【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电镀，具体涉及一种无铬粗化工艺。
技术介绍
1、因abs塑料具有抗冲击、耐热性、比较容易加工等优点，因此汽车内外饰常使用abs塑料电镀工艺。常用的塑料电镀药水是铬酐和硫酸混合物，虽然该药水十分稳定，蚀刻效果显著，但是铬酐中含有六价铬对环境污染严重以及是致癌物质。
2、市场中已经存在的技术多使用六价铬对abs或者abs/pc材料进行粗化，pc代表是聚碳酸酯混合物，增加此混合物可以提高塑件机械强度、抗冲击性和耐高温等物理性能，但是对于铬酸蚀刻液而言，却增加了蚀刻的难度，可以通过增加铬酸蚀刻液的温度或者延长被蚀刻的时间增加对镀层的蚀刻能力。
3、铬酸和硫酸的粗化液的目的主要有两个方面：第一是通过蚀刻以后增加塑胶表面积。第二是通过蚀刻后塑胶表面由疏水性变为亲水性，使得被蚀刻的表面更容易接触后续工艺活化、解胶、化学镍、以及随之而来的电镀步骤。
4、传统的铬酸蚀刻被公认为致癌物质并且被逐渐受到管制，铬酸液容易被残留在工件表面以及缝隙中，未能清洗之干净，造成残留物对人身造成伤害。无铬粗化药水的出现解决了六价铬污染问题。
5、然而市场上出现了高锰酸钾系列的产品，主要是高锰酸钾和氢氧化钠之碱性粗化液，以及高锰酸钾和硫酸之酸性粗化液，主要有以下不成功的地方以及未能成功的推广：第一是该种体系的粗化液不能均匀的蚀刻该塑胶abs或者abs/pc表面，未能产生良好的结合力。第二是高锰酸钾溶液的不稳定，主要是蚀刻过程中会快速的分解，形成二氧化锰的沉淀，其使用寿命较短，未能大量使用。
>技术实现思路
1、为克服上述缺点，本专利技术的目的在于提供一种不含高锰酸根的无铬粗化药水来满足塑料电镀表面平整、良好的镀层结合力及剥离力等市场要求。
2、为了达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是：一种无铬粗化工艺，包括如下步骤：
3、预粗化：将待电镀工件转移至预粗化槽内进行预粗化加工处理，预粗化采用的预粗化试剂为二元醇、乙酸和酯的混合物，其中二元醇、乙酸和酯的重量比为3％～7％：3％～7％：55％～65％；示例性地，二元醇的重量占比为3％、4％、5％、6％、7％，乙酸的重量占比为3％、4％、5％、6％、7％，酯的重量占比为55％、56％、57％、58％、59％、60％、61％、62％、63％、64％、65％。其余为水。其中二元醇选自乙二醇、丙二醇中任一种或两种，酯选自戊内酯、丁内酯中任一种或两种。
4、无铬粗化：将待电镀工件转移至电解再生装置内的无铬粗化液中进行无铬粗化加工处理，无铬粗化液包括硫酸锰和硫酸，其中硫酸锰的浓度为0.095～0.105mol/l，硫酸的浓度为550～650ml/l。示例性的，硫酸锰的浓度为0.095mol/l、0.096mol/l、0.097mol/l、0.098mol/l、0.099mol/l、0.1mol/l、0.101mol/l、0.102mol/l、0.103mol/l、0.104mol/l、0.105mol/l；硫酸的浓度为550ml/l、560ml/l、570ml/l、580ml/l、590ml/l、600ml/l、610ml/l、620ml/l、630ml/l、640ml/l、650ml/l。
5、预粗化对塑胶表面进行一定的膨润或者溶解，对后续的粗化形成良好结合力提供了很好的条件。该预粗化试剂可以膨润abs材料，同时对pc料基本没有腐蚀；同时该试剂稳定、不容易挥发，使用时间久，可以通过分析监控其浓度，使用过程中操作简便。其中abs塑料是丙烯腈(a)、丁二烯(b)、苯乙烯(s)三种单体的三元共聚物，三种单体相对含量可任意变化，制成各种树脂。
6、通过无铬粗化取代了传统粗化，使无铬粗化过程中不含铬成成分；使用了mn3+代替铬的成分，打破了传统的高锰酸根的取代六价铬的粗化，解决了以往配方含有高锰酸盐，规避了它的强氧化性带来的易爆炸问题。
7、本工艺中无铬粗化仅仅通过预粗化和无铬粗化两个工艺去完成传统六价铬粗化的工艺，在完成无铬粗化的过程中，其他工艺保持和传统工艺一致，无铬粗化工艺在时间、管理、操作上没有增加额外负担，既满足了环保问题，又能从工艺上平衡生产要求。
8、为满足工艺的稳定性，通过电解再生装置，可以满足mn2+和mn3+的转换，以铂金阳极为阳极，以不锈钢c276作为阴极形成一个电解回路，阳极上的mn2+被氧化成mn3+，阴极上h+被还原为h2，保证了mn3+浓度稳定在镀液中，保证工艺的稳定性。
9、进一步地，预粗化的时间为1～5min，温度为35～40℃；无铬粗化的时间为8～20分钟，温度为68～73℃。示例性地，预粗化的时间为1min、2min、3min、4min、5min，温度为35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃。无铬粗化的时间为8min、10min、12min、14min、16min、18min、20min，温度为68℃、69℃、70℃、71℃、72℃、73℃。
10、进一步地，无铬粗化液还包括络合剂，所述络合剂能和所述电解再生装置内电解生成的mn3+进行络合。络合剂能和mn3+进行络合，保证了电解生成的mn3+的稳定性，防止mn3+歧化反应产生更高价态的锰(ⅳ)，确保锰(ⅳ)沉淀不会产生。
11、进一步地，所述络合剂包括磺酸，磺酸的浓度为140～180ml/l，所述络合剂还包括磷酸，磷酸的浓度为40～60ml/l。示例性地，磺酸的浓度为140ml/l、150ml/l、160ml/l、170ml/l、180ml/l；磷酸的浓度为40ml/l、45ml/l、50ml/l、55ml/l、60ml/l。
12、进一步地，硫酸和络合剂的混合浓度为8～13mol/l。示例性地，硫酸和络合剂的混合浓度为8mol/l、9mol/l、10mol/l、11mol/l、12mol/l、13mol/l。
13、进一步地，还包括如下步骤：清洗、浸酸、后浸酸、中和、浸酸、活化钯、解胶、化学镍、打底镍和酸铜，其中后浸酸的具体步骤为：将待电镀工件转移至酸洗槽内在室温下加工1～2min，后浸酸液为15％～25％的硫酸。示例性地，硫酸的浓度为15％、17％、19％、21％、23％、25％。
14、进一步地，清洗的具体步骤为：将待电镀工件置于除油槽中，通过设置在除油槽中除油剂除去待电镀工件表面粘附的油污；其中，除油剂中包括15～25g/l氢氧化钠和45～55g/l碳酸钠，除油剂的温度为58～62℃，除油时间为2～4分钟。除油后，用水冲洗待电镀工件的表面，避免除油剂带入后续工艺步骤影响加工效果。
15、进一步地，浸酸的具体步骤为：将待电镀工件再转移至酸洗槽中酸洗1～2min，酸洗槽中的酸洗液包括浓度为190～210ml/l硫酸和浓度为95～105ml/l有机酸，此过程中粗化试剂的温度为50℃。该步骤用于去除待电镀工艺表面的氧化层。此处有机酸选自磺酸、羧酸、亚磺酸、甲酸中任一种或多种。
16、进一步地，后浸酸本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种无铬粗化工艺，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种无铬粗化工艺，其特征在于，预粗化的时间为1～5min，温度为35～40℃；无铬粗化的时间为8～20分钟，温度为68～73℃。
3.根据权利要求1所述的一种无铬粗化工艺，其特征在于，无铬粗化液还包括络合剂，所述络合剂能和所述电解再生装置内电解生成的Mn3+进行络合。
4.根据权利要求3所述的一种无铬粗化工艺，其特征在于，所述络合剂包括磺酸，磺酸的浓度为140～180mL/L，所述络合剂还包括磷酸，磷酸的浓度为40～60mL/L。
5.根据权利要求3所述的一种无铬粗化工艺，其特征在于，硫酸和络合剂的混合浓度为8～13mol/L。
6.根据权利要求1所述的一种无铬粗化工艺，其特征在于，还包括如下步骤：清洗、浸酸、后浸酸、中和、浸酸、活化钯、解胶、化学镍、打底镍和酸铜，其中后浸酸的具体步骤为：将待电镀工件转移至酸洗槽内在室温下加工1～2min，后浸酸液为15％～25％的硫酸。
7.根据权利要求6所述的一种无铬粗化工艺，其特征在于，打底镍的具
8.根据权利要求6所述的一种无铬粗化工艺，其特征在于，酸铜的具体步骤为：在20℃～30℃下电镀30～90min，酸铜的电镀液包括190～210g/L的硫酸铜和65～75g/L的硫酸。
9.根据权利要求1所述的一种无铬粗化工艺，其特征在于，电解再生装置包括阴极板和阳极板，所述阳极板的表面积大于所述阴极板的表面积。
10.根据权利要求9所述的一种无铬粗化工艺，其特征在于，所述阳极板和所述阴极板的表面积之比为7～10:1。
...【技术特征摘要】
1.一种无铬粗化工艺，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种无铬粗化工艺，其特征在于，预粗化的时间为1～5min，温度为35～40℃；无铬粗化的时间为8～20分钟，温度为68～73℃。
3.根据权利要求1所述的一种无铬粗化工艺，其特征在于，无铬粗化液还包括络合剂，所述络合剂能和所述电解再生装置内电解生成的mn3+进行络合。
4.根据权利要求3所述的一种无铬粗化工艺，其特征在于，所述络合剂包括磺酸，磺酸的浓度为140～180ml/l，所述络合剂还包括磷酸，磷酸的浓度为40～60ml/l。
5.根据权利要求3所述的一种无铬粗化工艺，其特征在于，硫酸和络合剂的混合浓度为8～13mol/l。
6.根据权利要求1所述的一种无铬粗化工艺，其特征在于，还包括如下步骤：清洗、浸酸、后浸酸、中和、浸酸、活化钯、解胶、化学镍、打底...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾振，董培，钟瀚龙，黄丽霞，王兴平，
申请(专利权)人：科文特亚环保电镀技术江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：
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