黄铜合金及电镀黄铜合金的化学着色
0前言本文介绍了黄铜合金及铁件镀黄铜合金后的化学着色工艺,包括:生产过程的控制及常见故障的解决。1铜材质的常温仿古发黑工艺1.1工艺流程黄铜材质常温化学仿古着色工艺流程:抛光脱脂清洗发黑水洗二次发黑水洗烘干1.2主要工序说明1.2.1抛光抛光的作用是除去工件表面的冲压模痕、拉伸纹以及铜材表面的氧化皮。一般采用尼龙轮及黄蜡对工件进行抛光,轮子转速为1200r/min。不必过度抛光,以免损伤铜料,造成不必要的浪费。1.2.2脱脂脱脂液一般不使用强碱脱脂剂。因强碱会造成抛光后的铜材表面氧化,对后序的发黑产生不利影响。在生产过程中通过多次试验,研究出一种弱碱性的脱脂、脱蜡二合一脱脂剂。相对于市售的脱脂剂,脱脂、脱蜡效果显著提高,已批量用于生产。脱脂工艺规范:Na2CO318~20g/LNa3PO425~30g/LNa2SiO36~10g/LFM0.5~1.0g/L平平加0.5~1.0g/L脱蜡助剂(自制)3~5g/LpH值10.5~11.560~80t5~10min1.2.3发黑1.2.3.1棕古铜色(1)工艺规范SeO22~3g/LCuSO45H2O2~4g/LZn(H2PO4)24~5g/LEDTA1g/L棕色剂3~4g/LpH值1.5~2.5一次时间1.5min二次时间0.5min25~35使用该工艺化学着色,铜材在着色前不需要用强酸酸洗,更不需要使用铬酐等。相对于其他常规着色工艺,此工艺更环保。(2)棕色剂的控制槽液中棕色剂的质量浓度是该颜色的控制要点。棕色剂的质量浓度超过4g/L时,颜色会偏红、偏淡;棕色剂的质量浓度低于3g/L时,颜色会偏黑,达不到客户的要求。(3)槽液的维护生产过程中,槽液中SeO2、铜、锌等主要物质在不断消耗,需根据颜色反应的快慢定期添加。配位剂EDTA一般不会消耗,仅存在带出损失,需酌情添加。棕色剂是由稀土金属和杂环化合物组成的,故其在生产过程中会产生副产物,副产物累积到一定程度会与槽液中的金属离子生成比重较大的配位物,沉降于槽体下层,影响化学反应。所以需定期处理槽底,将槽体底层的溶液抽出,再添加原液,至各参数在工艺范围内。1.2.3.2深黑棕色(1)工艺规范SeO24~5g/LCuSO45H2O2~4g/LZn(NO3)24~5g/LNiCl27H2O2~3g/L调黑剂1g/L添加剂3~4g/LOP表面活性剂0.5g/LpH值1.5~2.5一次时间1.5min二次时间0.5min25~35(2)着色液中各成分的影响槽液中Zn(NO3)2,CuSO45H2O,SeO2这三种物质为主盐。CuSO45H2O的质量浓度小于2g/L时,黑度不佳;高于4g/L时,发黑层结合力较差。SeO2的质量浓度小于4g/L时,发黑层偏红;过高,成本高,带出损失大。Zn(NO3)2为辅助剂,以增加着色层光泽度。NiCl27H2O为催化剂,提高成膜速率,其质量浓度小于2g/L时,催化不明显;大于3g/L时,反应过快,结合力差。调黑剂为磺酸盐,以增加黑度。添加剂是由配位剂和稳定剂组成的,一来可以配位铜、镍等金属离子,控制置换速率,保障着色层的结合力;二来可以抑制沉淀物的生成,拓宽溶液对材质的适用性。OP表面活性剂可以消除着色层发花现象,使着色层色泽均匀一致。(3)槽液故障处理槽液故障处理方法,如表1所示。表1深黑棕色着色槽液故障处理故障现象可能原因维护方法色泽不均匀除油不尽加强前处理pH值低用硫酸调节至工艺范围槽液的浓度高,反应过快稀释槽液至规定范围内色泽偏红铜的质量浓度低添加硫酸铜SeO2的质量浓度低添加SeO2温度低用钛加热棒加热至工艺范围结合