无铅无镍浅枪色电镀工艺

饶瑜玮，郑崇统，杜刚,

（1.江西大宇职业技术学院 工程系，江西 南昌 330024；2.上海汉霖化工有限公司，上海 201505；3.临海浙江伟星实业发展股份有限公司，浙江 临海 317000）

无铅无镍浅枪色电镀工艺

饶瑜玮1,2，郑崇统3，杜刚2,*

（1.江西大宇职业技术学院 工程系，江西 南昌 330024；2.上海汉霖化工有限公司，上海 201505；3.临海浙江伟星实业发展股份有限公司，浙江 临海 317000）

介绍了一种无铅无镍浅枪色电镀工艺，给出了镀液配方和操作条件。分析了各工艺条件的影响，讨论了生产中常见的故障及其解决方法。

电镀；浅枪色；无铅无镍

1 镀液制备

1. 1 开缸镀液

727A剂100 mL/L，727B剂150 ～ 240 mL/L，727浅枪盐100 g/L。

若镀液浓度高、室温低，产品容易结晶，因此需要充分搅拌后才能添加727B剂。当产品颜色要求偏蓝时，可添加10 ～ 20 mL/L锡钴合金增蓝剂。

1. 2 开缸方法

先将计量的727浅枪盐全溶于水，在搅拌下加入计量的727A剂。一定要用磷酸调节溶液pH至10，否则加入727B剂后会引起混浊。最后加入计量的727B剂，搅拌后将溶液pH调至工艺范围，再加温至50 °C，搅拌均匀，即可试镀。

1. 3 镀液消耗及补充量

每1 000 A·h消耗2 ～ 3 L 727A剂，1.5 ～ 3.0 L 727B剂，60 ～ 100 g 727浅枪盐。补充时，727B剂和A剂按(1.0 ～ 1.3)∶1的比例添加。

2 工艺配方及设备

2. 1 工艺配方

Jk(挂镀) 0.6 ～ 1.2(1.0)A/dm2

Jk(滚镀) 100 ～ 150(120)A/桶

t(挂镀) 30 ～ 70(40)s

t(滚镀) 3 ～ 10(7)min

ρ(Sn) 6 ～ 9 g/L

ρ(Co) 0.8 ～ 1.5 g/L

pH(用磷酸或氢氧化钾调节，勿用氨水) 10 ～ 11(10)

波美度 18 ～ 30 °Bé

θ 50 ～ 55(53)°C

搅拌方式 阴极摇摆

过滤方式 连续过滤

说明：括号中为工艺最佳值。

2. 2 设备

镀槽：硬性PVC或钢槽包塑。加热：钛或石英电热加温管，尽量有恒温调控。阳板：碳板或不带磁性的不锈钢。搅拌：阴极摇摆，最少11 ～ 20次/min或采取液体流动方式。过滤：连续过滤。滚镀：普通半自动龙门线，转速5 ～ 12 r/min。pH测试：使用9.5 ～ 13.0精密试纸，不能用广泛试纸。

3 工艺条件的影响

3. 1 727A剂

727A剂是无色的。当727A剂含量高时，镀层白亮带“灰白”哑色，此时应添加727B剂。

3. 2 727B剂

727B剂是酒红色略带蓝色的。通过色泽深浅，可以确定727B剂的情况。配槽后，观看红色深浅程度。当红色越来越淡时，需要补充727B剂。若727B剂含量过多，镀层会偏黑。

3. 3 锡钴合金增蓝剂

当产品颜色要求偏蓝时，可适量添加锡钴合金增蓝剂。但若添加过量，镀层耐蚀性会有所下降。

3. 4 槽液波美度

槽液波美度应维持在18 °Bé左右。当低至15 °Bé时，727A剂、727B剂及浅枪盐都要适量补充。

3. 5 温度

镀液的工作温度会影响镀层的色泽。镀液温度由低向高变化时，镀层色泽会发生变化。镀液温度低于45 °C时，高电流密度区易出现棕色条纹，因此镀液的工作温度最好控制在50 ～ 55 °C。

3. 6 pH

镀液pH过低时，镀层色泽偏黄；pH过高时，镀层易出现轻雾。生产过程中，镀液的pH会慢慢降低。当pH低至9时，应加入1 ～ 2 g/L氢氧化钾将pH调回10左右。正常两班生产，一般4 ～ 5天可补加1 g/L氢氧化钾。当pH超过11.5时，槽液变严重浑浊，需加入121无铅无镍浅枪处理剂处理。

3. 7 电压与电流密度

电流密度宜控制在1 A/dm2左右，槽电压一般控制在3 ～ 4 V。若浅枪槽的电源与其他槽共用，须控制好浅枪槽的槽电压，不能只看总电压表的电压。因为当一台整流同时供多台镀槽使用时，每个槽的槽电压往往低于总电压表的电压。槽电压过低，不易得到浅枪白色镀层。电流密度过高，高电流密度区易出现棕色条纹。

3. 8 阳极

本工艺使用不溶性阳极，一般选用碳板或304、316不锈钢，最好使用1Cr18Ni9Ti不锈钢，以防止氯离子过多带入镀液时造成阳极腐蚀。

4 常见问题的处理

4. 1 镀液的净化

镀液中含有金属杂质时，可以用小电流(0.5 A/dm2)电解通电处理加以清除。

4. 2 镀液稳定性的控制和混浊镀液处理

生产过程中，镀液出现轻微混浊是正常现象，但如果镀液出现严重混浊(变成乳白色)则电镀不能正常进行。必须加入70 ～ 100 mL/L 121无铅无镍浅枪处理剂对镀液进行沉淀过滤处理。

4. 3 镀层的退除及补镀

不良的无铅无镍浅枪镀层应使用696退镀剂退除，亦可用浓盐酸退除，退除时间为1 ～ 3 min。退镀后在5% ～ 10%(质量分数)硫酸中活化，清洗干净即可重镀。

5 性能测试

为了快速检验无铅无镍浅枪镀层的抗变色性能，可抽出已镀好的无铅无镍浅枪镀件，在5%(质量分数)硫酸或在生产中使用的弱酸活化液中浸5 ～ 10 s。取出清洗后观察，若镀层无条纹和变色现象则视为合格。若浸弱酸后发现有条纹和变色现象，则应检查镀液温度是否太低、槽电压是否过高，并适当提高镀液温度，降低槽电压或补加10 ～ 20 mL/L 727A剂。

6 成本分析

(1) 本工艺开缸成本约为三价黑铬开缸成本的1/10，易于被厂家接受。

(2) 本工艺的生产消耗成本比六价黑铬的黑铬酐消耗成本增加约30% ～ 40%，但所使用的电流密度仅为镀黑铬的1/10，有明显的节电效果。

(3) 本工艺有宽广的电流密度范围和极佳的深镀能力，电镀时可断电检查，再继续电镀，不存在镀层烧焦和低区露黄的现象，电镀正品率比镀六价黑铬至少可以提高1% ～ 2%。

(4) 本工艺不含剧毒的氰化物和六价铬，生产过程既无刺激性气味又无强腐蚀性，可改善生产环境，提高工人工作效率，降低生产成本。

7 结论

(1) 本工艺所得镀层具有美丽独特的浅黑色，色泽由白钢乌亮到浅黑至中黑，易控制。

(2) 本工艺可在光亮或哑光的白铜锡、黄铜、镍等镀层上施镀，适用范围极广，可作为白钢乌亮色、枪色、黑镍、金、银的底层，结合力好。

(3) 本工艺不含铬、镉、铅、汞、镍，是替代三价黑铬和六价黑铬电镀的新型环保电镀工艺，通过SGS检测RoHS(2002/95/EC)指令要求。

(4) 本工艺不含氰化物，符合清洁生产要求，经过电解保护后，200 °C的热冲击不变色。所得镀层在大气中极为稳定，色泽和抗蚀性能可与黑铬层媲美。

(5) 本工艺不适合对镀层有特殊硬度、耐磨或抗极高温性能要求的电镀加工。

备注：本文所用试剂均由上海汉霖化工有限公司生产。

致谢

本文得到了国内著名电镀学者、高级工程师何生龙先生的指导和关心，特此感谢！

[ 编辑：吴杰 ]

Lead and nickel free light gun color plating process //

RAO Yu-wei, ZHENG Chong-tong, DU Gang*

A lead and nickel free light gun color plating process was introduced. The bath formulation and operation conditions were given and the effect of individual process condition was analyzed. The common faults and their remedy were discussed.

plating; light gun color; lead and nickel free

Shanghai Hanlin Chemical Co., Ltd., Shanghai 201505, China

TQ153.2

B

1004 – 227X (2010) 01 – 0017 – 02

2009–10–14

饶瑜玮（1961–），男，江西人，工程师，研究方向为表面处理。

杜刚，工程师，(Tel) 021–51699823。