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凹版鍍銅添加劑消耗量的影響因素

酸性鍍銅添加劑是多種有機化合物組合,在電鍍過程中通過特性吸附,可有效增大陰極極化,使結晶細化,改善光亮度和整平性;鍍銅溶液在沒有任何添加劑的情況下,得不到光亮、整平具有優良機械性能的鍍層,添加劑的消耗主要是通過電鍍過程中陽極氧化、高溫分解、陰極還原變性、吸附帶出等方式消耗;添加劑在鍍液中的作用如同中藥配方,各種成分恰到好處的使用才能發揮最大功效,使用過量也會造成藥物中毒,所以在電鍍過程中控制添加劑消耗量的平衡至關重要,又因添加劑消耗量受工藝條件輥筒規格、設備等綜合影響較大,所以在生產中控制好添加劑各種成分的平衡就比較難,現將添加劑的消耗量與工藝條件的關系總結如下,僅供參考

1陰極電流密度

陰極電流密度過小,電鍍過程中極化過電位就低,會造成添加劑中某些成分消耗量減少,使其在鍍液中積累,當超過上限值便會引發質量問題,因此要嚴格控制電流密度在工藝范圍,同時建議非半浸鍍槽應準確計算在鍍面積,保證電流密度不要太低;

2陽極電流密度

陽極電流密度的大小直接影響陽極極化電位的高低,陽極極化電位高,添加劑被氧化的量就多,但所有添加劑組分的抗氧化能力存在差異,致使消耗的量也不會成比例,所以就會出現比例失調的情況;因此陽極面積不宜過小,銅球應及時補加,避免因陽極電流密度過大造成某些成分消耗量增大,出現質量問題;

3陰陽極面積比

前面兩個方面的問題大體說明了陰陽極面積比例的重要性,如果陰陽極面積比例差異過大,即便是將陰極電流密度控制的再好,但陽極上的電流密度也會偏離正常的工藝要求,會使添加劑中的部分成分消耗過量增大或積累,造成比例失調;

4溫度

溫度是添加劑消耗量的重要控制因素,溫度高會使添加劑中的某些成分分解過快,消耗量增大;

溫度低添加劑消耗量會減少,但所有成分因抗高溫能力不同并非同步減少,容易造成某些成分積累,所以利用降低溫度減少添加劑消耗量的方法是不可取的;

5鍍液成分

鍍液成分是決定得到優良鍍層的基礎,如果沒有正常的鍍液組分,再好的添加劑也發揮不了作用,比如鍍液中硫酸銅的濃度低,會增大陰極極化,會使容易在陰極表面還原變性的添加劑組分消耗過快,所以保證鍍液成分在工藝范圍內尤為重要;

6浸入面積

此項問題直接決定實際電流的大小,如果實際電流計算不夠準確,自然會影響添加劑的消耗量;因此建議客戶要么用半浸工藝,要么用全浸;否則鍍液的穩定性得不到保障,除非設備裝有相關程序,能夠準確計算在鍍面積;

7轉速

轉速過快會使添加劑在陰極表面的吸附變得困難,同時強烈的攪拌會使陰極的極化度降低,促使添加劑的消耗量減少

綜上所述,影響添加劑消耗量的因素較多,并且每種組分在電鍍過程中的消耗途徑不完全一樣,所以添加劑中間體的組合要有一定的使用范圍,但并非是無限制的,因此生產使用過程中應盡量將鍍液的成分和生產條件穩定在工藝要求的范圍內,才能保證生產過程的穩定和生產的順暢。

同時建議各制版廠家,注意以下工藝參數的控制,對穩定電鍍工藝較為重要:

 1、電流密度

標準半浸工藝不能低于18A/dm2;非半浸(超過半浸)工藝應準確計算實際浸入鍍液的面積,電流密度不能低于:14A/dm2,否則會造成添加劑消耗不平衡,出現質量問題;

2鍍液的溫度

鍍液溫度應嚴格控制在3941℃;過高會造成添加劑分解,過低會造成添加劑積累,兩種情況都會造成添加劑組分失衡;

3版輥轉速

版輥轉動線速應控制在0.81.5m/s;因設備顯示速度和實際有一定誤差,應進行校準;

4上液泵流量

上液泵流量不能低于10/H;因過濾芯的堵塞會使過濾機的流量減小,應定期、及時進行更換,周期不應超高30天;

5陰陽極距離

陰陽極距離應控制在40-80mm,即能有效節約能耗,又不會影響電鍍質量;

6陽極面積

保證陽極面積:陰極面積在1.5-21的范圍內;過小的陽極面積會造成添加劑相關組分消耗量增大、鍍液組分失調;一般而言要保持銅球與液面平齊;陽極應定期沖洗,防止銅球導電不良,同時避免脫落的陽極雜質污染鍍液,周期不應超過一周;

7通電時間

版輥入槽后不宜浸泡過長時間,因現在鍍鎳層較薄,建議通電時間為:版面接觸液面后10-20S

8初始電流

初始電流應設置在0.5-0.6的范圍內,可以防止通電初始階段版面發黑的情況;

9鍍液成分

鍍液中波美度控制范圍19-23Beo硫酸銅濃度控制范圍180-230g/L硫酸含量控制范圍50-60g/L氯離子控制范圍100-150ppm

建議鍍液每天加水最少一次,鍍液化驗每周兩次,并及時定量調整;

10添加劑補充量

1#添加劑補充量按60-70ml/KAH補充,2#添加劑在保證版面整平性的狀態下按65-75ml/KAH補充量添加;應每天測試各鍍槽版輥硬度,及時把握鍍液狀態,并總結規律,選擇適合貴公司的添加劑消耗量消耗比例;每周應校準一次添加劑泵,并在添加劑儲備桶上標記刻度,每天檢查消耗AH量與添加劑的補充是否平衡



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