铜排表面处理三种工艺

铜排表面处理三种工艺铜排表面处理的三种工艺，1、铜排涂漆；2、铜排镀锡；3、铜排涂镀保护剂，以下对这三种工艺作一个全面介绍。1.铜排涂漆1.1.此工艺属于淘汰落后工艺，现很少使用。1.2.三相交流电路的母线均涂黑漆，在显眼处粘贴色标，A相为黄色，B相为绿色，C相为红色，零线或中性线涂淡蓝色漆，安全用的接地线涂交替黄绿双色漆，无法区分极性、相序者涂白漆。1.3.直流电路的正极涂棕漆，负极涂蓝色漆，接地中线涂淡蓝色漆。1.4.检查母线的涂漆是否均匀，是否有流挂现象。1.5.母线涂漆可采用喷漆或刷漆，色泽应均匀，边缘应整齐，不得有漏漆、挂漆现象，母线连接处不得沾漆。1.6.同一元件，同一端的各相母线的涂漆界线应无明显不整齐现象。1.7.母线的涂漆界线平齐。2.铜排镀锡2.1.工艺成熟.操作周期短，普遍采用。2.2.弱点：时间长了表面发暗，人手做不到。不环保！2.3.工艺流程2.3.1.表面抛光除油等前处理→纯水洗→镀高Pb-Sn合金个自来水洗→纯水洗→镀锡→自来水喷洗→中和(Na2HPO4+Na3PO4)→自来水喷洗→浸硬脂酸→自来水喷洗→热纯水浸洗→烘干。2.4.铜排表面处理工艺抛光：无论是人工还是机械都慢，而且累，粉尘很严重，清理表面氧化皮，微小毛刺。（用石英砂，玻璃丸）。2.5.镀液各成分作用及工艺流程2.6.光亮硫酸盐镀锡液主要成分为硫酸亚锡和硫酸，生产中其含量随所采用的添加剂不同而不同。2.6.1.硫酸亚锡为主盐，含量十般控制在40～100g/L。但生产实验结果表明，高浓度硫酸亚锡虽然可以提高阴极电流密度，加快沉积速度，但使镀液分散能力明显下降，且使镀层结晶粗、光亮区域变小，甚至大大缩短了镀液的处理周期。2.6.2.SnSO4含量控制在20～60g/L为宜，若取下限，可以通过加快镀液循环速度及电极(阴极或阳极)移动速度等办法进行“补偿”，仍可镀出优良产品，但不宜过低。2.7.硫酸具有降低亚锡离子的活性、防止其水解、提高镀液导电性能及阳极电流效率等作用。当硫酸量不足时，亚锡离子易氧化成四价锡。2.8.从动力学的观点分析，当有足够的H2SO4时，可以减慢二价锡的水解，稳定镀液，实际生产中H2SO4含量一般在80～150mL/L。2.9.添加剂2.9.1.镀锡光亮剂一般是由主光剂、辅助光亮剂、载体光亮剂复配制成。2.9.2.主光剂2.9.3.酸性光亮镀锡光亮剂的种类繁多，归纳起来可分为两大类：第1类主要是芳醛、芳酮、酯类及不饱和有机酸烯的衍生物，第2类主要是西佛碱类(基本结构单元为-CH=N—CH=CH-或-CH=CH-CH=N-)，由乙醛与邻甲丙胺缩合而成，是酸性光亮镀锡有效的增光剂，能单独使用，也可与第l类光亮剂配合使用，当与第1类光亮剂配合使用时，能显著拓宽光亮区，有效消除镀层白雾。2.9.4.有机光亮剂的光亮作用主要表现为在阴极上的吸附，阴极上的吸附过强或过弱均无法获得理想的光亮镀层。因为吸附太强，脱附电位太负，析氢严重，易形成针孔；吸附过弱时，脱附电位相对较正，镀层结晶粗糙。只有适当的吸附才能达到好的光亮效果。2.9.5.所以，在配制组合光亮剂时，应将吸附过强、适当和过弱的添加剂有机配合使用，以达到吸附适度、吸附电位范围较宽的目的，且各项组合量由实验确定。目前可用作主光剂的有：苄叉丙酮、枯茗醛、二苯甲酮、O—氯苯甲醛等，其中苄叉丙酮常用。2.9.6.辅助光亮剂2.9.7.因为主光剂均只能在某一电流密度范围内发挥光亮作用，所以单独使用是不能获得理想镀层的，但是如果和辅助光亮剂配合使用就能起到协同效应，从而使镀层结晶细化、光亮电流密度区域进一步扩大。属于这类添加剂的是脂肪醛和一些有机酸类，常用的有甲醛、丙烯酸、肉桂酸等。2.9.8.载体光亮剂2.9.9.大多数有机光亮剂在水中的溶解度非常小，因而在阴极上被吸附的量也少，所以不宜单独加入镀液；有些有机光亮剂在电镀过程中因发生氧化、聚合等反应，容易从镀液中析出。因此，如果要使光亮剂的效果得到充分发挥，就必须加入一些表面活性剂，利用其增溶作用来提高光亮剂在镀液中的含量，这些表面活性剂称为载体光亮剂，亦称为分散剂。同时它还具有润湿和细化结晶等功能。2.9.10.最早使用的载体光亮剂是一些阴离子表面活性剂，但是它们在阴极上的吸附较弱。后来又开发出非离子型表面活性剂，如聚氧乙烯、聚氧丙烯醚等，它们既具有润湿分散作用，又具有抑制H2析出及Sn2+放电而使镀层晶粒细化的作用。在上述分散剂中，OP乳化剂使用广泛。2.10.稳定剂2.10.1.以硫酸亚锡为主盐的酸性镀锡液连续工作半个月就会发生混浊，难以镀出合格产品，需加一定稳定剂。2.10.2.常用的酸性镀锡稳定剂大多是Sn2+的络合剂，如草酸、柠檬酸、酒石酸等，且复配比单独使用效果好。另外，某种催化剂也有稳定镀液的作用，生产表明，在连续生产的情况下，加入这种催化剂的镀液能保持半年以上的时间清亮不浊。2.11.絮凝剂2.11.1.至今还没有一种稳定剂：能长期保持镀液稳定、清澈透明，因此Sn4+不可避免产生。随着Sn4+的积累，镀液逐渐变浑，沉渣增加，镀层光亮区变小、均匀性变差，甚至出现发暗、发花等现象，此时必须对镀液进行絮凝剂处理。2.11.2.絮凝剂分无机和有机两类，无机絮凝剂有各种盐类、活性硅土等，有机絮凝剂可分为阴离子、阳离子、非离子3种。阴离子型絮凝剂主要有环氧胺系共聚物、聚乙烯亚胺、聚乙烯胺类衍生物等，阴离子型絮凝剂主要有聚丙烯酰胺水解物、聚丙烯酰胺、磺酸钠类等，非离子型絮凝剂主要有聚丙烯酰胺、脲—醛聚合物等。2.11.3.聚丙烯酰胺和无机絮凝剂配合使用效果非常好，对镀液的性能无任何影响，但沉降速度太慢，长达48h以上。环氧胺系共聚物的效果较好，但过量使用对镀液有一些影响，严重时影响镀层光亮度，但沉降速度特别快，一般在2h之内可完全沉淀下来(使用时切忌过量)。3.铜排涂镀保护剂3.1.优点：维持铜排原色，比镀锡成本略低。缺点：操作周期长。3.2.工艺流程3.3.抛光前处理→纯水洗→酸洗钝化工件→烘干水分→JLR-510保护处理→流动水洗干净→热水浸泡（100℃左右，要用于工件升温，目的是让水分自行挥发或者干燥）→烘干→包装封闭3.4.铜排表面处理工艺抛光：无论是人工还是机械都慢，而且累，粉尘很严重，清理表面氧化皮，微小毛刺。（用石英砂，玻璃丸）。3.5.酸洗钝化的主要流程为：前处理(净化表面)→酸洗钝化及冲洗→后处理(成品保护)。前处理的主要内容是净化酸洗、钝化物件的表面，清除表面的各种油脂、焊接飞溅、焊疤、氧化皮等。酸洗、钝化可以将酸洗、钝化分开处理，也可以将酸洗、钝化合二为一同步进行处理。将酸洗、钝化分开处理时，多采用将工件整体浸泡在酸洗钝化液中的方式，适合于小型零部件或内部可以进行液体循环的管线、线形设备。将酸洗钝化合二为一处理时，可以采用液体浸泡方式(适合范围同上)，也可以采用膏体进行涂抹，由于膏体涂抹方便，在不同位置都可以保持较长时间不流失及润湿性，从而保证了酸洗钝化必要的时间。3.6.铜件防氧化保护剂JLR-510铜件防氧化保护剂性能稳定，无毒、无味、不挥发、不潮解、不分解、不升华不吸附灰尘及H2S、SO2等害气体，能够有效抵制湿热盐雾、霉菌等对金属的侵蚀，有较好的润湿性和较高的抗蚀性能。铜件防氧化保护剂电气性能也极佳，而且具有脱水、防变色、防锈蚀三重作用，对金属没有腐蚀作用，对铜、银及仿金镀层有明显的抗蚀防护作用，尤其对防止铜和仿金表面变色，效果显著。本产品还可以加入其他助剂中配合使用，例如水性、溶剂性的封闭剂、罩光金油、防锈剂等产品，对于铜、金、银、锌、钢铁等金属的防锈起到不可估量的作用。3.7.容器建议选用各种塑料容器，不得选用金属容器，除非是铜质容器。然后将JLR-510铜件防氧化保护液直接使用。3.8.本工作液可以在常温下和加温的情况下进行保护，但是建议在加温条件下使用，这样生产效率更高，而且效果更好。但是加温的方式宜选择合理的加温方式，如果采用内置方式，加温管一定要是铜质的，或者采用石英及聚四氟乙烯（特氟龙）加热管，如果是其他金属材质的加热管，将改变药液的性能，不宜采用。3.9.使用方法：3.9.1.工件经过除油后化学抛光与清洗B、电镀光亮酸铜或其它铜出来后；选用流动水漂洗两次，再用去离子水清洗一次（这样可以使药液中尽可能带入更少的杂质，从而延长药液的使用寿命）；3.9.2.如果是在常温情况下操作，一定要在工作液中处理5-10分钟，原则上不得低于5分钟，因为在室温下，本液在铜层所形成的钝化膜会在5分钟左右，如果产品要求盐雾实验高于8小时，建议在加温情况下使用；3.9.3.如果是在加温的情况下使用，建议温度控制在60-70℃之间，最好在65℃左右，在这种条件下，铜件防氧化保护只要2分钟（建议处理时间在3分钟）就能形成完整而均匀且有光泽的保护膜层，达到最佳的防变色效果。3.9.4.通过上述方式处理以后，用流动水洗1分钟，甩干至工件表面无水珠，取出在70-80℃的温度下烘干或者擦拭干表面的水珠即可。3.10.槽液维护：3.10.1.工作液的寿命很大程度上取决于工作前清洗干净程度。经酸洗的零件要水洗干净，不能有残酸带入钝化液中。（溶液酸度增高，使铜件上的膜层溶解，起不到防护作用。）因此，钝化液要与酸洗溶液分开，避免六价铬、三价铬离子的进入，而且复杂产品进入防变色槽中前，要避免有残余的药液存在，长期如此，才能使溶液的寿命达到最佳状态。3.10.2.设备的选用：设备的选材至为关键，容器一般以塑料为主，加温管必须是铜材的，或者选用外置的加热方式（可以由我公司提供相关的设计与温控装置）。3.10.3.不要让其它金属零件进入溶液中。3.10.4.溶液寿命的判断一般以PH值为标准，新配槽液PH值一般为6±1，近中性，当溶液PH超出6-7±3时，溶液应予以报废，如果防变色要求时间不高，可以以试验为标准，一般情况下，本液在PH2-9的情况下都是有良好钝化作用，如果质量要求高的时候，可以将PH控制在5-7和4-8的范围以内。3.10.5.另外，防变色槽液前的请水槽需要经常用PH试纸检查其PH数值，如果发现清水脱离中性，建议立即更换请水，否则防变色剂将受到影响。五、废水处理：本产品废液可以直接排放。3.11.铜保护钝化液性能测试数据（以下数据仅供参考）：处理条件：铜件防氧化保护溶液，温度65-70℃，时间2分钟。对比条件：传统铬酸处理品。测试样品：黄铜片与紫铜片各6张。3.11.1.中性盐雾实验抗变色实验：8小时16小时24小时32小时40小时48小时56小时64小时铜保护处理品正常正常正常正常正常正常变色全变色铬酸处理品正常变色全变色3.11.2.高温抗氧化实验：经过上述条件处理的产品，在恒温烘箱内进行目测，得到如下结果：温度50℃100℃120℃150℃180℃时间20分钟15分钟10分钟10分钟10分钟防氧化处理品不变色不变色不变色金黄色深褐色铬酸处理品不变色全金黄色深褐色3.11.3.室外暴露实验：经过上述处理的样品，经过历时62天的时间，铜件仍呈光亮的颜色，之后经过雨淋，金属光泽下降并逐渐变色。3.11.4.室内抗变色实验：我们将产品分别放在电镀试验室与酸洗室进行比较，实验结果如下：电镀实验室酸洗室1天3天9天20天1天3天9天20天防氧化处理品正常正常变色全变色正常正常变色全变色铬酸处理品正常变色全变色变色全变色实践证明，铜件防氧化保护剂的效果比传统的铬酸钝化的效果要增强8-10倍，而且环保无毒，处理成本总体呈下降趋势。