專利名稱：高速啞光線材電鍍工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及線材制造工藝，尤其涉及一種用于電線電纜導(dǎo)體線芯的高速啞光線材電鍍工藝。
背景技術(shù)：
作為電線電纜導(dǎo)體線芯鍍錫工藝，長(zhǎng)期以來，始終是公司導(dǎo)體線芯生產(chǎn)的"瓶頸"工序。導(dǎo)體線芯鍍錫的質(zhì)量穩(wěn)定性、可焊性、厚度均勻性、錫層的附著力， 一直是企業(yè)工藝改進(jìn)和攻關(guān)的追求目標(biāo)。自80年代末從德國(guó)公司引進(jìn)該設(shè)備之后， 一直使用從德國(guó)進(jìn)口的氟硼酸鍍液，氟硼酸鍍液的配方中進(jìn)口的材料，如氟硼酸、氟硼酸亞錫等污染很大，造成工藝上處理難度大、處理費(fèi)用成本高，而且資金占用大、進(jìn)口時(shí)間周期長(zhǎng)。自2002年開始，由于氟硼酸鍍液中含有不環(huán)保的物質(zhì)成分，在國(guó)際上已被禁止使用。因此，盡快實(shí)現(xiàn)電鍍液的國(guó)產(chǎn)化問題就迫在眉睫。
此后，電鍍錫面對(duì)的是新材料、新工藝和新的技術(shù)參數(shù)，多年來，在電鍍錫后續(xù)使用中一直存在質(zhì)量問題，尤其在拉絲過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)露銅以及鍍層的可焊性不穩(wěn)定等一些不良缺陷。在過去的幾年當(dāng)中，幾乎每年都會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問題，而且每年都要停產(chǎn)3-6個(gè)月去解決。針對(duì)上述問題，企業(yè)組織科技人員進(jìn)行立項(xiàng)、攻關(guān)。改進(jìn)前電鍍工藝存在的問題
1、 電鍍液不環(huán)保。電鍍液容易腐蝕設(shè)備，對(duì)人體健康造成威脅。
2、 生產(chǎn)效率低。由于受電鍍液、添加劑的控制，電流密度只能控制在3 4A/ditf范圍內(nèi)，才能使電鍍液中5^+ (二價(jià)錫離子)濃度保持相對(duì)穩(wěn)定，從而限制了電鍍陽極錫板上的錫不能快速地溶解在電鍍液中，進(jìn)而限制電鍍錫整個(gè)生產(chǎn)的速度效率。
3、 鍍層的可焊性不穩(wěn)定。由于電鍍液中組分需要進(jìn)口，鍍液中的組分很難精確控制，特別是鍍層中錫鉛比例，控制在最佳范圍內(nèi)沒有充分依據(jù)。隨著生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行，鍍液溫度升高，某些組分的揮發(fā)、鍍液起泡，使錫層中的組分和結(jié)晶情況發(fā)生變化，造成可焊性不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，經(jīng)過資料查找、科學(xué)論證、反復(fù)試驗(yàn)，以及對(duì)設(shè)備工藝進(jìn)行調(diào)整，終于成功開發(fā)了這種高速啞光線材電鍍工藝。首先，采取選擇以環(huán)保型為基準(zhǔn)的組分重新配制電鍍液的技術(shù)方案，即采用環(huán)保型的甲基磺酸來替代氟硼酸，因此，該工藝是一種不含氟硼酸的啞光鉛錫純合金電鍍工藝。
一種高速啞光線材電鍍工藝，其特征在于，電鍍工藝中使用的電鍍液其組分組成及各組分所占的重量百分比范圍是
去離子水 50~70% 甲基磺酸 12~21.5%
甲基磺酸錫 10~21.5% 添加劑 1.5~3%
晶細(xì)劑 1.5~3% 抗氧劑SN 0.2~1%。
高速啞光線材電鍍工藝具有的特點(diǎn)
1、 高速啞光線材電鍍工藝是一種不含氟硼酸的啞光鉛錫純合金電鍍工藝，屬于環(huán)保型，適用于線狀引線連續(xù)生產(chǎn)電鍍。
2、 生產(chǎn)效率高、沉積率在20安培/平方分米電流密度下，每分鐘502+ (二價(jià)錫離子)沉積率可達(dá)10Mm (陽極為純錫其含量為99.99%),速度快，質(zhì)量穩(wěn)定。
3、 該工藝是一種低泡的工藝，可產(chǎn)生均勻細(xì)致且焊接性佳的鍍層，在高電流密度下操
作，不易燒焦o
4、 此工i是以甲基磺酸為基礎(chǔ)，廢水處理較簡(jiǎn)單、設(shè)備腐蝕性小、操作條件范圍寬。本發(fā)明所產(chǎn)生的有益效果是
1、提高了生產(chǎn)效率，由于采用新型工藝，其電鍍密度可達(dá)20 A/d m'是改進(jìn)前的4 5倍(改進(jìn)前3 4A/dm2)。因而，其相對(duì)電鍍生產(chǎn)的速度效率加快，滿足生產(chǎn)急需各種規(guī)格線
3徑，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。
2、 降低成本、減少污染排放，由于新型工藝采用鍍液為國(guó)產(chǎn)材料，采購成本又較低， 縮短進(jìn)貨周期和各類限制。減少氟硼酸、氟硼酸亞錫的處理和排放，也減少在環(huán)保上的資金 投入，同時(shí)保護(hù)環(huán)境、提高社會(huì)效益。
3、 提高人身安全和設(shè)備安全，由于采用環(huán)保型、無污染的鍍液，大大降低對(duì)人體健康 造成的危害；鍍液酸性和腐蝕性小，從而減少了對(duì)設(shè)備關(guān)鍵部件的腐蝕，延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽 命。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
高速啞光線材電鍍工藝中使用的電鍍液其組分組成及各組分所占的最佳重量百分比是
去離子水 60.4% 甲基磺酸 18%
甲基磺酸錫 16% 添加劑 2.5%
晶細(xì)劑 2.5% 抗氧劑SN 0.6%。
電鍍液的配制方法
1、 將去離子水所占比例的三分之一注入干凈的鍍槽中，然后按比例加入甲基磺酸溶液 和甲基磺酸錫溶液，充分?jǐn)嚢琛?br> 2、 再按比例加入添加劑，晶細(xì)劑，抗氧劑SN，最后再注入去離子水至水位線(去離子 水所占比例的三分之二)，充分?jǐn)嚢?，即可?br> 電鍍液中各組分的作用
1、 甲基橫酸
游i甲基磺酸在溶液中有一定的絡(luò)合和表面活化作用，其含量維持在一定的范圍內(nèi)，有 利于提高鍍液的穩(wěn)定性、分散能力和深鍍能力。
2、 甲基磺酸錫
提供鍍液中Sn2+的主要來源，以確保Sn" (二價(jià)錫離子)濃度在正常范圍，使產(chǎn)品質(zhì)量 處于受控狀態(tài)。
3、 添加劑
提高鍍液的導(dǎo)電性、延展性、光澤性等，并有提高陰極極化，使鍍層細(xì)致，提高硬度等作 用。
4、 晶細(xì)劑
可改善鍍液的分散能力，使鍍層結(jié)晶細(xì)致。
5、 抗氧劑SN
防止Si^ (二價(jià)錫離子)氧化為Sn"(四價(jià)錫離子)，從而使Sn"(四價(jià)錫離子)水解產(chǎn) 生沉淀，如果經(jīng)常出現(xiàn)渾濁難以鍍出合格產(chǎn)品的現(xiàn)象。
以上甲基磺酸、甲基磺酸錫、添加劑、晶細(xì)劑、抗氧劑SN組分均產(chǎn)自上海安美特公司。
電鍍液的溫度控制在25 35'C范圍內(nèi)。電鍍工藝改進(jìn)前， 一般電鍍液的溫度控制在45 °C ，而且，至少加溫1至2個(gè)小時(shí)才能正常生產(chǎn)，每當(dāng)周六、日休息后再開班時(shí)，加溫的 時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)，不但影響生產(chǎn)效率，而且容易使鍍液混濁。經(jīng)過反復(fù)的生產(chǎn)實(shí)踐，最終決定將 加溫鍍液的三個(gè)1500KW的加熱管停用兩個(gè)，將溫度控制在30度左右。這樣既可以節(jié)約能源, 又可以防止因鍍液溫度過高，加速Sn" (二價(jià)錫離子)氧化為Sn"(四價(jià)錫離子)以及分解 添加劑，致使鍍液渾濁而影響鍍層質(zhì)量的問題，可謂一舉兩得。
使用的電鍍液采用過濾泵連續(xù)過濾。啟用過濾泵用2微米的丙綸濾芯連續(xù)過濾電鍍液。 電鍍工藝改進(jìn)前， 一般是利用人工清理沉淀，即耗時(shí)又費(fèi)力。啟用過濾泵循環(huán)鍍液并除去積 累的不溶物。工藝規(guī)定即使停車時(shí)，過濾泵仍在開著，以便循環(huán)鍍液，每周換二次濾芯， 并要經(jīng)常檢查過濾泵是否存在漏氣現(xiàn)象，亦可以延緩鍍液混濁。如有漏氣現(xiàn)象及時(shí)解決。反 之會(huì)使鍍液氧化，加速錫離子的消耗使鍍液加速混濁等，影響產(chǎn)品質(zhì)量。
電鍍液按周期用低電流密度進(jìn)行電解處理；其周期為一個(gè)月，電流密度為0. 2 0. 5ASD，電解時(shí)間為6 8小時(shí)。電鍍液中砷、銻、銅等雜質(zhì)的積累會(huì)引起鍍液混濁并使鍍層變暗、 孔隙率增大，所以要定期用低電流密度對(duì)電鍍?nèi)芤哼M(jìn)行電解處理。
綜上所述，使用新配方配制的電鍍液后，影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素主要有兩個(gè)方面 一是電 鍍液的溫度控制；二是電鍍液的日常維護(hù)，正確維護(hù)酸性啞光鍍錫溶液(電鍍液)是實(shí)際操 作中獲得優(yōu)質(zhì)鍍層的重要環(huán)節(jié)。除此之外，在生產(chǎn)過程中，按產(chǎn)量向電鍍液中添加一定比例 的抗氧劑SN，可有效地轉(zhuǎn)變電鍍液渾濁的狀態(tài)。
電鍍工序的整套工藝流程為放線—堿洗一水洗一酸洗一電鍍一冷水沖洗一熱水沖洗一 收線。其中電鍍步驟的工藝控制是根據(jù)后續(xù)拉線工序的產(chǎn)品質(zhì)量而制定的。
權(quán)利要求
1、一種高速啞光線材電鍍工藝，其特征在于，電鍍工藝中使用的電鍍液其組分組成及各組分所占的重量百分比范圍是去離子水 50～70％ 甲基磺酸12～21.5％甲基磺酸錫10～21.5％添加劑 1.5～3％晶細(xì)劑1.5～3％ 抗氧劑SN0.2～1％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速啞光線材電鍍工藝，其特征在于，所述的甲基磺酸、甲基磺酸 錫、添加劑、晶細(xì)劑、抗氧劑SN組分均產(chǎn)自上海安美特公司。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速啞光線材電鍍工藝，其特征在于，所述電鍍液的溫度控制在 25 35。C范圍內(nèi)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高速啞光線材電鍍工藝，其特征在于，所述使用的電鍍液采用過濾 泵連續(xù)過濾。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速啞光線材電鍍工藝，其特征在于，所述電鍍液按周期用低電流 密度進(jìn)行電解處理；其周期為一個(gè)月，電流密度為0. 2 0. 5ASD，電解時(shí)間為6 8小時(shí)。去離子水甲基磺酸錫 晶細(xì)劑50~70% 10~21.5% 1.5~3%甲基磺酸 添加劑 抗氧劑SN12~21.5%1.5~3%0.2 1%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于電線電纜導(dǎo)體線芯的高速啞光線材電鍍工藝。電鍍工藝中使用的電鍍液其組分組成及各組分所占的重量百分比范圍是去離子水50～70％；甲基磺酸12～21.5％；甲基磺酸錫10～21.5％；添加劑1.5～3％；晶細(xì)劑1.5～3％；抗氧劑SN 0.2～1％。本發(fā)明的有益效果是采用新工藝后，明顯提高了產(chǎn)品質(zhì)量，提高了生產(chǎn)效率，降低了成本，減少污染排放，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高人身安全和設(shè)備安全，從而，延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命。
文檔編號(hào)C25D3/30GK101665961SQ20091007061
公開日2010年3月10日 申請(qǐng)日期2009年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月27日
發(fā)明者劉宗偉, 劉家棟, 冰 王, 蘇美麗, 霍靜東 申請(qǐng)人:天津六○九電纜有限公司