[发明专利]一种镀镉工件的绿色钝化膜生产工艺

说明书

技术领域

本发明属于电镀技术领域，具体涉及一种镀镉工件的绿色钝化膜生产工艺。

背景技术

镀镉在海洋性气候条件下的军工产品中大量使用，镉与重量轻的铝合金具有优异的电位匹配特性，可以避免其他金属与铝合金之间极易发生的电偶腐蚀。镀镉产品具有极高的耐盐雾腐蚀能力，尤其是黄色、橄榄色、绿色等深色钝化膜，可以很容易地达到铝合金基体的产品抗中性盐雾试验能力高于500小时。镀镉层的化学转化膜（即钝化膜）的外观颜色随钝化液的成份和溶液中成膜过程、空气中固化条件而不同，一般有白色、彩色、赭黄、橄榄绿、橄榄灰、军（车）绿、草绿、深绿等；而与橄榄有关的颜色，就有橄榄棕Olive brown、橄榄黑Black olive、橄榄绿Olive green、橄榄灰Olive grey、橄榄黄Olive yellow、橄榄色（Olive drab）等；因此，镀镉产品的外观很难做到一致，即使同一色系，波动都比较大。而且，以黄色钝化膜为例，经过打印、灌胶等加温烘干的工序后，不同批次零件的颜色会发生不同程度的变色，以致同一套产品，比如同一套连接器的头和座之间会出现很大的色差。另外，因为镉及其厚型钝化膜质地柔软，相应耐磨性很差，极易被擦伤。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对于现有技术中的不足，提供一种热稳定性好、耐磨的镀镉工件的绿色钝化膜生产工艺。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：提供一种镀镉工件的绿色钝化膜生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

a、将镀镉工件置于钝化液中进行钝化，形成第一钝化膜；

b、将步骤a制得的镀镉工件进行烘培定色，制得绿色钝化膜；

其中，所述工件的基材为钢、铝或铝合金；

所述钝化液的制备方法为：在水中依次加入重铬酸钾、硫酸和磷酸，进行搅拌，溶解后加入甲酸制得；该钝化液中各组分含量为：

重铬酸钾    40-50g/l

甲酸        60-65ml/l

硫酸        0.4-0.8ml/l

磷酸        0-0.13 ml/l。

在本发明的工艺中，还包括以下步骤：将步骤b制得的镀镉工件浸于水中，再放入硅酸和硅酸酯的混合溶液中进行硅封闭，然后在60-100℃下吹干，在空气中静置8-10小时，完成固化，制得耐磨性强的绿色钝化膜。

所述工件表面的镉层厚度为12微米以上。

在本发明工艺的步骤a中，钝化时的温度为18-21℃，在钝化液中的停留时间为 50-60秒，第一钝化膜为棕黄色钝化膜。

在本发明工艺的步骤b中，烘培温度为220-230℃，烘培时间为10-20分钟。

在本发明工艺步骤中，硅酸和硅酸酯的质量比为1:1，所述硅酸酯可以是硅酸乙酯。

综上所述，本发明提供的镀镉工件的绿色钝化膜生产工艺有以下有益效果：

（1）采用本发明的工艺减少生产过程外观色调的波动，保证钝化膜外观均匀一致，耐盐雾腐蚀能力强。 

（2）采用本发明的工艺生产的绿色钝化膜的热稳定性好，在滚印色带和印字后的烘干过程中颜色变化小。

（3）本发明的绿色钝化膜通过硅封闭后，耐磨性有一定的提高，而导电能力不受影响，外观无变化。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细地描述：

实施例1

本实施例镀镉工件绿色钝化膜的生产工艺如下：

①制备钝化液

按1升溶液的量计，钝化液的组分为：

重铬酸钾    40g/l

甲酸        60ml/l

硫酸        0.4ml/l

磷酸        0.01 ml/l

余量为去离子水。其制备方法为：

②将铝合金工件表面电镀一层15微米厚的镉层，制得镀镉工件；将镀镉工件放置于上述钝化液中在18℃下钝化50秒，形成棕黄色钝化膜；

③将形成有棕黄色钝化膜的镀镉工件放入烘箱中在220±2℃下烘焙20±2分钟进行定色，制得绿色钝化膜。因为初始状态的黄色膜相对稳定，而过程参数的温度和时间容易量化控制，所以效果非常稳定。

本发明生产工艺通过对铝合金工件的镀镉层进行高温处理来定色，同时将过去灌胶后烘烤常出现的起泡提前检出，避免产品报废引起的材料、人工浪费。

本实施例在镀镉工件表面形成的钝化膜外观均匀一致，呈柔和亚光的绿色，耐盐雾腐蚀能力不低于500小时。