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6 助剂的选择与使用 电镀厂家对助剂的选择和使用是一个复杂的问题。若不注意,用再高档的助剂也得不到好的效果。 6.1 价格与质量 在市场经济条件下,任何产品只能做到优质优价(但优价的不一定优质),不能相信质优价廉的宣传。优质的电镀助剂,必然选用优质价高的中间体或原材料,或者浓度高因而消耗量低。其成本必然高,相应售价就不会低。有的助剂成本并不高,但技术含量高,特别是一种尚未普及的新产品。例如国外公司的三价铬蓝白钝化剂一升要卖100多元，因为其具有环保价值而镀锌蓝白钝化层抗中性盐雾试验可达90多小时,而老工艺蓝白钝化层不足10少时,因而该人家赚大钱。 据说有一种镀镍次级光亮剂售价仅每升8元多,比镀锌光亮剂还便宜,且在西部地区某省还很好卖。笔者一算,除去包装费、长途运费、厂家利润, 不计税收, 材料成本不应该超过4元。笔者自配光亮剂, 单一种次级中间体材料费就近4元。苦思冥想多日, 翻遍手头古今中外镀亮镍资料, 这是用什么材料制成的光亮剂? 只想得出一种妙计——丁炔二醇兑水卖。也想不透, 那些电镀技术本来就落后的地区,在镍价如此高的今天, 如何能用这种光亮剂将镍层镀得又薄又亮? 便宜无好货,好货不便宜。举一个笔者亲自遇到的为图便宜而造成的悲剧:有三个浙江人.干过几天电镀,合伙出资来成都某电镀厂租了一个地方,从头开始搞镀镀,镀的又是超市推车这种大而复杂的工件,要求蓝白钝化后还要浸清漆保护。搞了一个多月出不了产品,心急如焚,托人叫笔者去诊断。取氯化钾镀锌液,2A赫尔槽镀5min,试片除中低区略有亮度外,其余全是黑黄色。其它材料均无问题,唯一添加剂因无钱,是从老家一朋友处赊来的一吨多低价光亮剂。尽笔者浑身解数也调不出来,只好摇头叹息。他们不信,又加铸粉,又加活性炭，折腾了半个多月,还是无法,最后胆大地将2万多升新配液倒掉重配,换用本地较好的光亮剂。终因技艺不行,蓝白钝又搞不好,罩清漆又出问题,虽用户是朋友关系,也经不起折腾,实在不敢叫他们再镀，最后白丢了十几万元,卷起铺盖,打道回府。 6.2 眼见为实 有的助剂,广告吹得天花乱坠,或者推销人员很会卖嘴劲,说得你心痒痒的,实在未必一定如此。常言道眼见为实,耳听为虚,最好要点样品自己试验一下，看是不是真的那么好。或者来这么一招: 拿一个槽子用他的东西,叫他自己来管理调整一段时间,若效果确实如所说,则付款;若达不到效果且造成了生产等损失, 应赔偿一切损失。有言在先,合同公证,看他有没有那个胆量。真金不怕火炼,是不是假冒伪劣产品,自当昭然。 一定要多动手、多试验、多调查了解, 轻信难免会吃亏。众所周知, 没有哪一个卖瓜的人不说自己的瓜最甜。若既无选瓜经验, 又不开瓜一试, 很可能买回一个索然无味的生瓜。 6.3 先试验再使用 前已述及, 电镀助剂( 包括其它化工、金属材料 ) 质量不稳定的事是经常会遇到的。因此, 新购入的材料一定要先试验无误后再加入生产槽液,否则加进去容易, 取出来就难了, 或者会给你添许多麻烦。举一个化工材料的实例: 笔者曾咨询过的一个乡镇电镀厂就要求工艺人员必须这样办。一次3000余升镀铬液, 铬酸少而硫酸多, 光亮范围很窄了, 按理补加铬酸即可一举两得。买回铬酸一试, 越加赫尔槽试片上光亮范围越窄。显然劣质铬酸中硫酸含量很高, 超过了镀铬液镀液硫铬比要求。幸未加入大槽, 否则麻烦多多。 厂家打电话询问笔者, 回答: 退货重买! 类似事例举不胜举。 6.4 自配光亮剂的得与失 自配光亮剂至少有两个好处:(1)成本较低,因而可选用些高档材料;(2)自己知道光亮剂组分及其作用, 便于因使用后或者因季节气温影响( 如光亮酸铜、酸锡 )造成比例失调时能自行纠正, 始终保持在良好状态。 自配助剂的前提条件是企业应有知识及经验丰富、善于钻研、信息灵通、具有较高实验技能技巧的工程技术人员。不是随便从书本或杂志上抄来一个配方就能配制好的。 若助剂用量少或本身生产助剂厂家利润已很微薄的产品, 则自配得不偿失: 花的精力很多,却又省不了多少钱( 除非自配的与售品花钱差不多, 但好用得多 ) 。再则因原材料有的质量不稳定、种类又多, 很可能要多采购, 要大批次从多家进货, 则资金占用太大, 且有的材料放久了可能失效。笔者服务企业亮镍光亮剂用量不大, 但有两三个兄弟企业一定要分点去用, 用量比笔者所在的企业还大, 才决定购材料自配。 因此, 是否自配助剂, 一是要看自身有无条件; 二是要权衡利弊后作决定。 6.5 使用助剂的其它注意问题 6.5.1 不能过分依赖助剂生产厂家的售后服务 有的电镀企业自己不培养工艺人员, 业主又不懂行, 买哪家的电镀助剂, 就要哪家将一切工艺管完。一有小问题就电话不停地催“你的产品有问题, 快来解决! 否则, ……”人家来了一试, 纯属你自己的问题, 也得给你解决好,否则……实在是没有道理。据笔者所知, 有的助剂生产厂家一年四季为售后服务疲于奔命, 挣钱不多, 花钱不少; 竞争残酷, 面对上帝, 忍气吞声, 苦不堪言。现实情况是, 助剂生产厂家又有几个精通电镀工艺的售后服务人员? 即使是有个别能人, 也无法同时应付多家用户。若排队都来不及，还是电镀厂家自己受损失, 业主不愿培养人才, 也有多方面原因, 有的本身就不重技术,有的舍不得把钱花在别人身上, 有的是上当怕了: 确实有一些不讲职业道德、无情无义的人, 别人出钱把他教会了, 或者乘机敲业主的竹杠, 或者干脆跑了, 自己去当私营业主了, 还拉走人家一批客户。 笔者从事电镀一辈子, 已过退休年龄, 对这一行最为“杞人忧天”的是: 不重技术, 工艺管理人员普遍后继无人。害得有些六七十岁的老头子老太婆本当安度晚年, 不得已还要东奔西跑,替一些企业管管工艺技术, 何其哀哉! 6.5.2 从多方面分析原因 电镀出现故障的原因是多方面的, 不一定是助剂问题。不要一有问题就乱加助剂或找助剂生产厂家出气。举几例如下: (1) 光亮镀镍低DK区光亮性差, 不一定是光亮剂质量问题。常见的原因还有: 镀液pH值过低、氯离子含量不足、硼酸过少、主盐浓度过高因而浓差极化不足、液温过低而允许DK小、工件装挂不当、铜杂质过多, 有硝酸根铬酸根污染等等。 亮度不足就猛加光亮剂, 只会有害无益; 或者不分青红皂白, 就怪光亮剂质量不好、光亮范围太窄; (2) 光亮酸性镀铜低DK区亮度不足, 除光亮剂因素外, 还可能是: 氯离子过多或过少、铜离子多而硫酸过少、液温过高、电流密度过小、阳极面积不足或其含磷量过多等等; (3) 氯化物镀锌液深镀能力差, 可能原因很多: 氯化钾过少、硼酸过少、锌过多、 pH值过低、铁杂质过多、补加剂(B剂或光亮剂)过多而开缸剂(A剂或柔软剂)过少、液温过高、锌阳极过少过稀甚至部分溶断、导电不良( 特别是为省钱用铁挂具 ) 、六价铬污染等等, 而滚镀还可能是装载量过大、滚桶粗而短、滚桶开孔率过低( 孔眼太稀、太少 ) 、导电不良、滚桶外沉积未及时退除等等; (4) 光亮镀镍高中电流区发灰白、发花, 除添加剂因素外, 还可能是: 硼酸过少、润湿剂不足或质量不良(特别是用K12时)、初级光亮剂( 糖精钠之类 )过多而次级光亮剂过少、有机杂质过多等等; 镀液出了故障, 一定要认真冷静分析原因, 通过精细试验调整, 属于人工操作问题, 应进行技术培训教育( 特别文化水平低的工人多、流动性又大时 ) 、加强现场监督管理。若非助剂问题, 则不要乱加助剂或冤枉别人。 6.5.3 不要轻易对镀液进行大处理 镀液难免要进行大处理( 氯化物镀锌应及时除铁杂质, 应视为常规处理而不算大处理 )。但若非万不得已, 或没有充分的实验依据, 有些镀液不能轻易进行大处理, 否则越处理越糟糕。 (1) 光亮镀镍液: 光亮镀镍液使用时间长了, 补加光亮剂也镀不出好产品, 就想进行大处理: 调低 pH值, 加高锰酸钾或双氧水氧化有机杂质, 活性炭吸附, 再调高pH值至6.8左右除铁等杂质,又调回pH 值, 补加光亮剂等等。其中有几个问题值得注意: ①生产光亮镀镍添加剂的厂家, 应提供比例不易失调的产品( 难度的确很大 ), 不能要求用户比例失调后就大处理除去后重新补加( 见② ), 而应针对具体失调情况, 通过仔细试验单独补加消耗过多的组分( 另行据实收费 ), 尽量延长大处理周期; ②镀镍光亮剂往往经大处理后反而比例更加严重失调。笔者做过多次、多种方法的大处理试验, 处理后的镀镍液调整硼酸、主盐、润湿剂等达正常后进行赫尔槽试验, 高中DK区镀层仍很光亮, 而低DK区亮度则很差, 比处理前的效果还差许多。显然, 光亮剂中的某些组分根本无法通过大处理除去, 有的组分又容易除去。要想将亮镍液处理成暗镍液是根本无法办到的。处理后再补加混合光亮剂, 高中DK区光亮剂又过重, 反而整平性变差。好在是自配光亮剂, 单独加某些中间体, 才能恢复正常。所以那种“光亮剂比例失调后, 大处理除去, 再重新加光亮剂”是一种不负责任的说法。可以断定, 说这种话的人根本未作过大处理试验。最好是经常加少量优质活性炭吸附有机杂质即可。多次试验结果, 笔者才痛下决心, 一定要试出一种比例不易失调的亮镍光亮剂。还算天助人愿, 笔者自用的亮镍液, 近三年未大处理过一次, 照常好用。 ③更不要轻易进行“碱化除铁”处理。钢铁件直接镀亮镍或半光亮镍( 特别是管件 )易引人铁杂质。传统方法是将二价铁氧化为三价铁, 再调高pH值生成氢氧化铁沉淀过滤除去。其危险在于若用稀苛性钠液调pH值, 稍不慎, 则生成氢氧化镍沉淀, 且镀液冲稀不少( 曾因此将镀镍液处理成“一池清水”的事例不少 )。有人主张用碳酸钡提高pH值, 危险性小些, 但生成的硫酸钡沉淀不大好过滤。笔者主张, 镀镍pH值应调高点(5.2-5.4)使用, 这样, 一是溶入的铁、铜杂质少些; 二是在此条件下三价铁已易生成氢氧化铁, 通过连续过滤不断除去。若镀铁管件多, 不妨试验加入适量镀镍铁合金用稳定剂, 让二价铁呈微铁镍合金不断沉积除去。过多过频地加入所谓除杂剂、除杂水之类也是有害的。 (2) 光亮酸性镀铜: ① 不要轻易采用K12, 否则有如“吸毒“,加少了镀层反而发花, 而且用量越来越大。笔者因此而失误过一次: 自配MN型光亮剂, 原来加K12时, 夏天液温高时低区光亮性变差, 难以调好。江苏梦得公司曾送笔者一瓶AESS低区走位剂, 加入就见效。用完后考虑买一点点麻烦, 就改加K12, 调好了也能满足生产。但如吸毒上瘾,不加不行, 越加越多, 镀层虽不发花, 其它毛病又出来了, 最后想戒毒。购回AESS和PN,反复试 验多次, 加入AESS或PN后, 高中DK区光亮整平性反而下降, 低DK区却无多大改善。 即K12与AESS或PN不能共存。决定买优质活性炭将K12吸附掉, 结果加入20g/L活性炭在常温下也吸附不完K12, 反而增加了氯离子又用氰化亚铜除氯, 反复实验调整镀液, 按结果调整生产槽, 镀几槽又不行了,又调, 搞得十分头痛。现只有勤调镀液, 待K12消耗殆尽, 才能根本扭转局面。可见, AESS或PN这类低区走位剂, 在其它组分不当时发挥不了作用——使用助剂是一件复杂的事情。 ②当亮铜层表面有一层附着力差的膜层, 擦去后镀层仍光亮, 则为光亮剂分解产物造成的有机杂质过多, 必须大处理, 大处理应注意几点:其一, 不能用高锰酸钾而宜用双氧水作氧化剂( 笔者已有教训); 其二, 必须采用化学纯活性炭且用量不宜过大, 否则会引人过多氯离子; 其三, 必须加温到60℃左右搅拌数次, 时间不少于4h, 以赶尽残存双氧水, 否则后患多; 其四, 必须处理成暗铜, 冷却后调整镀液, 补加开缸剂( 亮铜液比亮镍液易于处理 ), 否则光亮剂比例易失调。可见, 若无冷却设施, 处理周期长。因此, 亮铜生产量大的企业应有备份镀液供轮换处理用。 氯化物镀锌液是难以用活性炭除去有机添加剂的的, 大处理无效。 6.5.4 要十分重视保持镀液清洁 镀液不洁净, 再好的电镀光亮剂也发挥不了性能。不要以为镀层已粗糙才算镀液脏了。笔者多年前看过一篇报导, 国外的研究表明: 每毫升亮镍液中有大于2μm粒径的同体微粒10粒以上,即会降低镀层光亮性。镀层亮度不足, 不一定就是光亮剂不足或质量不好, 首先应检查镀液是否清洁( 镀液脏了, 镀层孔隙率必然高 , 抗蚀性及其性能也下降 )。只举两例: (1) 某厂镀改刀园杆, 横挂, 镀亮镍时, 每一支都是下半园亮上半圆不亮, 不亮处手感又不粗糙, 不明究竟。其原因应很简单——镀液清洁度不够。工件上方有细微固体物夹杂在镀层中, 造成光线漫反射而不亮, 而粒径小又不至于使镀层粗糙; (2) 一乡镇电镀小厂, 赶一批氯化物镀锌急件, 镀层不亮, 以为光亮剂少了而库存已无光亮剂, 一时又买不来, 十分着急。恰逢笔者到该厂, 一看情况, 镀液光亮剂不是少而还多, 已有浮出现象, 只是镀液太脏。又无过滤设备及过滤纸。急叫去镇上买来大张草纸, 用土法过滤一下镀液, 滤后镀层还很光亮。 不少电镀厂的氯化物镀锌液( 特别是滚镀液 ), 如一池黄泥浆水, 也在镀锌, 实在是一塌糊涂。锌板不加阳极套, 槽底有厚层杂物、缸脚泥浆,加材料、补加光亮剂或调整pH值 , 只敢在镀液表面轻搅两下, 否则今天就不敢干活了, 镀层肯定粗糙得很。纵有再大本事的人, 也无法管好工艺。笔者去过电镀厂家, 都奉劝业主, 即使卖被盖, 也得添置过泼设备, 否则等几天就得被盖带床一齐卖了! 不要动不动就乱加光亮剂, 只有保持镀液高度清沽, 勤加少加添加剂, 最终才能赚钱。笔者已多次发表文章及在学术会议上呼吁那些实在对电镀不入门的电镀企业, 要有点电镀的幼教知识。（续）
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