近來(lái)許多朋友來(lái)求助求助,希望了解:電鍍錫的應(yīng)用及操作技巧與不良現(xiàn)象解決方案。故分享我的一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn),希望給朋友們有幫助。
錫是一種銀白色的金屬,無(wú)毒,具有良好的焊接和延展性等,廣泛應(yīng)用電子、食品、汽車(chē)等工業(yè)。我們電鍍應(yīng)用中主要有:
1、裝飾性鍍錫,如做飾扣仿古銀,古錫,等其不含鎳易鍍厚的性能優(yōu)點(diǎn)許多微信上朋友都有這個(gè)鍍種,工藝普遍是用硫酸鹽體系鍍純錫,配方:硫酸亞錫20-40克每升;硫酸80-100毫升每升,開(kāi)缸劑與光亮劑少許,在這我們分享一個(gè)仿古錫染色配方:硝酸銅:20克。硫酸鎳:12 克。二氧化硒:1.6克。磷酸:12毫升。酒石酸鉀鈉:1克 。
2、電子封裝和電子線路板上鍍錫,這類(lèi)鍍錫都是鉛合金。因?yàn)殡娮赢a(chǎn)品都有可焊性要求,加入鉛具有低溫焊接、結(jié)合力高、不產(chǎn)生錫須等優(yōu)點(diǎn)。
3、甲基磺酸體系鍍錫。硫酸鹽鍍錫工藝的特點(diǎn)是溶液穩(wěn)定、鍍層光亮度高、鍍液電流效率高,操作簡(jiǎn)便,但是鍍液的分散能力差、二價(jià)錫不穩(wěn)定易水解這些缺點(diǎn)。再有近年來(lái),由于環(huán)保問(wèn)題鉛受到很大限制,而甲基磺酸體系以其沉積速率高,廢水容易處理等優(yōu)點(diǎn)基本上能解決上述問(wèn)題,具有很高的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值而被應(yīng)用到連續(xù)電鍍生產(chǎn)中。特別是近年來(lái)電鍍研究工作者在甲基磺酸鍍錫體系中加入銅金屬共沉積,有效解決焊接,電導(dǎo),耐高溫等要求,使此鍍種發(fā)展前景更好,我們也將會(huì)持續(xù)關(guān)注這個(gè)體系的最新進(jìn)展,在以后將與各位來(lái)探討?! ?br />
今天我們主要是探討各個(gè)電鍍廠應(yīng)用最多的:硫酸鹽鍍錫體系操作技巧與不良現(xiàn)象解決方案。
一、首先說(shuō)說(shuō)主鹽的影響
1、硫酸亞錫含量高時(shí)可用較大的電流密度,使沉積速度加快,含量過(guò)高會(huì)使鍍錫層粗糙。含量低時(shí),允許的陰極電流密度降低,鍍層容易燒焦,對(duì)形狀簡(jiǎn)單的零件可用硫酸亞錫含量低一些的鍍液。
2、硫酸可以增加鍍錫液的導(dǎo)電性能,促進(jìn)錫陽(yáng)極的溶解,并能抑制鍍液中二價(jià)錫的水解,硫酸含量過(guò)高會(huì)使陽(yáng)極溶解加快,使鍍液中錫含量增加,使鍍錫層粗糙。硫酸含量過(guò)低,會(huì)使鍍液分散能力下降,陰極電流密度降低,影響鍍錫層的光亮性,使二價(jià)錫容易水解,導(dǎo)致鍍液的渾濁。
二、這個(gè)鍍種大家在平臺(tái)上問(wèn)到到最多的是酸性鍍錫液的渾濁現(xiàn)象,這是因?yàn)殄円褐兴膬r(jià)錫不斷積累的原因
1、二價(jià)錫很不穩(wěn)定,不管在酸性還是堿性鍍錫液中都極易氧化生成四價(jià)錫,并且它不會(huì)自然沉淀, 很難用普通的過(guò)濾方法去除,特別當(dāng)鍍液溫度高、陰陽(yáng)極面積比例失調(diào)時(shí),更易產(chǎn)生,隨著其濃度增加,鍍液越來(lái)越混濁,粘性也越來(lái)越大、隨之電阻增加,槽電壓升高,分散能力和深鍍能力降低,另外因鍍液粘性所致溶液帶出量增加,損耗加大,對(duì)工件,特別是復(fù)雜工件清洗很麻煩。在電沉積時(shí)、這些膠狀物會(huì)承隨錫離子一起沉積到鍍層中去,使鍍層變色與變脆,也影響鍍層的可焊性。
2、如何減少四價(jià)錫的產(chǎn)生
A.控制酸性鍍錫操作溫度,最好在20℃左右。隨著溫度升高,鍍錫液產(chǎn)生四價(jià)錫的速度加快。
B.控制陽(yáng)極面積,不能太小或陽(yáng)極電流不能太大。這是因?yàn)檫^(guò)高的電流密度陽(yáng)極表面會(huì)過(guò)鈍化而發(fā)黑,陽(yáng)極鈍化后,陽(yáng)極溶解緩慢,生成氧氣析出,使二價(jià)錫氧化成四價(jià)……在這邊我們?cè)俑嬖V大家一點(diǎn),長(zhǎng)時(shí)間不生產(chǎn)時(shí)要將錫析陽(yáng)析提出缸外。
C.控制硫酸含量為了防止錫水解,生產(chǎn)中硫酸亞錫與硫酸的重量比維持在1:3至4之間,且應(yīng)常分析并調(diào)整硫酸含量在正常范圍內(nèi)。
3、解決鍍液渾濁沉淀的方法,目前普遍都便用專(zhuān)用凝聚劑,多為聚丙烯酰銨類(lèi)的。
三、可焊性不佳的問(wèn)題
1、可含少量鉛,前面我們有講錫鉛鍍層的可焊性較純錫要好含3%以上鉛的錫鍍層可焊性好且不會(huì)長(zhǎng)錫須。
2、鍍后處理不佳,鍍層表面殘留的鍍液清洗不凈與錫鍍層在存放和轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中遭受氧化和污染,都將直接影響其可焊性,依我們樂(lè)將團(tuán)隊(duì)經(jīng)驗(yàn)可在鍍后用百份之5磷酸三鈉浸泡清洗殘留鍍液中和處理,也能提高工件的防變色能力。
3、鍍層有銅雜質(zhì),如陽(yáng)極銅桿,銅工件掉入缸等溶解后銅雜質(zhì)會(huì)影響其可焊性四.鍍層光亮度差、結(jié)晶粗糙。
a.硫酸亞錫純度不足。硫酸亞錫必須要用分析純的,依我們樂(lè)將團(tuán)隊(duì)經(jīng)驗(yàn)使用前要觀察表面顏色,如見(jiàn)有泛黃則不可使用,這是二價(jià)錫被氧化成四價(jià)錫的結(jié)果。四價(jià)錫極易水解而生成偏錫酸,鍍液配成后變?yōu)闇啙?。積累淤渣,電流效率也會(huì)隨之下降,此時(shí)所獲鍍層灰暗發(fā)霧,結(jié)晶粗糙、疏松。
b.硫酸純度要求。硫酸也要用分析純的,工業(yè)級(jí)硫酸中含有對(duì)鍍液有害的多種雜質(zhì)。
c.水質(zhì)純度要求。自來(lái)水中含有氯、鈣、鎂等多種對(duì)鍍液有害的離子,這些離子被吸附在鍍層中時(shí),即會(huì)影響鍍層的光亮度,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)影響鍍層的焊接性能,故配制鍍液時(shí)一定要用去離子水。
4、陽(yáng)極錫板要求采用含錫量>99.97%的鑄造滾軋錫,陽(yáng)極最好采用耐酸的陽(yáng)極袋包好。
5、有機(jī)質(zhì)多,由添加劑分解物形成(其中也不排除隨工件的帶入),這時(shí)溶液的黏度也會(huì)隨之增加,鍍層出現(xiàn)結(jié)晶粗糙,有條紋和針孔,脆性增大、結(jié)合力降低等現(xiàn)象。為避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn),溶液經(jīng)一定時(shí)間使用之后需進(jìn)行一次活性炭吸附,然后進(jìn)行過(guò)濾凈化處理,使溶液中過(guò)高的有機(jī)雜質(zhì)及時(shí)除去。
6、下缸前最好用稀硫酸溶液活化。若用鹽酸溶液,需要洗凈后再電鍍。對(duì)于加工的黃銅零件,應(yīng)該預(yù)鍍一層鎳或紫銅作為阻擋層(打底),這對(duì)于滾鍍尤其重要,否則鍍層受到高溫時(shí)(150℃以上)容易起泡;對(duì)于掛鍍,不一定要預(yù)鍍阻擋層,但鍍件入槽時(shí)需要沖擊電流,以免加工的黃銅零件在強(qiáng)酸性鍍液中發(fā)生局部化學(xué)腐蝕。
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