WJY三价铬电镀的管理与维护
一、设 备
三价铬电镀之设备及技术要点见表1。
| 表1 镀铬设备及技术要点 | ||
| 设备 | 规格 | 技术要点 |
| 镀槽 | PVC、ABS | 阴、阳极铜排须镀厚镍再包胶, 最好放置于镀槽外侧, 用钛片将铜排和石墨阳极连接 |
| 阳极 | 石墨 | 特制之石墨, 有很多孔隙, 可将卤素气体置于其内, 增加镀液的稳定性 |
| 温度控制器 | 钛质交换器 | 须配备加温和降温装置, 严格控制温度在工艺范围内 |
| 安培小时计 | － | 根据安培小时计确定各种成分的添加量，做到少加勤加 |
| 搅拌 | 空气搅拌+阴极移动 | 搅拌不可过大, 气管不能在阳极正下方, 以免将阳极孔隙内的卤素气体赶走, 令稳定剂不断氧化分解而导致镀液失效 |
| 离子交换树脂 | WJY-IE-1 | 对重金属离子有极高的选择性吸附效果，而在较高温度下才对三价铬离子有吸附与脱附作用，特别适合用于处理三价铬镀液中的杂质金属离子 |
| 钝化剂 | WJY-EP-1 | 用于钝化铬镀层，以提高其耐腐蚀性。 |
二、基本成分及用途
三价铬电镀之镀液的组成、作用及技术要点见表2
| 表2 镀液成分、作用及技术要点 | ||
| 成分 | 作用 | 技术要点 |
| 导电盐 | 提供导电成分，补充部分铬离子 | 可通过比重控制, 浓度太低导电不好, 太高易结晶, 堵塞阳极和气管 |
| 铬盐 | 提供铬离子 | - |
| 稳定剂 | 与三价铬形成稳定的化合物 | 浓度过高会致铬盐沉淀, 过低沉积速率下降 |
| 络合剂 | 改善镀液的覆盖能力 | 以2-4ml/L为宜，过低高电位发白、镀层疏松，过高镀层颜色较黑 |
| 湿润剂 | 降低表面张力， 抑雾 | 可提高走位能力, 浓度过低会出现黑色镀层 |
| 调整剂 | 改善镀层结构，提高耐腐蚀性 | 过低效果不明显，过高沉积速率下降 |
三、日常管理与维护
(1)分析与调整: 至少每天1次对镀液进行分析与调整，内容包括测量镀液的温度、pH值、比重，分析铬离子、硼酸、稳定剂含量，并进行HULL槽试片。根据测量与分析结果对镀液进行调整。详情可参见我司之三价铬说明书。
(2) pH值: pH值非常重要, 需经常检查, 控制在2. 5~ 3. 0。 2 mL /L的WJY l可降低pH 值0. 1, 2mL /L的NH4OH 可提高pH 值0. 1, pH 值高于3. 0时三价铬会产生沉淀, 由于镀液的变化非常缓慢, 调整pH 值要过1-2h后再测量才较为准确。
(3)过滤: 由于阳极采用石墨, 不可避免地会产生粉末危害镀液, 必须及时将之过滤干净。
(4)水洗: 三价铬对杂质非常敏感, 必须清洗干净, 有盲孔、夹缝的工件进三价铬槽前最好能用超声波清洗, 或采用高压水枪清洗; 另外, 由于三价铬镀液的酸性较强, 镀后也必须用超声波清洗, 以防镀后变色。
(5)温度: 必须保持在30-36℃左右, 太低硼酸结晶导致pH 值不稳定或堵塞阳极和气管。太高严重影响镀层覆盖能力。
(6)杂质: 三价铬对杂质非常敏感, Cr6+、Zn、Cu、N i、Fe、Pb的含量应分别低于6，10, 5, 100, 300, 5mg /L, 易储水的工件进三价铬槽之前必须倒一下水, 以免将杂质带入。破损的挂具不能用, 掉入镀槽的工件须及时捞出, 定期加入1-2ml/L双氧水保温以还原Cr6+。通过加入除杂剂或小电流电解或树脂吸附去除金属杂质, 根据生产情况每周用炭粉处理倒缸一次, 将阳极板刷洗干净。经炭粉处理后需补充开缸量的湿润剂。如果使用离子交换树脂，则应该至少每周一次对树脂进行再生，以保证树脂能正常工作。对杂质的处理详情可参见我司之三价铬说明书及离子交换树脂说明书WJY-IE -1。
(7)抗蚀性:
Ａ、满足汽配工艺要求的铜、镍镀层为：（包括但不限于：铜层，厚度应该不低于20μm。镍层：三层以上结构，总厚度应不低于20μm,其中半光镍厚度约占60-70%，半光镍与光镍间电位差应大于120mv，镍封之微孔数应大于10000个/cm2）。
Ｂ、严格控制镀液中调整剂之含量。用户可定期将镀液及产品工件寄回我司以用于分析，至少每月一次。
C、电镀三价铬完成后，应该严格按WJY-EP-1钝化工艺对工件进行钝化，对钝化液的维护也应按WJY-EP-1说明书严格执行。
(8)补料: 为了保证镀液的稳定性, 须严格按照安培小时计添加各种成分, 避免一次大量地添加, 加料时要先将镀液加到60℃ 再添加, 保温2 h并小电流电解, 使原料充分溶解、配合, 否则易出现沉淀、镀层不均、黑色条纹等故障, 另外由于稳定剂PH值为6.0-8.0, 所以添加后需检查并调整pH 值。
(9)环保: 三价铬后处理工序必须和六价铬后处理工序(水洗、吹水、下挂、检验、包装)严格分开, 以防污染。
四、常见故障及解决方法
三价铬电镀之常见故障及其处理措施见表3。
| 表3 镀铬常见故障及其处理 | ||
| 常见故障 | 原因 | 解决方案 |
| 黑影 | pH 值高, 湿润剂少, 打气不良, 导电盐低, 有机物污染, 稳定剂、铬离子、润湿剂少 | 调整pH 值, 补充湿润剂,改善打气系统, 添加导电盐、稳定剂、润湿剂、铬盐,炭粉处理 |
| 发霉 | 镀镍层不够厚, 镀后水洗不净, 有机物污染 | 增加镍层厚度, 加强镍缸维护，加强镀镍后水洗, 用炭粉处理三价铬镀液 |
| 走位差 | pH 值低, 密度低, 锌铅杂质污染, 打气过快, 阳极面积不足或被结晶物封住 | 调整pH 值, 补充开缸盐和导电盐, 树脂吸附或小电流电解处理, 调整气量,增加或清洗阳极 |
| 白渍 | 润湿剂过少, 有机物污染, 锌铅污染, 铬层太厚 | 补充湿润剂, 炭粉吸附,树脂吸附或小电流电解, 减少电镀时间或调小电流密度 |
| 沉积速率低 | 主盐浓度低, 导电盐低,pH 值高, 稳定剂少, 锌铅杂质过多, 打气过快, 阳极不足或被结晶物封住 | 补充开缸盐和导电盐, 调整pH 值, 树脂吸附或小电流电解除杂, 调整气量, 增加或清洗阳极 |
| 条纹 | 金属杂质污染，沉积速率低 | 电解或加入除杂剂或使用离子交换树脂，提高沉积速率 |
五、其它
(1)为使镀层之耐腐蚀性能达到一定要求，镀件在完成三价铬电镀后，应再进行钝化。请参考WJY-EP-1钝化剂说明书。
(2)受限于当前三价铬电镀工艺本身之限制，在电镀过程中，当电镀密度一定范围内（三价白铬约为5-100A/dm2，三价黑铬约为4-75A/dm2）时，可得到外观良好之铬镀层。但实际上，当电流密度过大时，铬镀层较疏松；过小时，铬镀层较薄，且铬镀层中杂质含量较大。过大或过小的电流密度，皆难以保证铬镀层之耐腐蚀性。铬镀层耐腐蚀性最佳之电流密度范围可能为：三价白铬约为7-35A/dm2，三价黑铬约为5-25A/dm2（注：本条款所列之数据未经过严格验证，仅做参考之用）。在生产之前，应评估产品表面有耐腐蚀性要求之部分，在电镀三价铬过程中，该部分之电流密度应处于上述范围。
