銅件無黃煙化學拋光

                  邱佐群 (湖北中國航空救生研究所,湖北襄樊441003)

   摘要:介紹了銅件無黃煙化學拋光工藝,優(yōu)點是拋光溶液不用HNO3、CrO3,避免了大量黃色氣體逸出,有利于環(huán)境保護和工人身體健康,操作容易,溶液穩(wěn)定,拋光效果好,不會產生過腐蝕。生產操作安全,效率高,成本只有傳統(tǒng)的HNO3光亮酸洗的一半左右,經(jīng)濟效益顯著。

           關鍵詞:銅件;化學拋光;氮氧化物

     CopperArticleChemicalPolishingWithoutYellowFume

                                   QIUZuo-qun

   1. 前言

  傳統(tǒng)的銅件光亮酸洗又稱化學拋光。通常銅件化學拋光都使用濃硝酸,在運輸、配制溶液和生產時,存在安全隱患,生產中工件易產生過腐蝕,影響產品質量、產量和生產進度及經(jīng)濟效益。且該工藝只適合手工操作,勞動強度大。

   2. 工藝流程

  銅件如有油污和氧化膜應先分別進行清除處理。

  流動冷水洗→化學拋光→流動冷水洗→流動冷水洗→無鉻鈍化→流動冷水洗→流動冷水洗→沸蒸餾水洗→干燥

  2.1 NZ-D型多功能高效常溫除油王除油

    配方中的除油粉是樂清市都必得化學有限公司出品

      除油粉 5%～10%

      溫度　 5～60℃

      時間　 2～3min

  2.2 除氧化膜

     HCl(d=1.19) 50%(體積)

     溫度:　　　室溫

     時間:　　　1～2min

  2.3 銅件化學拋光溶液組成與操作條件

    NaNO3     60～80g/L

    H2SO4(d=1.84)    400～450mL/L

    HCl(d=1.19)     3～8mL/L

    AB-711拋光劑     8～12mL/L

    溫度　　　 5～40℃

    時間　　　 30～90s

  2.4 無鉻鈍化

     DF-103濃縮液　1份

     蒸餾水　　　　4份

     pH       4～6

     溫度　　　　 40～50℃

     時間　　　　　3～5min

  配方中AB-711、DF-103均系重慶東方表面技術有限公司產品

    3. 溶液的配制

  先向槽中加入所需量的自來水450mL/L,緩慢地加入所需量的硫酸,攪拌均勻后,冷卻到40℃左右;然后依次加入所需量的鹽酸、硝酸鈉、AB-711,攪拌至完全溶解;最后加自來水至規(guī)定容積,攪拌均勻,即可使用。

    4. 化學拋光溶液各組分對拋光質量的影響

  4.1 硝酸鈉

    硝酸鈉對銅件具有良好的光亮和整平作用,其最佳用量以70g/L左右為宜,也可以稍偏高點,但不宜超過100g/L。硝酸鈉含量低于工藝配方下限值,反應緩慢,光亮作用效果差。

  4.2 硫酸

    硫酸起化學腐蝕作用,剝離銅件表面上的氧化膜,與AB-711拋光劑配合使用能明顯提高銅件表面的光亮度和整平效果。硫酸濃度的高低直接影響銅件表面的光亮度。濃度高時拋光速度快,光亮度好。但濃度過高,超過工藝配方上限值較多,反應反而緩慢,光亮度變差;濃度低于工藝配方下限值,拋光速度很慢,甚至無明顯的拋光效果。

  4.3 鹽酸

    鹽酸在該溶液里含量雖不高,但能起光亮作用。鹽酸含量超過工藝上限值,銅件表面會出現(xiàn)腐蝕;鹽酸含量低于工藝下限值,拋光效果很差。

  4.4　拋光劑

    AB-711拋光劑具有良好的光亮、整平和緩蝕作用,銅件拋光不易產生過腐蝕,拋光效果好。當<8mL/L時,拋光效果差,不光亮;當>12mL/L時,不影響拋光效果,但銅件帶出的耗量大,增加了生產成本。

    5. 操作條件對拋光質量的影響

  5.1 溫度

    當溶液溫度高時,拋光速度快,亮度好。但液溫過高,銅件溶解速度快,表面粗糙;液溫低時,拋光速度慢,效果不理想。夏季氣溫高時,H2SO4含量取其下限值;冬季氣溫低時,H2SO4含量取其上限值。

  5.2 時間

    拋光時間與液溫有很大的關系,當液溫高時,拋光時間要相應短些。拋光時間少于工藝規(guī)定的30s,拋光效果不佳;拋光時間高于工藝規(guī)定90s,這時應多觀察拋光質量,防止長時間拋光造成銅件快速溶解而報廢。生產中應本著短時多拋、多觀察的原則。

  5.3 攪拌

    為防止銅件之間迭合,拋光質量不佳,色澤不勻等問題產生,最好用小壓力無油壓縮空氣攪拌,使拋光液溫度、濃度均勻,改善拋光效果。無攪拌設施時,要經(jīng)常抖動或翻動銅件,才能保證拋光質量。

  5.4 表面狀態(tài)

    銅件的化學拋光與其表面狀態(tài)密切相關。如銅件表面有油污和厚的黑色氧化膜,應先在堿液中將油除凈,然后在10%H2SO4溶液中除去氧化膜層,再進行化學拋光。本工藝配方具有較好的緩蝕性能,不產生過腐蝕。一般情況,表面光潔度高的銅件,經(jīng)化學拋光后表面容易達到鏡面光亮。

     6. 溶液的維護及注意事項

   除5.3、5.4兩項要求外,還應注意如下事項:

 1)銅件拋光后,必須盡快用流動冷水徹底清洗干凈。
 2)為防止拋光后銅件在空氣中氧化變色,最好用無鉻鈍化處理或防變色處理。如遇拋光效果不理想,可重復拋光。
 3)要經(jīng)常注意清除槽底沉淀物。

 4)若遇拋光效果差,去掉部分舊液,補充適量的新液。

    7. 銅件化學拋光常見故障及排除方法

    銅件化學拋光故障及排除方法見表1。

        表1 銅件化學拋光故障及排除
      

    8. 結論

 1)本工藝解決了污染產物產生后的環(huán)保處理問題,從改進工藝著手減少污染或解決污染。符合加強環(huán)境保護,實施清潔生產的需要。

 2)節(jié)省資源、能源,降低生產成本。本工藝適宜手工操作和自動化生產,減輕勞動強度,提高生產效率,經(jīng)濟效益顯著。