慧聰表面處理網訊:歸納鋅合金前處理的一般工序,包括研磨/拋光、除油、超聲波除蠟等。介紹了常見的鋅合金電鍍銅–鎳–鉻及鍍金的工藝,以及某公司在鋅合金件上電鍍仿金、鉻、古銅、黃古銅、紅古銅、珍珠鎳等工藝的流程及鍍液配方。給出了鋅合金上銅、鎳、鉻鍍層的退除方法。
1·前言
鋅鋁壓鑄件是一種以鋅為主要成分的壓鑄零件。這種零件表面有一層很緻密的表層,裡面則是疏散多孔結構,又是活潑的兩性金屬。所以,只有採用適當的前處理方法和電鍍工藝,才能確保鋅合金上的電鍍層有良好的附著力,達到合格品的要求。
2·電鍍用鋅合金材料[1]
電鍍常用的鋅合金材料為ZA4–1,其主要成分為:鋁3.5%~4.5%,銅0.75%~1.25%,鎂0.03%~0.08%,餘量為鋅,雜質總和≤0.2%。而925牌號的鋅合金含銅量高,也易於電鍍。通常,鋅合金的密度為6.4~6.5g/cm3,若密度<6.4g/cm3,電鍍後易發生起泡和麻點。總之,選材時務必嚴格把關。另外,壓鑄時模具必須設計合理,避免給電鍍帶來難以克服的缺陷(如麻點)。
3·鍍前處理
3.1研磨、拋光
切勿破壞緻密表層,若暴露出內層多孔疏鬆結構,則無法獲得結合力良好的鍍層。
3.2除油
鋅合金對酸、鹼敏感,選擇去油劑時應有所要求。常用E88鋅合金電解除油粉或SS浸洗除油粉(安美特公司產品)。
3.3超聲波除蠟
高檔產品常選用「開寧」公司的鋅合金除蠟水。
3.4陰極電解除油
常用E88或ES鋅鑄件電解除油粉。自配的除油劑必須加入適量的金屬配位劑,防止金屬沉積到零件表面,從而避免發花。陰極電解除油時要採用循環過濾。
3.5工藝流程
化學除油─超聲波除油─電解除油─浸蝕活化(硫酸5~10mL/L+氫氟酸10~20mL/L,pH控制在0.5~1.5,視工件外形複雜性而定;室溫,10~30s至剛開始全面反應產生氣泡後立即取出零件,然後徹底清洗乾淨)。
3.6熱濃硫酸除蠟除油[2]
為減少工序和時間,在投資少、見效快,操作方便、穩定的條件下,鋅鑄件經磨拋光後(零件必須乾燥!)採用濃硫酸加熱脫水除油;而鋅合金鑄件在熱的濃硫酸中除油快,又不會受腐蝕。熱濃硫酸除蠟除油配方及其操作條件為:80~90℃,3~5min。
4·某電鍍公司鋅合金汽配件電鍍工藝流程
鋅合金電鍍半自動線上的前處理部分(保證工件表面清潔)分為上掛、除蠟、陰陽極電解除油、水洗等9個工序,電鍍部分包括弱浸蝕、水洗、預浸、鹼銅、焦銅、酸銅、水洗、半亮鎳、亮鎳、鎳封、珍珠鎳、鍍鉻、回收等37個工序,電鍍後處理部分為還原去Cr(VI)、水洗、熱水洗、下掛和烘乾這5個工序。
5·鋅合金電鍍銅–鎳–鉻的工藝流程
超聲波除蠟─熱水洗(75℃)─化學除油─熱水洗─三級逆流清洗─陰極電解除油─熱水洗─三級逆流清洗─酸浸蝕(體積分數為2%的硫酸+體積分數為2%的氫氟酸,室溫,析出氣泡後停留2s)─三級逆流清洗─預浸(氰化鈉50g/L,室溫,10s)─氰化鍍銅(氰化亞銅30g/L、氰化鈉45g/L、酒石酸鉀鈉20g/L,50℃,3min,Jk=1.0A/dm2)─回收─三級逆流清洗─酸活化(體積分數為10%的硫酸,室溫,0.5min;下同)─三級逆流清洗─焦磷酸鹽鍍銅(焦磷酸銅65g/L、焦磷酸鉀300g/L、氨水3mL/L、光亮劑適量,56℃,15min,Jk=2A/dm2,pH=8.8)─回收─三級逆流清洗─酸活化─三級逆流清洗─硫酸鹽鍍銅(硫酸銅200g/L、硫酸60g/L、氯離子60mg/L、光亮劑適量,23℃,15min,Jk=3.5A/dm2)─回收─三級逆流清洗─酸活化─三級逆流清洗─硫酸鹽鍍鎳(硫酸鎳200g/L、氯化鎳60g/L、硼酸50g/L、光亮劑適量,50℃,10min,pH=4.6,Jk=4A/dm2)─回收─三級逆流清洗─酸活化─三級逆流清洗─鍍白鉻(鉻酸酐230g/L、硫酸2.3g/L、三價鉻3g/L、添加劑2.3g/L,45℃,1min,Jk=20A/dm2)─回收─三級逆流清洗─六價鉻還原(亞硫酸氫鈉30g/L,室溫,1min)─三級逆流清洗─超聲波洗淨─三級逆流清洗─酸中和(分數為5%的硫酸,室溫,0.2min)─三級逆流清洗─熱純水洗(70℃,1min)─烘乾(100℃,25min)─下架─檢驗─包裝─入庫。
6·鋅壓鑄潔具件鍍金工藝流程(清洗工序略)
研磨後拋光─溶劑(汽油)去油─晾乾─除油(磷酸三鈉30g/L、「999」清洗劑10mL/L)─活化(硫酸10mL/L、氫氟酸10mL/L)─預鍍氰銅10min[氰化亞銅60g/L,游離氰化鈉與亞銅離子的質量比為(0.35~0.45)∶1,Jk=0.75~1.2A/dm2]─焦磷酸鍍銅[焦磷酸銅60g/L,焦磷酸鉀260g/L,磷酸氫二鈉50g/L,溫度45~55℃(48~52℃最佳),時間40min,Jk=0.55~0.65A/dm2(0.60A/dm2最佳);複雜件宜0.50A/dm2電鍍1h]─活化(硫酸10mL/L,pH為3左右)─亮鎳(10min)─鍍金(氰化金鉀8g/L,檸檬酸鉀100g/L,酒石酸銻鉀0.70g/L,Jk=0.3A/dm2,1min)。
7·鋅合金壓鑄件鍍銅工藝流程
7.1前處理
7.1.1研磨拋光
(1)磨拋時不允許將壓鑄件緻密表層拋磨盡;
(2)儘可能做到即拋即電鍍,擱置時間不要超過12h,否則鍍前必須「拉白粉」;
(3)不得碰撞、碰傷零件表面。
7.1.2除油
(1)化學除油:碳酸鈉15g/L,磷酸三鈉15g/L,焦磷酸鈉8g/L,888金屬淨洗劑5mL/L;30~80℃;1min。
(2)電解除油:碳酸鈉15g/L,磷酸三鈉15g/L(每日添加0.625g/L),焦磷酸鈉8g/L,888金屬淨洗劑0.5mL/L;35~60℃;Jk=3~5A/dm2;t(陰極電解)∶t(陽極電解)=30s∶(1~2s),或先化學浸漬40s,然後陰極電解除油20s。