CN101513632A - 一种金属片涂镀铁氟龙的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种金属片涂镀铁氟龙的方法，包括如下步骤：预处理步骤：金属片的表面进行预处理；散镀步骤：在所述金属片的表面镀镍；铁氟龙步骤：将铁氟龙涂镀到经所述散镀步骤金属片的表面。本发明的优点在于，能实现在小尺度薄金属板上精细的涂镀铁氟龙，进一步解决了钢薄片的铁氟龙精细工艺处理及工艺适合于SMT钢网的印刷使用的难题。在薄金属片表面镀层的均匀性和一致性很好，其颜色也表现出一致性；而且薄金属片的表面镀层的强附着力强，尤其是在细开孔或边棱角等非面状或大面积状位置的强度高；而且本发明的方法对钢片硬度保持的工艺控制也有很好的效果，在薄金属片在整个制作工艺流程中不变形、不受损、不打折。

Description

一种金属片涂镀铁氟龙的方法

技术领域

本发明涉及一种金属片涂镀铁氟龙的方法，尤其涉及一种对薄金属片涂镀铁氟龙的方法。

背景技术

表面贴装技术(Surfacd Mounting Technolegy，简称SMT)是新一代电子组装技术，它将传统的电子元器件压缩成为体积只有几十分之一的器件，从而实现了电子产品组装的高密度、高可靠、小型化、低成本。

铁氟龙是以聚四氟乙稀为基体树脂的氟涂料，英文名称为Teflon，因为发音的缘故，通常又被称之为特氟龙、铁富龙、特富龙、特氟隆等等。铁氟龙是一种高性能涂料，结合了耐热性、化学惰性和优异的绝缘稳定性及低摩擦性，具有其他涂料无法抗衡的综合优势。一般性的铁氟龙部件工艺处理，则侧重于工件表面的润滑性和耐磨性。

在SMT钢网进行氟龙处理的话，可以带来如下优点：

(1)更有利减少刮刀在钢片表面的阻力，即不需要施加太大的乱刀压力，因此不易损坏钢片表面；(2)更利于锡膏的脱模；(3)几乎不需要在使用过程中擦拭钢片的非印刷面，为此极大的提高了钢网印刷速度，节约擦拭钢网的人工和擦拭成本。

一般性的铁氟龙部件工艺处理，则侧重于工件表面的润滑性和耐磨性，而对其不沾性要求不高。要提高其不沾性，就要进一步提高其铁氟龙层的细密程度。为了控制印刷锡膏时的开口大小，SMT钢网的印刷需要控制在0.005mm及以下，其表面的铁氟龙层大部分位置的是均匀。但是，在小尺寸的薄金属片上，尤其是SMT钢网上镀铁氟龙时，由于其金属片本身的体积较小，而且形状较为复杂，这样传统的铁氟龙工艺对其实现较为精细的处理。因此，对SMT钢网上涂镀铁氟龙很难达到更好的不粘性与润滑性的效果。

采用铁氟龙工艺对金属片，尤其是SMT钢网实现较为精细的处理，其工艺流程的控制必须注意到以下几个问题：(1)薄钢片表面镀层的均匀性和一致性，这也表现在颜色的一致性上；(2)薄金属片的表面镀层的强附着力，特别表现在细开孔或边棱角等非面状或大面积状位置的强度；(3)薄金属片表面镀层的铁氟龙工艺特性的显现和钢片硬度保持的工艺控制；(4)薄金属片在整个制作工艺流程中的完整性保持，不变形、不受损、不打折等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能实现在小尺度薄金属板上精细的涂镀铁氟龙的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种金属片涂镀铁氟龙的方法，其特征在于，包括如下步骤：

预处理步骤：金属片的表面进行预处理；

散镀步骤：在所述金属片的表面镀镍；

铁氟龙步骤：将铁氟龙涂镀到经所述散镀步骤金属片的表面。

采用上述技术方案，由于所述散镀步骤在钢片的表面预先镀镍，一方面为使该金属片具有更好硬度和耐刮性，另一方面镀镍的表层也更利用氟材料的吸附。其铁氟龙层的大部分位置的是均匀。其中，金属片尤其是不锈钢片，由于工艺及放置时间的原因，在其表面会形成有一层钝化膜，采用通常的表面预处理的方法进行铁氟龙步骤前的处理，形成的镀层结合强度会很差，难于保证结合力，采用上述技术方案也进一步的提高的涂镀铁氟龙的质量。

进一步而言，所述散镀步骤包括：所述金属片放置于包含有镍盐和酸的镀镍电镀液中；阳极为镍板，阴极为所述金属片，对所述金属片进行电镀镍。

优选的，所述散镀步骤在电镀的电流密度为5至6安培/平方分米的条件下，持续5至10分钟；所述镀镍电镀液包含：200g/L的氯化镍和350ml/L的35％盐酸。

采用上述技术方案，经过试验表明，所述散镀步骤完成之后，金属片的底层结晶更加细致、柔软，有利于与铁氟龙形成良好的结合力。

进一步而言，所述的金属片涂镀铁氟龙的方法还包括：水洗步骤：用水对经过所述预处理步骤、散镀步骤或铁氟龙步骤后的金属片进行清洗。

洗在工艺质量的确保和工艺完成的可能性也非常重要，需要大量的水来做冲洗和清洁，但本发明中是可以将水循环使用的。

进一步而言，所述水洗步骤后，吹干所述金属片表面的水分。

水洗会带来水渍，水渍往往会带有污物颗粒，其长时间的附于金属片的表面会影响金属片的洁净度和光泽度。因此，采用吹干的方法将使得金属片表面的水分迅速蒸发，减少水分在钢片表面的残留，进一步提高质量。

进一步而言，所述金属片的厚度为0.05毫米至0.15毫米。

本发明所称的金属片，尤其是指SMT钢网，一般而言，SMT钢网的厚度为0.05毫米至0.15毫米。

进一步而言，所述金属片采用厚度为0.10毫米的304号不锈钢片。

所述散镀步骤可以明显增强不锈钢片的表面硬度。

进一步而言，所述预处理步骤包括：

去污步骤：所述金属片在8％稀碱液常温下浸泡10分钟，或在5％稀硫酸液常温下浸泡8-10分钟；

活化步骤：常温条件下，在包含50％盐酸和20％硫酸的活化溶液中，浸泡8分钟。

采用上述技术方案，首先能够去掉金属片表面的污物，而且能够激活金属片，尤其是钢片的表层，为下一步散镀步骤做好准备，以便于产生附着力更强的化学反应“参与层”。

进一步而言，所述铁氟龙步骤在90摄氏度下持续30至40分钟。

其中，所述铁氟龙步骤的时间与铁氟龙层的厚度正相关，即由于采用来上述技术方案，铁氟龙层的厚度可控。氟材料并不仅在金属片的表面，已有大量的氟材料渗入了金属片表面镍层。铁氟龙分子材料在其镀液中能够与镍金属共同析出，得到更硬、更耐磨损、更具有润滑性的复合性铁氟龙镀层，该镀层也更加细密。在具体的实验中，使用打磨机打磨采用本发明的方法处理的钢片表面，不能将网纱粘接在钢片上，极易脱网。由于采用本发明的的方法处理的钢片的铁氟龙镀层更加细密，因此在实验中表现出了极强的不粘性与润滑性。

与现有技术相比本发明的优点在于，能实现在小尺度薄金属板上精细的涂镀铁氟龙，进一步解决了钢薄片的铁氟龙精细工艺处理及工艺适合于SMT钢网的印刷使用的难题。在薄金属片表面镀层的均匀性和一致性很好，其颜色也表现出一致性；而且薄金属片的表面镀层的强附着力强，尤其是在细开孔或边棱角等非面状或大面积状位置的强度高；而且本发明的方法对钢片硬度保持的工艺控制也有很好的效果，在薄金属片在整个制作工艺流程中不变形、不受损、不打折。

附图说明

图1是本发明金属片涂镀铁氟龙的方法实施例的结构示意图；

图2是本发明的金属片实施例的结构示意图；

图3是采用本发明金属片涂镀铁氟龙的方法所处理的金属片的实施例的截面显微结构图。

具体实施方式

下面结合附图和较佳的实施例对本发明u作进一步说明。

如图1所示，一种金属片涂镀铁氟龙的方法的实施例工艺流程。本实施例选用的金属片为：厚度0.10毫米的304号不锈钢片。

金属片涂镀铁氟龙的方法的工艺流程如下：

首先是预处理步骤，依次包括：

去污步骤：采用8％稀碱液常温下浸泡10分钟，或使用5％稀硫酸液常温下浸泡8至10分钟。然后经过水洗步骤，进一步对金属片进行清洗，以去除金属片表面的污物，如热扎钢片产生的油污等，需要保持钢片表面的洁净，以备下一工序使用。

活化步骤：所述金属在包含50％盐酸和20％硫酸的活化溶液中，常温下浸泡8分钟。以激活金属片的表层，为下一流程的镀镍做好准备，更利于产生附着力更强的化学反应“参与层”。

然后经过水洗步骤对进一步对金属片进行清洗后，进行

散镀步骤：所述金属片放置于包含200g/L的氯化镍和350ml/L的35％盐酸的镀镍电镀液中，阳极为镍板，阴极为所述金属片，在电流密度为5至6安培/平方分米的条件下，持续5至10分钟，对所述金属片进行电镀镍。散镀步骤完成之后金属片的底层结晶细致、柔软。有利于与在后工艺的镀层形成良好的结合力。

然后经过水洗步骤对进一步对金属片进行清洗后，进行

铁氟龙步骤：在90摄氏度下其时间持续30至40分钟，以将铁氟龙的特性转移到金属片的表面。其施镀的时间与铁氟龙表层的厚度正相关。

然后进行水洗步骤对进一步对金属片进行清洗后，再吹干所述金属片表面的水分。当然在上述每次水洗步骤后，都可以进行吹干步骤。

另外，水洗步骤都用清水或纯水清洗，需要大量的水来做冲洗和清洁，但实施例可以将水循环使用的。

如图2所示的本发明的金属片实施例的结构示意图，所述金属片为SMT钢网，具有不同的薄片网状结构。

如图3所示，采用本发明金属片涂镀铁氟龙的方法所处理的金属片的实施例的截面显微结构图。其上层为铁氟龙层，氟材料并不仅结合于所述金属片的表面，已有大量的氟材料渗入了表面镍层。铁氟龙分子材料在镀液中与镍金属共同析出，得到更硬、更耐磨损、更具有润滑性的复合性镀层。其具有如下特性：

(1)镀层是极为均匀的，厚薄可控制，而且镀层非常均匀，几乎可以达到仿形的效果。(2)可以对任何形状金属片工件做铁氟龙工艺处理。(3)铁氟龙层为非晶态，其表面没有任何晶体间隙，无微孔，耐蚀性佳，具有卓越抗蚀性。(4)铁氟龙层的结合力要普遍高于电镀层。(5)大部分使用食品级的添加剂，不使用诸如氰化物等有害物质，相对于一般的电镀要更环保。(6)其硬度为HV350-450，热处理后HV600±50。(7)其滑动性特优。(8)其磨损率优于复合镍2倍(系数为0.2)。(9)脱膜性好，不需要使用脱膜剂。

本发明的方法其实施的场地面积要求：敞开式简易厂房，或标准厂房，需要有足够的通风环境。面积不低于200平米或更大。尽可能是长条形或正方形。需要一间独立的检验、检测间。需要建立一个污水净化池，并具有自动工作装置，实现所有清洗用水循环再利用。电力需要为三相20KW及以上，除用于电镀工艺流程消耗外，污水净化以及再循环也占有较大的比例。水采用自来水，可以供给各镀槽以及和清洗池(槽)，可形成流动性冲洗和洁净处理。

其项目一般性预算为：镍板、硫酸镍需4-5万元；镀镍槽、铁氟龙槽需2000元；过滤机需3000元；管道、加热棒需2000元；合计5.7万。整体实施总投入：除厂房投入外，硬件方面的初期投入估计12-15万人民币。其它事项：由于清洗用水实现循环再利用，环保方面的审批相比较易获得通过，但工艺的实施是否可以在所在地得于开展未必可能通过相关部门的审批。镍板属于稀有金属材料，采购也必须获得相关部门的采购许可。另外，镀镍及铁氟龙工艺均属于精密电镀工艺范畴，达到可用产品的制作工艺一般都需要经过较长及费时的工艺调试，而且工艺质量的稳定取决于对工艺水平的掌握，和持之以恒的对工艺材料、镀液的分析、检测及补充。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1、一种金属片涂镀铁氟龙的方法，其特征在于，包括如下步骤：

预处理步骤：金属片的表面进行预处理；

散镀步骤：在所述金属片的表面镀镍；

铁氟龙步骤：将铁氟龙涂镀到经所述散镀步骤金属片的表面。

2、如权利要求1所述的金属片涂镀铁氟龙的方法，其特征在于，所述散镀步骤包括：所述金属片放置于包含有镍盐和酸的镀镍电镀液中；阳极为镍板，阴极为所述金属片，对所述金属片进行电镀镍。

3、如权利要求2所述的金属片涂镀铁氟龙的方法，其特征在于，所述散镀步骤在电镀的电流密度为5至6安培/平方分米的条件下，持续5至10分钟；所述镀镍电镀液包含：200g/L的氯化镍和350ml/L的35％盐酸。

4、如权利要求1、2或3所述的金属片涂镀铁氟龙的方法，其特征在于，还包括：水洗步骤：用水对经过所述预处理步骤、散镀步骤或铁氟龙步骤后的金属片进行清洗。

5、如权利要求4所述的金属片涂镀铁氟龙的方法，其特征在于，所述水洗步骤后，吹干所述金属片表面的水分。

6、如权利要求1、2或3所述的金属片涂镀铁氟龙的方法，其特征在于，所述金属片的厚度为0.05毫米至0.15毫米。

7、如权利要求6所述的金属片涂镀铁氟龙的方法，其特征在于，所述金属片采用厚度为0.10毫米的304号不锈钢片。

8、如权利要求1、2或3所述的金属片涂镀铁氟龙的方法，其特征在于，所述预处理步骤包括：

去污步骤：所述金属片在8％稀碱液常温下浸泡10分钟，或在5％稀硫酸液常温下浸泡8至10分钟；

活化步骤：所述金属在包含50％盐酸和20％硫酸的活化溶液中，常温下浸泡8分钟。

9、如权利要求1、2或3所述的金属片涂镀铁氟龙的方法，其特征在于，所述铁氟龙步骤在90摄氏度下持续30至40分钟。

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