3招解決鋅合金電鍍起泡問題

2021-01-08 hc360慧聰網

    慧聰表面處理網訊：鋅合金壓鑄件目前廣泛應用於各種裝飾方面，如領帶夾、皮帶扣、各種金屬飾扣等，因而對鑄件表面質量要求高，並要求有良好的表面處理性能。而鋅合金壓鑄件最常見的缺陷是表面起泡。

    鑄件表面在以下情況下有鼓起的包稱之為起泡，是鑄件內缺陷的外部表現。

    (1)壓鑄出來就發現。

    (2)拋光或加工後顯露出來。

    (3)噴漆或電鍍後出現。

    (4)放置一段時間後發現。

    產生原因

    1.孔洞引起：主要是氣孔和收縮機制，氣孔往往是圓形，而收縮多數是不規則形。

    氣孔產生原因：a金屬液在充型、凝固過程中，由於氣體侵入，導致鑄件表面或內部產生孔洞。b塗料揮發出來的氣體侵入。c 合金液含氣量過高，凝固時析出。當型腔中的氣體、塗料揮發出的氣體、合金凝固析出的氣體，在模具排氣不良時，最終留在鑄件中形成的氣孔。

    縮孔產生原因：a金屬液凝固過程中，由於體積縮小或最後凝固部位得不到金屬液補縮，而產生縮孔。b 厚薄不均的鑄件或鑄件局部過熱，造成某一部位凝固慢，體積收縮時表面形成凹位。由於氣孔和縮孔的存在，使壓鑄件在進行表面處理時，孔洞可能會進入水，當噴漆和電鍍後進行烘烤時，孔洞內氣體受熱膨脹;或孔洞內水會變蒸氣，體積膨脹，因而導致鑄件表面起泡。

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    2.晶間腐蝕引起：鋅合金成分中有害雜質：鉛、鎘、錫會聚集在晶粒交界處導致晶間腐蝕，金屬基體因晶間腐蝕而破碎，而電鍍加速了這一禍害，受晶間腐蝕的部位會膨脹而將鍍層頂起，造成鑄件表面起泡。特別是在潮溼環境下晶間腐蝕會使鑄件變形、開裂、甚至破碎。

    3.裂紋引起：水紋、冷隔紋、熱裂紋。

    水紋、冷隔紋：金屬液在充型過程中，先進入的金屬液接觸型壁過早凝固，後進入金屬液不能和已凝固金屬層熔合為一體，在鑄件表面對接處形成疊紋，出現條狀缺陷，見圖2。水紋一般是在鑄件表面淺層;而冷隔紋有可能滲入到鑄件內部。熱裂紋：a 當鑄件厚薄不均，凝固過程產生應力;b過早頂出，金屬強度不夠;c頂出時受力不均;d過高的模溫使晶粒粗大;e有害雜質存在。

    當壓鑄件存在水紋、冷隔紋、熱裂紋，電鍍時溶液會滲入到裂紋中，在烘烤時轉化為蒸氣，氣壓頂起電鍍層形成起泡。

    解決缺陷方案

    控制氣孔產生，關鍵是減少混入鑄件內的氣體量，理想的金屬流應不斷加速地由噴嘴經過分流錐和澆道進入型腔，形成一條順滑及方向一致的金屬流，採用錐形流道設計，即澆流應不斷加速地由噴嘴向內澆口逐漸減少，可達到這個目的。在充填系統中，混入的氣體是由於湍流與金屬液相混合而形成氣孔，從金屬液由澆鑄系統進入型腔的模擬壓鑄過程的研究中，明顯看出澆道中尖銳的轉變位和遞增的澆道截面積，都會使金屬液流出現湍流而卷氣，平穩的金屬液才有利於氣體從澆道和型腔進入溢流槽和排氣槽，排出模外。

    對於縮孔：要使壓鑄凝固過程中各個部位儘量同時均勻散熱，同時凝固。可通過合理的水口設計，內澆口厚度及位置，模具設計，模溫控制及冷卻，來避免縮孔產生。

    對於晶間腐蝕現象：主要是控制合金原料中有害雜質含量，特別是鉛<0.003%。注意廢料帶來的雜質元素。

    對於水紋、冷隔紋，可提高模具溫度，加大內澆口速度，或在冷隔區加大溢流槽，來減少冷隔紋的出現。

    對於熱裂紋：壓鑄件厚薄不要急劇變化以減少應力產生;相關的壓鑄工藝參數作調整;降低模溫。

    鋅合金電鍍起泡的原因：

    電鍍之前的表面處理是引起鋅合金起泡的主要原因，因為鋅合金為兩性金屬，易與酸反應，也易與鹼反應，一般電鍍之前有去油和酸洗兩道工序;

    去油一般是鹼性的常溫去油劑，酸洗溶液一般是三酸的混合液(HCL\H2SO4\HNO3)

    去油是主要引起鋅合金電鍍起泡的主要原因：

    去油一般是用加溫了的常溫去油劑長時間的浸泡和攪拌，化學反應時間較長.一般酸洗時間較短，不易產生此起泡現象.(因酸洗用的是配比的強酸，有很強的浸蝕性，所以一般鋅合金在電鍍時不去油，用硫酸活化一下即可電鍍)

    鋅合金的電鍍工藝：

    由於鋅合金金屬的電介位的關係，鋅合金不能直接在表面鍍銀\鎳\金等等鍍層，需要鍍一層較厚的中間層銅層(一般銅層為5微米左右)

    不過，鋅合金在壓鑄後組織的鬆散也會導致起泡現象，這屬於壓鑄不合格，一般這種現象的不良比率不會太高，這就需要大家分析起泡現象是出現在什麼工序的.

    綜上所述，鋅合金電鍍起泡現象是電鍍中常有發生的現象，所以選擇好的電鍍供應商其實是一個關鍵的因素，如果一個電鍍商很少或是根本沒有加工過鋅合金電鍍，那麼要他給你供穩定質量的電鍍產品，我想是有一定的難度的，所以去電鍍廠家的考查還是有必要的(由於電鍍廠家一般都是又差又髒，可能是重汙染行業的關係，小作坊從事的較多，優秀的私營電鍍廠少之又少，各位如果都能夠走出去做品質的話，想是收穫一定不少)

責任編輯：張雪

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