一种硬铬电镀工艺制造技术

本发明专利技术涉及电镀技术领域，具体涉及一种硬铬电镀工艺，包括镀件清理、酸化打磨、多重清洗和镀铬封装，其中多重清洗中采用的清洗设备包括静置槽、水浴槽和控制器；所述静置槽的两侧设有支架，支架上设有转动的圆盘；所述圆盘上设置有偏心安装的挂杆；由于工件表面上造型的凹口处仍会残留有杂质，影响到工件表面质量的清理效果；故此，本发明专利技术通过设置在立柱上的圆盘，配合偏心安装在圆盘上的挂杆，在控制器的作用下带动静置槽中的工件摆动起来，且在伺服电机的变速驱动配合下，使摆动的工件呈不规则的运动状态，进而工件造型凹口处的死角也受到清理，从而提升了后续硬铬电镀工艺的完成效果。

A hard chromium electroplating process

【技术实现步骤摘要】
一种硬铬电镀工艺
本专利技术涉及电镀
，具体涉及一种硬铬电镀工艺。
技术介绍
镀硬铬是一种传统的表面电镀技术，已经应用长达70多年；镀铬层硬度高、耐磨、耐蚀并能长期保持表面光亮且工艺相对比较简单，成本较低；长期以来，铬镀层除了作为装饰涂层外，还广泛作为机械零部件的耐磨和耐蚀涂层；电镀硬铬镀层技术常常用来修复破损的部件；关于硬铬电镀工艺的介绍，可参见：李家柱等,三价铬硬铬电镀的影响因素[J],电镀与涂饰,2016(No.8).398-401。目前电镀硬铬工艺会导致严重的环境问题，镀铬工艺使用的铬酸溶液，会产生含铬酸雾和废水，在对镀铬工艺中的废水进行处理以达到排放标准，但其中的清洗步骤仍然消耗了大量的水资源，特别是在硬铬电镀工艺中对清洗过程中水资源的重复利用值得改善。现有技术中也出现了一些关于硬铬电镀工艺的技术方案，如申请号为2012102109527的一项中国专利公开了一种在钢铁上电镀三价铬硬铬镀层的电镀方法；采用DSA阳极和硫酸体系三价铬溶液，50℃左右的温度和35～65安培/平方分米的电流密度，通过电镀过程中控制电流和槽压变化的软启动工艺和维持酸度在指定的范围内(pH0.9～2.1)，获得了80微米以上厚度的三价铬镀层，镀层硬度达到HV870以上，电流效率超过35％，镀覆速率最高可以达到2微米/分钟，镀层结合力通过热震试验(200℃加热，盐水急冷)；该技术方案中提供了三价铬硬铬电镀取代严重污染环境的六价铬硬铬电镀的工艺方法，而且解决了现有三价铬电镀技术无法获得厚镀层以及镀层与基底结合力较差等问题；但是该技术方案中硬铬电镀工艺在使用中同样存在消耗较大的水资源对工件进行清洗操作，使得电镀工艺的运行过程不够环保。鉴于此，为了克服上述技术问题，本公司设计研发了一种硬铬电镀工艺，采用了特殊的硬铬电镀工艺工艺，解决了上述技术问题。
技术实现思路
为了弥补现有技术的不足，本专利技术提出了一种硬铬电镀工艺，通过设置在立柱上的圆盘，配合偏心安装在圆盘上的挂杆，在控制器的作用下带动静置槽中的工件摆动起来，且在伺服电机的变速驱动配合下，使摆动的工件呈不规则的运动状态，进而工件造型凹口处的死角也受到清理，从而提升了后续硬铬电镀工艺的完成效果。本专利技术所述的一种硬铬电镀工艺，该工艺步骤如下：S1、镀件清理：对待镀铬处理的工件表面进行喷砂处理，并使用校正设备消除工件的内应力，对喷砂后工件表面的缺陷处进行补焊并打磨，使工件表面的粗糙度等级大于6.3，随后将工件安装到挂架上；对工件的前处理为了达到其表面质量的要求，利于镀铬操作中硬铬层的覆盖，在电镀前消除的内应力避免了工件时效中对镀层的破坏；S2、酸化打磨：将S1中挂架上的工件沉入酸化槽中，根据工件的表面积清洗4-7min，并控制酸化槽的温度在60-70℃，酸化槽中配制有硫酸铜溶液，对工件的表面进行酸化处理，随后控制挂架将工件提出，检测其表面的凸点与凹点，进行打磨处理；用于酸化清洗的硫酸铜溶液将工件表面的锈迹和油污清除干净，恒定的清洗温度维持了酸化槽中硫酸铜的活性，进而提升对工件的清洗能力；S3、多重清洗：控制S2中处理完成的工件移入清洗设备中，依次通过冷水静置、流水冲洗、热水预热，将影响工件表面镀铬质量的杂质完全祛除，其中静置在冷水中时控制挂架进行提动的操作，水温控制在常温下，热水槽中的水浴温度控制在60℃左右；经冷水槽中的静置处理，使工件表面的杂质在温度变化的胀缩作用下脱离下来，流水的冲洗将不属于工件表面的物质完全剔除，水浴加热利于后续对工件硬铬电镀的直接进行；S4、镀铬封装：将S3中预热完成的工件放入镀铬槽中，在镀铬槽中添加有化学级含硫酸根离子的溶液，控制镀铬槽中的pH值在1.8-2.1，硫酸根离子浓度在90-120g/L,三价铬离子浓度在1.1-1.3g/L,镀铬槽的温度控制在35-50℃，根据所需硬铬镀层的厚度电镀3-6min，镀铬完成后将工件擦拭并打包封装起来；镀铬槽中添加的硫酸根离子，能够在电解环境下将工件表面残存的氯离子置换出来，将其中氯离子的浓度控制在0.02g/L以下，避免氯离子对镀铬覆盖过程的干扰，确保硬铬电镀的效果；其中，S3中所述的清洗设备包括静置槽、水浴槽和控制器；所述静置槽的一侧设有水浴槽，静置槽与水浴槽之间设有冲洗格，静置槽的两侧设有支架；所述支架上设置有滑道，滑道中设有立柱；所述立柱沿着滑道在支架上移动，立柱上设置有转动安装的圆盘；所述圆盘之间设置有挂杆，挂杆的两端分别偏心安装在圆盘上，挂杆上吊装有清洗的工件；所述立柱贯穿于支架上的滑道，立柱的底部设置有伺服电机，伺服电机与圆盘传动连接，伺服电机受控制器的作用驱动圆盘旋转；使用时，吊装在挂杆上的工件被沉入静置槽中，待静置槽中的冷水使工件表面的杂质在低温的环境中产生收缩变化，脱离于工件的表面，然后通过冲洗格中流水的冲洗，将从静置槽中的液面脱离时附着在工件表面的杂质清除掉，由于工件的表面上存在造型形成的凹口，仅靠静置状态下收缩的杂质自身无法完全的脱离，工件表面上造型的凹口处仍会残留有杂质，影响到工件表面质量的清理效果；通过设置的挂杆偏心安装在圆盘上，在控制器的作用下，使伺服电机变速的驱动圆盘旋转起来，继而带动吊装在挂杆上的工件在静置槽中随之摆动起来，使得工件表面上造型凹口处附着的杂质被完全清理出来；本专利技术利用了设置在立柱上的圆盘，配合偏心安装在圆盘上的挂杆，在控制器的作用下带动静置槽中的工件摆动起来，且在伺服电机的变速驱动配合下，使摆动的工件呈不规则的运动状态，进而工件造型凹口处的死角也受到清理，从而提升了后续硬铬电镀工艺的完成效果。优选的，所述圆盘偏心的表面上设置有球座，球座固定在圆盘上；所述挂杆的端部设置有球形节，球形节转动安装在挂杆上；所述球座与球形节之间设置有压杆相连接，压杆的一端转动安装在球座上，压杆的另一端固定在球形节上，压杆受力的作用对应改变其长度；在挂杆的摆动过程中，伺服电机的变速驱动下，偏心安装在圆盘之间的挂杆与圆盘表面的距离会产生变化，仅靠转动安装的方式无法满足伺服电机变速驱动的效果，降低了静置槽中工件表面质量的处理效果；通过设置在挂杆上的球形节、圆盘表面的球座以及连接的压杆，三者之间的共同作用下，两个圆盘之间转动产生的差速，通过挂杆端部转动的球形节进行缓冲，差速转动中挂杆在水平与倾斜的状态下，挂杆端部与圆盘之间变化的距离，通过压杆长度的形变来满足，达到了变速转动的圆盘对挂杆摆动的驱动效果，从而提升了硬铬电镀工艺中的清理效果。优选的，所述圆盘中心的转动轴上设置有棘轮，棘轮上转动轴对应的立柱上设置有凹槽；所述凹槽中的侧壁上设置有齿条，通过控制伺服电机的转向，分别带动挂杆的摆动和调节圆盘在立柱上的高度位置；静置槽中摆动的工件在清理完成后，需要升起挪至后续的冲洗格中进行冲洗，由于安装在立柱底部的伺服电机，不便于直接调节立柱升降的高度，影响了清洗设备的正常运行；通过设置在立柱凹槽上的齿条，配合圆盘中心的棘轮，使圆盘仅在单独的旋向上转动，在调节挂杆的高度时，通过伺服电机反向的旋转，使得圆盘通过立柱凹槽中的齿条升降移动起来，满足了工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硬铬电镀工艺，其特征在于，该工艺步骤如下：/nS1、镀件清理：对待镀铬处理的工件表面进行喷砂处理，并使用校正设备消除工件的内应力，对喷砂后工件表面的缺陷处进行补焊并打磨，使工件表面的粗糙度等级大于6.3，随后将工件安装到挂架上；/nS2、酸化打磨：将S1中挂架上的工件沉入酸化槽中，根据工件的表面积清洗4-7min，并控制酸化槽的温度在60-70℃，酸化槽中配制有硫酸铜溶液，对工件的表面进行酸化处理，随后控制挂架将工件提出，检测其表面的凸点与凹点，进行打磨处理；/nS3、多重清洗：控制S2中处理完成的工件移入清洗设备中，依次通过冷水静置、流水冲洗、热水预热，将影响工件表面镀铬质量的杂质完全祛除，其中静置在冷水中时控制挂架进行提动的操作，水温控制在常温下，热水槽中的水浴温度控制在60℃左右；/nS4、镀铬封装：将S3中预热完成的工件放入镀铬槽中，在镀铬槽中添加有化学级含硫酸根离子的溶液，控制镀铬槽中的pH值在1.8-2.1，硫酸根离子浓度在90-120g/L,三价铬离子浓度在1.1-1.3g/L,镀铬槽的温度控制在35-50℃，根据所需硬铬镀层的厚度电镀3-6min，镀铬完成后将工件擦拭并打包封装起来；/n其中，S3中所述的清洗设备包括静置槽(1)、水浴槽(2)和控制器；所述静置槽(1)的一侧设有水浴槽(2)，静置槽(1)与水浴槽(2)之间设有冲洗格(3)，静置槽(1)的两侧设有支架(11)；所述支架(11)上设置有滑道(111)，滑道(111)中设有立柱(112)；所述立柱(112)沿着滑道(111)在支架(11)上移动，立柱(112)上设置有转动安装的圆盘(4)；所述圆盘(4)之间设置有挂杆(41)，挂杆(41)的两端分别偏心安装在圆盘(4)上，挂杆(41)上吊装有清洗的工件；所述立柱(112)贯穿于支架(11)上的滑道(111)，立柱(112)的底部设置有伺服电机(12)，伺服电机(12)与圆盘(4)传动连接，伺服电机(12)受控制器的作用驱动圆盘(4)旋转。/n...

【技术特征摘要】
1.一种硬铬电镀工艺，其特征在于，该工艺步骤如下：
S1、镀件清理：对待镀铬处理的工件表面进行喷砂处理，并使用校正设备消除工件的内应力，对喷砂后工件表面的缺陷处进行补焊并打磨，使工件表面的粗糙度等级大于6.3，随后将工件安装到挂架上；
S2、酸化打磨：将S1中挂架上的工件沉入酸化槽中，根据工件的表面积清洗4-7min，并控制酸化槽的温度在60-70℃，酸化槽中配制有硫酸铜溶液，对工件的表面进行酸化处理，随后控制挂架将工件提出，检测其表面的凸点与凹点，进行打磨处理；
S3、多重清洗：控制S2中处理完成的工件移入清洗设备中，依次通过冷水静置、流水冲洗、热水预热，将影响工件表面镀铬质量的杂质完全祛除，其中静置在冷水中时控制挂架进行提动的操作，水温控制在常温下，热水槽中的水浴温度控制在60℃左右；
S4、镀铬封装：将S3中预热完成的工件放入镀铬槽中，在镀铬槽中添加有化学级含硫酸根离子的溶液，控制镀铬槽中的pH值在1.8-2.1，硫酸根离子浓度在90-120g/L,三价铬离子浓度在1.1-1.3g/L,镀铬槽的温度控制在35-50℃，根据所需硬铬镀层的厚度电镀3-6min，镀铬完成后将工件擦拭并打包封装起来；
其中，S3中所述的清洗设备包括静置槽(1)、水浴槽(2)和控制器；所述静置槽(1)的一侧设有水浴槽(2)，静置槽(1)与水浴槽(2)之间设有冲洗格(3)，静置槽(1)的两侧设有支架(11)；所述支架(11)上设置有滑道(111)，滑道(111)中设有立柱(112)；所述立柱(112)沿着滑道(111)在支架(11)上移动，立柱(112)上设置有转动安装的圆盘(4)；所述圆盘(4)之间设置有挂杆(41)，挂杆(41)的两端分别偏心安装在圆盘(4)上，挂杆(41)上吊装有清洗的工件；所述立柱(112)贯穿于支架(11)上的滑道(111)，立柱(112)的底部设置有伺服电机(12)，伺服电机(12)与...

【专利技术属性】
技术研发人员：戚英奎，万强，
申请(专利权)人：戚英奎，
类型：发明
国别省市：安徽;34