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銅及銅合金之酸浸溶液配方
(1) 去除厚垢 ( heavy scale ) 配方 ：
Sulfuric acid 55 ~ 80 oz / gal
Nitric acid 10 ~ 15 oz / gal
Temperature room
銅溶解含量最多到 3 oz / gal。
(2) 去除普通銹皮 ( moderate scales ) 配方 ：
Sulfutic acid 20 ~ 30 oz / gal
Chromic acid 或 3 ~ 4 oz / gal
Sodium dichromate 45 ~ 6 oz / gal
Temperature room
銅溶解最多含量到 2 oz / gal。
(3) 去除輕微銹皮 ( light scales ) 配方 ：
Sulfuric acid 19 ~ 26 oz / gal
Temperature room ~ 125 F
銅溶解量最多到 4 oz / gal。
(4) 含 0.7 % Pb以上之銅合金酸浸配方 ：
Fluboric acid 15 ~ 24 oz / gal
Temperature room
銅溶解含量最多到 1.5 oz / gal。
焊接物件另加5 %過氧化氫 hydrogen peroxide。
(5) 印刷電路板 ( circuit board ) 酸浸配方有 ：
Ammomium persulfate 32 vol %
Temperature room to 100 F
Nitric acid 30 ~ 36 oz / gal
Phosphoric acid 20 ~ 25 oz / gal
Temperature room to 100 F
(6) 出光 ( bright dipping ) 配方有 ：
Sulfuric acid 90 ~ 110 oz / gal
Nitric acid 20 ~ 25 oz / agl
water 33 vol %
Sodium chloride 0.25 oz / gal
綠化鈉幫助出光，但過量會產生斑點 ( spotting )。
Phosphoric acid ( 85 % ) 55 vol %
Nitric acid ( 40 Be^-1 ) 20 vol %
Acetic acid ( 98 % ) 25 vol %
Temperature 130 ~ 75 F
Sodium cyanide 4 ~ 6 oz /gal
Temperature 120 ~ 150 F
也可在較低溫度下陽極處理
不銹鋼酸浸
鹽酸會產生晶界侵蝕，殘留綠離子會引起應力腐蝕，所以不被推薦使用。不銹鋼銹皮有時不易與酸起作用，若強制除去則會過度酸浸刻蝕基材 (substrate )及產生針孔，所以必需先作脫銹 ( scale loosening )，其配方如下：
(1) 脫銹 ( scale loosening ) 配方：
Sodium hydroxide NaOH 20 ~ 25 oz / agl
Sodium carbonate ( anhydrous ) 25 oz / gal
Potassium permanganate 6 ~ 8 oz / agl
Temperature 190 F 到沸點
Sodium carbonate 20 oz / gal
Sodium hydroxide 5 oz / gal
Potassium permanganate 12 oz / gal
Temperature 190 F 到沸點
Sulfuric acid 10 vol %
Temperature 180 F
(2) 除銹酸浸 ( pickling ) 配方：
Nitric acid 30 ~ 65 oz / gal
Hydrofluoric acid 或 4 vol %
Ammonium bifluoride 6.7 oz / gal
Temperature 120 ~ 140 F
Time 不超過 30 min
Dissolved metal Fe 最多到 3 oz / gal
(3) 冷加工物件除銹酸浸配方有：
Sulfuric acid 6.25 vol %
Hydrofluoric acid 6.25 vol %
Chromic acid 8 oz / gal
Temperature 到 180 F
Ferric sulfate 9 ~ 13 oz / gal
Hydrofluoric acid 1.7 vol %
Temperature 125 ~ 135 F
Sulfuric acid 10 oz / gal
Ferric sulfate 0.25 oz / gal
Temperature 160 ~ 180 F
Nitric acid 45 ~ 70 oz / gal
Molybdic acid 0.35 ~ 0.5 oz / agl
此溶液可去除金屬雜質 ( foreign metals )
超音波洗淨
超音 波如果正確使用,對清潔工作很有幫助,它可節省時間,金錢及增加清潔度 (clearness),工作可小至螺絲而大到超過300磅重.是利用渦流(cavitation)作用及破裂(implosion) 作用去除表面污物,它對複雜工件或細孔的工件都有效.
3.10.1 超音波洗淨之影響因素
(1) 溫度:一般溫度愈高,超音波洗淨愈好,但不要越過低於沸點10^c,及不利之化學作用.
(2) 氣體:繼續法使溶液氣體易於浮出,或加熱使溶液減少,加潤濕劑(wetting agent),使氣體能迅速離開表面.
(3) 表面張力(surface tension)愈大則渦流作用密度(cavitation density)愈小.
(4) 粘度(viscosity)愈大則須較大的能量起渦流作用.
(5) 超音波能量(ultrasonic power)要適當,太大或太小都不好.
(6) 蘋律(frequency)愈大需高能量來產生相同之渦流作用,一般在21~45kHz.
(7) 工件之曝露(part exposure),工件裡面必需接觸到超音波洗淨液,通過錯誤有1.工件放置不適當形成空氣袋(gaspockets).有時需要翻動工件,2.籃子內 小工件太多,負荷過多,寧可少量多次不要多量多次,3.籃子及掛架 (baskets orfixtures for holding parts)阻礙音波.
(8) 污點(contaminants)種類:
1.可溶性污物(soluble contaminamts).
2.不溶性由可溶性粘合污物(non-soluble,held by solublebinder contaminanys)如切削屑粘附在油指物上.).
3.不溶性污物(non-soluble contaminants).
(9) 洗淨液化學成份(cleaning chemical).
(10) 設備(equipments).
3.10.2 超音波洗淨之原理及優點
原理:
超音波洗淨的作用,是以超過人類聽覺聲蘋以上的波動在液體中傳 導 ,當音波在洗淨劑中傳導,由於聲波是一種縱波,縱波推動介質的作用會使液體中壓力變化而產生無數微小真空泡,稱之為<空洞現象> (cavitation).
當氣泡受壓爆破時,會產生強大的衝擊能,可將固著在物件死角內的污垢打散,並增加洗淨劑的洗淨效果.由於超音 波蘋率高波長短,穿透力強,因此對有隱蔽細縫或複雜結構的洗淨物,可以達到完全洗淨的驚人效果.
優點:
(1)節省人力及 時間:降低人工成本,不必將物品拆開和用手刷洗,
大量節省人力及時間.
(2)完全清洗:精密零件及昂貴物品,均可完全清 洗而不傷材質.
(3)複雜物的清洗:能將複雜形狀的物品,死角及隱蔽孔洞之污垢完
全清洗,解除一般清洗法無法克服的難 題.
(4)操作簡單:免去物料流程的擔誤,減少在製品瓶頸,增加產量.
(5)可配合洗劑:可使用性質溫和之溶劑,達成更 加的洗淨效果,免除
危險性.
3.11 水洗 (Water Rinsing)
水洗需不影響產品品質.鍍 件之活性,不產生化學物於鍍件表面,乾燥後不發生變色或侵蝕作用.
(1)水洗方程式(rinsing equation)
D*Ct=F*Cr
D=帶入量(dragin)
Ct=帶入量濃度(concentration of dragin)
F= 水洗槽流量(flow throufgh the rinsingtank)
Cr=水洗濃度(concentration in the rinse)
水洗方程式表示帶入溶質的量等於水洗流出的溶質的量,如鹽進入
量(salt in)=鹽流出量(salt out).
(2)水洗效率(effectivity of the rinse)E,
E=(F*Cr)/(D*Ct)
(3)水洗濃度比值(rinsing concentration ratio)Rc,
Rc=Ct/Cr
(4) 污物極值(concentration limit)
水洗允許化學物濃度之最大值.
(5)水洗流量(flow of water throught a rining tan)
F=D*Ct/Cr
F=Rc*D
(6)水洗 體積比值(volume rining ratio)Rv,
Rv=F/D=====> E=Rv/Rc
(7)多段 式水洗(multiple rining),兩段式水洗可省水而三段式可更省水,三段以上省水則不確定,但為了回收化學物則用三段以上水洗.
(8) 水洗槽設計.
(9)水洗自動控制(automatic control),利用導電度(conductivity)控制器 (controller)或稱之水洗槽控制器(rinse tankcontroller)來維持一定水洗濃度水平Cr控制水的流量F,F=K*D
水 的流量為帶入量乘一個設定長數K值
(10)水洗中水之雜質如石灰或鎂的化合物等所產生的硬質會影響清潔力,所以需加以軟化,其方法有:
1. 用碳酸鹽或磷酸鹽再加蘇打灰使硬水中之鹽分沉澱.
2.添加無機多磷酸鹽或有機螯合劑使硬水中的鹽份不起作用.
3.利用 泡氟石或離子交換樹指軟化硬水
電解研磨
電解研磨是類似電鍍,須直流電.電解液,但工作放在陽極,利用禿出金屬部份電流集 中,及凹處極化較大的作用將工件磨平,磨光,也使表面成鈍化更耐磨蝕.電解研磨去除很少量的金屬表面,較深的刻痕記號及非金屬雜質不能去除 . 電解研磨的時間很短約2~12分鐘,除非表面起初就粗慥,或為了去除相當量的金屬如尺寸控制,毛邊去除就需較長時間.電解研磨優於機械研磨的是沒有變形, 沒有刷痕 ,沒有方向性,及能表現出真實金屬顏色.電解研磨的控制因素有溫度.電流密度,時間,電解液,攪拌等,要有好的電解液效果基材的結晶要細緻是很重要的,通 長效果不佳的原因有:1.結晶太粗大 2.不均勻結構 3.非金屬雜質 4.冷札方向性的痕跡 5.鹽類或銹污染物 6.過度酸浸 7.不當或過度冷抽加工.
拋光(buffing)的形式
(1)硬拋光(hard buffing)
(2) 色澤拋光(color buffing)
(3)接觸拋光(contact buffing)
(4)Mush buffing.
3.14.5 拋光輪(buffing wheels)
拋光輪有下列形式:
(1)Bish buff
(2)Finger buff
(3)Full-disk buff
(4)Peced buff
(5)Finnel and sisal buffs
拋光化合物(buffing componds)
(1)Tripoli compound:用於非經鐵金屬
(2)Bobbing compounds:用於鋁及銀合金
(3)Cut or cutdown compounds:非鐵金屬
(4)Cut and color compounds.
(5)Cut or color compounds.
(6)Stainless stell buffing compounds.
(7)Stell buffing compounds.
(8)Chromium buffing compounds.
(9)Rough compounds.
(10)Emery paste.
(11)Greaseless compounds.
(12)Liquid buffing compounds.
研磨及拋光自動化機器
(1)Rotary automatic machines.
(2)Straight-line machines.
(3)Reciprocating straight-line machines.
(4)Horizontal return straight-line machines.
(5)Oversal or modular rectangular type straight-line equipment.
研磨及拋光自動化(automation of polishing and buffing)
電 鍍工程中研磨及拋光佔大部份人工成本且高度塵埃,噪音及振動之惡劣
工作環境及公害,還有因個人技術差異使品質不均勻等問題其解決有賴於半
自動化或全自動化.自動化可行性之決定因素有(1)工作形狀,(2)工作材質
,(3)加工精度,(4)產量,(5)工作 尺寸大小,(6)成本
現代自動化可自動送料,下料,換位置,移位等利用程式化控制(program-
mable controller)或機器人(robots)操作.
整體研磨(Mass Finishing)
(1) 優點:
1. 成本低
2.操作簡單
3.各種金屬及非金屬均可
4.鍍件尺寸及行狀限制少
5.加工程度彈 性大
6.零件全部的表面,邊緣及角都可作用到
(2) 缺點:
1.角的研磨作用比表面大
2. 孔洞或深凹處作用較表面小
3.15.1 整體研磨的方法
(1)滾筒研磨(barrel finishing)
(2) 振動研磨(vibratory finishing)
(3)Centrifugal Disc finishing
(4)Centrifugal Barrel finishing
(5) Spindle finishing
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