鍍鋅層彩色鈍化,是通過以鉻酐、硫酸、硝酸等成分進行化學(xué)處理,讓表面得到一層薄膜,面對其過程產(chǎn)生的問題,下文分享了一些解決措施
鈍化膜具有下列功能:
(1)、提高了鋅鍍層的抗大氣、二氧化碳、水蒸氣腐蝕的作用。
(2)、改善外觀色彩,有一定的裝飾效果。
目前鈍化多采用低鉻鈍化工藝,按工藝配方濃度只占原配方濃度的1/30~1/50,大大減輕了對環(huán)境的污染和原材料的消耗,但對熟練掌握技巧、維護溶液正常運行也提出了新的要求。操作稍有不慎極易出現(xiàn)差錯,并予以高度重視。
1、鈍化膜易脫落
除了鈍化溶液中硫酸濃度失調(diào)和鍍件表面附有殘留的添加劑未能徹底除盡之外,操作不當也會造成鈍化膜脫落,例如:
(1)、鈍化后在未經(jīng)干燥之前碰到過物體;
(2)、鈍化后未經(jīng)吹、晾干之前直接進入烘箱烘烤;
(3)、在高濕度條件下未能及時晾干;
(4)、晾曬時鍍件的下端及孔眼等處的積水未能及時除去;
(5)、二次鈍化件,即鈍化后自認膜層色澤欠佳再經(jīng)補鈍化的零件發(fā)生脫膜;
(6)、經(jīng)鈍化并沖洗干凈后,有時工件雖經(jīng)晾干,但又受到掛具上流下的水所潤濕而發(fā)生部分膜層脫落;
(7)、鈍化溶液溫度過高,鈍化時間過長而引起的膜層過厚,影響到膜層的結(jié)合力。
對于氯化鉀光亮鍍鋅件若鈍化之前未經(jīng)預(yù)處理而脫膜,則必須先經(jīng)預(yù)處理,這是因為氯化鉀光亮鍍鋅件表面附有添加劑,若添加劑未能徹底清洗干凈,鈍化后必然會引起脫膜。
為此,鈍化前尚需在沸水中煮3~4min,經(jīng)冷卻后再鈍化,這一脫膜問題即能得到解決。
為減少因脫膜而造成返修,在鍍件鈍化后尚未烘烤之前應(yīng)做一次檢查,當發(fā)現(xiàn)有脫膜的應(yīng)當立即在稀鹽酸中退除,用流動水沖洗后重新鈍化,這樣可以大大簡化返修工序。
2、根據(jù)鈍化溶液溫度調(diào)節(jié)鈍化時間
溶液溫度偏低時成膜速度緩慢,所獲的膜層薄,光澤性差,有霧狀,需要延長鈍化時間,尤其是延長空氣中的停留時間才能有所改善,但仍難免“地圖”形的花紋出現(xiàn)。
溶液溫度偏高時所獲鈍化膜雖較光亮,色彩自然,但鈍化膜結(jié)合力差,要防止因鈍化時間過長而引起膜層脫落。
鈍化溶液溫度過高時工件離開液面極易快速干燥,從而影響膜層的結(jié)合強度,為此不在商溫下操作。
3、不同形狀工件的化六例
(1)、長串件的鈍化
長串件鈍化時鍍件的上、下端進出鈍化溶液中的時間有先后,同時工件在溶液中擺動時,鍍件的下端擺動幅度比上端大得多;另一方面鈍化后在空氣中停留時,溶液由上端往下流,下端鍍件表面要比上端鍍件附有更多的溶液,下端與溶液有更多的化學(xué)反應(yīng)時間。
這些都使得下端鈍化膜的顏色深于上端。
為減輕色差這類零件進、出鈍化溶液時建議橫向出、入(下端用一掛鉤鉤起來),并防止使用的陽極過長。
(2)、長條零件鈍化
長條零件鈍化時如鈍化槽容納不下,可采取臨時措施,利用磚塊或木條加工一個能容下鍍件的框,框內(nèi)襯以塑料布,注入鈍化溶液后即可使用,采用此法既方便又可避免膜層不均勻或產(chǎn)生銜接印痕等質(zhì)量問題。
(3)、平面件鈍化
一般平面件鈍化時由于在鈍化槽中擺動時邊緣部位與飩化溶液接觸會比中間部位劇烈,而引起此部位鈍化膜的色澤過深或不均勻的現(xiàn)象,此問題可采取壓縮空氣攪拌來解決,效果很好。
為提高鈍化膜的均勻性還需注意鍍鋅過程中的電流分布均勻性,必要時鍍件的邊緣予以屏蔽,以防該部位因電流過大而出現(xiàn)鍍層粗糙,影響鈍化膜的色澤。
(4)、表面光潔件的鈍化
表面光潔件鈍化后,由于表面光滑,鈍化溶液在其表面較難吸附,很快流失,故鈍化時在溶液中和空氣中的停留時間都要適當延長,否則該工件的鈍化膜顯得較淡。
(5)、易兜水件鈍化
要避免兜出溶液,以免引起鈍化溶液過多損耗、污染環(huán)境,也可以保證該部位鈍化膜的質(zhì)量。
(6)、小件鈍化
可把整串所綁扎的工件放在塑料籃筐內(nèi)鈍化,以免純化時因料動而脫離群體,掉入槽內(nèi)造成返修。
4、鈍化溶液簡便有效維護
溶液經(jīng)一年左右使用后所獲鈍化膜的顏色會逐漸陳舊,呈暗綠色,這是溶液中積聚的金屬雜質(zhì)或三價鉻濃度超過允許值而引起的,需采取必要的措施予以調(diào)整,具體方法如下:
取轉(zhuǎn)為H+型的“732”強酸性陽樹脂5kg左右,裝在耐酸的布袋內(nèi),直接浸泡在鈍化溶液中,隔一定時間提一下布袋,使布袋內(nèi)、外的溶液時時得到交替更新。
當發(fā)現(xiàn)袋內(nèi)樹脂的顏色變深時,說明樹脂已吸附飽和,再無交換能力,需要再生,此時可將布袋由溶液中取出,經(jīng)清洗后在硫酸溶液中再生,再生后可繼續(xù)使用。
一般在1~2天內(nèi)即能使300L左右的鈍化溶液中的有害雜質(zhì)吸附干凈,使溶液恢復(fù)透明的鮮紅色,所獲的鈍化膜也即由原來的陳舊暗綠色變?yōu)轷r艷的彩虹色。
使用過的樹脂經(jīng)硫酸再生后浸泡在清水中下次仍可繼續(xù)使用。
采取上述方法處理低鉻鈍化溶液無需停產(chǎn),無需專用設(shè)備,不損耗溶液,從而既能避免對環(huán)境的污染,又能節(jié)省添置設(shè)備所需的費用。
5、鈍化溶液的調(diào)整和材料補充
低鉻鈍化過程中由于溶液對基體鋅層無拋光作用,鈍化前鍍層的拋光依靠浸稀硝酸來完成。硝酸出光有利于除去鋅層表面添加劑分解后黏附于工件表面的有機物質(zhì),鍍件進入鈍化槽后鈍化液直接與光亮的鋅層表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生鈍化膜,鈍化對溶液中各組分的消耗是甚微的。
由于鉻酐含量低,溶液在鍍件表面黏性小,隨鍍件帶出的量也很少。因而溶液中有機、無機雜質(zhì)的帶入也大大少于高鉻鈍化工藝,相對來說溶液比較穩(wěn)定,無需像高鉻鈍化那樣須經(jīng)常調(diào)整。
經(jīng)一定時間使用后如發(fā)現(xiàn)成膜速度逐漸減緩,所獲得的鈍化膜色彩慢慢變得淺淡,說明溶液中的成分有較大消耗,需要補充材料,此時可按如下方法補充。
補充事先配制好的母液,每次加10mL/L左右。母液中鉻酐和硝酸的濃度按工藝配方20倍,硫酸按工藝配方22倍配制,這是因為低鉻鈍化是液相成膜。
經(jīng)驗證明,作為活化劑的硫酸其消耗量略大于其他成分,又硫酸具有維持溶液中pH值的功能,在保證必需的pH條件下能促使鈍化膜光亮細密,呈鮮艷的彩虹色調(diào)。但硫酸也不能過量,否則將會影響膜層的結(jié)合力。
每加入10mL/L母液相當于提高原工藝配方濃度的20%,在一般情況下,材料補充后溶液即能恢復(fù)初期配制時相同的使用效果,如溶液濃度有較大變化,適量增添甚至整槽重新配制時,均可采用此法。
采用此法可避免臨時計算、領(lǐng)料、配制、溶解等忙亂事情的發(fā)生。
6、由鋅層出光溶液老化引起的質(zhì)量故障
某廠鍍鋅鈍化工作量較大,鈍化前的硝酸出光溶液很少更換。錯誤地認為出光溶液效果差是硝酸濃度低引起的,只要加點硝酸就可以了,結(jié)果浸出來的工件表面出現(xiàn)灰霧色,誤認為是鍍鋅溶液有問題。
實際上這一現(xiàn)象是硝酸出光溶液中鋅離子濃度過高引起的,更換新溶液之后鈍化膜灰霧問題隨即得到解決。
為摸清出光溶液中鋅離子的允許濃度與浸亮件質(zhì)量的關(guān)系,經(jīng)小試得出鋅離子約達4g/L時浸出工件經(jīng)鈍化即有灰霧狀出現(xiàn)。
在潔凈的出光溶液中浸亮還能驗證鍍鋅溶液被污染原因:出光后工件表面出現(xiàn)褐色膜,這是鍍鋅溶液被重金屬雜質(zhì)污染的現(xiàn)象;出光后工件表面出現(xiàn)白霧,這是鍍鋅溶液被有機物污染的現(xiàn)象。
鋅層出光溶液濃度較低1%~3%,氯化鉀光亮鍍鋅件的出光液可用1%濃度的稀硝酸,費用相對較低,使用過于陳舊的稀硝酸還可能由此而污染鈍化溶液。
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