銅排表麵處理的三種工藝

　　導讀： 光亮硫酸鹽鍍錫液主要成分為硫酸亞錫和硫酸，生產中其含量隨所采用的添加劑不同而不同。

　　銅排：又稱銅母線
、銅母排或銅彙流排、接地銅排，是由銅材質製作的，截麵為矩形或倒角(圓角)矩形的長導體

，由鋁質材料製作的稱為鋁排，在電路中起輸送電流和連接電氣設備的作用。銅母線的質量要求執行的是GB/T5585.1-2005標準。

　　銅排表麵處理的三種工藝如下

　　1.銅排塗漆；

　　2.銅排鍍錫

；

　　3.銅排塗鍍保護劑；

　　下麵將對這三種工藝作一個全麵介紹。

　　1.銅排塗漆

　　1.1.此工藝屬於淘汰落後工藝，現很少使用。

　　1.2.三相交流電路的母線均塗黑漆
，在顯眼處粘貼色標，A相為黃色

，B相為綠色，C相為紅色，零線或中性線塗淡藍色漆，安全用的接地線塗交替黃綠雙色漆，無法區分極性、相序者塗白漆。

　　1.3.直流電路的正極塗棕漆，負極塗藍色漆
，接地中線塗淡藍色漆。

　　1.4.檢查母線的塗漆是否均勻，是否有流掛現象。

　　1.5.母線塗漆可采用噴漆或刷漆，色澤應均勻，邊緣應整齊，不得有漏漆、掛漆現象
，母線連接處不得沾漆。

　　1.6.同一元件

，同一端的各相母線的塗漆界線應無明顯不整齊現象。

　　1.7.母線的塗漆界線平齊。

　　2.銅排鍍錫

　　2.1.工藝成熟.操作周期短，普遍采用。

　　2.2.弱點：時間長了表麵發暗，人手做不到。不環保！

　　2.3.工藝流程

　　2.3.1.表麵拋光除油等前處理→純水洗→鍍高Pb-Sn合金個自來水洗→純水洗→鍍錫→自來水噴洗→中和(Na2HPO4+Na3PO4)→自來水噴洗→浸硬脂酸→自來水噴洗→熱純水浸洗→烘幹。

　　2.4.銅排表麵處理工藝拋光：無論是人工還是機械都慢，而且累
，粉塵很嚴重
，清理表麵氧化皮，微小毛刺。（用石英砂
，玻璃丸）。

　　2.5.鍍液各成分作用及工藝流程

　　2.6.光亮硫酸鹽鍍錫液主要成分為硫酸亞錫和硫酸
，生產中其含量隨所采用的添加劑不同而不同。

　　2.6.1.硫酸亞錫為主鹽，含量十般控製在40～100g/L。但生產實驗結果表明，高濃度硫酸亞錫雖然可以提高陰極電流密度
，加快沉積速度，但使鍍液分散能力明顯下降，且使鍍層結晶粗、光亮區域變小，甚至大大縮短了鍍液的處理周期。

　　2.6.2.SnSO4含量控製在20～60g/L為宜
，若取下限，可以通過加快鍍液循環速度及電極(陰極或陽極)移動速度等辦法進行“補償”，仍可鍍出優良產品，但不宜過低。

　　2.7.硫酸具有降低亞錫離子的活性
、防止其水解、提高鍍液導電性能及陽極電流效率等作用。當硫酸量不足時，亞錫離子易氧化成四價錫。

　　2.8.從動力學的觀點分析，當有足夠的H2SO4時，可以減慢二價錫的水解，穩定鍍液，實際生產中H2SO4含量一般在80～150mL/L。

　　2.9.添加劑

　　2.9.1.鍍錫光亮劑一般是由主光劑
、輔助光亮劑、載體光亮劑複配製成。

　　2.9.2.主光劑

　　2.9.3.酸性光亮鍍錫光亮劑的種類繁多，歸納起來可分為兩大類：第1類主要是芳醛
、芳酮、酯類及不飽和有機酸烯的衍生物，第2類主要是西佛堿類 (基本結構單元為-CH=N—CH=CH-或-CH=CH-CH=N-)，由乙醛與鄰甲丙胺縮合而成，是酸性光亮鍍錫有效的增光劑，能單獨使用，也可與第 l類光亮劑配合使用，當與第1類光亮劑配合使用時，能顯著拓寬光亮區
，有效消除鍍層白霧。

　　2.9.4.有(you)機(ji)光(guang)亮(liang)劑(ji)的(de)光(guang)亮(liang)作(zuo)用(yong)主(zhu)要(yao)表(biao)現(xian)為(wei)在(zai)陰(yin)極(ji)上(shang)的(de)吸(xi)附(fu)，陰(yin)極(ji)上(shang)的(de)吸(xi)附(fu)過(guo)強(qiang)或(huo)過(guo)弱(ruo)均(jun)無(wu)法(fa)獲(huo)得(de)理(li)想(xiang)的(de)光(guang)亮(liang)鍍(du)層(ceng)。因(yin)為(wei)吸(xi)附(fu)太(tai)強(qiang)，脫(tuo)附(fu)電(dian)位(wei)太(tai)負(fu)，析(xi)氫(qing)嚴(yan)重(zhong)，易(yi)形(xing)成(cheng)針(zhen)孔(kong)；吸附過弱時，脫附電位相對較正，鍍層結晶粗糙。隻有適當的吸附才能達到好的光亮效果。

　　2.9.5.所以，在配製組合光亮劑時
，應將吸附過強、適當和過弱的添加劑有機配合使用，以達到吸附適度、吸附電位範圍較寬的目的
，且各項組合量由實驗確定。目前可用作主光劑的有：苄叉丙酮、枯茗醛

、二苯甲酮、O—氯苯甲醛等，其中苄叉丙酮常用。

　　2.9.6.輔助光亮劑

　　2.9.7.因yin為wei主zhu光guang劑ji均jun隻zhi能neng在zai某mou一yi電dian流liu密mi度du範fan圍wei內nei發fa揮hui光guang亮liang作zuo用yong，所suo以yi單dan獨du使shi用yong是shi不bu能neng獲huo得de理li想xiang鍍du層ceng的de，但dan是shi如ru果guo和he輔fu助zhu光guang亮liang劑ji配pei合he使shi用yong就jiu能neng起qi到dao協xie同tong效xiao應ying， 從而使鍍層結晶細化、光亮電流密度區域進一步擴大。屬於這類添加劑的是脂肪醛和一些有機酸類
，常用的有甲醛、丙烯酸
、肉桂酸等。

　　2.9.8.載體光亮劑

　　2.9.9.大多數有機光亮劑在水中的溶解度非常小，因而在陰極上被吸附的量也少，所以不宜單獨加入鍍液；有些有機光亮劑在電鍍過程中因發生氧化、聚合 等(deng)反(fan)應(ying)
，容(rong)易(yi)從(cong)鍍(du)液(ye)中(zhong)析(xi)出(chu)。因(yin)此(ci)，如(ru)果(guo)要(yao)使(shi)光(guang)亮(liang)劑(ji)的(de)效(xiao)果(guo)得(de)到(dao)充(chong)分(fen)發(fa)揮(hui)，就(jiu)必(bi)須(xu)加(jia)入(ru)一(yi)些(xie)表(biao)麵(mian)活(huo)性(xing)劑(ji)
，利(li)用(yong)其(qi)增(zeng)溶(rong)作(zuo)用(yong)來(lai)提(ti)高(gao)光(guang)亮(liang)劑(ji)在(zai)鍍(du)液(ye)中(zhong)的(de)含(han)量(liang)，這(zhe)些(xie)表(biao)麵(mian)活(huo) 性劑稱為載體光亮劑
，亦稱為分散劑。同時它還具有潤濕和細化結晶等功能。

　　2.9.10.最早使用的載體光亮劑是一些陰離子表麵活性劑，但是它們在陰極上的吸附較弱。後來又開發出非離子型表麵活性劑，如聚氧乙烯
、聚氧丙烯醚 等，它們既具有潤濕分散作用
，又具有抑製H2析出及Sn2+放電而使鍍層晶粒細化的作用。在上述分散劑中
，OP乳化劑使用廣泛。

　　2.10.穩定劑

　　2.10.1.以硫酸亞錫為主鹽的酸性鍍錫液連續工作半個月就會發生混濁，難以鍍出合格產品，需加一定穩定劑。

　　2.10.2.常用的酸性鍍錫穩定劑大多是Sn2+的絡合劑
，如草酸、檸檬酸、酒jiu石shi酸suan等deng
，且qie複fu配pei比bi單dan獨du使shi用yong效xiao果guo好hao。另ling外wai
，某mou種zhong催cui化hua劑ji也ye有you穩wen定ding鍍du液ye的de作zuo用yong，生sheng產chan表biao明ming，在zai連lian續xu生sheng產chan的de情qing況kuang下xia，加jia入ru這zhe種zhong催cui化hua劑ji的de鍍du液ye能neng保bao持chi半ban年nian以yi上shang的de時shi間jian清qing亮liang不bu濁zhuo。

　　2.11.絮凝劑

　　2.11.1.至今還沒有一種穩定劑：能長期保持鍍液穩定、清澈透明，因此Sn4+不可避免產生。隨著Sn4+的積累，鍍液逐漸變渾，沉渣增加，鍍層光亮區變小、均勻性變差
，甚至出現發暗、發花等現象，此時必須對鍍液進行絮凝劑處理。

　　2.11.2.絮凝劑分無機和有機兩類，無機絮凝劑有各種鹽類、活性矽土等
，有機絮凝劑可分為陰離子
、陽離子
、非離子3種。陰離子型絮凝劑主要有環氧胺 係共聚物、聚乙烯亞胺、聚乙烯胺類衍生物等
，陰離子型絮凝劑主要有聚丙烯酰胺水解物、聚丙烯酰胺、磺酸鈉類等，非離子型絮凝劑主要有聚丙烯酰胺、脲—醛聚 合物等。

　　2.11.3.聚丙烯酰胺和無機絮凝劑配合使用效果非常好，對鍍液的性能無任何影響，但沉降速度太慢
，長達48h以上。環氧胺係共聚物的效果較好，但過 量使用對鍍液有一些影響，嚴重時影響鍍層光亮度，但沉降速度特別快，一般在2h之內可完全沉澱下來(使用時切忌過量)。

　　3.銅排塗鍍保護劑

　　3.1.優點：維持銅排原色，比鍍錫成本略低。缺點：操作周期長。

　　3.2.工藝流程

　　3.3.拋光前處理→純水洗→酸洗鈍化工件→烘幹水分→JLR-510保護處理→流動水洗幹淨→熱水浸泡（100℃左右，要用於工件升溫，目的是讓水分自行揮發或者幹燥）→烘幹→包裝封閉

　　3.4.銅排表麵處理工藝拋光：無論是人工還是機械都慢

，而且累
，粉塵很嚴重，清理表麵氧化皮，微小毛刺。（用石英砂，玻璃丸）。

　　3.5.酸洗鈍化的主要流程為：前處理(淨化表麵)→酸洗鈍化及衝洗→後處理(成品保護)。前處理的主要內容是淨化酸洗、鈍化物件的表麵，清除表麵的各 種油脂、焊接飛濺、焊疤、氧化皮等。酸洗、鈍化可以將酸洗
、鈍化分開處理，也可以將酸洗、鈍化合二為一同步進行處理。將酸洗
、鈍化分開處理時
，多采用將工 件整體浸泡在酸洗鈍化液中的方式，適合於小型零部件或內部可以進行液體循環的管線、線形設備。將酸洗鈍化合二為一處理時

，可以采用液體浸泡方式(適合範圍 同上)，也可以采用膏體進行塗抹
，由於膏體塗抹方便
，在不同位置都可以保持較長時間不流失及潤濕性，從而保證了酸洗鈍化必要的時間。

　　3.6.銅件防氧化保護劑JLR-510

　　銅件防氧化保護劑性能穩定，無毒、無味
、不揮發、不潮解
、不分解、不升華不吸附灰塵及H2S、、
、SO2等害氣體，能夠有效抵製濕熱鹽霧、黴菌等對金屬 的侵蝕，有較好的潤濕性和較高的抗蝕性能。。銅件防氧化保護劑電氣性能也極佳
，而且具有脫水
、防變色
、防鏽蝕三重作用
，對金屬沒有腐蝕作用，對銅

、銀及仿 金鍍層有明顯的抗蝕防護作用，，尤其對防止銅和仿金表麵變色，效果顯著。本產品還可以加入其他助劑中配合使用，例如水性、溶劑性的封閉劑、罩光金油、防鏽 劑等產品，對於銅、金、銀、鋅、鋼鐵等金屬的防鏽起到不可估量的作用。

　　3.7.容器建議選用各種塑料容器，不得選用金屬容器
，除非是銅質容器。然後將JLR-510銅件防氧化保護液直接使用。

　　3.8.本ben工gong作zuo液ye可ke以yi在zai常chang溫wen下xia和he加jia溫wen的de情qing況kuang下xia進jin行xing保bao護hu，但dan是shi建jian議yi在zai加jia溫wen條tiao件jian下xia使shi用yong，這zhe樣yang生sheng產chan效xiao率lv更geng高gao，而er且qie效xiao果guo更geng好hao。但dan是shi加jia溫wen的de方fang式shi宜yi選xuan擇ze合he理li的de加jia溫wen方fang 式
，如果采用內置方式，加溫管一定要是銅質的
，或者采用石英及聚四氟乙烯（特氟龍）加熱管，如果是其他金屬材質的加熱管，將改變藥液的性能，不宜采用。

　　3.9.使用方法：

　　3.9.1.工件經過除油後化學拋光與清洗?B、電鍍光亮酸銅或其它銅出來後；選用流動水漂洗兩次，再用去離子水清洗一次（這樣可以使藥液中盡可能帶入更少的雜質，從而延長藥液的使用壽命）；

　　3.9.2.如果是在常溫情況下操作，一定要在工作液中處理5-10分鍾
，原則上不得低於5分鍾

，因為在室溫下

，本液在銅層所形成的鈍化膜會在5分鍾左右
，如果產品要求鹽霧實驗高於8小時，建議在加溫情況下使用
；

　　3.9.3.如果是在加溫的情況下使用

，建議溫度控製在60-70℃之間
，最好在65℃左右，在這種條件下，銅件防氧化保護隻要2分鍾（建議處理時間在3分鍾）就能形成完整而均勻且有光澤的保護膜層，達到最佳的防變色效果。

　　3.9.4.通過上述方式處理以後，用流動水洗1分鍾
，甩幹至工件表麵無水珠
，取出在70-80℃的溫度下烘幹或者擦拭幹表麵的水珠即可。

　　3.10.槽液維護：

　　3.10.1.工作液的壽命很大程度上取決於工作前清洗幹淨程度。經酸洗的零件要水洗幹淨，不能有殘酸帶入鈍化液中。（溶液酸度增高，使銅件上的膜層溶 解
，起不到防護作用。）因此，鈍化液要與酸洗溶液分開，避免六價鉻、三價鉻離子的進入，而且複雜產品進入防變色槽中前，要避免有殘餘的藥液存在
，長期如 此
，才能使溶液的壽命達到最佳狀態。

　　3.10.2.設備的選用：設備的選材至為關鍵，容器一般以塑料為主
，加溫管必須是銅材的
，或者選用外置的加熱方式（可以由我公司提供相關的設計與溫控裝置）。

　　3.10.3.不要讓其它金屬零件進入溶液中。

　　3.10.4.溶液壽命的判斷一般以PH值為標準，新配槽液PH值一般為6±1，近中性，當溶液PH超出6-7±3時
，溶液應予以報廢
，如果防變色要求 時間不高，可以以試驗為標準，一般情況下，本液在PH2-9的情況下都是有良好鈍化作用，如果質量要求高的時候，可以將PH控製在5-7和4-8的範圍以 內。

　　3.10.5.另外，防變色槽液前的請水槽需要經常用PH試紙檢查其PH數值
，如果發現清水脫離中性，建議立即更換請水，否則防變色劑將受到影響。五
、廢水處理：本產品廢液可以直接排放。

　　3.11.銅保護鈍化液性能測試數據：處理條件：銅件防氧化保護溶液，溫度65-70℃，時間2分鍾。對比條件：傳統鉻酸處理品。