碳钢表面镀锌装置及碳钢表面银色化防护处理工艺

本发明涉及工件表面处理，尤其涉及工件表面防护及上色。

背景技术：

1、工件表面往往需要具有一定抗腐蚀性能，因而需要对工件表面进行加工处理，提高其表面防护性能。在某些应用场合，需要工件表面呈现出银色的效果；如银色汽车轮毂、电器的银色器件、化妆器的银色包装盒以及钢琴的银色装饰件等等，这些工件往往由碳钢材料制成或包含有碳钢部件，同时要求一定的抗腐蚀性能。因此，需要研发碳钢表面银色化防护处理技术。工件表面镀锌可以提高工件的抗腐蚀性能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种碳钢表面镀锌装置，为碳钢工件表面银色化防护处理工艺提供基础。

2、为实现上述目的，本发明的碳钢表面镀锌装置包括用于盛装电解锌化液的镀锌槽，镀锌槽顶端敞口处覆设有盖体，盖体一端部向下连接有用于夹持工件的工件夹具，工件夹具连接有阴极接线柱，阴极接线柱向上伸出盖体并用于连接电源阴极；盖体另一端部向下连接有用于夹持锌块的锌块夹具，锌块夹具连接有阳极接线柱，阳极接线柱向上伸出盖体并用于连接电源阳极；

3、盖体上还连接有电解锌化液注入管和电解锌化液抽出管，电解锌化液注入管的上端向上伸出盖体并用于连接电解锌化液注入泵的出口，电解锌化液注入泵的进口连接电解锌化液容器；电解锌化液注入管的下端位于工件夹具所夹持的工件的下方并与工件相邻；

4、电解锌化液抽出管的上端向上伸出盖体并用于连接电解锌化液抽出泵的进口，电解锌化液抽出泵的出口连接有废液容器；

5、电解锌化液抽出管的下端位于镀锌槽底部并与电解锌化液注入管的下端间隔设置。

6、盖体上表面向上固定连接有支座，支座上安装有搅拌电机，搅拌电机的轴出轴通过轴承安装在支座上，搅拌电机的轴出轴向下伸入镀锌槽下部并连接有搅拌叶片。

7、本发明还公开了碳钢表面银色化防护处理工艺，采用上述碳钢表面镀锌装置依次按以下步骤进行：

8、第一是预处理步骤；

9、第二是工件表面电化学镀锌步骤；

10、第三是工件表面银化处理步骤。

11、第一步骤具体是：

12、第一子步骤是去除工件表面毛刺；用油石打磨工件表面，去除工件表面毛刺；

13、第二子步骤是去油污；将碱性溶液喷洒在制件表面，用清洁的抹布擦净，去除工件表面油污；

14、第三子步骤是电解抛光；

15、利用电解法对工件表面进行抛光处理；电解抛光中，阳极电流密度控制在50±10a/dm2，将电解抛光液的温度控制在55±5℃，电解抛光的时间为10±1分钟；

16、电解抛光液各成份的质量份数为：水22份；硫酸26份；甘油5份；铬酐4份；磷酸55份；

17、第四子步骤是酸洗；将电解抛光后的工件浸泡在60±5ml/l的磷酸中7±2分钟，浸泡温度为28±6℃。

18、第一子步骤是夹持；

19、将工件夹持在工件夹具上并浸泡在镀锌槽内的电解锌化液中，将锌块夹持在锌块夹具上并浸泡在镀锌槽内的电解锌化液中；

20、电解锌化液各成份的配比为：硫酸锌210－220g/l；硫酸30 g/l；光亮剂10ml/l；明矾46－48g/l；硫酸铝28－32g/l；硫酸纳48—52g/l；

21、第二子步骤是锌化加工；使阳极接线柱接通外置直流电源的阳极，使阻极接线柱接通外置直流电源的阴极，进行锌化加工；本子步骤中，电解锌化液ph值为4±0.2；电流密度为15±3a/dm2；电解锌化液的温度为25±3℃

22、第三子步骤是锌化脱氢处理，本子步骤中，将工件由镀锌槽中取出，将工件的温度控制为225±20℃，脱氢时间150±20分钟；

23、第四子步骤是锌化后出光处理；用硝酸浸泡，硝酸浓度为50±5g/l；浸泡温度为25±5℃；浸泡时间为6±3秒。

24、在银化制剂中蒸煮工件15－18秒，银化制剂温度控制为85±5℃；银化制剂成分为：铬酐3－5g/l；硫酸钡1－2g/l。

25、本发明还提供了相应的碳钢表面银色化防护处理工艺，采用上述碳钢表面镀锌装置。

26、本发明具有如下的优点：

27、本发明的碳钢表面银色化防护处理工艺步骤简便，先去毛刺和油污，再电解抛光并酸洗，使工件表面在镀锌前纯净而光洁，镀锌均匀，具有良好的抗腐蚀性能，经银化处理后得到色泽和抗腐蚀性能俱佳的产品。

28、镀锌加工中，锌块不断被消耗，锌块中的杂质会不断累积到电解锌化液中，杂质会影响电镀效果。由于本发明中电解锌化液一方面由电解锌化液抽出管抽出，另一方面由电解锌化液注入管注入新电解锌化液，因此能够避免电解锌化液中积累的杂质浓度过高给镀锌工艺带来危害。本发明中，新的电解锌化液被直接注入到工件附近，进一步降低了电解锌化液中的杂质对工件的影响。

29、搅拌电机和搅拌叶片可以使电解槽内的电解锌化液通过搅拌产生流动，各处电解锌化液更为均匀，如避免锌块与镀锌槽槽壁之间的电解锌化液中杂质浓度过高，对电镀工艺产生不良影响。

技术特征：

1.碳钢表面镀锌装置，包括用于盛装电解锌化液的镀锌槽，镀锌槽顶端敞口处覆设有盖体，盖体一端部向下连接有用于夹持工件的工件夹具，工件夹具连接有阴极接线柱，阴极接线柱向上伸出盖体并用于连接电源阴极；盖体另一端部向下连接有用于夹持锌块的锌块夹具，锌块夹具连接有阳极接线柱，阳极接线柱向上伸出盖体并用于连接电源阳极；

2.根据权利要求1所述的碳钢表面镀锌装置，其特征在于：盖体上表面向上固定连接有支座，支座上安装有搅拌电机，搅拌电机的轴出轴通过轴承安装在支座上，搅拌电机的轴出轴向下伸入镀锌槽下部并连接有搅拌叶片。

3.碳钢表面银色化防护处理工艺，采用权利要求2中的碳钢表面镀锌装置，其特征在于依次按以下步骤进行：

4.根据权利要求3所述的碳钢表面银色化防护处理工艺，其特征在于：第一步骤具体是：

5.根据权利要求4所述的碳钢表面银色化防护处理工艺，其特征在于：第二步骤具体是：

6.根据权利要求5所述的碳钢表面银色化防护处理工艺，其特征在于：第三步骤具体是：

技术总结
本发明公开了一种碳钢表面镀锌装置，包括镀锌槽，镀锌槽顶端设有盖体，盖体一端部向下连接有工件夹具，盖体另一端部向下连接有锌块夹具，盖体上还连接有电解锌化液注入管和电解锌化液抽出管，电解锌化液注入管的下端位于工件夹具所夹持的工件的下方并与工件相邻；本发明还公开了相应的碳钢表面银色化防护处理工艺，依次按以下步骤进行：第一是预处理步骤；第二是工件表面电化学镀锌步骤；第三是工件表面银化处理步骤。本发明的碳钢表面镀锌装置及碳钢表面银色化防护处理工艺结构简单，步骤简便，先去毛刺和油污，再电解抛光并酸洗，使工件表面在镀锌前纯净而光洁，镀锌均匀，具有良好的抗腐蚀性能，经银化处理后得到色泽和抗腐蚀性能俱佳的产品。

技术研发人员：杨汉嵩
受保护的技术使用者：无锡太湖学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14