目前電鍍行業在可持續發展方面面臨的技術挑戰,鍍液成分的改變對鍍層質量穩定性的影響非常大,溶液的化學成分是不斷改變的,其原因主要有3 個方面:
(1)由于帶入引起的溶液污染。例如除油工藝中,油污被帶入除油劑中,污染了其中的化學品;酸洗中被溶解的金屬。
(2)化學品帶出。帶出量因化學品的黏度、空中停留時間及工件形狀不同而有所差異。帶出會導致有用化學成分的損失,并對產品質量造成一定的影響。
(3)副產物的形成。某些添加劑的使用導致不利于生產的副產物的生成。這些不利的影響包括降低鍍液深鍍能力、提高內應力及增加化學品消耗量等。
目前,電鍍行業所使用的原料一般都涉及到對人類危險甚至有毒、或污染環境的化學品。重金屬隨廢水排出時,即使濃度很小,也可造成環境污染;進入人體后,在人體的某些中積蓄起來造成慢性中堵,危害人體健康。因此,電鍍從業者應盡量減少有害化學品的排放,以較環保的化學品取代毒性較大的化學品,從而保護環境并保障員工及附近居民的安全與健康。
在電極電位偏離平衡電位不遠時,電流密度很小,金屬離子在陰極上還原的數量不多,吸附原子的濃度較小,而且晶體表面上的“生長點”也不太多。因此,電鍍廠分析吸附原子在電極表面上的擴散距離相當長,可以規則地進人晶格,晶粒長得比較粗大。
金屬電結晶時,同時進行著晶核的形成與生長兩個過程。這兩個過程的速度決定著金屬結晶的粗細程度。如果晶核的形成速度較快,而晶核形成后的生長速度較慢,則形成的晶核數目較多,晶粒較細,反之晶粒就較粗。晶核的形成速度越大于晶核的生長速度,鍍層結晶越細致、緊密。提高電結晶時的陰極極化作用可以加速晶核的形成速度,便于形成微小顆粒的晶體。在一般情況下,電鍍中常常提高電結晶時的陰極極化作用以增加晶核形成速度,從而獲得結晶細致的鍍層。
1、提高陰極電流密度。一般情況下陰極極化作用隨陰極電流密度的增大而增大,鍍層結晶也隨之變得細致緊密。在陰極極化作用隨陰極電流密度的提高而增大的情況下,可采用適當提高電流密度的方法提高陰極極化作用,但不能超過所允許的上限值。
2、加入絡合劑。在電鍍廠生產線上,能夠絡合主鹽中金屬離子的物質稱為絡合劑。由于絡離子較簡單離子難以在陰極上還原,從而提高陰極極化值。
電鍍凹坑
這個缺陷引起的工序也較多,從沉銅,圖形轉移,到電鍍前處理,鍍銅以及鍍錫。沉銅造成的主要是沉銅掛籃長期清洗不良,在微蝕時含有鈀銅的污染液會從掛籃上滴在板面上,形成污染,在沉銅板電后造成點狀漏鍍亦即凹坑。圖形轉移工序主要是設備維護和顯影清洗不良造成,原因頗多:刷板機刷輥吸水棍污染膠漬,吹干烘干段風刀風機內臟,有油污粉塵等,板面貼膜或印刷前除塵不當,顯影機顯影不凈,顯影后水洗不良,含硅的消泡劑污染板面等。
電鍍前處理,因為無論是酸性除油劑,微蝕,預浸,槽液主要成分都有硫酸,因此水質硬度較高時,會出現混濁,污染板面;另外部分公司掛具包膠不良,時間長會發現包膠在槽夜里溶解擴散,污染槽液;這些非導電性的微粒吸附在板件表面,對后續電鍍都有可能造成不同程度的電鍍凹坑。