技术领域
[0001] 本
发明属于机械镀锌加工工艺领域，尤其涉及一种不使用硫酸、盐酸、磷酸的高强钢射钉机械镀锌工艺。
背景技术
[0002] 众所周知，机械镀工艺过程对高强钢零件是可免除氢脆危害的，但是机械镀工艺过程也是在存在化学酸性条件下，由承载零件滚筒转动，通过玻璃微珠冲击介质传递
能量来形成受镀零件表面保护镀层的，在这个过程中，镀层与钢零件浅表层，还是或多或少夹带有氢气的滞留扩散并造成零件表面浅层存在的氢脆现象。不过，在常温、常压环境下，通过48小时的镀后放置，这些滞留的氢气能够自然溢出，这样的过程，对高强钢零件存在的氢脆危害就可免除。实践上，如高强钢及弹性元件，在刚完成机械镀锌后，检查其零件的氢脆断裂现象会时有出现，但在放置48小时以后，这种氢脆断裂现象就消失了，这就是机械镀不通电形成的镀层可免除氢脆危害的优势功能。
[0003] 对于目前高强钢射钉机械镀锌工艺生产过程中，通常还是少量加入、使用有硫酸、盐酸、磷酸，这种强酸，对机械镀锌的浅层镀层的渗氢作用还是强烈的，同时，使用这种强酸的生产应用，也是有环保影响行政限制的。
发明内容
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明提供一种不使用硫酸、盐酸、磷酸的高强钢射钉机械镀锌工艺。
[0005] 一种不使用硫酸、盐酸、磷酸的高强钢射钉机械镀锌工艺，其中，包括以下步骤：第一步，射钉线下表面机械滚光，机械法滚光依靠射钉之间的滚动机械摩擦冲击，去除射钉表面的淬火
氧化皮膜；
第二步，完成射钉表面滚光处理后，装入机械镀锌的滚筒内进行机械镀锌工艺生产操作；
第三步，清洗活化射钉表面，加入活化剂液体及玻璃微珠进行射钉表面
滚动摩擦清洗的深度处理；
第四步，清洗除去射钉表面挂有的痕量废液；
第五步，
化学镀铜工序，加入化学镀铜液和
水，通过滚动摩擦碰撞，使射钉表面均匀镀上一层金属铜镀层；
第六步，清洗除去射钉表面挂有的痕量化学镀铜废液；
第七步，实施机械镀锌，根据具体要求镀层厚度加入促进剂液体和锌粉，并交替加入此两种原料来完成机械镀锌生成镀层的镀覆过程；
第八步，清洗除去射钉表面挂有的镀锌痕量废液；
第九步，镀后处理，镀后射钉通过浸80度以上热水并经过离心甩干，使射钉表面达到一个迅速干燥的状态，这使镀层能够保持光亮及不变色。
[0006] 进一步的，第7步中需要加入的锌粉量和促进剂液的体量，各自分别计量分为10个等分量，此2种等分量为交替加入完成的，先加入一份总量为1/10的促进剂液体，然后再加一份总量1/10的锌粉，重复交替加入，每次3分钟并伴随滚筒的转动，整个过程为10次，时间为30分钟，就完成了机械镀锌镀层的生产增厚过程。
[0007] 进一步的，所述的第三步中的玻璃微珠采用5种不同直径规格的玻璃珠，5种玻璃珠直径均为0.5-6毫米。
[0008] 进一步的，所述的活化剂液体由
有机酸组合及
表面活性剂、无机盐氯化物及水组成，具体包括：
酒石酸10-15%，
柠檬酸13-18%，
烷基磺酸钠0.3-1%，
氯化钠3-7%，NNO-扩散剂0.4%。
[0009] 进一步的，所述的化学镀铜液由有机酸组合及铜盐和无机氯化物、表面活性剂组成，具体包括：硫酸铜13-20%，酒石酸3-5%，柠檬酸,20-40%，氯化钠3-7%，烷基磺酸钠0.3-1%。
[0010] 进一步的，第七步中所述的促进剂由有机酸组合及非离子表面活性剂、润湿剂、分散剂、无机化合物和水来组成标准应用的13000毫升促进剂液体。
[0011] 更进一步的，所述的促进剂标准计算依据13000毫升引发剂液体应用组成配方：酒石酸：2-5%，柠檬酸：3-6%，聚乙二醇分子量8000-10000:1%，脂肪醇与环氧乙烷缩合物：1%，烷基苯磺酸钠：0.1-0.3%，亚甲基双
萘磺酸钠：0.1-0.3%，渗透剂JFC：0.05-0.1%，硫酸亚
锡：0.5-1%，氯化亚锡：0.6-1.2%，硫酸锌：0.1-1%。
[0012] 本发明提供了一种不使用硫酸、盐酸、磷酸的高强钢射钉机械镀锌工艺，生产工艺过程不使用硫酸、盐酸和磷酸这类
无机酸，这对环境的酸污染减少了，并且配方组成原料的工业体系评估，均属于无毒原料，同时符合一些行政区域的环保限制要求。生产工艺过程中，因没有加入硫酸、盐酸和磷酸，这对高强钢射钉的机械镀锌避免氢脆和磷脆的侵入影响，并起到了积极的抑制作用。本发明提供的不使用硫酸、盐酸、磷酸的高强钢射钉机械镀锌工艺是一个完整关连的连贯操作工艺体系，从射钉表面活化、连接镀铜和连接机械镀锌，其活化剂、镀铜液和镀锌促进剂之间相互关联，其结果，保障了高强钢射钉机械镀锌镀层
质量能够稳定满足用户特定需要及符合技术标准GB/T 26106-2010 机械镀锌层技术规范和试验方法和ISO 12683:2004 Mechanically deposited coatings of zinc -- Specification and test methods的机械镀锌技术标准验收镀层的质量要求。
具体实施方式
[0013] 以下结合较佳实施范例，对依据本发明提供的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。
[0014] 一种不使用硫酸、盐酸、磷酸的高强钢射钉机械镀锌工艺，其中，包括以下步骤：第一步，射钉线下表面机械滚光，机械法滚光依靠射钉之间的滚动机械摩擦冲击，去除射钉表面的淬火氧化皮膜；
第二步，完成射钉表面滚光处理后，装入机械镀锌的滚筒内进行机械镀锌的相关工艺操作；
第三步，清洗活化射钉表面，加入活化剂液体及玻璃微珠进行射钉表面滚动摩擦清洗的深度处理；
第四步，清洗除去射钉表面挂有的痕量废液；
第五步，化学镀铜工序，加入化学镀铜液和水，通过滚动摩擦碰撞，使射钉表面均匀镀上一层金属铜镀层；
第六步，清洗除去射钉表面挂有的痕量化学镀铜废液；
第七步，实施机械镀锌，根据具体要求镀层厚度，来加入促进剂液体和锌粉，并交替加入此两种原料来完成机械镀锌生成镀层厚度过程；
第八步，清洗除去射钉表面挂有的镀锌痕量废液；
第九步，镀后处理，镀后射钉通过浸80度以上热水并经过离心甩干，使射钉表面达到一个迅速干燥的状态，这使镀层能够保持光亮及不变色。
[0015] 进一步的，第7步中需要加入的锌粉量和促进剂液的体量，各自分别计量分为10个等分量，此2种等分量为交替加入完成的，先加入一份总量为1/10的促进剂液体，然后再加一份总量1/10的锌粉，重复交替加入，每次3分钟并伴随滚筒的转动，整个过程为10次，时间为30分钟，就完成了机械镀锌镀层的生产增厚过程。
[0016] 所述的第三步中的玻璃微珠采用5种不同直径规格的玻璃微珠，5种玻璃微珠直径范围为0.5-6毫米。所述的活化剂液体由有机酸组合及表面活性剂、无机盐氯化物及水组成，具体包括：酒石酸10-15%，柠檬酸13-18%，烷基磺酸钠0.3-1%，氯化钠3-7%，NNO-扩散剂0.4%。所述的化学镀铜液由有机酸组合及铜盐和无机氯化物、表面活性剂组成，具体包括：
硫酸铜13-20%，酒石酸3-5%，柠檬酸,20-40%，氯化钠3-7%，烷基磺酸钠0.3-1%。所述的促进剂由有机酸组合及非离子表面活性剂、润湿剂、分散剂、无机化合物和水来组成标准应用的
13000毫升促进剂液体。所述的促进剂标准计算依据13000毫升引发剂液体应用组成配方：
酒石酸：2-5%，柠檬酸：3-6%，聚乙二醇分子量8000-10000:1%，脂肪醇与环氧乙烷缩合物：
1%，烷基苯磺酸钠：0.1-0.3%，亚甲基双萘磺酸钠：0.1-0.3%，渗透剂JFC：0.05-0.1%，硫酸亚锡：0.5-1%，氯化亚锡：0.6-1.2%，硫酸锌：0.1-1%。
[0017] 本发明提供了一种不使用硫酸、盐酸、磷酸的高强钢射钉机械镀锌工艺，生产工艺过程不使用硫酸、盐酸和磷酸这类无机酸，这对环境的酸污染减少了，并且配方组成原料的工业体系评估，均属于无毒原料，同时符合一些行政区域的环保限制要求。生产工艺过程中，因没有加入硫酸、盐酸和磷酸，这对高强钢射钉的机械镀锌避免氢脆和磷脆的侵入影响，并起到了积极的抑制作用。本发明提供的不使用硫酸、盐酸、磷酸的高强钢射钉机械镀锌工艺是一个完整关连的连贯操作工艺体系，从射钉表面活化、连接镀铜和连接机械镀锌，其活化剂、镀铜液和镀锌促进剂之间相互关联，其结果，保障了高强钢射钉机械镀锌镀层质量能够稳定满足用户特定需要及符合技术标准GB/T 26106-2010 机械镀锌层 技术规范和试验方法和ISO 12683:2004 Mechanically deposited coatings of zinc -- Specification and test methods的机械镀锌技术标准验收镀层的质量要求。
[0018]
实施例一：在一个八
角型的机械镀滚筒中，
内衬15毫米厚度的聚
氨酯合成缓冲弹性
橡胶、滚筒长
1340毫米、八角最大直径1230毫米，滚筒转动功率4千瓦，工作转速：0-36转/分可调。
[0019] 取Ø3.7×27高强钢射钉330公斤在线下完成了前处理机械滚光后，射钉表面已去除了淬火氧化皮、表面基体平整光滑，装入机械镀锌滚筒，并按一定比例加入直径分别为0.5-6毫米的5种不同规格的冲击介质玻璃微珠360公斤，加入水进行滚动清洗，并加入561毫升的本发明活化剂液（活化剂液由有机酸组合及表面活性剂、水组成）滚筒按：转速32转/分转动清洗活化3分钟，使射钉基体表面完全光亮并处于表面活化状态；水清洗一遍，即可进行化学镀铜。化学镀铜过程按滚筒转速32转/分，加入适量的水及本发明的不加硫酸、盐酸、磷酸的化学镀铜液561毫升（化学镀铜液由有机酸组合及铜盐和无机氯化物、表面活性剂组成）经过滚动3-5分钟镀覆，射钉表面就可沉积为均匀光亮的镀铜层。经过水清洗一遍就可在此镀铜层上进行本发明的：不加硫酸、盐酸、磷酸的机械镀锌工艺操作。
[0020] 射钉机械镀锌镀层厚度要求10微米左右，所以锌粉计量加入：7.88克/公斤×330公斤射钉=2600克（625目锌粉）按镀锌工艺操作过程需要的锌粉总量为2600克，并对应机械镀锌使用的本发明促进剂液体的需要量（促进剂液体的组成由有机酸组合及非离子表面活性剂、润湿剂、分散剂、无机化合物和水来组成，共计13000毫升混合标准量使用液体）并关联作用加有上述的活化剂）机械镀锌的镀覆开始是：首先是在铜层上镀上一层较薄的过渡连接基底层，这样加入的锌粉量是总锌粉加入量的10%并且加入对应的机械镀锌促进剂液体加入量，占促进剂总量的23%。
[0021] 在铜层上镀覆基底层：加入的促进剂和锌粉各分为3个等量、并分3次交替加入（加入量共计：锌粉为260克、促进剂液体为3000毫升），滚筒转动速度30转/分，可在5分钟内完成底层建立，并使铜镀层由铜金属色转变为金属锌的
银白色；之后进行射钉表面的镀层加厚操作。
[0022] 对余下的锌粉：2600克-260克=2340克；镀锌促进剂：13000毫升-3000毫升=10000毫升，来用于机械镀锌的加厚操作：操作方式为每次加完促进剂后再添加锌粉，滚筒转速调为26转/分，这样交替加入操作分为10个等分实施（在这加厚中间范围，分2次加入活化剂，每次为500毫升以提高镀层界面活性并提高锌粉沉积镀层的利用率）在30分钟范围完成了这个射钉机械镀锌镀层的增厚操作。然后，调整滚筒转速为22转/分，继续转动3分钟，这时射钉镀层表面产生达到精亮的银白色锌镀层，此时，向滚筒内加水稀释化学残液影响并转动有1分钟，之后，停车倒出清洗、分离、浸热水、离心甩干，验收。
[0023] 镀后镀层检验按GB/T 26106-2010 机械镀锌层 技术规范和试验方法检测合格：射钉机械镀锌镀层表面达到精细的金属白亮光泽；
磁性测厚，镀层平均厚度10微米；镀层厚度对比均匀性基本一致；镀层结合
力（用榔头打击镀层，韧性显现优良）合格；盐雾试验：出现红锈时间55-65小时。
[0024] 实施例二：同例一，使用的机械镀锌滚筒，每镀桶装载260公斤Ø3.3×30高强钢射钉，在线下完成了前处理机械滚光后，射钉表面已去除了淬火氧化皮、表面基体平整光滑，装入机械镀锌滚筒，并按一定比例加入直径分别为0.5-6毫米的5种不同规格的冲击介质玻璃微珠300公斤，加入水进行滚动清洗，并加入468毫升的本发明活化剂液（活化剂液由有机酸组合及表面活性剂、水组成）滚筒按：转速32转/分转动清洗活化3分钟，使射钉基体表面完全光亮并处于表面活化状态；水清洗一遍，即可进行化学镀铜。化学镀铜过程按滚筒转速32转/分，加入适量的水及本发明的不加硫酸、盐酸、磷酸的化学镀铜液442毫升（化学镀铜液由有机酸组合及铜盐和无机氯化物、表面活性剂组成）经过滚动3-5分钟镀覆，射钉表面就可沉积为均匀光亮的镀铜层。经过水清洗一遍就可在此镀铜层上进行本发明的：不加硫酸、盐酸、磷酸的机械镀锌工艺操作。
[0025] 射钉机械镀锌镀层厚度要求8微米左右，所以锌粉计量加入：8克/公斤×260公斤射钉=2080克（500目锌粉）按镀锌工艺操作过程需要的锌粉总量为2080克，并对应机械镀锌使用的本发明促进剂的需要量（促进剂组成由有机酸组合及非离子表面活性剂、润湿剂、分散剂、无机化合物和水来组成）因为这次加入的锌粉为2080克，对应锌粉量，需要的引发剂液体为：（13000毫升×2080克）÷2600克=10400毫升，这需要补充水：13000-10400=2600毫升水。对此，对于例一的13000毫升引发剂液体使用的标准参照量，通过计算，对例二中，加入2080克的锌粉使用量时，可取上述引发剂参照量的取用值为：10400毫升，同时需在对此补加水：2600毫升，共计：10400+2600=13000毫升新的引发剂液体，用于这260公斤高强射钉的机械镀锌对应锌粉2080克、来镀覆使用。
[0026] 机械镀锌的镀覆开始是：首先是在铜层上镀上一层较薄的过渡连接基底层，这样加入的锌粉量是总锌粉加入量的10%并且加入对应的机械镀锌促进剂液体加入量，占促进剂液体总量的23%。
[0027] 在铜层上镀覆基底层：加入的促进剂和锌粉各分为3个等量、并分3次交替加入（加入量共计：锌粉为208克、促进剂液体为3000毫升），滚筒转动速度30转/分，可在5分钟内完成底层建立，并使铜镀层由铜金属色转变为金属锌的银白色；之后进行射钉表面的镀层加厚操作。
[0028] 对余下的锌粉：2080克-208克=1872克；镀锌促进剂：13000毫升-3000毫升=10000毫升，来进行镀锌的加厚操作：操作方式为每次加完促进剂后再添加锌粉，滚筒转速调为26转/分，这样交替加入操作分为10个等分来实施（在这加厚中间范围，分2次加入本发明的活化剂，每次为450毫升以提高镀层界面活性并提高锌粉沉积镀层的利用率）在30分钟范围完成了这个射钉机械镀锌镀层的增厚操作。然后，调整滚筒转速为22转/分，继续转动3分钟，这时射钉镀层表面产生达到精亮的银白色锌镀层，此时，向滚筒内加水稀释化学残液影响并转动有1分钟，之后，停车倒出清洗、分离、浸热水、离心甩干，验收。
[0029] 镀后镀层检验按GB/T 26106-2010 机械镀锌层 技术规范和试验方法检测合格：射钉机械镀锌镀层表面达到精细的金属白亮光泽；磁性测厚，镀层平均厚度8微米；镀层厚度对比均匀性基本一致；镀层结合力（用榔头打击镀层，韧性显现优良）合格；盐雾试验：出现红锈时间52-56小时。
[0030] 实施例三：同例一，使用的机械镀锌滚筒，每镀桶装载300公斤Ø3.7×27高强钢射钉，在线下完成了前处理机械滚光后，射钉表面已去除了淬火氧化皮、表面基体平整光滑，装入机械镀锌滚筒，并按一定比例加入直径分别为0.5-6毫米的5种不同规格的冲击介质玻璃微珠330公斤，加入水进行滚动清洗，并加入540毫升的本发明活化剂液（活化剂液由有机酸组合及表面活性剂、水组成）滚筒按：转速32转/分转动清洗活化3分钟，使射钉基体表面完全光亮并处于表面活化状态；水清洗一遍，因为这次操作，是不用化学镀铜，要求直接在高强钢基体上进行不使用硫酸、盐酸、磷酸的高强钢射钉机械镀锌工艺，这样，经过水清洗一遍就可进行本发明的：不加硫酸、盐酸、磷酸的机械镀锌工艺操作。
[0031] 射钉机械镀锌镀层厚度要求10微米左右，所以锌粉计量加入：7.9克/公斤×300公斤射钉=2370克（625目锌粉）按镀锌工艺操作过程需要的锌粉总量为2370克，并对应机械镀锌使用的本发明促进剂的需要量（促进剂的组成由有机酸组合及非离子表面活性剂、润湿剂、分散剂、无机化合物和水来组成）并关联作用加有上述的活化剂。机械镀锌的镀覆开始是：首先也是在无铜层的高强钢射钉表面基体上镀上一层较薄的过渡连接基底层，这样加入的锌粉量，是总锌粉加入量的10%并且加入对应的机械镀锌促进剂液体的加入量，占使用促进剂总量的23%。（与例二同理，例一的13000毫升引发剂液体使用的标准参照量，通过计算：（13000毫升×2370克）÷ 2600克=11850毫升引发剂液体，这需要补充水：13000毫升-11850毫升=1150毫升水，来组成镀用2370克锌粉对应使用新的13000毫升的引发剂液体。
[0032] 在高强钢基体上镀覆基底层：加入的促进剂和锌粉各分为3个等量，并分3次交替加入（加入量共计：锌粉为237克、促进剂液体为3000毫升），滚筒转动速度30转/分，可在5分钟内完成底层建立，并使高强钢基体表面转变为金属锌的银白色；之后进行射钉表面的镀层加厚操作。
[0033] 对余下的锌粉：2370克-237克=2133克；镀锌促进剂：13000毫升-3000毫升=10000毫升，来进行镀锌的加厚操作：操作方式为每次加完促进剂后再添加锌粉，滚筒转速调为27转/分，这样交替加入操作分为10个等分实施（在这加厚中间范围，分2次加入活化剂，每次为450毫升以提高镀层界面活性并提高锌粉沉积镀层的利用率）在30分钟范围完成了这个射钉机械镀锌镀层的增厚操作。然后，调整滚筒转速为22转/分，继续转动3分钟，这时射钉镀层表面产生达到精亮的银白色锌镀层，此时，向滚筒内加水稀释化学残液影响并转动有1分钟，之后，停车倒出清洗、分离、浸热水、离心甩干，验收。
[0034] 镀后镀层检验按GB/T 26106-2010 机械镀锌层 技术规范和试验方法检测合格：射钉机械镀锌镀层表面达到精细的金属白亮光泽；磁性测厚，镀层平均厚度10微米；镀层厚度对比均匀性基本一致；镀层结合力（用榔头打击镀层，韧性显现优良）合格；盐雾试验：出现红锈时间55-65小时。
[0035] 以上通过实施例对本发明的进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明
申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的
专利涵盖范围之内。
