目前,我國電鍍行業產生的三廢已經成為我國危害環境的較大污發色處理染源。21世紀是環保的世紀,又是高科技的世紀,電鍍行業必須不斷地提高科技含量和消除對環境的污染,走可持續發展的道路。要防止環境污染,從污染源著手,把污染物消除在工藝中,在生產過程中減少污染物的排放,提高資源的綜合利用,實現清潔生產。電鍍行業主要存在以下幾個問題:行業缺乏發展戰略研究,企業沒有發展規劃;企業各自封陽極處理閉,生產工藝落後,設備簡單;無序競爭,盲目發展;員工素質低,隊伍不穩定;環保設施設備落後,處理效果不理想,運行率低。
電鍍企業實施清潔生產的途徑:(1)替代電鍍的清潔生產技術。隨著科學技術的迅猛發展,傳統的電鍍工藝已經不適應當今污染日益嚴重的環境了,有些高污染高排放的工藝必須淘汰,因此,替代電鍍的清潔技術不斷湧現,如:機械鍍、熱噴塗、真空蒸發鍍、離子鍍等。或可以引進國外一些先進達克羅(DACRO)塗層塗覆技術[1]等。

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電鍍鎳的不良主要在:前處理不良、有金硬陽處理屬雜質、硼酸含量太少、鍍液溫度太低都會導致電鍍鎳層出現針孔,而鍍液維護及嚴格控制流程是關鍵所在。解決好以下這“九”大故障,基本問題就控制住了。
1)麻坑(針孔)

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選擇電鍍電源設備有三個要求:第一,要符合電鍍工藝所要求的鋁表面處理規範,包括電源的功率大小、波形指標、電流電壓值可調範圍等;第二,是電源本身的可靠性能,這主要是指結構的合理性、安全陽極處理性以及線路特點、冷卻方式等;第三,電鍍要考慮其價格的性價比。

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當你需要高頻電鍍電源,去商店或者生產商選購的時候,電鍍你就會發現,高頻電鍍電源的種類真的很多,簡直是琳琅滿目。高頻電鍍電源用途廣,種類多,按照不同的分類方式分成多種類型,不同類型用途又不一樣。
1、按照冷卻方式可分為水冷式高頻電鍍電源和風冷式高頻電鍍電源;

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由於鍍鉻液、塑料電鍍前用的粗化液、銅及其合金的陽極處理拋光液等容易因各種金屬離子的積累及三價鉻的不斷攀升而老化,使用性能大大下降,需進行淨化處理。用傳統處理方法,污染大,運行復雜,費用大。通過采用隔膜電解處理,可有效去除溶液的金屬雜質及多余的三價鉻,采用專用助劑可有效去除特定離子如銅,多種方法結合既解決了污染問題又可節約生產成本。
鍍硬鉻時,為了提高鍍層與基體的結合力,常常需要對基體材料進行反向電流處理,此時一方面會有部分鐵隨之溶解進入鍍液中,且鍍層厚度越厚,需要處理的強度越強,時間也越長,產生的金屬鐵離子也越多。隨著時間的推移,金屬鐵離子的含量越來越高,此時鍍液的覆蓋能力越來越差,電壓也越來越高,電流效率隨著下降,三價鉻含量也會上升。裝飾鉻溶液中,由於多數采用含氟類添加劑,此類鍍液可以對底層的鍍鎳層等有效進行活化,以便於形成較為均勻的鍍鉻層。也正因為如此,活化溶解的鎳、銅或鐵等金屬離子也在鍍液中不斷積累,隨之操作範圍也變得越來越窄,高電流區域易燒焦。通常也只能通過去除部分鍍液,補充新配制鍍液的方法予以解決。

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用於鋁制品染色的染料品種繁多,依據不同用途和產品要求發色處理選擇適合的染料。如染料類別有酸性染料、酸性絡合染料、酸性媒介染料、直接染料、分散染料、可溶性還原染料、活性染料、堿性染料、醇溶染料、油溶染料等。根據它們的成分、溶解度、色牢度、上染率,消耗率,PH值等性能選擇性能相近的染料,並結合棕色的要求,最後選擇600灰色染料和900黃色染料按一定的比例進行混合,配槽濃度為:4。8g/L。混合前同樣濃度的600灰色染料PH值為:7。3,而900黃色陽極處理染料的PH值為:5。4,混合後的染料PH值為:6。2。在此染料配比條件下,鋁陽極氧化膜可以染出帶紅黃底色的棕色。
試驗材料是6063鋁合金,按照試樣制備→脫脂→兩級清洗→堿蝕→兩級清洗→出光→兩級清洗→陽極氧化→兩級清洗→混合染色→兩級清洗→封閉→兩級清洗→外觀和封孔質量檢測的工藝流程進行試驗。選用浸泡式脫脂,化學脫脂規範:硫酸濃度100~150g/L;電鍍AC脫脂劑濃度30~60g/L;溫度:20~30℃,處理時間:4~6分鐘。脫脂可以除掉鋁材表面的油污及洗脫自然氧化膜,如果脫脂處理不好,容易導致鋁材表面有油斑印和腐蝕點的產生而導致型材報廢。
堿蝕規範:氫氧化鈉濃度50~80g/L;ADD添加劑濃度10~30g/L;溫度:50~70℃,處理時間:鋁表面處理7~13分鐘。堿蝕時間的控制對染色後顏色的鮮艷度有很大的影響,當堿蝕時間過短,表面砂面小,光澤高,染色後,顏色過於鮮艷,達不到柔和光澤的效果;而當堿蝕時間過長,表面的砂面過大,又會導致表面顏色發暗發啞。硬陽處理所以在批量生產時,每一天需要根據當天堿槽的堿腐蝕速度,對照標准色板的砂面選擇具體的堿蝕時間,以達到最佳的表面效果。
電流密度的高低直接影響著氧化膜的孔徑結構和氧化膜孔的數量,當電流密度越高其孔徑就越大,反而氧化膜孔的數量就越小;反之,當電流密度越低其孔徑就越小,反而氧化膜孔的數量就越多。氧化膜孔的數量越多,染色速度會越快。也就是說,電流密度的高低直接影響染料的上色速度。我們在生產實踐中證實,當電流密度由0。8A/dm2增加到1。6A/dm2時,隨著電流密度升高,染料的上色速度減慢。根據顏色要求和考慮生產效率,選擇出對應的上色速度,最後確定電流密度為1。2A/dm2來生產,染色的色澤效果比較美觀。
在試驗中,氧化槽液溫度對染色的影響非常明顯,當溫度在18℃以下時其上色時間很長,甚至不能達到標准色板的底色要求或顏色深淺要求;而當溫度在21℃以上,其上色速度很快,染兩分鐘其顏色就出現紅黑底色,造成色差而需要返工。當溫度在18至21℃氧化時,染色時間在8至12分鐘,可以得到底色穩定的棕色。原因是氧化溫度升高,會對氧化膜的孔徑有擴孔作用,進而提高其對染料的吸附能力,所以在選擇好合適的電流密度後,也就是說定了氧化膜孔的數量,還需要確定適合的氧化溫度。通過多次對比試驗,最後將溫度定在18--21℃進行氧化。
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為了在五金系列產品的零部件的表面上得到附著良好的電鍍表面硬陽處理處理後的鍍層,電鍍前的預處理必須要嚴格、認真地操作,以便達到預處理的標准。一般來說要通過溶劑清洗將零件表面大量的油污大部分除去,如果有厚油或硬油膜,則要先用擦拭法或研磨法去除厚陽極處理的和硬的油層,然後再用三氯乙烷、四氯乙烯等溶劑用浸泡法或蒸氣法進一步除油。
第二部再進行下一個流程:中間除油,這個工藝流程就是堿液脫脂可以用浸泡法或噴射清洗的方法來最終完成。在電鍍前的堿液除油脫脂中使用的工藝條件要根據鍍件的材料及表面含油的情況而定,一般來說,鋼鐵等耐堿性材料的零件可使用強堿性清洗液,除油溫度也可以較高,以便提高除油的效率和速度,而對鋅、鋁、銅等材料的零件等不能使用氫氧化鈉等強堿性溶液,溫度也不能太高以免產生腐蝕,在使用硬水配制的酸堿洗液時,應加入絡合劑。
一般的堿液除油後,電鍍零部件的表面尚未達到表面處理要求的出貨標准,還電鍍必須進行電解脫脂處理工鋁表面處理藝後才能達到發色處理出貨要求或者進行下一個工序。
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在真空電鍍加工工作方式主要有兩種,真空蒸鍍與真鋁表面處理空濺鍍。下面簡單介紹一下這兩種方式。
真空蒸鍍是將工件裝入電鍍陽極處理機內,然後將室內空氣抽走,達電鍍到一定的真空度後,將室內的鎢絲通電加熱。當達到一定的溫度後,鎢絲上所放置的金屬絲氣化,然後隨著室內的工件的轉動均勻的沉積在工件表面,形成金屬膜。一般常見的電鍍用金屬有鋁、鎳、銅等等。但由於熔點,工藝控制等方面的原因,鍍鋁成為最流行的做法。
真空濺鍍主要利用輝光防電將氬氣AR離子撞擊硬陽處理靶材表面,靶材的原子被發色處理彈出而堆積在基板表面形成薄膜。濺鍍薄膜的性質、均勻度都比蒸鍍薄膜來得好,但是鍍膜速度卻比蒸鍍慢的多。新型的濺鍍設備幾乎都是用磁鐵將電子成螺旋狀運動以加速靶材周圍氬氣離子化,造成靶與氬氣離子間的撞擊幾率增加,提高濺鍍速率。
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隨著PVD電鍍技術應用的迅速推廣,吸引電鍍了國內外專家們和相關企業積極研發,至今無論是PVD沉積技術、PVD的制備工藝,還是PVD設備配套裝備與部件陽極處理,都有了長足的進步。
1。冷陰極電弧陰極電弧技術是在真空條件下,通過低電壓和高電流的弧光放電將靶材氣化、離化成等離子體狀態,從而實現薄膜材料的沉積。最近陰極電弧蒸發源有新的發展,主要是通過有效強制冷卻和電磁場獨特的設計,在兩者共同作用下,使靶材的離化率更高,薄膜性能更加優異。
2。磁過濾陰極弧配以高效的電磁過濾系統,將電弧產生的等離子體中的中性宏觀粒子、分子團等大顆粒過濾干淨,經磁過濾後沉積粒子的離化率達100%,因此制備的薄膜非常致密和平整光滑,具有抗腐蝕性能好,與基體的結合力更強。
3。柱狀或平面狀大面積電弧源保證高離化率的同時,減少大顆粒沉積的比例,達到既有好的附著力,又有較好的表面光潔度效果。
4。中頻磁控濺射增加離化率,減少電荷積累引起的異常放電,預防靶表面中毒現像,沉積工藝更鋁表面處理穩定。
5。全封閉非平衡磁控濺射通過全封閉非平衡電磁場的作用,極大地提高真空室內的離化率以及沉積速率,增強膜基結合力和薄膜沉積的均勻性。
6。脈衝高能窄峰直流濺射提高瞬間的轟擊能量和濺射靶材的離化率(高至50%~60%),接近電弧的離化率。通過電磁場的作用可以大大增加沉積離子的能量,從而改善膜層的結合力和致密性。
7。陽極層離子源輔助沉積提高轟擊清洗的質量,特別是可以實現對非導體的鍍前清洗,鍍膜時輔助沉積,提高沉積粒子的能量,改善膜層的結合力。
8。納米復合多層膜納米沉積技術,是塗層結構未來的發展方向,通過納米級厚度的不同成份沉積層復合結構膜,實現塗層性能的極大增強。
9。裝飾性雙色間鍍單一的顏色PVD塗層已滿足不了市場的需求,進而提出雙色間鍍的要求,這是裝飾塗層的發展方向,雙色間鍍的質量成為代表PVD加工企業的生產技術水平標志。
10。高能脈衝疊加直流偏壓減少工件的打火,增加沉積離子能量,增強膜基結合力,提高沉積速率。硬陽處理
11。超低溫捕集泵通過低溫冷凝效應,迅速捕集真空系統內的殘余氣體,特別是水蒸汽,大大縮短抽真空的時間,獲得潔淨的真空環境。
12。分子泵及深冷泵綠色環保,大大降低能耗,真空系統抽速穩定,鍍膜工藝穩定可靠,重現性好。深冷泵還可以抽排低飽和蒸汽壓等難發色處理抽氣體,保證真空系統的潔淨度。
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對於塑料電鍍件的外觀要求來說,表陽極處理面針孔與麻點是不能有的,特別是要求高點的潔具衛浴電鍍產品與汽車件電鍍產品,我們希望它是潔壁無瑕,任何哪性是微小的突點可點坑都是不容易讓人接受的,它電鍍們可不能與美人臉蛋上的“美人痣”相比哦。
既然是不能接受的,那麼我們要有辦法能防止它的產生。細說起來麻點與針孔是不同的,我們先要弄清楚了它們的區別,再找到它們的成因,進而有效的防止它們產生,達到無瑕疵電鍍加工的目的。
當然,每個有機鋁表面處理會產生麻點與針孔的鍍槽來說,麻點與針孔的形成是各有不同,就拿這個鎳缸的麻點與針孔來說說。
1、針孔與麻點在的形態上來看就有不同。
形態上看,鎳槽的針孔有類似“拖動”的痕跡,如同蝌蚪狀軌跡。
而鎳缸的麻點是大大小小不一的空穴或小孔,俗稱“針扎麻點”。
2,針孔與麻點的成因不同。
針孔的成硬陽處理因主要是發色處理鍍鎳液的潤濕性能不好,這時,電解過程中產生的氫氣泡不能迅速的脫離工件的表面,這時,只需加入合適的潤濕劑就能有效的抑制針孔的產生。
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