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电镀前处理的重要性


1镀前处理概述
从工序上区分,电镀加工门类可分为镀前处理、电镀和镀后处理三大部分。镀后处理不是所有电镀加工都必须的工序,但镀前处理却是任何电镀都不可缺少的。从统计资料分析,现代电镀认为40%的不合格品都来自于不良的镀前处理。因此,越来越多的电质量管理者关注如何加强镀前处理。

生产实践中有不少人对除油基本原理缺乏了解,操作过程中出现了一些低级错误。所以要说一下最基本的一些前处理知识。

2油污的来源及分类
印版表面总是或多或少地存在油污,其主要来源有:

(1)钢板表面的防蚀保护。
对于易受大气腐蚀的钢板,为增强其存放期间的防蚀性,出厂时要涂覆防锈油脂。典型的例子是冷轧薄钢板(板材或成卷带钢),多要涂覆防锈油脂,贴防锈纸甚至塑料胶膜等。所以冷轧钢板往往油多锈少,彻底除油成为主要的镀前处理工序。实践发现,不同钢材生产厂家所涂防锈油脂不一样,制成后又难以电解除油;而化学除油时,对某一类防锈油脂去除效果好的配方,对另一类防锈油脂的去除效果则未必理想。

若材料存放时间过久,防锈油干固后去除更为困难。因而对这类材质工件的除油,有时很费脑筋,需一定的知识与实验。

(2)机械加工引入的油污。
在对材料进行车、磨等机加工时,为保证加工性、延长加工刀具等的使用寿命,如车过程中对刀具降温的皂化液,磨版过程中的皂化液。镀铬前电雕涂的白油,洗版用的汽油,铜抛光过程目前多采用油性抛光膏,如果雕版前洗不干净,就会在铬前要去除。

(3)操作污染。
在周转、装挂版辊时,工具、手套、汗手摆弄版辊时,也附着油污。有时先作酸洗,酸洗液或清洗水表面的油膜也会附在工件上。

油污的分类
不同性质的油污要采用不同的去油方式与方法来去除,才能取得良好效果。从性质上分,油可分为两大类:皂化类油与非皂化类油。从石油、煤等地下矿产物提炼、裂解产生的矿物油,如汽油、煤油、柴油、机油、凡士林、沥青、煤焦油等,其主要成分为碳氢化合物,它们不与碱发生皂化反应,因此称为非皂化类油。

皂化反应通常指的是碱(通常为强碱)和酯反应,而生产出醇和羧酸盐,尤指油脂和碱反应。

狭义的讲,皂化反应仅限于油脂与氢氧化钠或氢氧化钾混合,得到 高级脂肪酸的钠/钾盐和甘油的反应。这个反应是制造肥皂流程中的一步,因此而得名。它的化学反应机制于1823年被法国科学家Eugène Chevreul发现。
皂化反应除常见的油脂与氢氧化钠反应外,还有油脂与浓氨水的反应。

制件上往往同时含有两类油。目前,矿物油类在工农业生产及日常生活中应用日广,在油污中所占比例更大,而动植物油则主要用作食用油。

3除油液中必备的两大组分由于实际版辊上总是同时存在皂化类与非皂化类油污,因此除油液中必须同时含有能去除这两类油污的两种组分。

碱类物质
碱类物质对去除皂化类油的效果较好,分为强碱与弱碱两类。

强碱类
强碱类物质碱性强,用量少。最常用的是氢氧化钠,俗称苛性钠、烧碱、火碱,皮肤接触时有热烫的感觉。苛性钠有用铁桶装的固体碱(称为“桶碱”),用塑料袋装的片状物(称为“片碱”),以及杂质多的溶液(称为“液碱”)。桶碱相对便宜,但用时要先捣碎,较为麻烦。碱应密封保存,否则很易潮解,其与空气中二氧化碳反应会部分转化为碳酸钠。

弱碱类
弱碱类从分子结构看多为盐类,它们溶于水后因水解反应而显碱性。

碱类物质还有利于钢辊在除油时处于钝化态,具有一定的短暂防蚀功能。电解除油液中含有碱类物质,可提高除油液的电导率。现在用电解除油的版厂较少。

表面活性剂
工件表面的油污常以矿物油居多,而它们不与碱类发生皂化反应,难以用碱直接去除,只能借表面活性剂的乳化作用(乳化作用是将一种液体分散到第二种不相溶的液体中去的过程.最大一类的乳化剂是肥皂,去污粉和其他化合物,其基本构造系末端是极性基团的烷烃链.)来去除。表面活性剂的润湿、渗透、分散等能力也可加快除油速度。乳化作用对皂化类油也有去除作用。故表面活性剂是除油液的必备组分。皂化反应生成的肥皂也是一种表面活性剂,但其作用很有限。

如今,不少除油剂(粉)的实际成分主要是经筛选后复配的表面活性剂,有些还加有弱碱类物质。除油液中只加碱而不加入表面活性剂,除油效果会很差。

其他物质
水玻璃(硅酸钠)
水玻璃过去广泛用作除油液的组分之一,它既具有碱性,又有表面活性作用,但现今均不主张采用。原因是除油后若不用热水洗(现不少厂都去掉了该工序,特别是采用电加热的)再冷水洗,稍未洗净,在下一步活化时硅酸钠会与酸反应生成附着牢固的硅胶,从而影响镀层的结合力。

辅助类物质
采用三聚磷酸钠或多聚磷酸钠部分代替磷酸三钠,除油效果更好。在对铝件、锌压铸件除油时,加入适量的焦磷酸钠、葡萄糖酸钠,也能获得更好的效果。

我们常用的运城盐化的金性净洗剂的主要成份是:有机物:脂肪醇聚氧乙烯醚,仲烷基磺酸钠,壬基酚聚氧乙烯醚 无机物:硫酸钠,硅酸钠,碳酸钠,磷酸钠

4除油方法
有机溶剂除油
利用对油污有溶解作用的汽油、煤油、酒精、三氯乙烯、四氯化碳、氟里昂等进行浸泡、擦洗,对两类油污均有去除作用。但有机溶剂价格贵、易挥发,多数具有易燃性,现已较少采用。。

手工抹油
对于大件(如长轴件镀硬铬),有时仍采用手工抹油。最省的方法是沾水泥浆擦抹,既带碱性又有机械作用。但应注意冲洗后再抹净表面的水泥,否则,一是水泥带入镀槽有害,二是镀层易发花甚至麻砂。

化学除油
置于加温的化学除油液中浸洗或煮,则为化学除油。一般来说,液温越高,除油效果越好。所谓的“室温除油剂”,液温低时也应加热。原因是静置条件下传质主要靠扩散作用,液温低时传质效果不好;加热时,除油液的热运动更有助于对流传质。

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