钢铁零件电解除蜡工艺

詹益腾，田志斌

（广州市三孚化工有限公司，广东 广州 510663）

钢铁零件电解除蜡工艺

詹益腾*，田志斌

（广州市三孚化工有限公司，广东 广州 510663）

介绍了钢铁零件电解除蜡工艺。其工艺条件为：SF-301C电解除蜡粉50 ～ 100 g/L，温度50 ～ 80 °C，阳极电流密度5 ～10 A/dm2，时间2 ～ 3 min，阴极为不锈钢板。实践表明，采用该电解除蜡工艺可实现镀前处理的自动化，大大提高了生产效率和电镀质量。

钢铁；前处理；电解除蜡

1 前言

钢铁抛光零件电镀前的初端除蜡，以前一直沿用三氯乙烯等有机溶剂清洗，但有机溶剂严重环境污染，且生产成本高，已逐渐被除蜡水替代。除蜡水清洗工艺虽然避免了三氯乙烯等有机溶剂对环境的污染，但仍然存在除蜡时间较长、能耗大等问题，而且除蜡水除蜡后金属表面不亲水(生成一层“蜡膜”)，需要增加一道碱性脱膜工艺，生产中还常常因“蜡膜”脱不净(很难检查)造成电镀后的镀层表面有麻点和发花等缺陷。本文介绍的电解除蜡工艺不仅可以快速清洗钢铁抛光零件表面的蜡垢和重油污，而且有缩短镀前处理时间，降低生产成本，提高电镀产品质量等优点。

2 工艺介绍

SF-301C电解除蜡粉由多种表面活性剂、渗透促进剂、扩散剂、螯合剂和碱助剂组成，借助电解除蜡溶液对钢铁抛光件表面蜡垢强力润湿、渗透、剥离、分散等物理、化学作用，阳极电解时工件近阳极区的电化学作用以及大量析氧对蜡垢的机械剥离作用，快速彻底地清除工件表面的蜡垢，且清洗后的工件表面完全亲水。

电解除蜡粉适用于钢铁抛光件初端阳极电解除蜡，也可用于被重油污染的毛坯件初端阳极电解除油或化学除油。

2. 1 使用方法

2. 1. 1 工艺条件

2. 1. 2 溶液配制

在电解除蜡槽中注入清水，加入SF-301C电解除蜡粉，搅拌至彻底溶解，然后加温至工作温度。

2. 1. 3 日常维护

(1) 电解除蜡粉中的碱组分是按配方设计的，在生产中不允许往除蜡溶液中补加各种碱。

(2) 除蜡溶液在使用过程中，由于主要成分的消耗，其洗净能力逐渐降低，在生产中最好每班(8 h)分析一次除蜡溶液的浓度，然后根据分析结果补加除蜡粉。

1999年6月5日，中共中央印发了《关于党中央部门机构改革的意见》。这次改革，主要是根据形势的变化和党的中心工作的需要，进一步理顺职能关系，精简、调整内设机构和人员编制，优化人员结构，增强机关活力。按照“有利于进一步坚持、加强和改善党的领导，有利于进一步巩固党的执政地位和提高党的执政水平，有利于全面加强党的思想、组织和作风建设。要着眼于使各部门关系协调、职责清晰、机构和人员编制精干，形成一个结构合理、管理科学、工作高效的运行机制”的原则进行。

(3) 电解除蜡槽要设计溢流口，勤清除悬浮于液面的油污。

(4) 工件表面的蜡垢清洗后会沉于槽底，为保持除蜡溶液洁净，要常抽底除去沉降于槽底的污垢。

(5) 长期使用后除蜡溶液变得浑浊，需更换槽液。更换周期根据生产情况来定。

2. 2 管理及分析方法

2. 2. 1 波美度的控制

溶液波美度一般控制在6.5 ～ 10 °Bé，1 L溶液每添加13 g除蜡粉，大约可使溶液的波美度升高1 °Bé。

2. 2. 2 浓度的滴定分析

取10 mL除蜡溶液于250 mL的锥形瓶内，加80 mL水，然后滴加酚酞指示剂3 ～ 5滴，此时溶液变为红色。用0.5 mol/L的H2SO4溶液滴定，当除蜡液由红色变为无色时记下H2SO4消耗量为V(单位mL)，则SF-301C除蜡液的质量浓度可按下式计算：ρ(除蜡液)= 8.1V。

2. 3 钢铁抛光件前处理参考工艺流程

3 性能测试

为了检验SF-301C电解除蜡粉的性能，测试了电解除蜡溶液的表面张力、浊点、pH、热浸除重油污能力、热浸除抛光蜡垢能力、电解除重油污能力、电解除蜡垢能力、腐蚀性、高温稳定性、低温稳定性和漂洗性。

3. 1 测试方法

目前，国内尚无电解除蜡粉质量指标及试验方法的相关标准，因此其溶液pH、热浸除重油污能力、热浸除抛光蜡垢能力、腐蚀性、高低温稳定性和漂洗性主要参照QB/T 2117–1995《通用水基金属净洗剂》的测试方法进行。其溶液表面张力采用“液滴重量法”进行测试。

除重油污和除蜡垢能力的测试方法如下：

(1) 试片的制备。选用50 mm × 25 mm × 5 mm的45钢作为试片，对其表面进行磨光、初抛光和精抛光，初抛光采用恒星牌的黄蜡(黄抛光膏)，精抛光采用恒星牌的红蜡(红抛光膏)。试片抛光后，放入(40 ± 2) °C的恒温干燥箱中干燥30 min，冷却称重(m1)。电解除重油污和热浸除重油污的试片与上述相同，只是表面改为人工涂覆油污，恒温干燥后称重(m1)。

因热浸除蜡和电解除蜡的试片抛光时其质量有损耗，故试片质量(m0)按下述方法测量：在试片除蜡、称重后，将试片吊挂在S形挂钩上，然后浸入无水乙醇中，再用镊子夹脱蜡纱布擦洗，接着将试片移至(30 ± 5) °C的三氯乙烯中漂洗，随后用热风吹干，吊挂在试片架上，放入(40 ± 2) °C的恒温干燥箱中干燥2 h，冷却至室温并称重(m0)。

(2) 电解除蜡溶液的浓度及操作条件为：

(3) 电解除油和电解除蜡的方法：在1 000 mL的烧杯中倒入800 mL电解除蜡溶液，然后将烧杯置于恒温水浴锅中，烧杯内的两边挂两块不锈钢阴极板，中间挂除蜡或除油的试片，用导线连接12 V硅整流电源，打开电源开关并把电流调至1.5 A(此时Ja为6 A/dm2)，通电1 min，关闭电源后将除蜡或除油试片取出，在(60 ± 2) °C的400 mL纯水中摆洗30 s，挂于试片架上后放入(40 ± 2) °C的恒温干燥箱中干燥2 h，然后冷却至室温并称重(m2)。净洗力计算公式如下：

3. 2 试验结果

SF-301C电解除蜡粉的性能测试结果见表1。

4 生产应用

SF-301C电解除蜡工艺已在国内获得较大规模的应用，取得了一定的社会效益和经济效益。例如某电镀仿金铰链的公司，原钢铁抛光铰链的镀前处理流程为：自动生产线外除蜡水高温除蜡(温度80 ～ 90 °C，时间20 ～ 30 min)—手工擦洗—上挂具—上环形自动生产线—化学除油(60 ～ 70 °C，时间5 min)—水洗2次—阴极电解除油(温度60 ～ 70 °C，时间3 min)—阳极电解除油(温度60 ～ 70 °C，时间1 min)—水洗2次—阴极电解酸活化—水洗 2次—电镀。该公司搬到新厂房后采用电解除蜡工艺，前处理工艺流程如2.3所述，直接在环形电镀自动线上进行镀前处理，时间比老工艺缩短约20 min。

由于旧的除蜡工艺耗时较长，环形自动线所占的工位较多，自动线的投资太大，因此大多数厂家都把除蜡放在自动线外，用手工操作。改用电解除蜡工艺后，除蜡时间缩短，镀前处理才有可能实现自动化，从而大大提高了生产效率以及电镀一次合格率。

表1 SF-301C电解除蜡粉性能测试结果Table 1 Property test results of SF-301C electrolytic dewaxing powder

也有厂家采用除蜡水超声波除蜡，除蜡时间可以缩短到5 ～ 6 min，但成本太高。

Electrolytic dewaxing process for iron and steel parts//

ZHAN Yi-teng*, TIAN Zhi-bin

An electrolytic dewaxing process for iron and steel parts was introduced. The process conditions are as follows: SF-301C electrolytic dewaxing powder 50-100 g/L, temperature 50-80 °C, anodic current density 5-10 A/dm2, treatment time 2-3 min and stainless steel sheet as cathode. The practice showed that the process has features of realizing pretreatment automation and greatly improving production efficiency and electroplating quality.

iron and steel; pretreatment; electrolytic dewaxing

Guangzhou Sanfu Chemical Industry Co., Ltd., Guangzhou 510660, China

TG178

A

1004 – 227X (2011) 02 – 0006 – 03

2010–09–27

2010–11–04

詹益腾（1945–），男，广东惠来人，研究员，公司总工程师，国务院特殊津贴专家，国家清洁生产审核师，广东电镀协会清洁生产专业委员会技术总监，主要从事无氰镀锌、无氰碱铜、低温碱性除油工艺、铜染色剂等方面的研究。

作者联系方式：(E-mail) zhrzhn@126.com，(Tel) 13503066986。

[ 编辑：吴定彦 ]