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1、铝合金新电镀工艺铝合金新电镀工艺1 前言随着科学技术的快速进展 , 铝合金应用范畴日益扩大 , 目前已被广泛地应用在飞机、汽车、摩托车、仪器外表及电影机械工业上；铝 合金不仅具有优良的强度及刚性 , 而且复杂几何外形零件的压铸可一次成型, 实现了无切削加工 , 工艺简洁 , 生产效率高；我们采纳铝合金压铸件先镀光亮镍 , 再镀一层枪黑色的电镀工艺 , 既节省成本 , 又能获得一种高装饰性表面镀层更有特色, 提高产品在国际市场上竞争才能；铝合金电镀与一般电镀工艺有肯定区分, 由于铝合金是一种比较活泼的金属 , 仍原、置换才能强 , 给电镀工艺带来不少困难 , 一般都采纳浸锌方法来作预处理；最近几
2、年 , 国内外电镀科技工作者开发了很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 HSF 液, 铝合金电镀工艺更为简洁 , 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, 表面常有小气孔和缝隙存在 , 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 , 机械抛光轮要松软而有肯定弹性 , 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、碱蚀、酸蚀 , 浸 H S F 液等处理；2.1 有机溶剂脱脂一般采纳汽油、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洗；2.2 碱蚀
3、为了除去零件表面稍微油脂和Al2O3 薄膜, 在弱碱液中进行腐蚀 , 以暴露铝合金基体并产生微观粗糙度；但溶液碱性不宜太强, 同时要严格掌握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 :Na2CO330g/L Na3PO430g/L添加剂 2 4g/LOP-10乳化剂 0.5 1mL/L温度 75 85 时间 30 60s2.3 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, 为了完全除去这层膜 , 必需在以下混合酸中处理 :HNO33份HF1份水少量 温度室温时间 20 40s2.4
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 HSF 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 40s3 电镀中间层中间层一般采纳一般光亮镀镍溶液配方及工艺条件:硫酸镍 NiSO47H2O250g/L 氯化镍 NiCl2 6H2O60g/L 硼酸H3BO340g/L十二烷基硫酸钠 0.05 01g/L光亮剂适当pH445温度 52 55阴极电流密度 254A/dm2
5、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 分钟,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HSF 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 分钟 下夹具检验浸漆或喷漆；国内枪黑色电镀工艺大都是锡镍合金镀层, 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 , 我们挑选
6、焦磷酸盐型枪黑色电镀工艺；4.1 镀液配方及工艺条件SnCl2 2H2O13 15g/L NiCl2 6H2O55 60g/L K4P2O7 3H2O230 250g/LH S F-2 添加剂 5 15g/L氨水或乙二胺 510mL/L pH89T4555t13Dk0.5 1.5A/dm2阳极镍板阴极移动需要4.2 镀液配制把运算量的氯化亚锡、氯化镍及焦磷酸钾等分别用50 60 热水溶解；把溶解好的锡盐和镍盐溶液在不断搅拌下渐渐加至焦磷酸钾 溶液中, 再搅拌 15min 左右, 如有混浊 , 仍要连续加温搅拌直至全部澄清；加入运算量的添加剂 , 用水溶解时加少量 NaOH；将运算量氨水加入 ,
7、 加水至所需容积 , 搅拌匀称；测量并调整 pH 至 89, 加温至 45 55 , 边电解边试镀；4.3 镀液各成份的作用4.3.1 氯化亚锡它是供应锡离子的主盐；氯化亚锡的含量增加, 锡镍合金镀层中锡的含量增加；氯化亚锡含量在较大范畴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；该镀液不答应加入双氧水等氧化剂 , 也不答应用空气搅拌 , 只能采纳阴极移动；4.3.2 氯化镍它是供应镍离子的主盐；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, 镀层色泽较浅；氯离子有利于镍板阳极活化和溶解；4.3.3 焦磷酸钾
8、它是镍离子、锡离子的络合剂；焦磷酸钾除了络合镍、锡外, 必须存在肯定量的游离焦磷酸钾； 焦磷酸钾含量偏低时 , 镀层粗糙 , 色泽不匀称；含量偏高时 , 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, 并使镀层色泽匀称 , 由于氨水气味重, 镀液经加温后 , 挥发更严峻 , 故采纳乙二胺替代；4.3.5 添加剂HSF-2 添加剂也称发黑剂 , 是锡、镍离子的络合剂 , 是枪黑色电镀不行缺少的组份； 由于发黑剂种类和含量的不同, 可获得浅、中、深铁灰色和茶色外观；5 镀后处理铝合金压铸件枪黑色电镀后 , 必需立刻水洗 , 并钝化、烘干；钝化能提高镀层抗蚀才能 , 在烘箱中烘干的过程就是镀层坚膜的过程 , 此工序是不行缺少的；5.1 化学钝化铬酐 40 60g/L 醋酸 12mL/L 温度: 室温时间 30 60s5.2 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 1520 分钟即可；5.3 涂漆涂漆的目的 , 是延长枪黑色镀层的使用寿命；依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 , 必需进行喷漆处理；
