不锈钢预镀纳米镍工艺在预镀前不需预浸程序,就可直接电镀,电镀镍后也不必很快就进行其他后续镀层的电镀,为不锈钢工件的自动化电镀提供可靠的保障。
1. 工艺特点
①. 环保型:无氰化物。
②. 镀层薄:厚度200~300nm(相当于0.2~0.3μm).
③. 均镀好:采用沃特逊法计达95%以上。
④. 焊接性能好:可钎焊、熔焊。
⑤. 结合力好:环形剪切法实验,结合强度为15kN/c㎡,可进行二次加工。
⑥. 镀液稳定:不需大处理。
⑦. 表面质量高:预镀工件表面比闪镀镍表面更加光亮、饱满。
⑧. 前处理要求低、镀液为弱碱性(pH8~14).
⑨. 主盐浓度低:硫酸镍30g/L,带出量低。
⑩. 滚镀挂镀均匀。
⑪. 工作条件宽:pH8~14,易维护。
⑫. 添加剂消耗补加少:消耗量20~30mL/(kA·h).
⑬. 电流密度范围广:0.5~20A/d㎡、低电压不漏镀,高电压不烧焦。
⑭. 金属杂质容纳能力强:添加剂可配位化合金属杂质并共沉积,(但对氰化物较敏感)。
2. 溶液配方及操作条件
不锈钢预镀纳米镍溶液组成及操作条件为:
硫酸镍 30g/L 、 SF-300B添加剂 65mL/L 、硫酸钾 30g/L 、pH 8~14
氢氧化钾 35g/L 、温度 45~55℃ 、 乙酸钠 20g/L 、 阴极电流密度 0.5~20A/d㎡
氨水 20mL/L 、 时间 1~3min 、SF-300A添加剂 65mL/L 、 阳极 镍板
注:a. 加热棒最好用陶瓷,在加热时需空气搅拌,以使镀液温度均匀。
b. SF-300A为晶核抑制剂,SF-300B为镍离子配位化合物,SF-300C为镀液消耗补加剂(非开缸剂),消耗量为0.02~0.03L/(kA·h)。
3. 不锈钢预镀纳米镍工艺流程
除油→水洗→水洗→电化学抛光(Ⅰ)[盐酸(35%)200ml/L、乙酸钠40g/L,时间30s,阳极电流密度DA>15A/dm2]→水洗→电化学抛光(Ⅱ)[溶液成分及操作条件同(Ⅰ)一般二次电化学抛光就行]→水洗→电化学抛光(Ⅲ)[特种不锈钢表面氧化层较厚,需要三次电化学抛光,配方和操作同(Ⅰ),但不可延长抛光时间而减少次数,会影响抛光质量]→水洗→活化[盐酸:水=1:2(体积比),时间4s]→水洗→不锈钢预镀纳米镍(1~3min)→水洗、后续电镀。
4. 纳米预镀镍的发展前景
①. 解决不锈钢产品的结合力,得到有效保障。由于不锈钢具有较高的化学稳定性,电镀前须经特殊的前处理,才能将其表面透明且附着牢固的钝化膜除去,才能保证结合力,前处理既要有效除去自然氧化膜,又要防止其再氧化,这两点缺一不可。但不锈钢在大气中会很快生成一层钝化膜,操作连贯性差,经前处理后未能转入下道工序,可能失去前处理的意义。在操作过程中要求迅速连续进行,难度很大,可操作性不强,结合力不能得到有效保障。而不锈钢预镀纳米镍工艺不需预浸,镀层只需0.25μm,就可解决结合力问题。
②. 纳米镍镀层中的镍与不锈钢中的铁原子形成致密、均匀的镍铁合金镀层,有效阻止了不锈钢表面再次钝化,保证镀层的结合力。镀层有超强结合力:360°折曲实验无脱落;高速冲击不脱皮;能承受高温焊接要求;自身有高防腐能力,能调节后续各镀层不同厚度的要求,使该工艺在不锈钢自动化电镀线生产领域得到应用。