉淀溶解于氨性的EDTA溶液中。过量的EDTA，以铬黑T为指示剂，用锌标准溶液回滴，反应式如下：H2SO4 + BaCl2 = BaSO4 = 2HClBaSO4 + H2Y2- = BaY2- + H2SO4 + H2Y2-(过量） （剩余）H2Y2- + Zn2+ = ZnH2Y（剩余）Ba2+与H2Y2-形成1：1的络合物，即Ba2+毫摩尔数 =SO4 2-毫摩尔数 = EDTA毫摩尔数 分析方法 取镀液10mL于250mL烧杯中，加入水100mL，加乙醇混合液（既一体积乙醇、一体积浓盐酸、一体积冰醋酸混合而成）30mL，煮沸10min，待试镀液完全呈三价铬的绿色时，趁热在不断搅拌下，缓慢加入10%氯化钡20mL，煮沸1min，置于温暖处1h。以定量滤纸过滤，用5%热盐酸水洗沉淀数次。将沉淀及滤纸放回原烧杯中，加水100mL，用移液管加入0.05mol/L锌液滴定至由蓝色转为终点。 计算H2SO4（g/L）= (c1V1 -c2V2)0.098 1000/nSO42-（g/L）= (c1V1 -c2V2)0.096 1000/n式中：c1EDTA标准溶液的摩尔浓度； V1耗用EDTA标准溶液毫升数； c2锌标准溶液摩尔浓度；V2耗用锌标准溶液毫升数； n吸取镀液毫升数：102.15.5 镀铬液的调整与维护（1） 控制CrO3/H2SO4 = 100:1的比值。（2） 控制Cr3+在2 5 g/L，当Cr3+含量大于10 g/L时，可用阴极电流密度1.52 A/d，Sk:SA = 10:31在4550通电处理降低三价铬的含量。（3） 在正常状况下，每月分析13次溶液，根据分析结果再进行调整，并保持每周过滤一次溶液6。2.15.6 阳极材料阳极材料为铅板，因为铬的表面极易钝化，并且电流效率极低，所以不用铬板。2.16 压缩空气吹干主要作用是便于后面的烘干。2.17 烘干 主要作用是使镀层变干 T 50-60 t 1-2min 2.18 解撑主要作用是将挂具上的Cu-Ni-Cr镀层脱去，避免以上物质掉在粗化或其他溶液中，污染镀液，影响生产出的货品质量，同时保持挂具的良好导电性。2.19 成品检查（入库）3 不合格产品镀层的退镀方法塑料电镀不合格镀层的返修处理，一般是先用盐酸江镀铬层退出后，再用化学法退除铜镀层和镍镀层。表16为常见的塑料制品镀层退除工艺规范。成分浓度配方1配方2 三氯化铁 200-300 盐酸（工业） 60-80ml/L 1000ml 双氧水（质量分数为30）80-100ml 温度（） 40-50 低于80 时间 褪净为止 褪净为止塑料制品不合格镀层的退镀溶液，通常可以采用在失效的粗化液中加入适量的浓盐酸，其退除效果尚可。此外也可以用1:1的工业硝酸水溶液进行退除，但应该注意溶液温度不可以超过40，并防止将过量的水带入溶液，操作时还应不断翻动工件！ 生产操作工艺规程序号名称操作内容溶液成分工艺条件1上挂将零件装上挂具常温2除油零件在槽中浸没NaOH 5080g/L Na2CO3 1520g/LNa3PO4 30 g/L4070510 min3热水洗零件在槽中浸泡自来水70 5-10 s4三道水洗零件上下起吊洗三次自来水常温5粗化零件在槽中浸泡CrO3 20mLH2SO4 600g/L 水 400 mL/L6070510 min6三道水洗零件上下起吊洗三次自来水常温7中和零件在槽中浸没NaOH 10%（重量）室温12s8二道水洗零件上下起吊洗二次自来水常温9敏化零在槽中浸没SnCl2 40g/LHCl 70mL锡条 1根 1825pH=12 315 min10水洗零件在槽中浸泡去离子水常温5-10 s11活化零件在槽中浸泡硝酸银0.1 0.3 g/L氨水 滴至透明室温35 min12三道水洗零件上下起吊洗三次自来水常温13还原零件在槽中浸洗次亚磷酸钠1035 g/L1825310s14水洗自来水常温5-10 s15化学镍零件在槽中浸洗NiSO47H2O 26 g/LNiCl26H2O 30 g/L NaH2PO2H2O 30 g/L NaC2H2O2 20g/LNa2C4H5O42H2O 10g/L葡萄糖酸钠 30g/L乳酸 27g/L丙酸 2.2g/L硫酸肼pH 4.55.58590 10 min16二道水洗零件上下起吊洗二次自来水常温17活化（盐酸）零件在槽中浸泡盐酸 510 ml/L1525315 min18光铜零件在槽中浸没硫酸铜 150250 g/L硫酸 45110 g/L添加剂 适量 205013 A/d23 min19水洗零件在槽中浸洗自来水常温5-10 s20活化（过硫酸氨）零件在槽中浸没硫酸 0.53%过硫酸铵 510 g/L4022min21二道水洗零件上下起吊洗二次自来水常温22光