铝合金电镀新工艺
来源:网络 发布时间:2019/8/7 15:17:50

    1 前言

  随着科学技术的迅速发展,铝合金应用范围日益扩大,目前已被广泛地应用在飞机、汽车、摩托车、仪器仪表及电影机械工业上。铝合金不仅具有优良的强度及?#25307;?而且复杂几何形状零件的压铸可一次成型,实现?#23435;?#20999;削加工,工艺简单,生产效率高。我们采用铝合金压铸件先镀光亮镍,再镀一层枪黑色的电镀工艺,既节约成本,又能获得一种高装饰?#21592;?#38754;镀层更有特色,提高产品在国际市场上竞争能力。铝合金电镀与普通电镀工艺有一定区别,由于铝合金?#19988;?#31181;比较活泼的金属,还原、置换能力强,给电镀工艺带来不少困难,一般都采用浸锌方法来作预处理。最近几年,国内外电镀科技工作者开发了许多铝合金电镀新工艺,在此基础上,我们研制了新型铝合金表面前处理液———H·S·F液,铝合金电镀工艺更为简单,镀层结合力大大提高,从而保证铝合金压铸件镀枪黑色电镀质量。

  2 铝合金压铸件前处理

  铝合金压铸件含硅较高,表面常?#34892;?#27668;孔和缝隙存在,为了获得高装饰性外观,需机械抛光。由于铝合金的硬度较低,机械抛光轮要柔软而有一定弹性,以免机械抛光时零件边角变形。前处理主要有有机溶剂脱脂、碱?#30784;?#37240;蚀,浸H·S·F液等处理。

  2.1 有机溶剂脱脂

  一般采用汽油、三氯乙烯等有机溶剂脱脂,以溶解矿物和抛光膏,也可用洗涤剂溶液擦?#30784;?/span>

  2.2 碱蚀

  为了除去零件表面轻微油脂和Al2O3薄膜,在弱碱液中进行腐蚀,?#21592;?#38706;铝合金基体并产生微观粗糙度。但溶液碱性不宜太强,同时要严格控制碱蚀液的温度和碱蚀时间,以免产生过腐蚀的现象,碱蚀工艺条件如下:

  Na2CO3        30g/L

  Na3PO4        30g/L

  添加剂          2~4g/L

  OP-10乳化剂      0.5~1mL/L

  温度           75~85℃

  时间           30~60s

  2.3 酸蚀(除灰)

  铝合金压铸件在热碱蚀溶液中腐蚀时,由于铝的化学溶解和合金元素Si的不溶解,在零件表面上会残留一层附着的黑色膜,为了彻底除去这层膜,必须在以下混合酸中处理:

  HNO      33份

  HF       1份

  水        少量

  温度       室温

  时间       20~40s

  2.4 浸H·S·F液

  H·S·F液是浸锌溶液的改进,是我们自行研制的专用于铝件表面预处理的溶液,所获得的多元合金层结构紧密,结晶细致,孔隙较小,结合力良好,而且浸H·S·F溶液后可以直接光亮镀镍,简化了电镀工序,其工艺规范如下:

    H·S·F     浓缩液500mL/L

  水        余量

  温度       15~30℃

  时间       30~40s

  3 电镀中间层中间层一般采用普通光亮镀镍溶液配方及工艺条件:

  硫酸镍(NiSO4·7H2O)      250g/L

  氯化镍(NiCl2·6H2O)      60g/L

  硼酸(H3BO3)           40g/L

  十二烷基硫酸钠           0.05~01g/L

  光?#33391;痢              ?#36866;当

  pH                4~45

  温度                52~55℃

  阴极电流密度            25~4A/dm2

  时间                12~15分

  阴极移动              需

  电镀光亮镍时最好带电入槽,用大一倍的电流冲击镀1~2?#31181;?然后按常规镀镍。

  4 铝合金压铸件电镀枪黑色工艺

  铝合金压铸件毛坯→毛坯检验→机械抛光→汽油或三氯乙烯除油→凉干→上夹具→化学除油及碱腐蚀→温水清洗→冷水洗→流水中清洗→酸蚀→水洗→流水中清洗→浸H·S·F溶液→水洗→流水清洗→镀光亮镍(最好带电入槽)→水洗→流水中清洗→5%H2SO4溶液中活化→水洗→流水中清洗→镀枪黑色→水洗→流水中清洗→化学钝化→水洗→流水中清洗→烘干(5~10?#31181;?→下夹具→检验→浸漆或喷漆。国内枪黑色电镀工艺大?#38469;?#38177;镍合金镀层,也有锡钴合金镀层。其镀液有3种类型:氟化物型、氰化物型、焦磷酸盐型,从环保安全考虑,我们选择焦磷酸盐型枪黑色电镀工艺。

  4.1 镀液配方及工艺条件

  SnCl2·2H2O      13~15g/L

  NiCl2·6H2O      55~60g/L

  K4P2O7·3H2O      230~250g/L

  H·S·F-2添加剂      5~15g/L

  氨水或乙二胺        5~10mL/L

  pH            8~9

  T             45~55℃

  t             1~3′

  ?#27169;搿           ?.5~1.5A/dm2

  阳极            镍板

  阴极移动          需要

  4.2 镀液配制

  ①把计算量的氯化亚锡、氯化镍及焦磷酸钾等分别用50~60℃?#20154;?#28342;解。

  ②把溶解好的锡盐和镍盐溶液在不断搅拌下慢慢加至焦磷酸钾溶液中,再搅拌15min左右,若有混浊,还要继续加温搅拌直至全部澄清。

   ③加入计算量的添加剂,用水溶解时加少量NaOH。

  ④将计算量氨水加入,加水?#20102;?#38656;容积,搅拌均匀。

  ⑤测量并调整pH至8~9,加?#36718;?5~55℃,边电解边试镀。

  4.3 镀液各成份的作用

  4.3.1 氯化亚锡

  它是提供锡离子的主盐。氯化亚锡的含量增加,锡镍合金镀层?#24418;?#30340;含量增加。氯化亚锡含量在较大范围内变化对镀层颜色没有明显的影响。当氯化亚锡含量过高时,镀层色泽变浅;含量过低时,镀层呈茶色。该镀液不?#24066;?#21152;入双氧水等氧化剂,也不?#24066;?#29992;空气搅拌,只能采用阴极移动。

  4.3.2 氯化镍

  它是提供镍离子的主盐。氯化镍含量增加,锡镍合金镀层中镍的含量略有增加。当氯化镍含量过低时,镀层色泽较?#22330;?#27695;离子有利于镍板阳极活化和溶解。

  4.3.3 焦磷酸钾

  它是镍离子、锡离子的络合剂。焦磷酸钾除了络合镍、锡外,必须存在一定量的游离焦磷酸钾。焦磷酸钾含?#31185;?#20302;时,镀层粗糙,色泽不均匀。含?#31185;?#39640;时,阴极电流密度降低,沉积速度减慢。

  4.3.4 氨水或乙二胺

  加入氨水可降低镀层的内应力,并使镀层色泽均匀,由于氨水气味重,镀液经加温后,挥发更?#29616;?故采用乙二胺替代。

  4.3.5 添加剂

  H·S·F-2添加剂也?#21697;?#40657;剂,是锡、镍离子的络合剂,是枪黑色电镀不可缺少的组份。由于发黑剂种类和含量的不同,可获?#20204;场⒅小?#28145;铁灰色和茶色外观。

  5 镀后处理

  铝合金压铸件枪黑色电镀后,必须立?#27492;?#27927;,并钝化、烘干。钝化能提高镀层抗蚀能力,在烘箱中烘干的过程就是镀层坚膜的过程,此工序是不可缺少的。

  5.1 化学钝化

  铬酐  40~60g/L

  醋酸  1~2mL/L

  温度  室温

  时间  30~60s

  5.2 坚膜

  老化镀层,改善提高镀层的耐蚀性。镀层钝化后,经水洗,放入烘箱内在100℃中烘干15~20?#31181;?#21363;可。

  5.3 ?#31185;?/span>

  ?#31185;?#30340;目的,是延长枪黑色镀层的使用寿命。根据产品质量档次高低而定。一些低档次的产品浸油提高防蚀性能,产品质量要求高的,必须进行喷漆处理。

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