酸性鍍銅添加劑是多種有機(jī)化合物的組合,在電鍍過程中通過特性吸附,可有效增大陰極極化,使結(jié)晶細(xì)化,改善光亮度和整平性;鍍銅溶液在沒有任何添加劑的情況下,得不到光亮、整平、且具有優(yōu)良機(jī)械性能的鍍層,添加劑的消耗主要是通過電鍍過程中陽(yáng)極氧化、高溫分解、陰極還原變性、吸附帶出等方式消耗;添加劑在鍍液中的作用如同中藥配方,各種成分恰到好處的使用才能發(fā)揮最大功效,使用過量也會(huì)造成藥物中毒,所以在電鍍過程中控制添加劑消耗量的平衡至關(guān)重要,又因添加劑消耗量受工藝條件、輥筒規(guī)格、設(shè)備等的綜合影響較大,所以在生產(chǎn)中控制好添加劑各種成分的平衡就比較難,現(xiàn)將添加劑的消耗量與工藝條件的關(guān)系總結(jié)如下,僅供參考。
1、陰極電流密度
陰極電流密度過小,電鍍過程中極化過電位就低,會(huì)造成添加劑中某些成分消耗量減少,使其在鍍液中積累,當(dāng)超過上限值便會(huì)引發(fā)質(zhì)量問題,因此要嚴(yán)格控制電流密度在工藝范圍,同時(shí)建議非半浸鍍槽應(yīng)準(zhǔn)確計(jì)算在鍍面積,保證電流密度不要太低;
2、陽(yáng)極電流密度
陽(yáng)極電流密度的大小直接影響陽(yáng)極極化電位的高低,陽(yáng)極極化電位高,添加劑被氧化的量就多,但所有添加劑組分的抗氧化能力存在差異,致使消耗的量也不會(huì)成比例,所以就會(huì)出現(xiàn)比例失調(diào)的情況;因此陽(yáng)極面積不宜過小,銅球應(yīng)及時(shí)補(bǔ)加,避免因陽(yáng)極電流密度過大造成某些成分消耗量增大,出現(xiàn)質(zhì)量問題;
3、陰陽(yáng)極面積比
前面兩個(gè)方面的問題大體說明了陰陽(yáng)極面積比例的重要性,如果陰陽(yáng)極面積比例差異過大,即便是將陰極電流密度控制的再好,但陽(yáng)極上的電流密度也會(huì)偏離正常的工藝要求,會(huì)使添加劑中的部分成分消耗過量增大或積累,造成比例失調(diào);
4、溫度
溫度是添加劑消耗量的重要控制因素,溫度高會(huì)使添加劑中的某些成分分解過快,消耗量增大;
溫度低添加劑消耗量會(huì)減少,但所有成分因抗高溫能力不同并非同步減少,容易造成某些成分積累,所以利用降低溫度減少添加劑消耗量的方法是不可取的;
5、鍍液成分
鍍液成分是決定得到優(yōu)良鍍層的基礎(chǔ),如果沒有正常的鍍液組分,再好的添加劑也發(fā)揮不了作用,比如鍍液中硫酸銅的濃度低,會(huì)增大陰極極化,會(huì)使容易在陰極表面還原變性的添加劑組分消耗過快,所以保證鍍液成分在工藝范圍內(nèi)尤為重要;
6、浸入面積
此項(xiàng)問題直接決定實(shí)際電流的大小,如果實(shí)際電流計(jì)算不夠準(zhǔn)確,自然會(huì)影響添加劑的消耗量;因此建議客戶要么用半浸工藝,要么用全浸;否則鍍液的穩(wěn)定性得不到保障,除非設(shè)備裝有相關(guān)程序,能夠準(zhǔn)確計(jì)算在鍍面積;
7、轉(zhuǎn)速
轉(zhuǎn)速過快會(huì)使添加劑在陰極表面的吸附變得困難,同時(shí)強(qiáng)烈的攪拌會(huì)使陰極的極化度降低,促使添加劑的消耗量減少。
綜上所述,影響添加劑消耗量的因素較多,并且每種組分在電鍍過程中的消耗途徑不完全一樣,所以添加劑中間體的組合要有一定的使用范圍,但并非是無限制的,因此生產(chǎn)使用過程中應(yīng)盡量將鍍液的成分和生產(chǎn)條件穩(wěn)定在工藝要求的范圍內(nèi),才能保證生產(chǎn)過程的穩(wěn)定和生產(chǎn)的順暢。
同時(shí)建議各制版廠家,注意以下工藝參數(shù)的控制,對(duì)穩(wěn)定電鍍工藝較為重要:
1、電流密度
標(biāo)準(zhǔn)半浸工藝不能低于18A/dm2;非半浸(超過半浸)工藝應(yīng)準(zhǔn)確計(jì)算實(shí)際浸入鍍液的面積,電流密度不能低于:14A/dm2,否則會(huì)造成添加劑消耗不平衡,出現(xiàn)質(zhì)量問題;
2、鍍液的溫度
鍍液溫度應(yīng)嚴(yán)格控制在39—41℃;過高會(huì)造成添加劑分解,過低會(huì)造成添加劑積累,兩種情況都會(huì)造成添加劑組分失衡;
3、版輥轉(zhuǎn)速
版輥轉(zhuǎn)動(dòng)線速應(yīng)控制在0.8—1.5m/s;因設(shè)備顯示速度和實(shí)際有一定誤差,應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn);
4、上液泵流量
上液泵流量不能低于10噸/H;因過濾芯的堵塞會(huì)使過濾機(jī)的流量減小,應(yīng)定期、及時(shí)進(jìn)行更換,周期不應(yīng)超高30天;
5、陰陽(yáng)極距離
陰陽(yáng)極距離應(yīng)控制在40-80mm,即能有效節(jié)約能耗,又不會(huì)影響電鍍質(zhì)量;
6、陽(yáng)極面積
保證陽(yáng)極面積:陰極面積在1.5-2:1的范圍內(nèi);過小的陽(yáng)極面積會(huì)造成添加劑相關(guān)組分消耗量增大、鍍液組分失調(diào);一般而言要保持銅球與液面平齊;陽(yáng)極應(yīng)定期沖洗,防止銅球?qū)щ姴涣?,同時(shí)避免脫落的陽(yáng)極雜質(zhì)污染鍍液,周期不應(yīng)超過一周;
7、通電時(shí)間
版輥入槽后不宜浸泡過長(zhǎng)時(shí)間,因現(xiàn)在鍍鎳層較薄,建議通電時(shí)間為:版面接觸液面后10-20S;
8、初始電流
初始電流應(yīng)設(shè)置在0.5-0.6的范圍內(nèi),可以防止通電初始階段版面發(fā)黑的情況;
9、鍍液成分
鍍液中波美度控制范圍19-23Beo,硫酸銅濃度控制范圍180-230g/L,硫酸含量控制范圍50-60g/L,氯離子控制范圍100-150ppm;
建議鍍液每天加水最少一次,鍍液化驗(yàn)每周兩次,并及時(shí)定量調(diào)整;
10、添加劑補(bǔ)充量
1#添加劑補(bǔ)充量按60-70ml/KAH補(bǔ)充,2#添加劑在保證版面整平性的狀態(tài)下按65-75ml/KAH補(bǔ)充量添加;應(yīng)每天測(cè)試各鍍槽版輥硬度,及時(shí)把握鍍液狀態(tài),并總結(jié)規(guī)律,選擇適合貴公司的添加劑消耗量、消耗比例;每周應(yīng)校準(zhǔn)一次添加劑泵,并在添加劑儲(chǔ)備桶上標(biāo)記刻度,每天檢查消耗AH量與添加劑的補(bǔ)充是否平衡。
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