Загрязнения в ванне блестящего никелирования

Предположим, вы обрабатываете детали в ванне блестящего никелирования Уоттса для автомобильной промышленности, но она, по-видимому, содержит органические и металлические загрязнения. Что вы должны сделать, чтобы обеспечить оптимальную работу ванны?

Для любых проблем при нанесении гальванических покрытий важно в первую очередь избежать попадания в неприятную ситуацию. Если ваша проблема заключается в содержании вредных металлических примесей, которые накапливаются с угрожающей скоростью, разумеется, сначала вам следует убедиться, что вы предотвращаете их попадание в ванну. Это требует тщательного наблюдения за вероятными источниками загрязнений, будь то медь от токопроводящей шины, железо, свинец и цинк из загрязненных химических компонентов и/или анодного материала, хром от подвесок и других элементов оснастки, которые были неправильно очищены или нуждаются в ремонте из-за трещин и разрушения защитного пластизольного покрытия.

Электролитическое рафинирование — проработка электролита при низкой плотности тока — может помочь удалить вредные металлические загрязнения, такие как медь, цинк, железо, свинец, кадмий и олово. При сочетании этой процедуры с окислением и обработкой активированным углем при высоком pH такие металлы, как железо, цинк, алюминий, кадмий, олово и хром будут выпадать в осадок. Обработка активированным углем в качестве решающего удара будет направлена на органические элементы.

Металлические загрязнения являются основной причиной возникновения дефектов, связанных с потемнением / появлением серого оттенка в углублениях / зонах низкой плотности тока, снижением рассеивающей способности (неоднородность по всему диапазону плотностей тока), общим потускнением, низкой пластичностью (относительное удлинение), образованием пригара на участках высокой плотности тока, потерей адгезии, снижением эффективности (избыток газа из-з поляризации), хрупкостью, питтинговой коррозией, шероховатостью, изменением цвета, отслаиванием и даже непокрытыми участками.

Если у вас возникла проблема с накоплением вредных металлических примесей в ванне блестящего никелирования, прежде всего необходимо убедиться, что вы предотвращаете их попадание. Источник фото: компании MacDermid Enthone и Coventya

Обработку при высоком pH зачастую следует начинать с добавления окислителя и в зависимости от объема органического загрязнения и типа органических соединений можно использовать перекись водорода (в концентрации ~30% H2O2) и ~0,001% или 1 галлон/1000 галлонов, более слабый из двух возможных вариантов. Изначально предпочтительнее использовать H2O2, поскольку реакция протекает с образованием остаточной воды, которая, очевидно, безвредна. Перманганат калия (KMnO4) значительно более сильный, но часто оставляет след, после чего требуется перекись (0,05 об.%) для осаждения марганца.

Если предположить, что вы имеете дело со множеством стойких органических молекул, следует начать с обработки перманганатом при высоком pH. Сначала следует перекачать раствор в чистый резервуар, поскольку не рекомендуется проводить периодическую обработку активированным углем в ванне для нанесения покрытий. Углерод может покрывать аноды и другое оборудование, вызывая серьезные проблемы при последующем нанесении покрытий, например, шероховатость. Раствор следует использовать при рабочей температуре или немного выше. Повышение температуры на 14-18ºF может удвоить электрохимическую активность любой реакции, поэтому лучше нагреть раствор до 160ºF. Важно обеспечить правильное движение раствора. Необходимо обеспечить энергичное перемешивание, чтобы максимально увеличить возможность контакта раствора с химическими реагентами.

При перемешивании сжатым воздухом достигается двойной эффект от движения раствора и окисления. Карбонат никеля (NiCO3) можно использовать как регулятор pH вместо NaOH, который может увеличить содержание натрия (Na) и хрупкость. Добавляйте NiCO3 из расчета примерно 3-6 фунтов/100 галлонов, пока pH не будет около 4,8-5,0. 0,5 унции/галлон KMnO4 следует предварительно растворить перед добавлением в ванну. Затем раствор перемешивают минимум 30 минут, а предпочтительно в 2-3 раза дольше, чтобы обеспечить необходимое время контакта перманганата с органическими веществами.

В это время можно добавить перекись, чтобы помочь удалить марганец. После завершения стадии окисления необходимо адсорбировать органические вещества, используя порошкообразный активированный уголь из расчета 0,5-1 унция/галлон или 3-6 фунтов/100 галлонов. Опять же, необходимо энергичное перемешивание, чтобы обеспечить максимальный контакт раствора с углем, что часто занимает 3-5 часов. В течение последних 30 минут следует добавить вспомогательный фильтрующий материал (часто диатомит) в два раза меньше, чем используемый активированный уголь. Затем перемешивание прекращается, и производится отстаивание в течение 4-8 часов. Затем раствор перекачивается через фильтр и анализируется с помощью титрования, измерения pH, тензиометра и ячейки Хулла на предмет того, какие добавки необходимы для достижения оптимальных характеристик. Если требуется последующее электролитическое рафинирование, следует добавлять только элементы, не потребляемые в процессе электролиза, такие как бор.

Большинство ванн после такого агрессивного воздействия будут работать оптимально, однако есть еще один вариант обработки для борьбы со всевозможными неорганическими и органическими компонентами вашей ванны. Обработка при низком pH проводится с использованием серной или соляной кислоты при pH 2,5-3,0.

Этот процесс аналогичен процессу обработки при высоком pH. Перемешивание и температура увеличиваются и добавляется перекись. Затем используется стальной катод со стандартными титановыми анодами и никелевой стружкой при соотношении A:C (анод к катоду) ~1,5:1. Затем катод покрывают никелем при 5-10 А/фут2 в течение двух часов, затем при 1-5 А/фут2 в течение еще нескольких часов в зависимости от степени загрязнения. Основным аспектом удержания загрязнений на катоде и вне ванны является увеличение тока до 50 А/фут2 в течение последних 5-10 минут этого процесса, а затем немедленное удаление пластины после отключения тока, чтобы избежать повторного растворения металлов в растворе. Ячейка Хулла может дать представление о необходимой продолжительности процесса.

Несмотря на то, что ванны блестящего никелирования достаточно устойчивы и могут быть излечены практически от любого заболевания, независимо от тяжести диагноза, важно помнить, что этих длительных и дорогостоящих процедур можно избежать, выполняя своевременное профилактическое обслуживание.

Адам Г. Блейкли, MACDERMID ENTHONE INDUSTRIAL SOLUTIONS

Связаться с нами

Готово, ваша заявка успешно отправлена.
Ошибка, попробуйте обновить страницу и попробовать снова.

Вам будет интересно

Покрытие для возвращения космических кораблей на Землю
Покрытие для возвращения космических кораблей на Землю
Одним из ключевых аспектов программы НАСА "Артемида" является восстановление капсулы "Орион" после приводнения. Океаническая среда…
Скотт Фрэнсис
15.09.2022
160
Отверждение электропокрытий при пониженных температурах
Отверждение электропокрытий при пониженных температурах
Последние инновации в технологии электроосаждения покрытий позволяют использовать более широкий диапазон отверждения различных подложек различной…
Вивек Бадаринараяна
16.11.2022
99
ExpoCoating Moscow 2023
ExpoCoating Moscow 2023
24-26 октября 2023 года в МВЦ «Крокус Экспо» пройдет ключевая выставка материалов и оборудования для…
17.01.2023
217
Электроосаждение железа из метансульфонатного электролита
Электроосаждение железа из метансульфонатного электролита
Показана возможность электроосаждения нанокристалических покрытий железом из экологически привлекательного метансульфонатного электролита. Выход по току и…
Данилов Ф.И., д.х.н., Васильева Е.А., к.т.н., Вакуленко В.М., к.х.н., Проценко В.С., д.х.н., ГВУЗ Украинский государственный химико-технологический университет
12.07.2018
1442
Защитная отделка поверхности после нанесения цинковых и цинк-никелевых покрытий
Защитная отделка поверхности после нанесения цинковых и цинк-никелевых покрытий
Взгляд изнутри на дополнительную отделку после нанесения цинковых и цинк-никелевых покрытий.
Дуг Трагесер
15.12.2021
539
Образование пассивирующих слоев на основе трехвалентного хрома
Образование пассивирующих слоев на основе трехвалентного хрома
Доказано, что данный процесс является безопасной заменой шестивалентного хрома, однако необходимы базовые знания о составе.
Дженифер Хонсельманн, Эрик Манкел и Питер Волк
21.09.2020
566
Инновационное многочастотное ультразвуковое решение для испытаний очистки гальванических покрытий
Дорис Шульц
07.06.2021
244
Измерение толщины покрытия – это приоритетная задача
Измерение толщины покрытия – это приоритетная задача
Если толщина покрытия больше заданной, это влияет на внешний вид и долговечность покрытия.
Джозеф Субда
16.11.2020
510
Хромирование и напыление покрытий из паровой фазы с использованием алюминиевой мишени на полимерные подложки
Хромирование и напыление покрытий из паровой фазы с использованием алюминиевой мишени на полимерные подложки
Декоративные электроосажденные хромовые покрытия на пластиковых подложках производятся десятилетиями. По экологическим соображениям произошел переход с…
Эмад Бехдад, Мохаммад Джанатян, Джавад Сахебан, Мохсен Дарзи
07.06.2021
609