影響銅輥筒鍍鉻質量的因素

奚 兵

（常州市荊川里小區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，質量要求高，操作條件苛刻，大多數鍍層的質量不夠理想，次品率高。其產品要求為：版面文字、圖案、網紋清晰，呈峰狀；鍍鉻層的厚度為15～20μm，鍍層結晶細密、清晰光亮，結合力良好。現就影響鍍層質量的工藝因素進行敘述。

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銅輥筒進行除油處理。因為堿容易侵蝕輥筒表面，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，不易清洗干凈，使鍍出的鉻層發霧。實踐表明，采用去污粉或洗衣粉濕式擦洗的除油效果好。

1.2 裝掛

銅輥筒裝掛關系到鍍鉻的成敗。不要因為裝掛工作簡單而草率從事。曾有教訓：兩只輥筒的裝掛螺帽未固緊，入槽時又沒有發覺，結果因兩端的悶頭夾板偏離中心、松動，導電不良而造成次品。更嚴重的是，在返工進行鹽酸退鉻時容易腐蝕破壞版面網紋尖峰，雖經重新鍍鉻，但裝機開印時卻使塑料拉毛、撕裂，造成報廢。只好重新制版，再鍍鉻。

1.3 浸蝕

由于銅的活潑性較差，所以有的廠對銅輥筒鍍鉻前采用鹽酸溶液進行浸蝕處理。實際上，經鹽酸溶液處理的輥筒表面呈淡黃色，當鹽酸的質量濃度高時，則出現棕褐色斑點。這種情況同堿液除油一樣，不易鍍出清晰光亮的鉻層。同時鹽酸殘液帶入會沾污鍍液。因此，慎用鹽酸浸蝕處理。應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，然后用質量分數為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是：論性質為硬鉻，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 的標準鍍鉻溶液，其電流密度為14～18A／dm2。電流密度確定后，還必須確定相應的操作溫度。如果標準鍍液的溫度為45～52℃，施鍍時間則為90～100min。電流密度和溫度是銅輥筒鍍鉻中最重要的因素，必須謹慎協調。

2.2 槽溫變化

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

2.3 首槽溫度

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

3 銅雜質的影響

銅輥筒鍍液中的銅是最容易增多的一種雜質，它與鐵等金屬雜質一樣，會降低溶液的電導率，使光亮鉻層區域變窄，覆蓋能力下降。由于輥筒屬于內孔件，因電鍍時鉻酸液的侵蝕氧化而沾污鍍液。當銅雜質的質量濃度高時，槽液溫度不變，一般可將電流密度調整到18A／dm2或20A／dm2。這樣對鍍層不會有明顯的影響。同時還可以調整鉻酐的質量濃度到工藝的上限（250g／L），相對降低雜質的質量濃度，以改善鍍層質量。但是銅雜質的質量濃度必須控制在6g／L以下，它是銅輥筒鍍鉻中的一個重要因素。可以采用如下方法控制、減慢銅雜質的積累，延長鍍液的使用壽命。

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

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

（3）中途停電應立即取出鍍件，以防長時間進入鍍液中使銅基體產生氧化。

（4）銅輥筒鍍鉻必須帶電下槽，而補鍍時嚴禁陽極處理，以小電流密度陰極活化，然后升到正常電流密度進行施鍍。

4 結語

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