鋅酸鹽鍍鋅故障及解決辦法

                    發布時間:2018-10-30 次浏覽

                    鋅酸鹽鍍鋅故障及解決辦法

                    A、鍍層出現顔色方面的問題

                    一、 低電流區出現黑色或灰色鍍層

                    原因分析:主要是由于金屬雜質污染造成。

                    a、 鉛離子,劣質的鋅陽極→帶入鉛離子(﹥15mg/L)→鍍液分散能力下降→鍍層出光後出現黑色或灰色條紋。

                    注意事項→鋅陽極采用0#(99.995%)或者1#(99.99%)鋅。

                    b、 鐵離子,劣質NaOH/工件→帶入鐵離子(﹥50mg/L)→出現膠體絮狀物→鈍化後出現紫藍色/鍍層出現氣泡。

                    注意事項→選用白色片堿/工件進鍍槽前徹底清洗/用鎳闆或鍍鎳版調節陰陽極面積比例。

                    c、 銅離子,挂具/洗刷導電銅杠→帶入銅離子(﹥20mg/L)→鍍鋅層粗糙/光亮度低。

                    注意事項→挂具盡量噴漆或其他方式包紮起來,防止銅離子污染。

                    解決辦法:

                    1、 鋅粉處理:1-2g/L的鋅粉在劇烈攪拌下加入鍍液中,使之與重金屬離子發生置換反應,加完後繼續攪拌20min,靜置兩小時過濾,靜置時間不宜過長,否則失去處理意義。

                    2、 小電流電解處理:0.1—0.2A/dm2的電流進行小電流處理,取鍍鎳闆/或者廢件作為陰極(面積宜大些),處理時間視鍍液情況而定,使用後的鍍鎳闆表面黑色鍍層必須在酸中退除,才能作為陽極使用。該方法優點:操作簡便,不損耗鍍液。

                    二、鍍層出現粗糙或粗糙發暗的原因及解決辦法

                    原因分析:主要原因是鋅減比例失調造成。

                    a、 氧化鋅比例低:氧化鋅偏低、NaOH比例偏高→電鍍沉積速度慢/允許電流密度上線低→工件表面大量析氫等

                    b、 氧化鋅比例高:氧化鋅偏高、NaOH比例偏低→鍍層粗糙發暗/工件邊緣部位有氣泡/沉積速度慢/分散能力和深鍍能力降低/電流上不去/鍍層結合力差等。

                    解決辦法:保持正常的鋅堿比例1:(10--12).同時考慮氧化鋅和NaOH的實際含量,即使氧化鋅比例偏低,也不宜直接補充氧化鋅,可以調節陽極闆面積,暫停使用不溶性陽極,溶液中鋅含量很快就會上去,當氧化鋅含量高了,可以用鍍鎳闆代替鋅陽極闆,添加NaOH至相應的量。故障很快就能解決。

                    三、鍍層鈍化膜質量故障(發花、變色、變暗等)

                    原因分析:造成這些現象的原因比較多,主要有以下幾點。

                    a、 基材有麻點,鍍後出光等清洗不良的問題。

                    b、 前處理不良的問題。

                    c、 鍍液的問題。

                    d、 鈍化液比例失調的問題。

                    e、 鈍化膜烘幹老化時間不夠的問題。

                    f、 環境問題,空氣中水蒸氣、酸霧嚴重使得鈍化膜色澤變化和腐蝕等。

                    解決辦法:針對上述原因逐條采取措施

                    a、 針對基材麻點,造成鍍後清洗、出光等不良:加強鍍後清洗和出光等工序,有必要就增加熱水洗,調節出光液PH在1左右。

                    b、 加強除油除鏽前處理工序,保證鍍件進渡槽前表面處理幹淨。

                    c、 電鍍前,對鍍液進行鋅粉、小電流等處理,并且進行赫爾槽實驗、鍍液分析等,确保鍍前鍍液成分在工藝範圍之内。

                    d、 嚴格控制鈍化液成分和鈍化工藝參數,例如:鈍化液濃度、鈍化液PH值、鈍化時間、鈍化溫度、鈍化後烘幹等。

                    e、 已在d中說到鈍化膜烘幹問題。

                    f、 注意電鍍車間環境,鍍件出槽處理後保存方面嚴格控制。

                    B、電鍍過程中出現的問題

                    一、 鑄鐵件較難沉積上鍍鋅層

                    原因分析:主要有一下幾個原因

                    1、 鑄鐵件碳含量高達2%以上的鐵碳合金,材料中隻有少量的碳與鐵形成固溶體,大多以石墨或者滲碳體的形式存在,降低了氫的析出電位,阻礙鋅的沉澱。

                    2、 鑄鐵件表面粗糙,含有大量縮孔、氣孔和砂眼,孔隙率高。

                    3、 有些工件表面未經加工,覆蓋一層氧化皮。

                    4、 酸洗過度,造成過腐蝕,則導緻析氫更加嚴重,阻礙鋅的沉澱。

                    解決辦法:

                    1、 利用噴砂代替強腐蝕:噴砂可以阻止酸洗液滲入疏松内孔中,可以避免發生過腐蝕。

                    2、 采用閃鍍(5倍—10倍的電流)先鍍上一薄層鋅,然後再3倍—5倍的電流加厚。

                    3、 以上兩種方法同時使用效果會更好。

                    二、沉積速度慢的原因及解決方法

                    原因分析:主要原因有以下幾點

                    1、 前處理不徹底,工件表面有氧化膜,影響鋅離子正常沉積。

                    2、 零件導電不良,電流在導線上有消耗,分配到工件表面的電流過小。

                    3、 高碳鋼、鑄鐵等零件表面含碳高,降低了氫的析出電位,使工件表面析氫加速,造成電流效率低。

                    4、 零件綁紮過密,鍍鋅時工件局部遭到屏蔽而導緻鍍層過薄。

                    5、 鍍液溫度偏低,電流效率相應降低。

                    6、 鍍液中添加含量偏低,影響了鍍液的分散能力。造成零件表面鍍層局部明顯的過薄。

                    7、 電流密度偏低影響沉積速度。

                    解決方法:加強前處理;注意電鍍挂具的導電和槽内分布;保持鍍液成分、溫度和電流密度處于規範和标準範圍内等。

                    三、鋅酸鹽鍍鋅液中鋅濃度快速下降的原因,如何處理?

                    原因分析:

                    1、 NaOH含量不足,造成鋅酸鹽水解作用加強,ZnOH沉澱。

                    2、 陽極鈍化與陽極電流效率過低。

                    解決辦法:

                    1、 向鍍液中加入NaOH,增加的工藝範圍之内。

                    2、 清理陽極并增大陽極面積。

                    四、鍍液中鋅含量酷快速累積和陽極鈍化的原因及解決方法

                    原因分析:這種故障産生的原因主要是陽極的問題。

                    1、 鍍液中NaOH含量偏高,鋅陽極化學溶解速度加快,造成鍍液中鋅離子增加很多,因為鋅酸鹽鍍鋅的陰極電流效率是比較低的,鋅的實際消耗量少于鋅陽極的溶解。

                    2、 鋅陽極的這種自然溶解而破壞了鍍液中NaOH和Zn的正常比例。

                    3、 引起陽極鈍化的原因是:鍍液中NaOH濃度過低、陽極面積過小。陽極:陰極=應不小于1.5:1,否則容易陽極鈍化。

                    4、 有些情況,鋅陽極表面出現了陽極鈍化現象,雖然鋅陽極鈍化能增加陰極極化,提高分散能力,但是鋅陽極的鈍化影響了鋅離子的溶解,使得鍍液中的鋅離子得不到補充,影響鋅的沉積速度。

                    解決辦法:

                    1、 分析鍍液成分,調整鍍液中NaOH的濃度正常;

                    2、 控制鋅陽極和不溶性鎳陽極的比例;

                    3、 停鍍時将鋅陽極從渡槽中取出,防止鍍液中鋅離子濃度增加。

                    五、鋅酸鹽滾鍍鋅,滾筒突然爆炸原因

                    原因分析:可能原因有如下幾點

                    1、 陰極大量析氫,鋅酸鹽鍍鋅的陰極電流效率比較低,一般在70%--80%,電鍍過程中産生許多氫氣,而這些氫氣又不能及時通過滾筒眼子排出,所以電鍍一段時間後,滾筒内部産生了大量的氫氣聚集。

                    2、 如果滾筒不是全浸式的,滾筒内部有空氣存在。

                    3、 若果陽極面積小,陽極電流密度大,是陽極發生鈍态,産生大量氧氣。

                    4、 氧氣、空氣、氫氣的混合,達到一定體積比例(爆炸極限),是滾筒有具備了爆炸的一個必要條件。

                    5、 鋅酸鹽鍍鋅液的電阻比較大,滾鍍時間一長,鍍液溫度就會升高,當溫度達到攝氏40度以上時,溫度高,滾鍍中摩擦易産生火花,火花是引起爆炸的必要條件。

                    6、 若果上述兩個條件具備,則會産生爆炸。

                    處理方法:

                    1、 采用全浸式的滾筒電鍍。

                    2、 若采用半浸式滾筒電鍍,每30min停止電鍍一會,讓滾筒内部聚集的氣體散發出去,然後繼續電鍍。

                    C、鍍鋅後出現的一些問題

                    一、 鍍層呈海綿狀

                    原因分析:當鋅酸鹽鍍鋅液中的添加劑含量不足時,鍍層有可能出現結晶粗糙。

                    解決辦法:一般根據生産過程中鍍層的質量,補加适量的添加劑;添加劑不宜過量加入,否則會出現鍍層發花、鈍化膜發霧、鍍層起泡、鍍層脆性增大、鍍層易變色、結合力降低等故障。

                    二、鍍層結合力差的原因及解決方法

                    原因分析:鍍層結合力差的原因有很多種,可能是一種原因引起,也可能是多種原因共同引起。

                    1) 工件除油不徹底:有人認為鋅酸鹽鍍液是堿性的,必定有除油能力,前處理可以馬虎一點,鍍液雖然是堿性的,但是當有油污的工件進入鍍槽後,在其與堿性物質起作用之前,鋅離子即搶先放電析出,鋅層沉積在薄層油膜上,結合力降低。

                    2) 鍍液表面浮遊油污:工件入槽後,被鍍液表面的油污和光亮劑分解産物組成的污物所包圍,從而引起鍍層脫皮。

                    3) 添加劑添加過量:一般情況下鋅酸鹽鍍鋅層的光亮度稍遜于氯化鉀鍍鋅,有時為了獲得更好的光亮鍍層,靠多加光亮劑來彌補,結果鍍層不但達不到預想的光亮度,而造成鍍層的結合力受到嚴重影響。

                    4) 工件鍍前在渡槽中停留時間過長:工件在渡槽中易産生表面鈍化,從而影響到鍍層的結合力。

                    5) 鍍層過厚:對于鍍鋅來講,鍍層過厚,鍍層的内應力和脆性增大,工件的邊緣部位的鍍層出現起泡,脫皮。所以一般鍍層的厚度宜控制在20um以内。

                    解決方法:這對上述原因,對于鍍層結合力的故障就可以采取相應的措施,例如:

                    1、 控制鍍液中添加劑、光亮劑的含量。

                    2、 控制工件在渡槽中不能停留時間過久。

                    3、 加強零件前處理,保持幹淨的零件表面。

                    4、 注意鍍液表面的潔淨等。

                    三、鋅酸鹽鍍鋅層起泡的原因分析和處理

                    原因分析:主要有以下幾個過程的處理不當造成鍍鋅層起泡。

                    1、 基材及前處理方面:

                    a、 基材是否有麻點、挂傷等狀況

                    b、 除油是否徹底,表面有無油污

                    c、 表面是都有氧化皮

                    d、 酸洗是否過度,造成過腐蝕等幾個方面。

                    2、 電鍍過程中引起的鍍層起泡的可能因素:

                    a、 挂具的浸塑層破損,造成挂具吃電流多,電流效率低,析氫造成鍍件表面有很多小氣泡

                    b、 鍍液中添加劑、光亮劑添加過量,鍍層内應力增加,導緻起泡

                    c、 鍍層中鉛、銅等雜質夾雜過多,造成鍍層與基材結合不良而起泡

                    d、 溫度太低,電流密度太大,導緻鍍層中夾雜有機雜質引起鍍層起泡。

                    3、 鍍後鈍化工序影響:

                    a、 鍍後出光、鈍化操作不當。

                    b、 出光、鈍化清洗不徹底,出光液、鈍化液殘留在鍍層内,烘幹老化也會引起鍍層起泡。

                    解決方法及采取措施:

                    1、 生産廠首先把好原料關,選用性能優良的鋅酸鹽鍍鋅原料和添加劑,并且在添加劑加入渡槽前先進性赫爾槽實驗。

                    2、 加強鍍鋅槽液的維護,嚴格控制添加劑及光亮劑的補充量,以 “少加勤加”為原則,或者根據赫爾槽實驗判斷補加量。

                    3、 将掉入槽内的零件及時撈出,銅挂鈎一律不能浸沒在鍍液中。

                    4、 檢查鋅陽極的純度,采用0#、1#鋅,不用2#鋅。

                    5、 嚴格按鋅酸鹽電鍍鋅工藝規程,控制電流密度和溫度,冬季适當加溫至攝氏15度以上,并盡可能的減少添加劑及光亮劑的用量,

                    6、 嚴格控制零件鍍鋅層的厚度,尤其是零件邊角的厚度太厚,特别容易發生鍍層起泡。

                    7、 定期對鍍液中的有機雜質和重金屬進行大處理。(雙氧水、鋅粉、小電流)

                    8、 加強後續處理,加強水洗,經常換清洗水。

                    9、 嚴格控制烘幹溫度,避免因鍍鋅層與基材因熱脹冷縮差異大而起泡。

                    10、注意周圍環境的影響。

                    11、設備方面的也應該經常檢修設備,避免帶來沒必要的影響。

                    四、鍍層有條紋和氣流裝

                    原因分析:

                    1、 陰極電流效率低,造成陰極大量析氫,鍍件表面有條紋或氣流裝。

                    2、 鍍液溫度低,陰極電流效率低。

                    解決辦法:

                    A、 合理設定電流密度,參考值:20度以下:0.8A/dm2;

                    20度以上:1.5A/dm2;

                    30度左右:1.5—2A/dm2.

                    B、 控制鍍液溫度在15度以上。

                    C、 适量加入表面活性劑,加速氫氣析出。



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