一種鋁合金清洗劑及鋁合金鍍銀前處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋁合金清洗劑及鋁合金鍍銀前處理方法，該清洗劑由以下質量百分比的組分組成：碳酸鹽0.10％～0.90％、去污劑0.30％～0.55％、復合助劑0.50％～1.60％、光亮劑0.10％～0.20％，余量為水。本發(fā)明的鋁合金清洗劑，無色、無味、無揮發(fā)且相對無毒，明顯改善了生產車間的作業(yè)環(huán)境，保證了作業(yè)人員的身體健康，降低了廢水處理成本；清洗效果好，提高了鋁合金零部件的清洗質量，保證了鍍銀層與鋁合金基體的結合力，提高了鍍銀產品質量一次合格率，減少了鍍銀產品的返修與報廢，降低了生產成本，提高了生產企業(yè)的經濟效益；適用性廣，具有廣闊的應用前景。
【專利說明】一種鋁合金清洗劑及鋁合金鍍銀前處理方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于鋁合金清洗【技術領域】，具體涉及一種鋁合金清洗劑，同時還涉及一種 鋁合金鍍銀前處理方法。

【背景技術】
[0002] 高壓開關大量使用鋁合金作為導電零部件，如鑄造鋁硅系列合金、2XXX系列鋁合 金、5XXX系列鋁合金、6XXX系列鋁合金與7XXX系列鋁合金。為保證開關開斷電流的能力，零 部件通斷電流位置一般均采用鍍銀處理，鍍銀層的質量好壞對開關導電性能至關重要。為 保證鍍銀層的質量要求，鍍銀前處理一般要徹底清洗零部件表面的殘留油污與氧化皮，以 提高零部件鍍銀層與基體的結合力。經科技工作者的不懈努力，鍍銀技術發(fā)展到目前已經 相當成熟，但是在鍍銀前處理【技術領域】仍舊存在著許多問題尚未解決，直接影響到了鍍銀 層的質量。
[0003] 傳統的鍍銀前處理工藝過程為"除油脫脂一水洗一堿蝕一熱水洗一酸洗 (HF+HN03)-水洗"六步工序。由于種類繁多的零部件材質存在原始成分差別，熱處理過程 中造成的合金元素偏聚，零部件表面殘留過多冷卻液與過厚的氧化皮等，傳統的前處理工 藝不能徹底清洗干凈，使得局部位置鍍銀層與鋁合金基體結合不良，影響了鍍銀層的質量， 最終在這些位置出現諸如麻點、氣泡、起皮等鍍銀缺陷，接觸電阻比較大，開斷電流時，發(fā)熱 過多，溫升過高，嚴重影響開關的安全運行。目前，國內高壓開關鋁合金零部件鍍銀產品質 量一次合格率約為85%，大量零部件返修與報廢，給企業(yè)造成了沉重的經濟負擔。
[0004] 同時，人們生活質量不斷提高，對生存環(huán)境的要求也不斷提高，環(huán)保電鍍與清潔生 產越來越受到電鍍行業(yè)的廣泛關注。世界各國都相繼出臺了有關清潔生產的規(guī)定，我國也 推出了一系列相關的法律法規(guī)，要逐步淘汰高污染、高危害的電鍍生產技術。而鋁合金鍍銀 前處理中，傳統的清洗工藝就屬于高污染的落后工藝技術。酸洗溶液中包含的氫氟酸（HF) 與硝酸（HNO 3)溶液均屬于重污染型化學藥劑，嚴重污染了車間的作業(yè)環(huán)境，危害了工人的 身體健康；并且隨著電鍍廢水的外排，給廢水處理造成一定的經濟負擔。
[0005] 近年來，鋁合金鍍銀前處理環(huán)保型酸洗工藝技術已經成為電鍍行業(yè)密切關注的熱 點。市場上已經出現多種環(huán)保酸洗工藝技術，但是各類環(huán)保酸洗技術一般僅僅能夠應用于 一種牌號鋁合金的酸洗處理，適用于多個系列鋁合金的環(huán)保酸洗工藝技術還鮮有報道。


【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種綠色環(huán)保的鋁合金清洗劑，提高鋁合金零部件的清洗質 量。
[0007] 本發(fā)明的第二個目的是提供一種使用上述鋁合金清洗劑的鋁合金鍍銀前處理方 法。
[0008] 為了實現以上目的，本發(fā)明所采用的技術方案是：一種鋁合金清洗劑，由以下質量 百分比的組分組成：碳酸鹽0. 10 %?0. 90 %、去污劑0. 30 %?0. 55 %、復合助劑0. 50 %? I. 60%、光亮劑0· 10%?0· 20%，余量為水。
[0009] 優(yōu)選的，復合助劑在鋁合金清洗劑中的質量百分含量為0. 55%?1. 50%。
[0010] 所述碳酸鹽為碳酸鈉。
[0011] 所述去污劑為氫氧化鈉。
[0012] 所述復合助劑為螯合劑、剝離劑、分散劑、乳化劑、緩蝕劑和活性劑。
[0013] 所述螯合劑為EDTA四鈉（乙二胺四乙酸四鈉）。所述螯合劑在鋁合金清洗劑中的 質量百分含量為0. 10%?0. 30%。
[0014] 所述剝離劑為雙酯基季銨鹽。優(yōu)選的，所述剝離劑為硬脂酸三乙醇胺酯季銨鹽。所 述剝離劑在鋁合金清洗劑中的質量百分含量為0. 10 %?0. 30%。
[0015] 所述分散劑為十二烷基硫酸鈉。所述分散劑在鋁合金清洗劑中的質量百分含量為 0· 10%?0· 40%。
[0016] 所述乳化劑為脂肪酸聚氧乙烯脂；所述活性劑為酰胺類表面活性劑。優(yōu)選的，所 述活性劑為椰子油脂肪酸二乙醇酰胺表面活性劑。所述乳化劑在鋁合金清洗劑中的質量 百分含量為0. 05 %?0. 10 %。所述活性劑在鋁合金清洗劑中的質量百分含量為0. 05 %? 0· 20%。
[0017] 所述緩蝕劑為硅酸鈉。所述緩蝕劑在鋁合金清洗劑中的質量百分含量為0. 10 %? 0· 30%。
[0018] 所述光亮劑為聚乙二醇400。所述光亮劑在鋁合金清洗劑中的質量百分含量為 0· 10%?0· 20%。
[0019] 本發(fā)明的鋁合金清洗劑，是將碳酸鹽、去污劑、復合助劑、光亮劑溶于水制成的。
[0020] 一種使用上述的鋁合金清洗劑的鋁合金鍍銀前處理方法，包括采用所述的鋁合金 清洗劑對鋁合金進行浸泡或噴淋后，再進行水洗。
[0021] 所述浸泡或噴淋的時間為3?5min。
[0022] 所述水洗的溫度為60?70°C，時間為20?60s。
[0023] 本發(fā)明的鋁合金清洗劑中，碳酸鹽的作用是緩蝕，保護鋁合金基材，且又有去除油 污的作用；去污劑的作用是去除油污，且能夠除去鋁合金表面的氧化皮；光亮劑的作用是 提高鋁合金清洗后的表面質量。復合助劑中，螯合劑（EDTA四鈉）與金屬離子螯合，去除金 屬離子；剝離劑、乳化劑和活性劑的作用是去除油污；分散劑的作用是提高溶液的分散均 勻度，使結構復雜的零部件也能達到良好的除油污效果；緩釋劑的作用是緩釋，保護鋁合金 基材。本發(fā)明的鋁合金清洗劑，采用碳酸鹽、去污劑、復合助劑、光亮劑與水進行復配，保證 鋁合金清洗徹底去除表面油污、金屬離子和氧化皮。
[0024] 本發(fā)明的鋁合金清洗劑中，采用乳化劑、去污劑、剝離劑和活性劑，可處理鋁合金 表面各種油污狀態(tài)；采用EDTA四鈉，可與金屬離子螯合，去除金屬離子；采用乳化劑應對不 同冷卻方式的鋁合金零部件；采用分散劑，良好處理各種復雜程度的零部件。本發(fā)明的鋁合 金清洗劑，采用碳酸鹽、去污劑、復合助劑、光亮劑與水進行復配，適用性廣，不受零部件材 質與表面狀態(tài)、復雜程度的限制，均能獲得良好的清洗質量。
[0025] 本發(fā)明的鋁合金清洗劑，采用碳酸鹽、去污劑、復合助劑、光亮劑與水進行復配，所 得溶液無色、無味、無揮發(fā)、相對無毒、低污染，環(huán)境友好，性能穩(wěn)定，明顯改善了生產車間的 作業(yè)環(huán)境，保證了作業(yè)人員的身體健康，降低了廢水處理成本；用于鋁合金鍍銀前處理，清 洗效果好，提高了鋁合金零部件的清洗質量，為鍍銀做好準備，保護零部件不易過腐蝕，保 證了鍍銀層與鋁合金基體的結合力，提高了鍍銀產品質量一次合格率，減少了鍍銀產品的 返修與報廢，降低了生產成本，提高了生產企業(yè)的經濟效益；使用壽命長，適用于多個系列 鋁合金零部件的清洗，不受鋁合金零部件加工方式的限制，適用性廣，具有廣闊的應用前 旦 -5^ 〇
[0026] 本發(fā)明的鋁合金鍍銀前處理方法，包括采用所述的鋁合金清洗劑對鋁合金進行浸 泡或噴淋后，再進行水洗，極大的簡化了鋁合金鍍銀前處理的工藝流程，節(jié)約了生產設備、 生產線的占地費用、節(jié)省了員工健康檢查費用、廢水處理費用、廢水處理線的占地費用、不 合格零部件返修費用等；提高了鋁合金零部件鍍銀前處理的清洗質量，保證了鍍銀層與鋁 合金基體的結合力；工藝簡單，操作方便，適用于多個系列鋁合金零部件的清洗，不受鋁合 金零部件加工方式的限制，成本低，適合大規(guī)模工業(yè)化生產。本發(fā)明的鋁合金鍍銀前處理方 法，綠色環(huán)保，符合國家電鍍企業(yè)清潔生產的發(fā)展趨勢，屬于極具潛力的生產技術。

【具體實施方式】
[0027] 下面結合【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的說明。
[0028] 實施例1
[0029] 本實施例的鋁合金清洗劑，由以下質量百分比的組分組成：碳酸鈉0. 50%、氫氧 化鈉（去污劑）〇· 55%、EDTA四鈉（螯合劑）0· 10%、硬脂酸三乙醇胺酯季銨鹽（剝離 齊[1)0.10%、十二烷基硫酸鈉（分散劑）0.10%、脂肪酸聚氧乙烯酯（乳化劑）0.05%、硅 酸鈉（緩蝕劑）0. 10%、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺表面活性劑（活性劑）0. 10%、聚乙二醇 400 (光亮劑）0. 20 %，余量為水。
[0030] 本實施例的鋁合金清洗劑，是將除水以外的組分溶于水制成的。
[0031] 本實施例的鋁合金鍍銀前處理方法，包括下列步驟：
[0032] 1)取待處理的鋁合金零部件（2XXX系列鋁合金），置于所述鋁合金清洗劑中浸泡 3min ；
[0033] 2)將浸泡后取出的零部件進行水洗,水洗溫度為60°C,時間為60s,水洗后即完成 前處理。
[0034] 完成前處理的鋁合金零部件按常規(guī)方法進行鍍銀處理，具體操作步驟如下：
[0035] 一次浸鋅，室溫，1. 2 ?I. 5min ;
[0036] 水洗，室溫，時間30?50s ;
[0037] 硝酸漂洗，室溫，時間4?6s ;
[0038] 水洗，室溫，時間30?50s ;
[0039] 二次浸鋅，室溫，L 2?I. 5min ;
[0040] 水洗，室溫，時間30?50s ;
[0041] 鍍銅：40 °C ?50 °C，時間 8 ?12min ;
[0042] 水洗，室溫，時間30?50s ;
[0043] 預鍍銀，23°C?30°C，時間 10 ?15s ;
[0044] 鍍銀23°C?30°C，具體按照厚度要求執(zhí)行；
[0045] 水洗，室溫，時間30?50s ;
[0046] 中和，室溫，時間4?6s ;
[0047] 水洗，室溫，時間30?50s ;
[0048] 熱水洗，80°C?85°C，時間 5 ?8min ;
[0049] 吹干，完工檢驗。
[0050] 實施例2
[0051] 本實施例的鋁合金清洗劑，由以下質量百分比的組分組成：碳酸鈉0. 90%、氫氧 化鈉（去污劑）〇· 40%、EDTA四鈉（螯合劑）0· 20%、硬脂酸三乙醇胺酯季銨鹽（剝離 齊[1)0.15%、十二烷基硫酸鈉（分散劑）0.20%、脂肪酸聚氧乙烯酯（乳化劑）0.05%、硅 酸鈉（緩蝕劑）0. 20%、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺表面活性劑（活性劑）0. 20%、聚乙二醇 400 (光亮劑）0. 10 %，余量為水。
[0052] 本實施例的鋁合金清洗劑，是將除水以外的組分溶于水制成的。
[0053] 本實施例的鋁合金鍍銀前處理方法，包括下列步驟：
[0054] 1)取待處理的鋁合金零部件（鑄造鋁硅系列合金），置于所述鋁合金清洗劑中浸 泡 4min ;
[0055] 2)將浸泡后取出的零部件進行水洗，水洗溫度為70°C，時間為20s，水洗后即完成 前處理。
[0056] 完成前處理的鋁合金零部件按常規(guī)方法進行鍍銀處理，具體操作步驟同實施例1。
[0057] 實施例3
[0058] 本實施例的鋁合金清洗劑，由以下質量百分比的組分組成：碳酸鈉0. 10%、氫氧 化鈉（去污劑）〇· 30%、EDTA四鈉（螯合劑）0· 20%、硬脂酸三乙醇胺酯季銨鹽（剝離 齊[1)0.30%、十二烷基硫酸鈉（分散劑）0.40%、脂肪酸聚氧乙烯酯（乳化劑）0.10%、硅 酸鈉（緩蝕劑）0. 30%、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺表面活性劑（活性劑）0. 20%、聚乙二醇 400 (光亮劑）0. 15%，余量為水。
[0059] 本實施例的鋁合金清洗劑，是將除水以外的組分溶于水制成的。
[0060] 本實施例的鋁合金鍍銀前處理方法，包括下列步驟：
[0061] 1)取待處理的鋁合金零部件（5XXX系列鋁合金），用所述鋁合金清洗劑噴淋 5min ；
[0062] 2)將浸泡后取出的零部件進行水洗，水洗溫度為65°C，時間為40s，水洗后即完成 前處理。
[0063] 完成前處理的鋁合金零部件按常規(guī)方法進行鍍銀處理，具體操作步驟同實施例1。
[0064] 實施例4
[0065] 本實施例的鋁合金清洗劑，由以下質量百分比的組分組成：碳酸鈉0. 75%、氫氧 化鈉（去污劑）〇· 45%、EDTA四鈉（螯合劑）0· 30%、硬脂酸三乙醇胺酯季銨鹽（剝離 齊[1)0.20%、十二烷基硫酸鈉（分散劑）0.30%、脂肪酸聚氧乙烯酯（乳化劑）0.10%、硅 酸鈉（緩蝕劑）0. 15%、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺表面活性劑（活性劑）0. 05%、聚乙二醇 400 (光亮劑）0. 15%，余量為水。
[0066] 本實施例的鋁合金清洗劑，是將除水以外的組分溶于水制成的。
[0067] 本實施例的鋁合金鍍銀前處理方法，包括下列步驟：
[0068] 1)取待處理的鋁合金零部件（7XXX系列鋁合金），用所述鋁合金清洗劑噴淋 4min ；
[0069] 2)將浸泡后取出的零部件進行水洗，水洗溫度為60°C，時間為30s，水洗后即完成 前處理。
[0070] 完成前處理的鋁合金零部件按常規(guī)方法進行鍍銀處理，具體操作步驟同實施例1。
[0071] 實施例5
[0072] 本實施例的鋁合金清洗劑，由以下質量百分比的組分組成：碳酸鈉0. 45%、氫氧 化鈉（去污劑）〇· 30%、EDTA四鈉（螯合劑）0· 20%、硬脂酸三乙醇胺酯季銨鹽（剝離 齊[1)0.20%、十二烷基硫酸鈉（分散劑）0.25%、脂肪酸聚氧乙烯酯（乳化劑）0.10%、硅 酸鈉（緩蝕劑）0. 20%、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺表面活性劑（活性劑）0. 15%、聚乙二醇 400 (光亮劑）0. 15%，余量為水。
[0073] 本實施例的鋁合金清洗劑，是將除水以外的組分溶于水制成的。
[0074] 本實施例的鋁合金鍍銀前處理方法，包括下列步驟：
[0075] 1)取待處理的鋁合金零部件^XXX系列鋁合金），置于所述鋁合金清洗劑中浸泡 5min ；
[0076] 2)將浸泡后取出的零部件進行水洗，水洗溫度為60°C，時間為60s，水洗后即完成 前處理。
[0077] 完成前處理的鋁合金零部件按常規(guī)方法進行鍍銀處理，具體操作步驟同實施例1。
[0078] 實施例6
[0079] 本實施例的鋁合金清洗劑，由以下質量百分比的組分組成：碳酸鈉0. 75%、氫氧 化鈉（去污劑）0.35 %、EDTA四鈉（螯合劑）0.25 %、硬脂酸三乙醇胺酯季銨鹽（剝離 齊[1)0.20%、十二烷基硫酸鈉（分散劑）0.10%、脂肪酸聚氧乙烯酯（乳化劑）0.10%、硅 酸鈉（緩蝕劑）0. 20%、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺表面活性劑（活性劑）0. 20%、聚乙二醇 400 (光亮劑）0. 15%，余量為水。
[0080] 本實施例的鋁合金清洗劑，是將除水以外的組分溶于水制成的。
[0081] 本實施例的鋁合金鍍銀前處理方法，包括下列步驟：
[0082] 1)取待處理的鋁合金零部件（鑄造鋁硅系列合金），置于所述鋁合金清洗劑中浸 泡 4min ;
[0083] 2)將浸泡后取出的零部件進行水洗,水洗溫度為70°C,時間為20s,水洗后即完成 前處理。
[0084] 完成前處理的鋁合金零部件按常規(guī)方法進行鍍銀處理，具體操作步驟同實施例1。
[0085] 實施例7
[0086] 本實施例的鋁合金清洗劑，由以下質量百分比的組分組成：碳酸鈉0. 30%、氫氧 化鈉（去污劑）〇· 35%、EDTA四鈉（螯合劑）0· 15%、硬脂酸三乙醇胺酯季銨鹽（剝離 齊[1)0.20%、十二烷基硫酸鈉（分散劑）0.15%、脂肪酸聚氧乙烯酯（乳化劑）0.10%、硅 酸鈉（緩蝕劑）0. 10%、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺表面活性劑（活性劑）0. 20%、聚乙二醇 400 (光亮劑）0. 15%，余量為水。
[0087] 本實施例的鋁合金清洗劑，是將除水以外的組分溶于水制成的。
[0088] 本實施例的鋁合金鍍銀前處理方法，包括下列步驟：
[0089] 1)取待處理的鋁合金零部件^XXX系列鋁合金），置于所述鋁合金清洗劑中浸泡 5min ；
[0090] 2)將浸泡后取出的零部件進行水洗，水洗溫度為60°C，時間為60s，水洗后即完成 前處理。
[0091] 完成前處理的鋁合金零部件按常規(guī)方法進行鍍銀處理，具體操作步驟同實施例1。
[0092] 實施例8
[0093] 本實施例的鋁合金清洗劑，由以下質量百分比的組分組成：碳酸鈉0. 20%、氫氧 化鈉（去污劑）〇· 25%、EDTA四鈉（螯合劑）0· 10%、硬脂酸三乙醇胺酯季銨鹽（剝離 齊[1)0.30%、十二烷基硫酸鈉（分散劑）0.35%、脂肪酸聚氧乙烯酯（乳化劑）0.10%、硅 酸鈉（緩蝕劑）0. 20%、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺表面活性劑（活性劑）0. 10%、聚乙二醇 400 (光亮劑）0. 10 %，余量為水。
[0094] 本實施例的鋁合金清洗劑，是將除水以外的組分溶于水制成的。
[0095] 本實施例的鋁合金鍍銀前處理方法，包括下列步驟：
[0096] 1)取待處理的鋁合金零部件（7XXX系列鋁合金），置于所述鋁合金清洗劑中浸泡 4min ；
[0097] 2)將浸泡后取出的零部件進行水洗，水洗溫度為70°C，時間為20s，水洗后即完成 前處理。
[0098] 完成前處理的鋁合金零部件按常規(guī)方法進行鍍銀處理，具體操作步驟同實施例1。
[0099] 對比例
[0100] 傳統鍍銀前處理工藝為：
[0101] 除油脫脂一水洗一堿蝕一熱水洗一酸洗（HF+HN03)-水洗。
[0102] 其中，除油脫脂，溫度60°C?70°C，時間20?120s ;
[0103] 水洗，室溫，時間20?60s ;
[0104] 堿蝕，溫度40°C?60°C，時間20?120s ;
[0105] 熱水洗，溫度60°C?70°C，時間20?60s ;
[0106] 酸洗，室溫，30?60s ;
[0107] 水洗，室溫，20?60s。
[0108] 實驗例1
[0109] 本實驗例對實施例1-8所得鋁合金清洗劑及鋁合金鍍銀前處理方法進行經濟分 析。
[0110] 1. 1直接經濟效益分析：
[0111] 以生產線實際工藝布置狀況計算（不計水洗的投入成本），實施例1-8的直接成本 及使用周期如表1所示。
[0112] 表1實施例1-8的直接成本及使用周期
[0113]

【權利要求】
1. 一種鋁合金清洗劑，其特征在于：由以下質量百分比的組分組成：碳酸鹽0. 10%? 0· 90%、去污劑0· 30%?0· 55%、復合助劑0· 50%?1. 60%、光亮劑0· 10%?0· 20%，余 量為水。
2. 根據權利要求1所述的鋁合金清洗劑，其特征在于：所述去污劑為氫氧化鈉。
3. 根據權利要求1所述的鋁合金清洗劑，其特征在于：所述復合助劑為螯合劑、剝離 齊U、分散劑、乳化劑、緩蝕劑和活性劑。
4. 根據權利要求3所述的鋁合金清洗劑，其特征在于：所述螯合劑為EDTA四鈉。
5. 根據權利要求3所述的鋁合金清洗劑，其特征在于：所述剝離劑為雙酯基季銨鹽。
6. 根據權利要求3所述的鋁合金清洗劑，其特征在于：所述分散劑為十二烷基硫酸鈉。
7. 根據權利要求3所述的鋁合金清洗劑，其特征在于：所述乳化劑為脂肪酸聚氧乙烯 酯；所述活性劑為酰胺類表面活性劑。
8. 根據權利要求3所述的鋁合金清洗劑，其特征在于：所述緩蝕劑為硅酸鈉。
9. 根據權利要求1所述的鋁合金清洗劑，其特征在于：所述光亮劑為聚乙二醇400。
10. -種使用如權利要求1所述的鋁合金清洗劑的鋁合金鍍銀前處理方法，其特征在 于：包括采用所述的鋁合金清洗劑對鋁合金進行浸泡或噴淋后，再進行水洗。
【文檔編號】C23G1/22GK104294295SQ201410251437
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年6月6日 優(yōu)先權日:2014年6月6日
【發(fā)明者】李寶增, 李宏樓, 張穎杰, 郝留成, 張紅軍, 沈曉, 王路平, 張柳麗 申請人:國家電網公司, 河南平高電氣股份有限公司, 平高集團有限公司