电镀锡板的生产工艺技术分析
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我国电镀锡板生产工艺技术特点镀锡板俗称马口铁,广泛应用于制罐、包装材、冲压容器等行业。
目前我国约有生产线30余条,年产能350万t,基本生产工艺技术特点是:1、电镀工艺和阳极技术电镀锡工艺分为酸洗和碱性两种,酸洗电镀锡法又有硫酸亚锡法、卤素法、氟硼酸盐法,而碱性法已被淘汰。
我国目前主要采用硫酸亚锡法,又称弗洛斯坦法,是由美钢联开发,镀液的分散能力和覆盖能力较好,阴极电流效率高,工艺成熟稳定,易于掌握。
我国目前采用可溶阳极技术,它是指电镀液中的二价锡离子由锡阳极不断溶解进入到电镀液中,其优点是少,缺点是劳动强度大、镀液成分不易控制、不能生产低镀涂层厚度要求(如0.2-0.4g/m2)。
2、软熔工艺软熔工艺有工频、联合、变频软熔两种。
我国目前生产线采用前两者。
工频软熔低,但加热缓慢,同时板面易出现木纹。
联合软熔适合中低速生产线。
而变频软熔是配备高速镀锡生产线。
3、中间导体法电解脱脂和电解酸洗有两种方法:导电辊法和中间导体法。
过去采用前者,电流通过导电辊传到,经过溶液传到电极。
后者,电流从一个极板通过溶液传到带钢,从带钢经过溶液传到2块极板,这种双极性系统起双重清洗作用,达到同样的清洗效果而耗电量只是过去的1/2,同时极板至极板系统的维修量少。
4、电镀铬工艺并存电镀铬板是代替镀锡板使用,与镀锡板相比,成本低、表面附着力强、涂印效率高、耐硫性好等优点,广泛用于杂品罐及瓶盖等。
电镀铬的生产工艺与电镀锡板相似,目前,有些厂家新建电镀锡和电镀铬两用线,或者在电镀锡线预留电镀铬段位置。
5、专用连续退火线镀锡板对基板的要求很高,采用罩式退火只能生产T2.5以下的基板,板面易粘接,产品性能均匀性差,只能作为低端产品使用。
此外由于镀锡基板薄(0.15-0.6mm)而窄、产品性能要求高,镀锡基板退火机组趋向于专用连续退火线,机组最高速度达1000m/min。
电镀锡工艺专业介绍引言电镀锡是一种将锡金属沉积到其他金属表面的工艺,主要用于提供保护、表面装饰和改善导电性能。
电镀锡广泛应用于电子、电器、汽车和航空等领域。
本文将介绍电镀锡工艺的基本原理、工艺流程和应用领域。
一、电镀锡的基本原理电镀锡的基本原理是利用电解原理将锡离子沉积到金属表面。
在电解液中,通过将阳极上的金属离子还原为金属沉积在阴极上,从而实现电镀锡的目的。
电解液中的主要成分包括锡盐、添加剂和溶剂。
二、电镀锡的工艺流程电镀锡的工艺流程主要包括预处理、电镀和后处理三个主要步骤。
2.1 预处理预处理是为了准备金属表面,使其适合进行电镀。
预处理包括以下几个环节:1.去油脂:使用碱性清洗剂或有机溶剂去除金属表面的油脂和污垢。
2.酸洗:使用酸性溶液去除金属表面的氧化层和其他杂质。
3.激活:使用活化剂处理金属表面,提高其对锡的吸附性。
2.2 电镀电镀是将锡离子沉积到金属表面的过程。
电镀工艺中的关键参数包括电流密度、电解液浓度和温度等。
电镀的过程中,金属表面通过吸附处于溶液中的锡离子,形成金属镀层。
2.3 后处理后处理主要是对电镀层进行清洗和保护,以提高镀层的质量和稳定性。
后处理过程主要包括以下几个环节:1.冷却:将电镀件冷却至室温,准备进行下一步处理。
2.中和:使用碱性溶液中和电镀液中的酸性成分。
3.清洗:使用去离子水或中性清洗剂清洗电镀件,去除残留的酸性和碱性物质。
4.保护:在电镀层上涂覆一层保护剂,以提高镀层的抗氧化性和耐腐蚀性。
三、电镀锡的应用领域电镀锡广泛应用于以下几个领域:1.电子行业:电镀锡常用于电子元器件的连接端子和焊盘,提供优良的导电性和抗氧化性。
2.电器行业:电镀锡常用于家电产品的外壳和内部焊接部位,提供抗腐蚀保护和装饰效果。
3.汽车行业:电镀锡常用于汽车零部件的表面涂层,提供耐腐蚀保护和美观效果。
4.航空航天行业:电镀锡常用于航空航天器件的连接和绝缘层制备,提供稳定的电性性能和保护。
结论本文简要介绍了电镀锡工艺的基本原理、工艺流程和应用领域。
电路镀锡方法电路镀锡方法电路板是现代电子产品中必不可少的组成部分,而其制作过程中的镀锡工艺则是保证电路板质量和性能的重要环节。
本文将详细介绍电路镀锡方法。
一、准备工作1.1 选材首先需要选用合适的基材,在市场上常见的有FR-4玻璃纤维增强板、金属基板、陶瓷基板等,根据实际需求选择合适的基材。
1.2 设计图纸在进行电路板制作之前,需要先制定一份设计图纸,明确每个元件在电路板上的位置和连接方式。
1.3 制版根据设计图纸进行制版。
通常使用光刻法或直接打印法来制作电路板。
二、化学镀锡法2.1 原理化学镀锡法是利用化学反应使得金属原子沉积在基材表面上形成金属膜。
该方法具有成本低、操作简单、环保等优点。
2.2 步骤(1)清洗:将基材表面油污和氧化物清除干净,以便于后续处理。
(2)预处理:将基材表面进行化学处理,以便于后续的电镀工艺。
(3)镀锡:将经过预处理的基材浸入含有金属离子的溶液中,利用化学反应使得金属原子沉积在基材表面上形成金属膜。
(4)清洗:将镀好锡的基材进行清洗,以去除多余的溶液和离子。
2.3 注意事项(1)镀锡液的配方需要根据实际需求进行调整,以保证所得到的金属膜质量和厚度符合要求。
(2)操作时需要注意安全,避免接触皮肤和吸入有害气体。
三、电解镀锡法3.1 原理电解镀锡法是利用电解作用使得金属原子从阳极移动到阴极上,并在阴极表面沉积形成金属膜。
该方法具有成本较高、操作复杂等特点。
3.2 步骤(1)清洗:将基材表面油污和氧化物清除干净,以便于后续处理。
(2)预处理:将基材表面进行化学处理,以便于后续的电镀工艺。
(3)电解:将经过预处理的基材作为阴极,将金属片作为阳极,浸入含有金属离子的溶液中,利用电解反应使得金属原子从阳极移动到阴极上,并在阴极表面沉积形成金属膜。
(4)清洗:将镀好锡的基材进行清洗,以去除多余的溶液和离子。
3.3 注意事项(1)电解液的配方需要根据实际需求进行调整,以保证所得到的金属膜质量和厚度符合要求。
电镀锡工艺技术电镀锡工艺技术是一种常用的表面处理技术,其主要目的是为了提高金属工件的防腐性能,使其更具美观和耐用性。
以下是电镀锡工艺技术的主要步骤和应用领域。
电镀锡工艺技术主要包括以下几个步骤:清洗、脱脂、酸洗、活化、镀锡、清洗、烘干等。
首先,将金属工件进行清洗,以去除表面的污物和氧化物。
然后,进行脱脂处理,以去除工件表面的油脂和其他有机物。
接下来是酸洗,通过酸溶液的作用,去除工件表面的金属氧化物和铁锈。
然后进行活化处理,使工件表面具有更好的导电性能。
最后,进行镀锡处理,将锡溶液中的锡离子沉积在工件表面形成锡层。
镀锡后,需要进行清洗和烘干,以去除余留的化学物质和水分。
电镀锡工艺技术广泛应用于电子、通信、航空航天、汽车等行业。
在电子行业中,电镀锡技术常用于印刷电路板的制造中。
通过镀锡处理,可以在电路板上形成均匀的锡层,保护电路板不被氧化,同时也方便与其他电子元器件的焊接。
在通信行业中,电镀锡技术常用于电缆的制造中。
通过镀锡处理,可以提高电缆的导电性能,减少信号衰减。
在航空航天和汽车行业中,电镀锡技术常用于金属部件的防腐处理。
锡层能够有效地阻止空气和水分的侵蚀,延长金属部件的使用寿命。
电镀锡工艺技术具有以下优点:首先,镀锡层具有良好的化学稳定性和物理性能,能够有效地保护金属工件不受腐蚀。
其次,电镀锡层能够提供良好的导电性能,使工件具有更好的电气连接能力。
再次,电镀锡层具有很好的焊接性能,方便与其他电子元器件进行焊接。
此外,电镀锡工艺技术的操作简便、成本较低,适用于大规模生产。
总之,电镀锡工艺技术是一种常用的表面处理技术,广泛应用于电子、通讯、航空航天、汽车等行业。
它通过在金属工件上形成均匀的锡层,提高工件的防腐性能和导电性能,使工件具有更好的耐用性和美观性。
电镀锡工艺技术的优点包括良好的化学稳定性、良好的导电性能和焊接性能,操作简便、成本较低。
电镀锡生产工艺电镀锡生产工艺是一种将锡盐溶液电解沉积在工件表面的方法,可用于陶瓷、金属制品等材料的表面保护、美化和功能改善。
下面介绍一种常用的电镀锡生产工艺。
首先,准备工作是将待镀件表面清洗干净,除去油污、氧化层等杂质,可以通过机械清洗、酸洗、碱洗等方法进行,以保证电镀结果的质量。
接下来,将清洗后的工件放入电镀槽中,加入含锡盐的电镀液。
电镀液的配方根据需要可采用不同的配制方式,一般包括锡盐、缓冲剂、络合剂、添加剂等成分,可根据具体要求调整配比和浓度。
然后,在电镀槽中加入阳极,通电开始电镀过程。
阳极可以采用锡板或者其他含锡材料,阳极和工件之间形成电流环路,通过电解作用将锡离子还原为锡金属,沉积在工件表面。
在电镀过程中,控制电流密度和电镀时间是非常重要的。
电流密度是指单位面积上通过的电流量,一般采用安培/平方分米(A/dm^2)来表示,根据工件的尺寸和形状选择合适的电流密度。
电镀时间也需根据需要进行控制,过长会导致锡层过厚,而过短会导致锡层不均匀。
电镀完成后,将镀好的工件取出,进行清洗和检查。
清洗是为了去除表面的电镀液残留和碱液残留,常用的方法包括水洗、酸洗和中和等。
检查主要是对电镀层的厚度、光泽和附着力进行检验,可以采用显微镜观察、厚度测量仪等方法进行。
最后,对镀好的工件进行包装和储存。
包装可以采用纸盒、塑料袋等方式进行,以防止氧化和机械损坏。
储存应放在干燥、阴凉的地方,避免阳光直射和湿气侵入,以保持电镀层的质量和性能。
总之,电镀锡生产工艺是一种广泛应用于工业制造中的表面处理方法,通过科学合理的操作和控制,可以得到均匀、致密、光亮的电镀锡层,提高工件的耐腐蚀性能和外观质量。
2010年第3期梅山科技·59·檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭殐殐殐殐综述镀锡板生产工艺许姣姣尚元艳赵东(梅山钢铁公司冷轧厂南京210039)摘要:镀锡板是一种附加值较高的冷轧产品,其生产工艺较复杂,除需经过大压下量的轧制变形外,还要对其进行热处理,消除加工硬化,然后再进行表面处理,使其具备耐蚀性和涂饰性。
主要介绍了梅钢镀锡板的生产工艺,重点是经过冷轧机后的带钢热处理及表面处理。
关键词:镀锡板;时效;退火;平整;电镀;后处理Production Technology of Tinplate Xu JiaojiaoShang YuanyanZhao Dong(Cold Rolling Plant of Meishan Iron &Steel Co.,Nanjing 210039)Key words :tinplate ;aging ;annealing ;skin-pass ;electroplating ;post-treatment 镀锡板是一种表面镀有一层极薄的纯锡层的钢板,又称作马口铁,其将钢的强度和成形性同锡的耐蚀性、锡焊性和美观的外表结合于一种材料之中,具有良好的抗腐蚀性能。
镀锡板的最大用途是用于食品包装,原因是镀锡板无毒、重量轻、强度高、耐蚀性好并且易于加工成形。
镀锡板也用于制作包装油类、润滑脂、涂料、化学品以及其它产品用的容器,喷雾罐和各种瓶盖。
1生产工艺镀锡板的生产工序为:酸洗→冷轧→退火→平整→电镀→镀后处理。
1.1酸洗及冷轧酸洗:热轧带钢进入冷轧机前需要经过酸洗以去除表面的氧化铁皮。
良好的酸洗效果有利于提高钢板表面质量和清洁度,以满足后续生产的需要。
冷轧:经过酸洗的带钢在冷轧机上进行大压下量的变形,使其达到规定的厚度。
在轧制过程中为确保产品质量,必须保证带钢厚度均匀,具有良好的表面质量,并满足平直度要求。
这些质量特性将反映到镀锡板最终产品质量上来。
1.2退火热轧带钢在冷轧过程中受到冷加工,其晶粒被轧碎或被拉长成纤维状组织,这样的带钢由于加工硬化而使强度升高,成形性能降低。
本技术介绍了一种镀锡板及其生产方法,涉及钢铁冶炼技术领域。
本技术包括以下组分:碳、硅、锰、磷、硫、氮、铁;其中,各化学成分以及各化学成分的质量百分数为:碳:0.09%~0.15%,硅:0.005%~0.02%,锡0.03%~0.07%,铅0.001%~0.009%,锰:0.0005%~0.50%,磷:0.01%~0.015%,硫:0.003%~0.012%,氮:0.003%~0.015%,余量为铁及不可避免的杂质元素。
本技术通过连铸板坯加热温度控制、终轧温度及卷取温度控制、冷轧压下率控制、连续退火炉退火温度及退火时间的优化组合,保证了冷轧镀锡板的屈服强度满足要求,板形良好,具有优良冲压成形性能,满足了冲压成形制造需求;并且材料组分中不含贵重合金元素,通过采用控轧控冷工艺及合理退火温度控制技术进行生产,工艺简单,制造成本较低。
技术要求1.一种镀锡板,其特征在于:包括以下组分:碳、硅、锰、磷、硫、氮、铁;其中,各化学成分以及各化学成分的质量百分数为:碳:0.09%~0.15%,硅:0.005%~0.02%,锡0.03%~0.07%,铅0.001%~0.009%,锰:0.0005%~0.50%,磷:0.01%~0.015%,硫:0.003%~0.012%,氮:0.003%~0.015%,余量为铁。
2.根据权利要求1所述的一种镀锡板的生产方法,其特征在于:包括如下步骤:步骤一:将上述成分混合,加热或保持在1150℃以上的温度,得到熔融状态下的混合液体后对混合铁水进行脱硫、脱磷处理;步骤二:转炉炼制后通入惰性保护气体,溅出液体中的浮渣;步骤三:将熔融状态下的铁水导入模具中,在800℃~1000℃时,初步成型后,进行热连轧得到钢板;步骤四:使用浓度15%的盐酸,对热连轧得到的钢板表面进行酸洗;步骤五:将步骤四中酸洗过后的钢板,加热温度到1070℃~1090℃,在连续或半连续热连轧机架上进行精轧,精轧结束温度为820℃~850℃;步骤六:将步骤五中经过精轧处理后的钢板自然降温到630℃~660℃;步骤七:将步骤六中的钢板进行连续冷轧压;步骤八:将步骤七中的钢板在570℃~590℃进行退火处理,退火时间控制为12~18h;步骤九:将步骤八经过退火处理的钢板在电镀池中进行电镀锡。
电镀锡板的生产工艺技术分析
发表时间:2018-05-25T16:23:32.707Z 来源:《防护工程》2018年第2期作者:张万明
[导读] 影响电镀锡板的整体质量与外观,这些缺陷一定要得到解决。
本文主要针对电镀锡板的生产工艺技术进行分析。
中山中粤马口铁工业有限公司广东中山 528437
摘要:在生活中,有很多地方常见电镀锡板的踪影,比如罐头包装、电缆内外护皮等,将其用于食品包装,可见该种材料对人体健康没有危害性,将其用于小五金零件或表观外皮,证明这种材料对各种环境的适应性特别强,尤其是耐腐蚀方面。
这种材料归根结底其实是在钢材料上镀锡,来发挥钢材和锡的优势,使成品具有较好的性能。
由于其在各行业的应用型比较广泛,所以其生产工艺技术得到了重点关注,每个生产环节的技术实施质量都要得到保证,电镀锡板最终质量才符合行业要求。
关键词:电镀锡板;生产;工艺;技术
电镀锡板生产有好几个流程,每个流程都有相关的工艺,虽然每个工艺都要求完善,但在实际中,还是会出现很多生产问题,导致成品出现黑灰、斑点等缺陷,影响电镀锡板的整体质量与外观,这些缺陷一定要得到解决。
本文主要针对电镀锡板的生产工艺技术进行分析。
一、电镀锡板生产工艺
1、前处理工艺
钢带或钢板在镀锡之前,首先要经历处理阶段,在立式工作槽中对材料表面的油污杂质或铁锈进行去除工作。
需要经历三步,首先进行化学脱脂,将工作槽中注入一定量的化学溶液,主要成分为氢氧化钠这样的碱性溶液,将溶液的温度控制在60℃以上,但不要超过80℃,溶液的浓度也要符合标准,在这样的环境下,大量的油污是可以通过与化学溶液反应而被去除的[1]。
在进行第二步之前,还要将材料上面的溶液刷洗干净,第二步为电解脱脂,处理环境温度和第一步一样,电流密度要控制在5-10A/dm2左右,主要目的还是使材料上剩余的油污被去除,这种方法需要设置几组电机板,通过发生阴阳两极电极反应来去污。
脱脂后的钢材料要清洗干净,才能进入电解溶液中,进行电解酸洗,溶液的成分为硫酸,电解反应的环境温度控制在常温状态。
电极反应中,在阴极会有H2产生,阳极则产生氧气,阳极最终的产物Fe2O3会和硫酸发生化学反应,最终铁离子以另外一种较为稳定的物质存在,锈迹也就不存在了,清除锈迹后,钢材料也要经历清洗阶段。
在这三步中,清洗的水都选择软化水,在进入电镀锡工艺阶段之前,还要注意使钢材料表面保持干燥。
2、电镀锡工艺
该阶段有三种操作方式,以电解液酸碱性进行分类,工厂经常采用酸性法来进行镀锡。
电镀锡就是将钢带处于电解溶液中,在发生电极反应中,使溶液中的锡添加在钢带上[2]。
这样含有锡元素的酸性溶液是硫酸锡,电镀锡发生在电镀槽中,电镀槽的结构形式为,上部为导电辊,在电镀电源与钢带之间发挥导电作用,下部为沉没辊,完全浸入在槽液中。
电镀槽有9个,并且是连续的,钢带在掠过电镀槽时,都要和上下部结构相接触,钢带在上部会直接与电源阴极衔接,发生阴极反应,即镀锡反应。
阳极上的反应则是锡离子从锡条中分离进行溶液的过程。
在发生电极反应的过程中,还要注意锡离子都处于2价阶段,如此才能沉积在钢带上,形成良好的镀锡层。
3、软熔工艺
电镀锡板的电镀质量判断对象为钢带上镀锡层的附着情况,可参考的依据有光亮度,孔隙率等,一般为了使镀锡层更稳定良好,还要经历软熔阶段。
这种阶段的工艺是先将钢带上的镀锡层处于熔化状态,借助其流动性,使钢带锡层中的孔隙都被填满,进而使整个镀锡层锡的分布都很均匀,表面都能光亮无孔[3]。
对钢带进行熔化,即使其处于高温环境中,或对其进行加热处理,经常会采用电阻加热方法,镀锡部位要被架空,所以需要使用两个导电辊,将其架立起来,在进行加热的过程中,镀锡层的熔点被超过后,其会在很短暂的时间内就完成软熔过程,所以还需要注意控制时间和加热温度。
软熔之后的钢带在处理后要立即进行冷却,使这种处理状态能稳定,得到淬炼。
在淬炼冷却的过程中,镀锡层中的锡离子会变成4价的,并且不会附着在钢带上,直接游离在冷却水中,所以还要对冷却水中的锡离子进行处理。
4、钝化工艺
钝化阶段是电镀锡板的最终阶段,是为了使成品的镀锡层在性能和质量上表现更好,比如在耐腐蚀性上,电镀锡板成品上往往会有一层保护膜,这种膜是钝化膜,是将不稳定的2价锡离子转化为稳定的4价锡离子后产生的[4]。
所以在钝化阶段中,钝化工艺包括锡离子的转化过程,以及钝化膜的形成过程,性质稳定的二氧化锡是有效成分,还要将其与铬离子结合起来,形成铬水合氧化物,成为钝化膜的有效成分。
这种有效成分也需要进行电极反应得到,电解溶液为含铬元素的重铬酸钠溶液,阴极为电镀锡板。
在电极反应中,钢带表面的镀锡层不仅会生成含有四价锡离子的氧化膜,还会产生氢气,在阴极反应中,铬元素最终还会被还原,连同反应中生成的铬合物一同成为钢带镀锡层的钝化保护膜。
二、电镀锡板成品缺陷及分析
1、黑灰
黑灰是在钝化之后产生的,是不合格镀锡产品,合格的产品表面应该是光亮没有痕迹的,这种黑灰主要成分为二氧化锡,其一般都是大面积出现在钢带上,使钢带表面颜色不再是亮颜色,而是棕黄色,分布没有规律,像黑灰一样,一触即碎,最后以粉末状存在,有黑灰时,意味着钝化膜对镀锡层的保护效果有限,即使在钝化膜外涂抹其他物料,也不能改善镀锡产品的美观性和质量性能。
对这种缺陷进行分析,会发现除了前处理工艺外,其他的工艺阶段稍有不慎,都有可能制造这种缺陷。
比如电镀阶段,电解质溶液中,一些化合物形成的粒子会与溶液中的离子结合在一起,在电镀环境中,微粒表面会有电荷产生,并且处于非静止状态,直接移动到锡层中,成为钢带电镀锡板的一部分,这些微粒主要表现为锡泥,锡泥在电镀锡板上最终表现为黑灰。
黑灰的范围与锡泥的含量是呈正相关的,所以进入锡层中的锡泥含量不能太多[5]。
2、木纹
镀锡层表面都是光亮的,不存在明暗之说,外表也是有一定的光滑度的,但在实际中,经常会出现镀锡层表面有明暗分界线的现象,这条分界线就是木纹状的条纹,虽然分界线两侧的锡层厚度没有什么区别,但镀锡层表面观赏性大打折扣。
镀锡层的厚度是有规定的,不在此范围内的镀锡层就会出现这种缺陷,所以还要对电镀生产中的相关阶段进行镀锡层厚度控制。
对这种缺陷进行分析,主要出现在前处理阶段和软熔阶段,进入软熔阶段的钢带表面一定是洁净、没有氧化物的,如果酸洗阶段的酸过度,不仅不会将氧化物全部清除掉,还会
形成氧化膜附着在钢带表面,再加上软熔阶段的锡熔化不完全,或流动性很差,很容易造成锡分布不均,这两种情况皆有的条件下,木纹产生几率更大。
3、淬水斑
这种缺陷主要以小斑点形式存在,会直接影响镀锡层的美观性,在镀锡量分布不均的钢带上最容易出现。
分析其出现的原因是淬水槽环境不干净,有大量的微粒存在,这些微粒在钢带浸入冷水中时,会在水面发生不稳定变化时,直接附着在钢带表面,活给钢带造成凹凸不平的斑点。
结语
电镀锡板的生产工艺技术很关键,在生产环节中,相关人员要注意避免各种缺陷的出现,能将产生缺陷的原因排除掉,使电镀锡板的质量和性能都符合生产要求。
参考文献
[1]金旭芳,赵鹏飞,吴小兵,马亚丽.我国电镀锡板生产工艺技术现状及发展趋势[J].轧钢,2013,30(03):41-42+52.
[2]马亚丽,钟捷.浅谈电镀锡板的生产工艺技术[J].制造业自动化,2008(03):82-84.
[3]章晓波.卤素法电镀锡板生产工艺的研究[J].有色冶金设计与研究,2005(02):4-7.
[4]宋加.我国镀锡板生产技术的发展及几点建议[J].轧钢,2007,24(2):35-38.
[5]曹曙,周焕勤,胡维健.电镀锡钢板生产工艺技术及其新发展[J].上海金属,1994,16(3):9-13.。