一種銅錫合金無氰無鎳電鍍方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種塑膠工件表面電鍍處理的方法，特別是涉及了一種銅錫合金無氰無鎳電鍍方法。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)歐盟Nickel Release Directive，94/27/EC文件指示，產(chǎn)品需經(jīng)SGS認(rèn)證，如果超過歐盟94/27/EC指令要求的鎳釋放標(biāo)準(zhǔn)(Nickel Release Directive),不利于市場(chǎng)及出口業(yè)務(wù)拓展。為減少鎳對(duì)人體的毒害，采用無氰無鎳等電鍍方法變成一種趨勢(shì)。目前現(xiàn)有技術(shù)中的“酸銅+鉻”工藝方法，其銅與鉻之間沒有過度層，鉻的厚度較低且內(nèi)應(yīng)力較大，直接電鍍?cè)阢~層上很容易出現(xiàn)裂痕，沒有抗腐蝕性能，硬度過低，耐磨差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種銅錫合金無氰無鎳電鍍方法，基于電鍍件上進(jìn)行無磷除油、化學(xué)銅、無氰預(yù)鍍銅、硫酸鹽鍍銅、無氰銅錫合金、無鉛鍍鉻，符合國(guó)家對(duì)建立環(huán)保工業(yè)和集約型經(jīng)濟(jì)的要求，且生產(chǎn)中不含有致癌物質(zhì)，進(jìn)一步降低環(huán)境污染。
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
一種銅錫合金無氰無鎳電鍍方法，該方法為“鍍銅+無氰銅錫合金+鍍鉻”的工藝方法，具體由基體材料的表面活化處理(除油一粗化一中和一沉鈀一解膠)、化學(xué)鍍銅、無氰電鍍銅、硫酸鹽電鍍銅、無氰電鍍銅錫合金、無鉛電鍍鉻組成。該電鍍方法具體包括如下步驟:所述除油為基于塑膠工件上進(jìn)一步在塑膠成型上預(yù)鍍處理徹底去除成型當(dāng)中依附的脫模機(jī)成分。所述除油用到的溶液為無磷除油添加劑10~20ml/l，除油溫度50~60° C，除油時(shí)間3~5min ；
所述粗化是為了使塑膠工件表面粗糙化，促使表面達(dá)到親水效果。所述粗化用到的溶液為鉻酐380~420g/l，硫酸390~430g/l ;粗化溫度65~75° C，粗化時(shí)間8~12min ；
所述中和是為了使殘留在塑膠工件上的鉻酸分解，不至于造成污染及表面漏鍍。所述中和用到的溶液為亞硫酸鈉2~5g/l ;中和溫度為常溫，中和時(shí)間3~5min ；
所述沉鈀是為了使塑膠工件表面沉積一層膠體鈀，為沉積化學(xué)鍍銅做好催化準(zhǔn)備。所述沉鈀用到的溶液為膠體鈀1~5%，鹽酸120~150g/l ;氯化亞錫2~5g/l ;沉鈀溫度20-30° C，沉鈀時(shí)間 2~5min ;
所述解膠是為了去除塑膠工件上殘留的二價(jià)錫，使金屬鈀裸露于表面。所述解膠用到的溶液為氫氧化鈉2~5g/l ;解膠溫度為常溫,解膠時(shí)間l~3min。
[0005]所述化學(xué)鍍用于賦予塑膠工件銅沉積層，以便塑膠工件在后電鍍工序中有導(dǎo)電功能。所述化學(xué)鍍的鍍液為銅2.5-3.5g/l，氫氧化鈉3.5-4.5g/l，甲醛35~4.5g/l ;電鍍工藝為PH值10~13，電鍍溫度40~50° C，電鍍時(shí)間5~10min ;其鍍層厚度低于I μ m。
[0006]所述無氰電鍍銅是為了塑膠工件具有較好的深鍍功能且避免少數(shù)的不導(dǎo)電現(xiàn)象產(chǎn)生。所述無氰電鍍銅的電鍍液為焦磷酸銅10~20g/l，焦磷酸鈉230~280g/l ;所述無氰電鍍銅的電鍍工藝為PH值8.5-9.5,電鍍電壓1.5~2.5V，電鍍電流30~80A，電鍍溫度50-60° C，電鍍時(shí)間3~5min ;其鍍層厚度為0.5-2 μ m。
[0007]所述硫酸鹽電鍍銅中酸鹽鍍銅成分簡(jiǎn)單、整平性好、電流效率高、沉積速率快、鍍層柔韌光亮，可以覆蓋塑膠工件上的缺陷。所述硫酸鹽電鍍銅的電鍍液為硫酸銅180~220g/l，硫酸68~72g/l ;電鍍工藝為電鍍電壓2.5-4.5V，電鍍電流100~200A，電鍍溫度20-30° C，電鍍時(shí)間20~30min ;其鍍層厚度為10~40 μ m。
[0008]所述無氰電鍍銅錫合金采用無氰銅錫合金替代鎳層電鍍，鍍液中不含氰化物，不含鎳離子，與鉻層完美結(jié)增強(qiáng)抗腐蝕能力。所述無氰電鍍銅錫合金的電鍍液為焦磷酸鉀240~280g/l，焦磷酸銅12~17g/l，錫酸鈉10~20g/l ;所述無氰電鍍銅錫合金的電鍍工藝為PH值8.5-9.5，電鍍電壓1.5-2.5V，電鍍電流10~30A，電鍍溫度20~30 ° C，電鍍時(shí)間10~20min ;其鍍層厚度為1~10 μ m。
[0009]所述無鉛電鍍鉻顏色純正，外觀良好，耐熱、耐光、穩(wěn)定性強(qiáng)、耐腐蝕。所述無鉛電鍍鉻的電鍍液為三價(jià)鉻20~24g/l，硼酸65~85g/l ;所述無鉛電鍍鉻的電鍍工藝為PH值2.5-3.5，電鍍電壓7.0-10.0V,電鍍電流300~600A，電鍍溫度40~50° C，電鍍時(shí)間2~5min ；其鍍層厚度小于1.0 μ m。
[0010]本發(fā)明具有如下有益效果:本方法具有無氰無鎳無鉛等污染物或致癌物，對(duì)人體不產(chǎn)生傷害，特別是需要與皮膚接觸的工件。本發(fā)明基于傳統(tǒng)電鍍工藝上，為減少鎳對(duì)人體的毒害，采用了銅錫合金替代鎳鍍層的方法，該方法制得的產(chǎn)品通過歐盟94/27/EC指令要求的鎳釋放標(biāo)準(zhǔn)(Nickel Release Directive),有助于市場(chǎng)及出口業(yè)務(wù)拓展?？梢愿鶕?jù)不同產(chǎn)品設(shè)計(jì)不同的工藝流程及參數(shù)，結(jié)合不同的電鍍表層，呈現(xiàn)各種色澤絢麗飽滿、有層次感強(qiáng)、美觀大方、耐熱耐磨、抗腐蝕、高硬度的產(chǎn)品。
【具體實(shí)施方式】
[0011 ] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0012]實(shí)施例1
一種銅錫合金無氰無鎳電鍍方法，該電鍍方法具體包括如下步驟:
(O除油:所述除油用到的溶液為無磷除油添加劑10ml/l，除油溫度50° C，除油時(shí)間3min ；
(2)粗化:所述粗化用到的溶液為鉻酐380g/l、硫酸390g/l;粗化溫度65° C，粗化時(shí)間 8min ；
(3)中和:所述中和用到的溶液為亞硫酸納2g/l;在常溫中和處理，時(shí)間為3min ；
(4)沉鈀:所述沉鈀用到的溶液為膠體鈀1%，鹽酸120g/l;氯化亞錫2g/l ;沉鈀溫度30。C，時(shí)間 2min;
(5)解膠:所述解膠用到的溶液為氫氧化鈉2g/l;常溫下進(jìn)行解膠，時(shí)間為Imin ；
(6)化學(xué)鍍:所述化學(xué)鍍的鍍液為銅2.5g/l，氫氧化鈉3.5g/l，甲醛3.5g/l ;電鍍工藝為電鍍溫度40° C，電鍍時(shí)間5min ;PH值10~13 ;其鍍層厚度為I μ m ;
(7)無氰電鍍銅:所述無氰電鍍銅的電鍍液為焦磷酸銅10g/l、焦磷酸鈉230g/l;電鍍工藝為:電鍍電壓1.5V，電鍍電流30A,電鍍溫度50。C，電鍍時(shí)間3min ；PH值8.5-9.5 ;其鍍層厚度為0.5 μ m ;
(8)硫酸鹽電鍍銅:所述硫酸鹽電鍍銅的電鍍液為硫酸銅180g/l、硫酸68g/l;電鍍工藝為:電鍍電壓2.5V，電鍍電流100A，電鍍溫度20° C，電鍍時(shí)間20min ;其鍍層厚度為10 μ m ；
(9)無氰電鍍銅錫合金:所述無氰電鍍銅錫合金的電鍍液為焦磷酸鉀240g/l，焦磷酸銅12g/l，錫酸鈉10g/l ;電鍍工藝為電鍍電壓1.5V，電鍍電流20A，電鍍溫度20° C，電鍍時(shí)間1min ；PH值8.5-9.5 ;其鍍層厚度為2 μ m ;
(10)無鉛電鍍鉻:所述無鉛電鍍鉻的電鍍液為三價(jià)鉻20g/l、硼酸65g/l;電鍍工藝為電鍍電壓7.0V,電鍍電流600A，電鍍溫度40° C，電鍍時(shí)間2min ;PH值2.5-3.5，其鍍層厚度為0.8 μ m。
[0013]實(shí)施例2
一種銅錫合金無氰無鎳電鍍方法，該電鍍方法具體包括如下步驟:
(O除油:所述除油用到的溶液為無磷除油添加劑15ml/l，除油溫度55° C，除油時(shí)間4min ；
(2)粗化:所述粗化用到的溶液為鉻酐400g/l、硫酸410g/l;粗化溫度70° C，粗化時(shí)間 1min ；
(3)中和:所述中和用到的溶液為碳酸納3g/l;在常溫中和處理，時(shí)間為4min ；
(4)沉鈀:所述沉鈀用到的溶液為膠體鈀3%，鹽酸150g/l;氯化亞錫3g/l ;沉鈀溫度20。C，時(shí)間 3min;
(5)解膠:所述解膠用到的溶液為氫氧化鈉4g/l;常溫下進(jìn)行解膠，時(shí)間為2min ；
(6)化學(xué)鍍:所述化學(xué)鍍的鍍液為銅3g/l，氫氧化鈉3g/l，甲醛4g/l;電鍍工藝為電鍍溫度45。C，電鍍時(shí)間8min ；PH值10-13 ;其鍍層厚度為0.8 μ m ；
(7)無氰電鍍銅:所述無氰電鍍銅的電鍍液為焦磷酸銅15g/l、焦磷酸鈉250g/l;電鍍工藝為:電鍍電壓2.0V,電鍍電流50A,電鍍溫度55。C，電鍍時(shí)間4min ；PH值8.5-9.5 ;其鍍層厚度為Iym;
(8)硫酸鹽電鍍銅:所述硫酸鹽電鍍銅的電鍍液為硫酸銅200g/l、硫酸70g/l;電鍍工藝為:電鍍電壓3V，電鍍電流150A，電鍍溫度25° C，電鍍時(shí)間25min ;其鍍層厚度為20 μ m ；
(9)無氰電鍍銅錫合金:所述無氰電鍍銅錫合金的電鍍液為焦磷酸鉀260g/l，焦磷酸銅15g/l，錫酸鈉15g/l ;電鍍工藝為電鍍電壓2.0V,電鍍電流15A，電鍍溫度25° C，電鍍時(shí)間15min ；PH值8.5-9.5 ;其鍍層厚度為I μ m ;
(10)無鉛電鍍鉻:所述無鉛電鍍鉻的電鍍液為三價(jià)鉻22g/l、硼酸75g/l;電鍍工藝為電鍍電壓10.0V,電鍍電流450A，電鍍溫度45° C，電鍍時(shí)間4min ;PH值2.5-3.5，其鍍層厚度為1.0 μ m。
[0014]實(shí)施例3
一種銅錫合金無氰無鎳電鍍方法，該電鍍方法具體包括如下步驟:
(1)除油:所述除油用到的溶液為無磷除油添加劑20ml/l，除油溫度60°C，除油時(shí)間5min ；
(2)粗化:所述粗化用到的溶液為鉻酐420g/l、硫