封孔剂:为了克服第二代钝化剂工艺存在的耐蚀性等难题,满足汽车部件电镀的环保高耐蚀要求, EKEM(宏正)公司通过多年的研究,在技术上取得了突破性进展,其研究表明由于三价铬钝化工艺的膜层有一定的条纹,而又没有自愈能力,影响它的耐蚀性,在钝化液中直接加入封孔剂,封孔剂采用添加直径达纳米级的微粒,能够填充钝化层的微孔,使膜层更加细密,所以膜层耐蚀性大大提高。
4.第三代三价铬钝化的生产应用
4.1 第三代三价铬钝化的使用方法与特点:
从表中可以看出,三价铬钝化的耐蚀性达到甚至超过六价铬工艺。
钝化工艺 开缸(ml/L) 操作条件 工艺主要特点
261三价铬蓝白钝化 50-120 PH:1.5-2.0温度:18-30℃时间:8-40秒 1. 膜层呈艳丽深蓝色。2. 中性盐雾试验96-120H不出现白锈。
251三价铬五彩钝化 90-140 PH:1.8-2.0温度:50-70℃时间:30-90秒 1. 膜层呈五彩黄绿色。2. 中性盐雾试验200-300H不出现白锈。
252三价铬五彩钝化 80-120 PH:1.8-2.0温度:50-70℃时间:30-90秒 1. 膜层呈五彩紫红色。2. 中性盐雾试验200-300H不出现白锈。
271三价铬黑色钝化 271A:150-250271B:30-50 PH:1.6-2.3 温度:40-60℃时间:30-90秒 1. 膜层呈黑色,均匀。2. 不含银。3. 中性盐雾试验120-200H不出现白锈。
4.2 生产条件控制与维护
4.2.1 pH值控制:
pH值控制在1.6-2.5,不同钝化工艺最佳值不同。三价铬钝化液pH值一般比六价铬高。三价铬钝化液pH值的控制比六价铬要求严格。pH值太低,膜层薄,易发花, PH值太高,膜层形成速度慢,易发雾。在生产过程中,一般pH值会自动提高。不同的钝化液采用不同的酸来调整,这种方法调整在实际操作中测pH值较麻烦,因为钝化液颜色较深,pH试纸较难测出pH值。钝化液的补充中已经含有酸度,只要正常补充浓缩液,酸度可以自动恢复平衡,pH值变化不大,故不必频繁调整。
4.2.2 温度控制:
蓝白钝化在室温下进行,五彩、黑色钝化在30-80℃均可。温度越高,膜层形成速度越快,膜层越厚;温度越低,膜层形成速度越慢,膜层越薄。
4.2.3 钝化时间:
钝化时间为30-90秒。钝化时间越长,膜层越厚;钝化时间越短,膜层越薄。钝化时间太长或太短,膜层都较薄,所以要控制好时间。蓝白的钝化时间太长会使膜层蓝白带黄,不均匀,影响外观。
4.3 三价铬钝化与封闭技术
汽车部件高耐蚀的要求为150-200H不出现白锈,500-600H不出现红锈。若采用第二代或第三代钝化剂加上专用封闭剂,完全满足甚至超过汽车行业的高耐蚀要求,如 EKEM(宏正)公司的1131、1133封闭剂。1131封闭剂膜层透明、均匀。1133封闭剂,膜层透明,遮盖力强。黑色钝化层通过封闭后,膜层油亮、光滑,透出诱人的黑色。传统的封闭剂如金油等对耐蚀性的提高无显著作用。
5.三价铬钝化与工艺的选择
无氰镀锌主要是氯化物镀锌与碱性无氰镀锌。酸性镀锌的优点在于优良的装饰性,较高的电流效率,也正是由于它的这些优点使得酸锌的均度能力较差,而且镀层显层状结构,使其耐蚀性不如碱性无氰镀锌,新一代碱性无氰镀锌的优点是具有良好的深镀能力及分散能力,镀层显柱状,具有优良的耐蚀性,从功能性角度来看锌酸盐镀锌的耐蚀性要大于酸性氯化物镀锌。而且从镀层柔软性业说,新一代的锌酸盐镀锌的柔软性好于酸性镀锌。
三价铬钝化膜的结合力、外观与镀锌工艺有很大关系。无论是六价铬钝化还是三价铬钝化,碱性无氰镀锌钝化膜的结合力都远胜于酸性镀锌。酸锌的三价蓝白钝化呈艳丽天蓝色,而碱性也可以达到酸锌色泽,但操作要求比较高,例如:水洗要求更高,钝化时间不能太长,否则在边缘部位易泛黄。酸锌的五彩钝化色泽较浅,只是淡淡的彩色,而碱性无氰镀锌三价铬五彩钝化色彩较浓。酸锌的黑色钝化色彩较浅,呈灰色至浅黑色且光泽度较差,而碱性无氰镀锌钝三价铬黑色钝化,膜层光亮呈深黑色,光泽度好。
因此,做高档件注重功能性的工件推荐使用碱性无氰镀锌,做中低档注重装饰性件推荐使用酸性镀锌。
6.结束语
第三代三价铬钝化把纳米级的封孔剂直接加到钝化液中,大大提高了蓝白、五彩、黑色钝化层的耐蚀性,达到甚至超过传统六价铬钝化工艺。
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