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一、任务来源
按照河北省质量信息协会 《关于2023年团体标准提案申报的通
知》 (冀质信协字[2023]01号)要求,依据 《河北省质量信息协会
团体标准管理办法》,确定 《MSA 电镀锡薄钢板连续电镀技术规范》
立项,立项编号:T2023118。
本标准由 粤海中粤 (秦皇岛)马口铁工业有限公司提出,由河
北省质量信息协会归口。
本标准起草单位为:粤海中粤 (秦皇岛)马口铁工业有限公司 。
二、目的和意义
0.1mm~0.6mm厚的钢板,经酸洗、冷轧、电解清洗退火、平整、
剪边加工,再经清洗、电镀、软熔、钝化处理、涂油后剪切成镀锡板
板材成品。镀锡板具有无味无毒、质量轻、易于加工成型等优点。印
制不同的图案还可以美化产品,因此在食品罐头工业、电子器件、化
工油漆等行业上得到了广泛应用。
随着国内连续电镀锡生产工艺的不断的发展,在节能减排和低碳
经济的大背景下,原来以PSA工艺体系为主的电镀锡生产工艺开始转
向MSA工艺体系。MSA 电镀锡生产工艺主要组成包括甲基磺酸、二价
锡离子、助溶剂、添加剂抗氧化剂等。因其作为一种新型的环保型镀
液,以其环保无毒的清洁优势、宽操作窗口的灵活性优势、电流密度
宽的电镀节能等优势,使得该工艺在中国得到很快的推广和应用,国
内原PSA工艺体系已经逐步转变为MSA 电镀锡工艺体系。
但是,作为应用于食品罐头、饮料罐、饼干盒、奶粉等食品包装
产品,从下游制罐需求来说,需要其满足焊接性能和涂覆性能。对于
内容物灌装来说,要求具有较好的耐腐蚀性能。因此,基于MSA工艺
体系生产出来的电镀锡产品在其主要性能的研究、巩固和提升就显得
尤为重要。也是未来MSA工艺体系下电镀锡产品主要的研究方向。
在马口铁的生产过程中,为提高产品在加工和存储的稳定性,需
要在镀锡工序后进行钝化处理。钝化处理的主要目的是在表面形成一
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层稳定的保护膜,从而提高其抗氧化、耐蚀、抗硫以及与漆膜的附着
力等性能。目前在马口铁生产中主流的钝化处理方式是铬酸盐钝化,
其中最常用的方式是阴极电解钝化 (311钝化),使用的是重铬酸钠
溶液,使用铬酐调节钝化液PH值。在钝化过程中使用阳极,通过氧
化还原反应使钝化液中的Cr6+还原为Cr3+或者Cr,经过钝化处理后
在马口铁表面形成一层很薄的含铬氧化物。阴极处理时,Cr+3 (三价
铬)的氧化物析出于镀锡钢板表面上,随着处理电量的增加,析出的
钝化膜含量也增多。处理时析出的铬量,受Na2Cr2O7 (重铬酸钠)
溶液的浓度、PH值、温度、电流密度影响。
部分产品在装罐后需要在 127℃的高温下进行65分钟的长时间
蒸煮,因此对罐体的涂层附着力提出了较高的质量要求。而常规的铬
酸盐工艺在正常311钝化条件下,产品附着力会存在不稳定的现象,
在长时间高温杀菌时会导致罐体涂层出现脱落的问题,无法满足需进
行高温蒸煮产品等高附着力需求产品的使用要求。因此,需要对马口
铁钝化工艺进行研发,以满足下游客户对产品的使用要求。
MSA 电镀锡具有以下特点:MSA 电镀锡液分散能力好,在作业时,
电流密度可在较大的范围内变化,镀层的性能较好;MSA 电镀锡与PSA
电镀锡和氟硼酸盐电镀锡比较,不会产生有毒物质,对电镀设备以及
工作者的伤害小;MSA镀液的电流效率较高,已经开始取代氟硼酸盐
电镀锡 ,另外,MSA 电镀锡液可以溶解较大量的金属, 被广泛应用
于电镀锡铅合金工艺。
目前,关于电镀锡工艺,有国家标准GB/T 12599—2002 《金属
覆盖层 锡电镀层技术规范和试验方法》,该标准规定了金属制品上
标称纯锡镀层的要求。镀层可以是无光的、光亮的镀后状态,或电镀
后以熔融方法进行熔流处理的状态;该标准不适用于:螺纹零件;螺
旋形弹管上的锡镀层;采用化学方法(浸、自催化或化学镀)获得的锡
镀层;抗拉强度大于1000MPa(或相应硬度)的钢表面的锡镀层,因为
这类钢电锁时会产生氢脆。本标准 《MSA 电镀锡薄钢板连续电镀技术
规范》规定了MSA 电镀锡薄钢板连续电镀工艺要求,适用于MSA 电镀
锡薄钢板连续电镀工艺。通过该团体标准的制定,优化MSA工艺体系
和工艺参数,能更精准更有效的管理电镀锡产品质量,推动电镀锡行
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