钢桶电镀实用技术培训

钢桶电镀实用技术培训I1前言我国经济一直持续高速增长， 世界制造业与加工业的中心正在向 我国转移，电镀技术不仅仅在传统工业中扮演重要角色；在高新技术产业，如现代电子技术，微电子技术，通讯技术及产品制造 上发挥愈来愈大的作用。我国的电镀加工基地主要集中在广东的珠江三角洲地区（这儿台商、日商、港商及我们自己的企业云集，据不完全统计达6000余家。浙江的温州地区（2300多家）。两地的电镀加工产值分 别为70亿人民币和38亿人民币。此外浙江沿海及中部金华， 义 乌永康，江苏昆山、苏州、无锡，山东沿海及东北沿海，重庆及 周边地区都有不少电镀工厂。国外电镀加工订单及自己产品如灯饰、锁具、眼镜、打火机、洁 具、汽车、摩托车配件、装饰五金、电器元件等的出口，对电镀 工艺提出越来越高的技术要求，使之形成了一个多商品大市场”的经济格局。因此一个以提高产品质量为中心、以节约能源、原 材料、清洁生产，服务于大市场与高新技术为契机，使我国电镀 技术从不同层面都得到了长足的进步，下面分几个主要方面谈谈我国电镀技术的现状和我们寄予的殷切希望。2镀锌简介镀锌作为钢铁的防护性镀层， 在全国应用量很大，约占全部电镀 零件面积的1/3左右，19701980年全国开展轰轰烈烈的 无氰 电镀”研究与应用。上海轻工业研究所及大庆电镀厂成功地将苄 * 丙酮作主光亮剂应用于氯化物电镀；在碱性锌酸盐体系，武汉材保所及国营长江化工厂等单位成功地将DPE添加剂、广州电科所将DE添加剂应用于工业生产，都有千余家的业绩。对我国无 氰电镀的发展都作过历史性的贡献。20年后的今天，技术进步很快。在氯化钾镀锌方面，南京汽车制造厂是最早研究并应用高浊点阴 离子表面活性剂的单位之一，上海永生助剂厂一直坚持高浊点表 面活性HW和高增溶OM非离子表面活性剂的研究和生产， 武汉 风帆公司开发了系列的氯化钾镀锌光亮剂，有的远销东南亚市 场。在硫酸盐镀锌方面，武汉风帆公司不断技术创新，已获国家发明专利证书。四川自贡精细化工及河北金日化工开发并生产系列的高蚀点具有良好分散性的非离子和阴离子专用表面活性剂，为一代、二代氯化钾光亮镀锌的大面积应用作出了成绩。氯化钾镀锌主光亮剂有的用苄*丙酮；有的用苄*丙酮与磷氯苯甲 醛联用；有的用芳香醛、酮的改性产物。在碱性锌酸盐镀锌与低氰镀锌光亮剂方面，现在已不是Lairder441的天下，BASF十年前推出的镀锌间体仍在内地大量应用，但是我国大批公司均能制造 IZME合成物，BPC 34、BPC 38、BPC 48均能工业生产，有的达年产数百吨之多。BASF提供的聚乙烯亚胺，常用的有 G 20、G 35。目前用它衍生制造了不少改 性的镀锌中间体。武汉强龙化工自己已能制造 50% MW 1000，2000，3000等的 国产聚乙烯亚胺，（江苏亦有工厂制造），打破了依赖 BASF进 口的局面，低氰镀锌光亮剂现在品种繁多，浙江台州，福建福州均有耐温达55C的低氰光亮剂生产（聚氨砜合成物就有此耐温 性能）；有的大公司引进美国、德国的产品来国内销售，性能并不比国产优秀的好。Atotech的Protolux2000是较新的锌酸盐光 亮剂，综合技术性能很好德国一家著名公司的锌酸盐镀锌中间体性能很好，但那种特殊脂肪胺国内不能生产。镀锌光亮剂虽然市场大， 但制造商的利润空间很小， 研究开发的 人较少，有许多综合性能很好的光亮剂限于经济原因未投放市 场。镀锌的耐蚀性主要*后处理钝化工艺来保证。武汉材保电镀技术生产力促进中心（以下简称材保所）生产了系列镀锌钝化剂。如：镀锌低铬高耐蚀蓝白钝化剂ZG-203系列产品，钝化溶液中六价铬含量低于0.5克/升，且不使用氟化物，在常规条件下钝化，钝化膜外观为光亮的蓝白色， 钝化后经过特 殊封闭处理，在中性盐雾加速腐蚀实验中，出白锈时间超过100小时。ZG-205系列三价铬彩色钝化剂，溶液中不含六价铬或其他氧化 剂，常温下进行钝化，钝化膜外观为鲜艳的五彩色，镀层厚度在 10微米以上的挂镀件钝化后不进行封闭处理，可通过200小时的中性盐雾加速腐蚀试验而不出白锈，如果进行封闭处理，其耐蚀性可进一步提高。3环境保护与清洁生产 3.1电镀废水处理技术现状电镀行业是一个长期以来一直以严重污染而著称的行业。为了这个沉重的环保压力，从 80年代初开始，我国很多高校、科研院 所和有技术实力的国营电镀企业通过科学研究、环保新技术的生产实践、出国考察学习国外先进经验， 为电镀废水处理技术的开 发作出了大量卓有成效的贡献。80年代可谓是电镀废水处理新技术层出不穷，令人眼花撩乱、百花争艳的年代。进入90年代后期，随着经济体制改革的深入，政府职能转变，大量国营和集体经济的转制， 公正而严格的环保执法， 促使电镀 企业不得不大量增加电镀生产末端污染治理的投资。 此时，经济 性好、可*性高、稳定达标的废水处理技术成为厂家的首要选择。越来越多的电镀企业采用基于PH/ORP自动控制的化学法综合废水处理技术。传统的PH/ORP自动控制的化学法处理工艺虽然存在经济、稳定可*达标的优点，但仍存在化学处理过程使中性盐类增加不利于 水资源回收、污泥废渣处理困难的两大难题。2000年后，作为传统PH/ORP自动控制工艺的补充，金属捕集剂处理技术和反渗透膜回收水技术开始悄然流行。 现代的PH/ORP自动控制的废水处理工艺已经达到了较完美的阶段，完全可以达到我国现行的地表水二级排放标准。可以肯定今后很长一段时期， 它仍将是电镀 废水处理的主要方法目前电镀行业的生产经营方式基本属于高 能耗、物耗的粗放型生产。许多大城市的电镀厂迫于环保压力， 纷纷关闭，向农村和贫穷的边缘地区转移。 这些小企业在建厂时 就没有正规合理的设计， 而且设备维护的技术条件差， 人员素质 低，所以目前摆在我们面前较严重的问题是怎样为这些小企业技术扫盲”。另外，设计一些专用功能的、操作方便的 废水处理 装置”可能是解决这些小企业在建厂时能较小投资、合理规划废 水处理设施的途径。3.2清洁生产势在必行电镀生产污染的末端治理在技术上仍存在一些难以逾越的技术障碍，对环境的不利影响难以消除。为了实现我国 可持续发展 的宏图大略，国家 清洁生产促进法”已经颁布。国家有关职能部 问已经在调整现行环保法规政策体系， 环保管理的重点将从末端 转向源头，转向覆盖全过程，以引导清洁生产，推进经济转型 清洁生产在技术方面要淘汰浪费资源和严重污染环境的落后生产工艺、生产技术、设备和产品；在技术改造过程中采用能源资 源利用率高，污染物产生量少的清洁生产技术、工艺和设备，关 注电镀产品和生产过程对环境的影响在保证质量、功能、性能的前提下在原材料（新的材料和配方）、能源利用、产品设计和全 生命周期、副产物（物料循环利用、废弃物再生）等方面不断创 新，只能推行清洁生产才能改善电镀行业的环境形象促进经济效 益和环境效益的统一。4电镀技术发展展望在我国电镀工作者的共同努力下， 无论在开发研究电镀专用辅化 工材料；务类光亮剂、添加剂；电镀光亮剂中间体；电镀主体设 备与辅助设备都取得很大的进步，为迈入二十一世纪奠定了良好 的基础，主要镀种的工艺水平已能满足国内生产的需要。展望未来，我们信心百倍。4.1培养与造就一批高素质的电镀复合型人材，培训一大批现场工程师与技师二十一世纪我国将迈入知识经济时代，我国的电镀技术要与国家经济建设同步发展，全体同仁要重视技术创新。 技术创新的核心是科技，关键是人材。迈入二十一世纪，我们要提高电镀技术对经济增长的贡献率， 要形成一个比较完善的电镀技 术研究开发体系。电镀行业要培养造就一大批既懂化工，又懂电子、机械的复合型人材。高等学校与研究所要积极申报科研项目， 选题要既有分工又有合作并紧密结合生产需要。目前从事电镀现场技术研发与管理的工程师、 技师、工艺员奇缺。许多工厂的打 工仔”文化素质不高，干了 1年半载就是 师傅”这些人化工基 础知识差，技术单一。与昔日上海电镀工厂师傅的综合技术素质 相差甚远，急待对他们进行全面技能培训与考核，特别是对电镀故障的分析与排除技术，不提高他们的整体技术素质，加工零缺陷”的目标何日能实现！4.2形成比较完善的电镀技术研究开发体系今后若干年将会出现更多的以电镀为专业的公司，这些单位将派生出添加剂、基础化工和专业电镀设备的生产厂。 技术成果商品 化的趋势会更明显。更专业，特别是为电子电镀生产服务的电镀 设备的研制、生产和供应将向更专业化、系列化方向发展。我国的高校与研究所要瞄准世界先进国家电镀技术的发展方向，结合我国工业生产中量大面广的产品，开发新的工艺和材料，少搞纯学术的研究，从事电镀研究的硕士、 博士论文要结合生产实跖如：1）长周期（10个周期以上）的光亮化学镀工艺及其自动补料装 备。2）锌、铜、镍、铬四个大镀种光亮剂中间体及高性能光亮剂的 研究，特别是高品质酸性光亮铜工艺的研究。3）纳米新材料在电镀工艺中的应用。4）三价铬镀铬的工业应用。5）高装饰、高耐蚀后处理工艺的研究。6）电镀涂装复合工艺研究。7）高工艺性能无氰电镀工艺的研究。8）新型环保设备、环保材料的开发研究，等等。国家新高科技的发展也离不开电镀技术， 我们要加强对电子零部 件的滚镀、卷对卷选择性电镀， PCB前处理及终饰技术的研究，有经济实力与技术基础的公司，也要有点风险精神，加大对电子 电镀科研的投入，争取2年内将一批接近国际水平的工艺与材料 推向工业应用。4.3我们基础化工原材料、金属材料品种还不够齐全，质量参差不一特别是应用于电镀工艺材料中的特殊表面活性剂品种很少，阻碍了高品质前后处理剂及光亮剂的开发。多年来我们的酸性镀锡光亮剂SS820 直应用TX-10、0P21之类传统表面活性剂，工艺 性能欠佳，最近河北金日化工才开发应用于Sn的ENSA和高速镀锡的SH-13，但品种还是很少而且不配套，更未形成系列。今后应扩大品种，并对量大面广的基础化工原材料，金属材料、各种表面活性剂，进行质量控制并责令制订相关的企业或行业标准，从源头卡住劣质原材料影响电镀产品的品质。这块的质量与行业标准大家很少关心，但销量惊人，广东南海的高力、华创两家全国最大的电镀化工原材料供应商年销售额分别 达8亿元多，温州有一家也愈四亿。4.4电镀生产过程的自动化控制电镀加工过程中除了大量应用挂、滚自动线以外，还要普遍应用电镀生产过程中不可缺少的辅助设备，如化学脱脂过滤技术，槽液冷冻或加热控温技术， 超声波清洗技术，无油空气搅拌应用于 水洗及允许采用的镀槽； 多级逆流漂洗节水技术；镀液主成份分 析调整技术；循环过滤技术；添加剂自动补加技术等等。以保证 电镀加工过程的高品质。温州电镀工作者敢于在辅助设备应用上 加大投资，已取得令人嘱目的成绩。4.5宣传、贯彻质量管理和质量保证体系的IS09000标准、ISO14000及电镀国家、行业标准进入二十一世纪，要争取有更多的电镀设计与研究单位、添加剂生产厂、电镀设备厂、辅机生产厂和电镀加工厂通过IS09000，甚至IS014000，自1985年9月以来的17年间，全国电镀与精 饰标准化分技术委员会(TC 57/SC1 )组织全国各部委、各行业 的电镀专家与标准化工作者共同制订、修订了70多项标准。其中有工艺标准，亦有实验检测方法标准。除了16项是行业标准之外，其余50多项均为国家标准仍需要向行业进行宣传、贯彻。今后也要注意标准的技术创新， 在制、修订新的国家标准的同时， 敦促添加剂厂、电镀设备厂、重要辅机厂将典型产品制订成相关 行业标准。4.6加强国际间的合作与交流，参加国际市场竞争我国的电镀工作者自 1980年以来与日本同行保持经常联络较 多，但对美国、德国较少，其他国家更是空白。中国表面工程协会电镀分会今后应组织我国的专家、学者和企业家赴先进国家考察学习。 或请进来交流技术，以扩大全体同仁的 视野，鼓励更多的年轻学者出席国际学术会议。学习先进国家的生产管理经验，使我国的电镀生产走上科学化、 规范化与国际接 轨的道路。随着我国加入 WTO、对外开放及电镀产品质量的提 高，国外的添加剂、设备及测试仪器目前已大量进入我国市场， 中外合资企业的产品在国内已占领一部分市场，使我国电镀界更现实地认识到世界电镀技术水平与我国的差距，由此而带来的竞争必然是剧烈的，这对我国初步形成的电镀体系是一次严峻考 验，我们应有所准备，迎接挑战。我们的优秀产品也要打入国际 市场。4.7加强工艺管理及设备配套，切实提高产品质量我国电镀技术最大差距在于大规模生产中的工艺管理，溶液的维护太差，不能保证成熟的研究成果在生产中稳定地体现出来，生产中，往往表现在前处理工艺不完整也不精细，很多工厂不采用连续循环过滤。其他辅助设备也不完善，这就决定了我国电镀产 品在抗蚀性和外观质量等方面与国际先进水平相比仍有较大的 差距。今后努力缩小这方面的差距，反之，工艺研究者，产品开 发者也要千锤百炼，注意自己成果的真实性与可操作性，特别要紧密结合生产实际。现场说 “0K才行。工艺员（工程师或技师） 要对自己加工的产品有 零缺陷”的信心，因此对工艺管理要 勤” 即对每一个槽、上、下午都得作赫尔槽试验，每日都要有分析报 告，做到防微杜渐。注意开发为未来经济成长型的新高科技服务的工艺。长期以来，我国同仁做了太多的低层次重复研究工作，对那些未来会大幅度提高产品附加值的工艺，由于困难大开发成本高，很少研究。如 电子电镀中的选择电镀工艺与装备，高效的线材、板材连续电镀生产线。生产的高要求会迫使我们动脑筋改变观念与思维方式。 过去传统的光亮镀镍都设计所谓大处理”备槽。笔者曾看到一个为20万升光亮镀镍槽服务的电解循环处理重金属装置。集低DK电解、活性碳吸附和循环过滤于一身形成没有大处理电镀溶液 的概念的新设备。.8缩小南北、东西差距，重新思维观念定位无可争辨的事实反映出电镀技术在广东珠江三角洲经济发达区， 温州地区以及以上海为中心的江、浙沿海地区、金华地区、山东、 东北的沿海地区、重庆地区得到了更大的发展，他们思维敏捷， 观念更新，这些地区的电镀企业有一个共同的特点：1）依托沿海的区位优势，或地区机电产品出口的优势，对国际、 国内市场电镀加工的需求了解快、行动快，产品结构随市场需求而作调整。从低价位、低档次上升到高档次、大批量的多商品大市场”格局。2）重视前处理、后处理，解决电镀加工中的质量问题，众所 周知，电镀加工中的故障有 80%来自前处理不良，他们重视前 处理，下决心引进设备，用进口或国产优秀设备解决前处理不良， 同时加强后处理解决外观漂亮与良好的耐蚀性。3）对电镀主、辅设备进行技术改进和增添4）不怕冒风险，敢于引进新工艺和实践新工艺，敢干创新电镀新工艺，温州就是一个典型的例子； 如变电流电镀类似24K的仿 金电镀，一阴极电泳复合工艺对付高附加值产品，创新的多色调金色对付新开发的出口产品。 这一切都是国际、国内电镀加工的 要求而迫使我们的电镀加工厂从工艺、材料、设备、观念作出的 快速反应。几年间昆山的同心电镀厂就发展到一个加工产值超亿 元的工厂，这些宝贵的经验值得内地的电镀厂学习和借鉴。5）采取 请进来，派出去”频繁进行国内、国际交流与合作，促 进新工艺、新材料、新设备很快落户并为生产服务。4.9环境保护与资源回收利用电镀工作者必需考虑自己开发研究的工艺对环境的影响并寻求可*的对策。今后要努力推行清洁生产工艺，尽可能应用少污染、低浓度、易处理的工艺。推广应用化学法+综合治理电镀废水自动控制系统；微生物处理电镀废水系统。开发高效固液分离装置； 开发污染空气的各有害排气的传感器和高效吸收装置。研究电镀过程中重金属回收装置。可以先从 Au，Ag，Ni，Cu，Cr做起。为了实现我国 可持续发展”的宏图大略，我们电镀工作者任重而 道远，让我们这些老、中、青企业家、专家相结合活跃在中国表为我面工程协会的一支庞大队伍中， 在上级协会的正确领导下, 国的经济建设再立新功。