影響銅輥筒鍍鉻質(zhì)量的因素

奚 兵

（常州市荊川里小區(qū)12丙201，江蘇 常州213015）

0 前言

塑料膜彩印加工使用的銅輥筒（銅-鋅合金鑄件）版面鍍鉻與一般鋼鐵件相比，質(zhì)量要求高，操作條件苛刻，大多數(shù)鍍層的質(zhì)量不夠理想，次品率高。其產(chǎn)品要求為：版面文字、圖案、網(wǎng)紋清晰，呈峰狀；鍍鉻層的厚度為15～20μm，鍍層結(jié)晶細(xì)密、清晰光亮，結(jié)合力良好?，F(xiàn)就影響鍍層質(zhì)量的工藝因素進(jìn)行敘述。

1 鍍前處理的影響

1.1 除油

銅-鋅合金鑄件一般不耐堿。因此，不宜用含有氫氧化鈉的溶液對(duì)銅輥筒進(jìn)行除油處理。因?yàn)閴A容易侵蝕輥筒表面，使其消光，呈粗糙的紅色外表，而且堿液滲透至基體的微孔內(nèi)，不易清洗干凈，使鍍出的鉻層發(fā)霧。實(shí)踐表明，采用去污粉或洗衣粉濕式擦洗的除油效果好。

1.2 裝掛

銅輥筒裝掛關(guān)系到鍍鉻的成敗。不要因?yàn)檠b掛工作簡(jiǎn)單而草率從事。曾有教訓(xùn)：兩只輥筒的裝掛螺帽未固緊，入槽時(shí)又沒有發(fā)覺，結(jié)果因兩端的悶頭夾板偏離中心、松動(dòng)，導(dǎo)電不良而造成次品。更嚴(yán)重的是，在返工進(jìn)行鹽酸退鉻時(shí)容易腐蝕破壞版面網(wǎng)紋尖峰，雖經(jīng)重新鍍鉻，但裝機(jī)開印時(shí)卻使塑料拉毛、撕裂，造成報(bào)廢。只好重新制版，再鍍鉻。

1.3 浸蝕

由于銅的活潑性較差，所以有的廠對(duì)銅輥筒鍍鉻前采用鹽酸溶液進(jìn)行浸蝕處理。實(shí)際上，經(jīng)鹽酸溶液處理的輥筒表面呈淡黃色，當(dāng)鹽酸的質(zhì)量濃度高時(shí)，則出現(xiàn)棕褐色斑點(diǎn)。這種情況同堿液除油一樣，不易鍍出清晰光亮的鉻層。同時(shí)鹽酸殘液帶入會(huì)沾污鍍液。因此，慎用鹽酸浸蝕處理。應(yīng)采用稀硫酸溶液燒蝕法（不是浸漬）。具體做法為：將已裝掛的輥筒先用600＃的水砂紙打磨表面，然后用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%～10%的硫酸溶液以塑料勺澆于其外表面，并用清水沖洗，立即下槽電鍍。

2 鍍鉻工藝參數(shù)的影響

2.1 電流密度與溫度

銅輥筒版面鍍鉻與鋼鐵件鍍鉻的不同點(diǎn)是：論性質(zhì)為硬鉻，從宏觀上看酷似裝飾鉻。要想得到這種鍍層，宜采用低電流密度。如果是鉻酐200～300 g／L，硫酸2.0～2.5g／L 的標(biāo)準(zhǔn)鍍鉻溶液，其電流密度為14～18A／dm2。電流密度確定后，還必須確定相應(yīng)的操作溫度。如果標(biāo)準(zhǔn)鍍液的溫度為45～52℃，施鍍時(shí)間則為90～100min。電流密度和溫度是銅輥筒鍍鉻中最重要的因素，必須謹(jǐn)慎協(xié)調(diào)。

2.2 槽溫變化

就電熱管插入式加溫法而言，開始升溫較慢，后來(lái)隨工件電鍍產(chǎn)生焦耳熱使槽溫急劇升高，又無(wú)冷卻設(shè)備，在這種情況下對(duì)溫控（指±1℃）有一定困難。實(shí)踐表明：如果槽溫為43～45℃，可以將規(guī)范電流密度（16A／dm2）下降10%；如果槽溫為52～55℃，則向上提高10%。否則鍍出的鉻層發(fā)霧或粗糙。

2.3 首槽溫度

每次做首槽活時(shí)，不要在低溫尤其是槽溫未均勻時(shí)急于下槽電鍍。為了加快升溫速率，在加溫的同時(shí)進(jìn)行走缸電解，使槽液隨電解陰、陽(yáng)極電流電力線的相對(duì)流，以達(dá)到溫度均勻一致的目的，從而確保第一槽輥筒鍍鉻的質(zhì)量。

3 銅雜質(zhì)的影響

銅輥筒鍍液中的銅是最容易增多的一種雜質(zhì)，它與鐵等金屬雜質(zhì)一樣，會(huì)降低溶液的電導(dǎo)率，使光亮鉻層區(qū)域變窄，覆蓋能力下降。由于輥筒屬于內(nèi)孔件，因電鍍時(shí)鉻酸液的侵蝕氧化而沾污鍍液。當(dāng)銅雜質(zhì)的質(zhì)量濃度高時(shí)，槽液溫度不變，一般可將電流密度調(diào)整到18A／dm2或20A／dm2。這樣對(duì)鍍層不會(huì)有明顯的影響。同時(shí)還可以調(diào)整鉻酐的質(zhì)量濃度到工藝的上限（250g／L），相對(duì)降低雜質(zhì)的質(zhì)量濃度，以改善鍍層質(zhì)量。但是銅雜質(zhì)的質(zhì)量濃度必須控制在6g／L以下，它是銅輥筒鍍鉻中的一個(gè)重要因素?？梢圆捎萌缦路椒刂?、減慢銅雜質(zhì)的積累，延長(zhǎng)鍍液的使用壽命。

（1）在輥筒內(nèi)壁涂上一層絕緣漆膜，經(jīng)24h干燥后進(jìn)行電鍍。這層膜可以起到抑制鉻酸液對(duì)內(nèi)壁銅的侵蝕氧化。

（2）夾具用鐵質(zhì)材料制作，如兩端的夾板和中心固定螺桿，即不要使用銅材（除掛鉤）。

（3）中途停電應(yīng)立即取出鍍件，以防長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)入鍍液中使銅基體產(chǎn)生氧化。

（4）銅輥筒鍍鉻必須帶電下槽，而補(bǔ)鍍時(shí)嚴(yán)禁陽(yáng)極處理，以小電流密度陰極活化，然后升到正常電流密度進(jìn)行施鍍。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，影響銅輥筒鍍鉻質(zhì)量的因素較多。因此，生產(chǎn)中必須注意各工序的操作條件，且認(rèn)真作業(yè)，力求一次電鍍合格，避免返工。