不锈钢电镀前处理的方法

王宗雄

0  前言

（1）不锈钢是我们常见的一种金属材质，广泛应用于工业、机械设备、电子工业等领域，随着各种工业的发展，导致不锈钢上功能性电镀的需求不断增加。为了有效提高不锈钢产品的使用率，金属表面防护是相当重要的。有部分零件要求镀铜、镀镍或镀铜镍铬。不锈钢是由有铁、镍、铬或钛等成分组成，牌号不同又有所区别。实践证明：通过电镀能够进一步提高不锈钢零件的防锈性和表面装饰性，或提高硬度，增加耐磨性。

（2）不锈钢有其一定特性，因为不锈钢表面有一层薄而透明、附着牢固的氧化膜，此膜除去后又能迅速生成。如采用一般钢铁零件的预处理工艺是不能得到良好的结合力的镀层。如果要在不锈钢表面上获得理想的、结合力牢固的电镀层,必须攻克两大难关：

①在施镀前破坏不锈钢表面的钝态膜；

②应立即镀上一层薄的电镀层。

（3）不锈钢电镀前处理一般工艺流程：机械抛光→脱脂→浸蚀，化学抛光、电解抛光→活化→预镀→正常电镀。

（4）由于不锈钢的成分品种繁多，形状各异，镀前状态不一，要根据实际情况，采用适当的工艺流和工艺规范，以及特殊的工夹具等。其中关键工序在于不锈钢的活化和预镀。

1  不锈钢零件电镀前处理方法

1.1  不锈钢零件电镀方法之一

不锈钢零件一般前处理后应预镀高氯镍，但无高氯镍时可采用在镀镍(镍铁)槽中预热(不通电)，槽温一般为58～60℃，零件预热到此温度后通电镀镍(或镍铁)，一般不起皮、不脱壳，但经不起敲打。

1.2  不锈钢零件电镀方法之二

1.2.1  去油

氢氧化钠5～15 g/L、磷酸三钠40～60 g/L、碳酸钠30～40 g/L、金属清洗剂5～10 mL/L、40～70℃、浸渍 5min、阴极电解0.5～1 min。  

附注：金属清洗剂(磷酸三钠500 kg、食用碳酸钠50 kg、TX-10 40 kg、6501 10 kg加水至1 t量使用)。

1.2.2  叠加活化(或单化)

配方：工业级浓盐酸750 mL/L、融合剂10～20 g/L、室温、浸渍时间5～6 min、叠加阳极活化时间0.5～1 min(自动线最佳时间20～30s)。

工业盐酸融合剂：氯化钠85kg、氟化钠14kg、十二烷基硫酸钠1kg。

1.2.3  预镀

（1）硫酸镍250～300 g/L、盐酸(化学纯)170～220 mL/L、ABM增活剂(氯化镁95.5kg、十二烷基硫酸钠0.5 kg)10～20 g/L(消耗量10～20 g/kAh)。温度20～30℃、J_K 3～8 A/dm²、浸渍时间2～3min、通电时间1～3 min。

（2）或不锈钢电镀前处理化学法：氢氟酸18.6～20 mL/L，硫酸 224mL/L，T室温，t 2min。

1.2.4  入槽前活化液

硫酸(精制级)100～150g/L、T室温、t 5～10s。

1.2.5  电镀

    后续电镀。

2  不锈钢零件滚镀前处理工艺

2.1  工艺流程

化学除油→热水清洗→冷水清洗→除膜→水洗→水洗→浸蚀活化→直接预镀镍(关闭电源入槽)→水洗→水洗→水诜→浸渍活化→水洗→电镀其它镀种。

2.2  主要工序配方及其操作条件

2.2.1  化学除油

      NaOH                         60～80g/L

Na₂CO₃                        20～40g/L

Na₃PO₄                        50～70g/L

Na₂SiO₃                       10～15g/L

T                            50～70℃

t    除尽油污为止

除油时，一定要控制好槽液温度及时间。除油时间过短，不锈钢表面的油污不能被彻底清除;除油时间过长，则会使不锈钢表面出现粗糙，影响其表面的粗糙度。

2.2.2  酸蚀除膜

硫酸高铁   80～100 g/L

浓硫酸   100 ml/L

      T   室温

      t   5～10 min

氧化皮较少的表面，只需经1 : 1 盐酸活化后直接预镀高氯镍(冲击预镀镍)。

2.2.3  浸渍活化

     氟硼酸   50 ml/L

     盐酸   50 ml/L

     T   室温

     t   0.5～2 min

活化的目的是去除不锈钢表面的氧化膜，使其表面活化，保证镀层与不锈钢基体有足够的附着力。活化过程有浸渍活化和阴极活化。我们经过试验，对不锈钢进行浸渍活化，使其表面的氧化膜迅速除去，再进行电化学预镀处理，快速生成一层镀层，使镀层与不锈钢的附着力大大提高。

2.2.4  直接预镀高氯镍(关闭电源入槽)

    氯化镍  60～200 g/L

    盐酸(d=1.19)  100 mL/L

    T  室温

    J_K  50 A/桶(1～2 kg)

首先不通电滚5 min，然后再通电滚镀(按需要镀种电镀)10～15 min，最后关掉电源出槽。不锈钢表面氧化层的生成速率非常快，化学活化后，有可能在其表面生长一层氧化膜。因此，预镀时零件先在溶液中浸泡，让溶液中的盐酸对其表面进行又一次活化及零件在溶液中对镍离子的化学吸附过程后，再通电发生反应，生成一层薄镍层。

注：有经验表明，可在除膜后不浸渍活化，而将活化、预镀滚镀镍一步法即可(直接进入预镀镍工序)。

产品含格率＞99.9%，工艺非常成熟。

3   结束语

不锈钢零件电镀前处理过程中，活化与预镀工序非常重要。采用化学活化与预镀的前处理方法除去不锈钢零件上的钝化膜，使其表面生成一层附着力很好的镀层，从而实现不锈钢基材上多种金属的电镀。