摘要:傳統的導電銅排的電鍍工藝是采用掛鍍技術, 但電刷鍍技術在導電銅排電鍍工藝中的應用越來越廣。本文介紹了電刷鍍導電銅排的設備、工輔具、溶液及工藝, 提出了克服導電銅排電刷鍍缺點的方法。改良的電刷鍍工藝對導電銅排鍍層質量有明顯提高, 可實現批量、自動化生產。
關鍵詞:導電銅排;電刷鍍;電刷鍍溶液;光亮鍍錫
0 前言
近幾年, 電刷鍍技術中的刷鍍光亮錫技術已廣泛應用于電力、電工、電氣行業等領域。導電銅排作為導電連接載體被廣泛地用于電器開關工程行業(如:配電柜、變壓器、輸變電等), 為了防止氧化, 提高導電能力, 導電銅排(尤其是搭接部位)必須進行電鍍處理。傳統的導電銅排的電鍍工藝是采用掛鍍技術, 將導電銅排局部或整體放置槽內電鍍。這種方法的缺點是:(1)廠房、設備及鍍液一次性投資成本高;(2)槽液維護需要專業技術;(3)超長導電銅排電鍍困難;(4)導電銅排生產企業沒有電鍍許可證, 必須委托加工。
電刷鍍是通過帶電刷子, 蘸取溶液后在導電銅排表面來回移動形成鍍層。優點是:(1)投資小、見效快、回報高;(2)對場地要求不高, 可實現現場導電排電鍍;(3)技術簡單易學, 工藝步驟較少, 操作簡便靈活。缺點是:(1)操作者手法對鍍層的質量有一影響;(2)鍍層均勻度不易掌握;(3)鍍層外觀很難保證絕對一致, 鍍層有時發黃泛黑;(4)勞動強度大, 工效低。
本文介紹了電刷鍍導電銅排的設備、工輔具、鍍液及工藝, 提出了克服導電銅排電刷鍍缺點的方法。實踐證明:改進的電刷鍍工藝對導電銅排鍍層的質量有
明顯提高。
1、電刷鍍導電銅排所需設備及工輔具
電刷鍍導電銅排所需設備及工輔具如下:100A電刷鍍電源1臺, 10mm2電纜
線1副, 16mm2電纜線1副, 3號35mm2電纜線1副,刷鍍筆5支, TDB-3 刷鍍筆5支, CP60mm×45mm×20mm平板陽極5 塊,CPmm×5mm×25mm平板陽極5 塊,CP120 mm×65mm×30mm平板陽極5塊,40mm針織包套1卷, 60mm 針織包套1卷, 80mm 針織包套1卷, 醫用脫脂棉1kg ,輸液泵1臺。
2 　電刷鍍溶液及工藝
2 .1 　銅導電銅排電刷鍍鏡面錫工藝
2 .1 .1 工藝1
(1)陰極電解去油 電凈液JC-1溶液, 電壓12 V , 時間30s , 然后用水沖洗。工件上必須有連續水膜。鏡面錫JC-108溶液, 先無電擦拭, 電壓5～8V ,一直刷鍍到尺寸, 然后用水沖洗。
2 .1 .2 　工藝2
(1)陰極電解去油電凈液JC-1 溶液, 電壓12V , 時間30 s , 然后用水沖洗。工件上必須有連續水膜。
(2)陽極活化
活化液JCH-1 ,電壓12 V , 時間20 s , 然后用水沖洗。表面呈均勻的紅銅色。
(3)鍍錫
鏡面錫TJC-108溶液, 先無電擦拭, 電壓5～ 8V , 一直刷鍍到尺寸, 然后用水沖洗。
2 .2 　鋁導電銅排電刷鍍鏡面錫工藝
2 .2 .1 　工藝1
(1)陰極電解去油
電凈液JC-1溶液, 電壓12V , 時間30s , 然后用水沖洗。工件上必須有連續水膜。
(2)陽極活化
活化液JCH-2 , 電壓12 V , 時間20s , 然后用水沖洗。表面呈均勻的灰黑色。
(3)鍍銅
堿銅溶液JC-403 , 電壓3 ～ 10 V , 時間60～100 s , 然后用水沖洗。
(4)鍍錫
鏡面錫JC-108 溶液, 先無電擦拭, 電壓5～8V , 一直刷鍍到尺寸, 然后用水沖洗。
2 .2 .2 　工藝2
(1)陽極去油
鋁1號溶液, 電壓8～12 V,時間30～120s,然后自來水沖洗.工件上必須有連續水膜。
(2)鍍過渡層
鋁2號溶液, 電壓3～6 V , 時間30～60 s , 然后自來水沖洗。
(3)陽極去油
鋁1號溶液, 電壓8 ～ 12 V , 時間30～120 s , 然后自來水沖洗。工件上必須有連續水膜。
(4)鍍過渡層
鋁2 號溶液, 電壓3～6 V , 時間30～60 s , 然后自來水沖洗。
(5)鍍銅
堿銅溶液JC-403 , 電壓3～10V ,厚度5～10μm , 然后自來水沖洗。
(6)鍍錫
鏡面錫JC-108溶液, 先無電擦拭,電壓5～8V,一直刷鍍到尺寸, 然后用水沖洗。
通電時, 陰陽極相對運動速率為5～10 m/min 。銅導電銅排電刷鍍鏡面錫工藝2比工藝1的結合力更好。鋁導電銅排電刷鍍鏡面錫工藝2比工藝1的
結合力更好。
上述電刷鍍溶液電凈液JCH\-1 活化液JCH-2 、鋁1號溶液、鋁2號溶液、堿銅溶液TDY-403、鏡面錫JC-108溶液皆由武漢磐亞可有限公司生產銷售。
3 　刷鍍鏡面錫鍍液的特點
(1)鍍液儲存期長
鍍液中有特殊抗氧化功能, 不易氧化, 穩定性好, 溶液壽命長。
(2)出光速率快
電刷鍍鏡面錫溶液可以在粗糙度低于6.3 μm的任何金屬表面上獲得鏡面鍍層, 鍍層出光速率快(一般5min即可出光)。鍍錫層外觀銀白, 具有鏡面光澤。
(3)鍍厚能力強
當需要刷鍍厚錫層時, 不用停機打磨, 也不需要中間鍍過渡層, 可以連續刷鍍0 .3mm 以上。
(4)鋁上電刷鍍錫工藝簡單, 鍍層結合力好采用上述鋁上刷鍍錫技術, 可以刷鍍出結合力好的鏡面錫層。在使用過程中, 鋁上鍍錫層不會出現局部白毛、黑點、起皮、鼓泡等故障。
4 　導電銅排電刷鍍鏡面錫工藝注意事項
(1)表面粗糙度要低于6 .3 μm , 且粗糙度越低越好。鍍錫層的粗糙度與基體的粗糙度有關, 如果需要鍍鏡面錫, 應對鍍銅層進行出光處理, 以提高鍍錫層的鏡面反射性能。
(2)刷鍍鏡面鍍層時, 包裹陽極的材料使用絨布包套, 包裹陽極時有絨毛的一面向外。手工刷鍍時, 通過手工操作帶電刷子, 蘸取鍍液后在銅排表面來回移動形成鍍層。這種方式的缺是:人為因素對鍍層的質量影響較大, 鍍層均勻度不易控制, 鍍層外觀有時不一致, 勞動強度大, 工效低。
該工藝適合于小批量各種長度的銅排搭接部位的局
部鍍覆。
5 　改進的電刷鍍工藝
(1)電刷鍍陽極的改進
一般電刷鍍陽極面積總是小于工件被鍍面積,包裹包套蘸滿溶液的陽極在陰極上做相對運動, 操作者的水平和經驗決定了鍍層厚度及均勻性, 很難控制。導電銅排搭接部位面積不大, 為了控制鍍層的厚度及均勻性, 把陽極面積放大到陰極面積的若干倍, 這樣陰極各部位與陽極的接觸時間就完全一樣,鍍層厚度及均勻性可得到有效控制。
(2)供液方式的改進
供液方式會影響電刷鍍速率及外觀, 供液充分,電刷鍍速率快, 外觀好。采用循環輸液泵供液, 陽極用板材焊成長方體型腔, 與導電銅排接觸面鉆上小長方體型腔上焊一個管子用軟管與輸液泵相連, 輸液泵將溶液輸送到陽極型腔, 溶液流經導電銅排表面
回流到輸液泵。
(3)陰陽極相對運動方式及自動化
若導電銅排較長, 導電銅排固定不動, 導電銅排搭接部位兩面各放置一個陽極, 由電動裝置帶動作來回相對運動。若導電銅排較短, 導電銅排兩端搭接部位放置4塊陽極, 固定不動, 導電銅排由電動裝置帶動作來回相對運動, 相對運動速率一般為8～15 m/min 。相對運動方式的自動化減輕了操作者的勞動強度, 提
高了刷鍍層內在及外觀質量。
(4)使用電刷鍍液進行局部槽鍍
為了解決手工刷鍍存在的問題, 采用組合電鍍方法, 工件采用傳統的電刷鍍方法進行陰極電解除油、活化和打底層, 然后進行局部掛鍍。鏡面錫JC-108溶液既可以用于刷鍍, 也可以用于掛鍍。使用電刷鍍液進行局部掛鍍, 陽極和工件被鍍表面不接觸, 保持一定的間隙, 可進行相對運動, 也可不進行相對運動。鍍液置于小型鍍槽中, 將陽極和工件被鍍表面浸漬, 鍍液可以流動, 也可以不流動, 該工藝適合用于大批量各種長度的導電銅排電鍍。效率比傳統的電刷鍍方法高, 工人只需定期查看, 勞動強度低, 工藝設備簡單, 投資少、見效快、效益高, 適用于大、中、小型企業。
6 　結語
通過對電刷鍍技術的改進, 提高了電刷鍍導電排的質量, 鍍層質量符合國標要求。鍍層厚度及均勻性容易控制, 鍍層外觀一致、美觀漂亮, 防腐導電性能優良;減輕了電刷鍍操作者的勞動強度;減少了加工、運輸費用。完全能滿足電力、電工、電氣領域的需要, 并創造可觀的經濟效益。