基材:304不锈钢、316不锈钢
镀种:镀真金 / 镀24K金 / 镀硬金 / 镀亮金
工艺:挂镀
辅助工艺:机械抛光
膜厚:酸铜5μm,化学镍4μm,金2唛(0.05μm)
电镀费用:300元/套
附:不锈钢件直接镀金工艺探讨
作者:许耀生 陆 毓芬 肖耀冲 翁 惠燕
摘要:探讨了不锈钢基体不镀镍而直接镀金新工艺,应用于炊具和人造首饰等高档镀 金不锈钢件。
Abstract: A new direct gold electroplating porcess fbr steel products is presented such as human-being contacting consumer goods and cooking utensils. The former conventional nickel strike – plate and bright nickel plating steps could be omitted in this process.
Keywords: gold electroplating, steel
1 前言
随着人们生活水平不断提高,原来作为表面装饰材料的不锈钢也希望镀金,使它具 有富丽堂皇高贵的色泽.传统的不锈钢件镀金,一般要预先镀镍,然后才镀金。由于镍层 的存在易对人体健康产生不良的影响,因此限制了镀金不锈钢件在炊具、人造首饰等方 面的应用;同时在大平面不锈钢镀镍时,因边 缘效应,易导致表面亮度不均匀。本文首先 讨论了不锈钢件传统的预镀镍-一光亮镍 — 镀金工艺,由此得到启发,探讨了不锈 钢件间直接镀金的新方法,取得了令人满意 的效果,克服了因镍层的存在所带来的种种 不利因素。
2传统不锈钢件镀金的工艺流程
传统不锈钢件镀金的工艺流程为:
除蜡一电解除油——化学除油 ——活化一冲击镀镍 ——光亮镍 ——冲击镀金——厚金—— 面金。
镀层结合力好坏的关键在于冲击镀保工 艺(又称闪镀镍),合适的冲击镀镍要求镀液 具有强酸^^和高导电性。
冲击镀镍工艺如下:
盐酸 100g/L
氯化镍 100- 210g/L
阳极 镍板
Dk 6- 7A/dm2
时间 0.5 ~ 1 min
温度 室温
而镀层的亮度及韧性,则取决于光亮镍 电镀工艺。
有些用途的不锈钢件不宜镀镍,现例举四类:
- 炊具、首饰类;
- 对亮度要求高,粗糙度、均匀性要求 度的大平面产品,例如大平面镜面光亮的8k
- 不锈钢平面招牌;
- 喷砂、刻蚀过的不锈钢件;
®对柔韧性要求高的产品,如眼镜架、 钟表零件,
以上J L类产品镀金前.镀镍均有副作用。 首先因为镍盐有毒、含致癌物,所以炊具不允 许镀镍;其次镍层易引起皮肤过敏,国际上已 经禁止在首饰上使用-对大平面不锈钢件 镀镍,边缘与中心的电流密度相差很大,导致 边缘光亮而中心部分因电流密度低而亮度不 足。如果加大电流又会引起边缘烧焦,导致 亮度不均匀,因而大件平面不宜镀镍。对于 喷砂及化学刻蚀件,镀镍后往往会产生明暗 不均的现象,破坏原来的整体效果,镀金前也 不宜镀镍-要求弯曲的零部件镀镍后变脆, 会导致零件弯曲时镀层爆裂。上述列举的仅 是部分不宜镀镍的不锈钢产品,所以在不锈 钢上开发直接镀金工艺是非常必要。
3 不锈钢件直接镀金
3.1不锈钢件直接镀金工艺探讨
由于不锈钢表面钝化严重,如不去除这 层钝化膜,金属电沉积层结合力不好,容易脱 落-闪镍采用强酸性,高导电率的盐酸 ——氯化保体系,利用大电流冲击不锈钢件 表面,使镍原子镶嵌到基体晶格中去而形成 金属键,然后镀光亮镍层,在镍层上闪金,最 后镀厚金和面金,我们从上述传统工艺中得 到启发,能否省去闪镍、亮镍而直接闪金、镀金,经试验闪金、镀金后镀金层结合力不好, 用手一抹镀层即脱落,说明现用闪金比闪镍结合力差,我们比较闪镍和闪金的组成
闪镍液
主成份:NiCl?(单盐耐强酸)
酸: HC1(强酸)
导电性:好
Vol. 16 No.l
电流:可用大电流
pH 值:<1
闪金液:深圳某公司Auro bo nd底金配方 主成份:KAu(CN)2(络盐,不耐强酸) 酸: 柠檬酸(弱酸)
导电性:差
电流:大电流下有机物分解
pH 值:4 ~ 6
从上可见,主要是闪金酸度不足,导电性 不够,不能很快弛除去钝化膜。对此,我们作 如下调整:添加络合剂EDTA,提高主盐在 强酸中的稳定性;加大缓冲剂的量;并加新的 导电盐以承受较高冲击电流;提高酸度加速 破坏钝化膜。采用下列闪金配方能获得满意 的效果-
闪金工艺 | |
主盐:氤化亚金钾 | 1 〜2g/L |
络合剂:Na.EDTA | 5 〜10g/L |
缓冲剂:柠檬酸-柠檬酸钾(1:1) | |
40 〜60g/L | |
导电盐:磷酸二氢钾 | 10 〜15g/L |
酸性调整剂:甲酸 | 100 〜200ml/L |
表面活性剂:CF-2 | 1 〜2ml/L |
增硬剂:硫酸钻 | 1 〜7g/L |
温度:45±5 C | |
阳极:代钳钛网 | |
波美度:12〜16° | |
电流密度:先加6〜1 | IOA/dm2(7V 左右) |
再降至1A | 〜2A/dm\4V左右) |
时间:先处理5 ~ 20s降低电流后
再保持10 ~ 60s (视需要)
对于镀厚金产品,此镀液仅作闪金用。 对于镀薄金件,可以在此镀槽中一次完成。 只要操作时先大电流处理10”〜20″,再降低 电流至1〜2A/dm2继续处理20”〜60″。
3.2不锈钢件直接镀金试验结果
采用前面所述闪金工艺,用8K不锈钢
镜面板进行直接镀金,先在7伏的电压下镀
10秒钟,然后降低电压至4伏,处理时间由
10秒至30秒不等,其结果如下:
表1 8K不锈钢镜面板直接镀金试验结果
编号电压时间电压时冋颜色均匀性耐磨性结合力亮度
(V) | (s) | (V) | (s) | (次数) | ||||
1 | 7 | 10 | 4 | 10 | 浅黄有色差 | 12 | 好 | 好 |
2 | 7 | 10 | 4 | 15 | 浅黄有色差 | 13 | 好 | 好 |
3 | 7 | 10 | 4 | 20 | 金黄好 | 15 | 好 | 好 |
4 | 7 | 10 | 4 | 25 | 金黄好 | 30 | 好 | 好 |
5 | 7 | 10 | 4 | 30 | 金黄好 | 30 | 好 | 好 |
测试耐磨性时,是用橡皮在一定的压力 下进行磨擦,以刚刚磨去金层露出白色基体 为止,耐磨次数越多,则金层耐磨性越好。结 合力的测试,采用钻孔及锯口的办法,孔及锯 口周围金层不剥落说明结合力优良。
不锈钢件直接镀金能够取得较为满意的 效果。
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