鋅合金電鍍及退鍍工藝

1、鋅合金電鍍及退鍍工藝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(jiàn)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致密的表層，里面則是疏散多孔結(jié)構(gòu)，又是活潑的兩性金屬。所以，只有采用適當(dāng)?shù)那疤幚矸椒ê碗婂児に?，才能確保鋅合金上的電鍍層有良好的附著力，達(dá)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

2、0.03%0.08%,余量為鋅，雜質(zhì)總和w 0.2%。而925牌號(hào)的鋅合金含銅量高，也易于電鍍。通常，鋅合金的密度為6.46.5g/cm3 ,若密度6.4g/cm3，電鍍后易發(fā)生起泡和麻點(diǎn)。總之，選材時(shí)務(wù)必嚴(yán)格把關(guān)。另外，壓鑄時(shí)模具必須設(shè)計(jì)合理， 避免給電鍍帶來(lái)難以克服的缺陷（如麻點(diǎn)）。3鍍前處理3.1研磨、拋光切勿破壞致密表層，若暴露出內(nèi)層多孔疏松結(jié)構(gòu)，則無(wú)法獲得結(jié)合力良好的鍍層。3.2除油鋅合金對(duì)酸、堿敏感，選擇去油劑時(shí)應(yīng)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(chǎn)品）。3.3超聲波除蠟高檔產(chǎn)品常選用“開(kāi)寧”公司的鋅合金除蠟水。3.4陰極電解除油自配的除油劑必須加入

3、適量的金屬配位劑，防止金屬沉積到零件表面，從而避免發(fā)花。陰極電解除油時(shí)要采用循環(huán)過(guò)濾。3.5工藝流程化學(xué)除油一超聲波除油一電解除油一浸蝕活化（硫酸510mL/L+氫氟酸1020mL/L, pH控制在0.51.5 ,視工件外形復(fù)雜性而定；室溫，1030s至剛開(kāi)始全面反應(yīng)產(chǎn)生氣泡后立即取出零件，然后徹底清洗干凈）。3.6熱濃硫酸除蠟除油為減少工序和時(shí)間，在投資少、見(jiàn)效快，操作方便、穩(wěn)定的條件下，鋅鑄件經(jīng)磨拋光后（零件必須干燥!）采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(huì)受腐蝕。熱濃硫酸除蠟除油配方及其操作 條件為：8090 C, 35min。4某電鍍公司鋅合金汽配件電鍍工藝流

4、程鋅合金電鍍半自動(dòng)線上的前處理部分（保證工件表面清潔）分為上掛、除蠟、陰陽(yáng)極電解除油、水洗等9個(gè)工序，電鍍部分包括弱浸蝕、水洗、預(yù)浸、堿銅、焦銅、酸銅、水洗、半亮鎳、亮鎳、鎳封、珍珠鎳、鍍鉻、回收 等37個(gè)工序，電鍍后處理部分為還原去Cr（VI）、水洗、熱水洗、下掛和烘干這5個(gè)工序。5鋅合金電鍍銅-鎳-鉻的工藝流程超聲波除蠟一熱水洗（75 C ）化學(xué)除油一熱水洗一三級(jí)逆流清洗一陰極電解除油一熱水洗一三級(jí)逆流清洗酸浸蝕（體積分?jǐn)?shù)為2%的硫酸+體積分?jǐn)?shù)為2%勺氫氟酸，室溫，析出氣泡后停留2s）三級(jí)逆流清洗一預(yù)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

5、鉀鈉 20g/L , 50C, 3min, Jk=1.0 A/dm2）回收一三級(jí)逆流清洗一酸活化（體積分?jǐn)?shù)為10%的硫酸，室溫，0.5min;下同）一三級(jí)逆流清洗一焦磷酸鹽鍍銅（焦磷酸銅65g/L、焦磷酸鉀 300g/L、氨水3mL/L、光亮劑適量，56C, 15min , Jk=2A/dm2, pH=8.8）回 收一三級(jí)逆流清洗一酸活化一三級(jí)逆流清洗一硫酸鹽鍍銅（硫酸銅200g/L、硫酸60g/L、氯離子60mg/L、光亮劑適量，23 C, 15min , Jk=3.5A/dm2）回收一三級(jí)逆流清洗一酸活化一三級(jí)逆流清洗一硫酸鹽鍍鎳（硫酸鎳200g/L、氯化鎳60g/L、硼酸50g/L、光亮

6、劑適量，50C, 10min , pH=4.6, Jk=4A/dm2）回收一三級(jí)逆流清洗一酸活 化一三級(jí)逆流清洗一鍍白鉻 （鉻酸酐230g/L、硫酸2.3g/L、三價(jià)鉻3g/L、添加劑2.3g/L , 45C, 1min, Jk=20A /dm2）回收一三級(jí)逆流清洗一六價(jià)鉻還原（亞硫酸氫鈉30g/L，室溫，1min）三級(jí)逆流清洗一超聲波洗凈一三級(jí)逆流清洗一酸中和（分?jǐn)?shù)為5%勺硫酸，室溫，0.2min）三級(jí)逆流清洗一熱純水洗 （70 C, 1min）烘干（100 C, 25mi n）下架一檢驗(yàn)一包裝一入庫(kù)。6 鋅壓鑄潔具件鍍金工藝流程（清洗工序略）研磨后拋光一溶劑（汽油）去油一晾干一除油（磷酸三

7、鈉30g/L、“ 999”清洗劑10mL/L）活化（硫酸10mL/L、 氫氟酸10mL/L）預(yù)鍍氰銅10min氰化亞銅60g/L，游離氰化鈉與亞銅離子的質(zhì)量比為 （0.350.45） : 1, Jk=0.7 51.2A/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4555 C （4852 C最佳）， 時(shí)間 40min, Jk=0.550.65A/dm2(0.60A/dm2 最佳);復(fù)雜件宜 0.50A/dm2 電鍍 1h活化(硫酸 10mL/L, pH為 3 左右)一亮鎳(10min)鍍金(氰化金鉀8g/L，檸檬酸鉀100g/L，酒石酸銻鉀 0.7

8、0g/L , Jk=0.3A/dm2 , 1min)。7鋅合金壓鑄件鍍銅工藝流程7.1前處理(1) 磨拋時(shí)不允許將壓鑄件致密表層拋磨盡；(2) 盡可能做到即拋即電鍍，擱置時(shí)間不要超過(guò)12h，否則鍍前必須“拉白粉”；(3) 不得碰撞、碰傷零件表面。(1) 化學(xué)除油：碳酸鈉 15g/L，磷酸三鈉15g/L，焦磷酸鈉8g/L , 888金屬凈洗劑5mL/L;3080 C;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金屬凈洗劑0.5m L/L;3560 C ;Jk=35A/dm2;t(陰極電解)：t(陽(yáng)極電解)=30s :

9、 (12s)，或先化學(xué)浸漬 40s，然后陰極電解除油 2 0s。(3) 除油后工件不允許有油花、黑斑、油灰存在，表面應(yīng)被水潤(rùn)濕。硫酸510mL/L,氫氟酸1020mL/L,時(shí)間1030s(至剛開(kāi)始全面反應(yīng)產(chǎn)生氣泡則立即取出、清洗)。每日工作后加硫酸0.1mL/L、氫氟酸0.035mL/L。包括化學(xué)拋光、去除表面黑膜等工藝。7.2電鍍銅工藝經(jīng)活化酸蝕、清洗后，工件先在10g/L氰化鈉溶液中活化，不經(jīng)清洗直接入氰化鍍銅槽。氰化鍍銅的鍍液組成及其操作條件為：氰化亞銅35g/L，游離氰化鈉812g/L(亞銅離子與游離氰的質(zhì)量比為1 : (0.50.6)，碳酸鈉 3060g/L(30g/L 最佳)，焦磷

10、酸鉀 1020g/L;pH=10.5;5060 C (55 C最佳);Jk=34A/dm2; 時(shí)間1min(適合鍍焦銅加厚，如用酸銅，預(yù)鍍時(shí)間必須延長(zhǎng))。焦磷酸銅 70100g/L，焦磷酸鉀 300400g/L，磷酸氫二鈉(開(kāi)缸用)3040g/L;pH=8.59.2;4050 C ;Jk=0.7 1.2A/dm2;40min(銅層至少7卩m以上)?？刂埔c(diǎn)：(1) 焦磷酸根與二價(jià)銅離子的質(zhì)量比控制在(7.07.5) : 1;(2) 工作結(jié)束后，應(yīng)每日適量加入0.050.10mL/L雙氧水；(3) 鍍液每周化驗(yàn)2次，及時(shí)補(bǔ)加化工原料。8 鋅合金壓鑄件鍍Cu/Ni/Cr裝飾性組合鍍層的注意事項(xiàng)鋅鑄

11、件在預(yù)鍍銅后，可按需電鍍其他組合鍍層，如銅、鎳、鉻等。鍍亮鎳時(shí)需注意以下事項(xiàng)：(1) 應(yīng)長(zhǎng)期保持鎳缸溫度在 40 C以上；(2) 光亮劑必須以通電量來(lái)控制，一般每10A- h補(bǔ)給新配槽用量的 1/4，宜少加、勤加；(3) 嚴(yán)格控制pH。pH應(yīng)經(jīng)常采用5%硫酸或3%氫氧化鈉溶液加以微調(diào)，不可猛調(diào)。若一步法套鉻不換掛具，則掛具在每次使用前必須在5g/L焦亞硫酸鈉(pH3)的水溶液中浸漬，或在 700ml/L鹽酸+2mL/L雙氧水的溶液中退除鉻層，并徹底清洗。9某公司各種鋅合金件電鍍工藝9.1各種電鍍工藝流程(1) 花色電鍍：工件一脫油粉熱脫一超聲波去油(用除蠟水、除油粉)一陰極電解除油(用電解除油

12、粉)一二級(jí)逆流清洗一硫酸陰極電解活化一三級(jí)逆流清洗一氰化鍍銅一回收一三級(jí)逆流清洗一活化一三級(jí)逆流清洗一酸性鍍銅一回收一三級(jí)逆流清洗一活化一光亮鍍鎳一回收一三級(jí)逆流清洗一花色電鍍。以下工藝的前處理與工藝(1)花色電鍍前的工序相同。(2) 鍍仿金：工件一仿金(氰銅鹽)一回收一三級(jí)逆流清洗一電解鈍化一回收一三級(jí)逆流清洗一純水洗一熱純 水洗一烘干一檢驗(yàn)一噴漆一烘干一檢驗(yàn)、包裝。(3) 鍍鉻：工件一鍍鉻一二級(jí)回收一還原(焦亞硫酸鈉)一二級(jí)逆流清洗一三級(jí)逆流清洗一純水洗一熱純水洗烘干一檢驗(yàn)一包裝。(4) 古銅：工件一厚青銅一回收一三級(jí)逆流清洗一鍍黑鎳一回收一純水洗一熱純水洗一烘干一拉絲一檢驗(yàn)一 噴漆一烘干

13、一檢驗(yàn)、包裝。(5) 黃古銅：工件一厚青銅一回收一三級(jí)逆流清洗一鍍黑鎳一回收一純水洗一熱純水洗一烘干一拉絲一檢驗(yàn) 噴漆時(shí)加色漿一烘干一檢驗(yàn)、包裝。(6) 紅古銅：工件一酸銅一回收一三級(jí)逆流清洗一鍍黑鎳一回收一純水洗一熱純水洗一烘干一拉絲一檢驗(yàn)一 上電泳漆一烘干一檢驗(yàn)、包裝。(7) 珍珠鎳：工件一鍍珍珠鎳一回收一三級(jí)逆流清洗一電解鈍化一回收一三級(jí)逆流清洗一純水洗一熱純水洗 烘干一檢驗(yàn)一噴漆一烘干一檢驗(yàn)、包裝。(8) 鎳?yán)z：工件一鍍鎳一回收一三級(jí)逆流清洗一烘干一拉絲(仿不銹鋼)一噴漆一烘干一檢驗(yàn)一包裝。(9) 珍珠仿金：工件一鍍珍珠鎳一回收一三級(jí)逆流清洗一鍍仿金(氰銅鹽)一回收一三級(jí)逆流清洗一電

14、解鈍化回收一三級(jí)逆流清洗一純水洗一熱純水洗一烘干一檢驗(yàn)一噴漆一烘干一檢驗(yàn)、包裝。（10）珍珠拉絲金：工件一鍍珍珠鎳一回收一三級(jí)逆流清洗一酸活化一清洗一仿金（氰銅鹽）一回收一三級(jí)逆流清洗一電解鈍化一回收一三級(jí)逆流清洗一純水洗一熱純水洗一烘干一拉絲一檢驗(yàn)一噴漆一烘干一檢驗(yàn)、包裝。9.2各工序具體溶液組成及其操作條件強(qiáng)力脫脂劑 3080g/L，氫氧化鈉 20g/L , 5070 C, 35min。酸洗除油除銹劑 3050mL/L, 工業(yè)硫酸 100150mL/L, 工業(yè)鹽酸 200300mL/L,室溫，2min。除蠟水 3050g/L , 6070C, 13min。脫脂劑 6080g/L , 607

15、0C, 6A/dm2, 35min。工業(yè)鹽酸 500700mL/L,室溫，1min。氰化亞銅 30g/L ,氰化鈉 45g/L，酒石酸鉀鈉 2040g/L，氫氧化鈉 810g/L , 4050C, 2.5A/dm2 , 12min。 硫酸銅 200g/L，硫酸 60g/L，氯離子 60mg/L, 25C, 35A/dm2。硫酸鎳 280g/L，氯化鎳 60g/L，硼酸 55g/L , 55C, pH4.2, 58A/dm2。脫脂劑150g/L，室溫,28min。脫脂劑 3080g/L , 60C, 510min。脫脂劑 50g/L , 60 C, 25A/dm2。78#青銅鹽 100g/L，氯

16、化銨 23g/L , 2050C, 2.53.0V , 12min。電解鈍化粉 70g/L , 2535C，波美度 79 Be, 12mi n。鉻酸酐 180g/L，三價(jià)鉻 13g/L，硫酸 0.9g/L , 70145mL/L, 38 C, 710A/dm2。焦亞硫酸鈉30g/L或亞硫酸氫鈉1030g/L，室溫，時(shí)間3s。氰化亞銅 2530g/L ,氰化鋅 59g/L ,氰化鈉 1520g/L，氯化銨 35g/L , 3640C, 2.55.0V , 2025min。 硫酸鎳75g/L，硫酸鋅37.5g/L，硫酸鎳銨45g/L，硫氰酸鈉15g/L，室溫，pH5, 0.050.20A/dm2。

17、硫酸鎳450g/L，氯化鎳60g/L，硼酸35g/L，沙劑（按說(shuō)明書(shū)添加），58 C, 8V, pH4.8 , 6min。硫酸5%（體積分?jǐn)?shù)），室溫，波美度12 Be, 58s。硫酸5%（體積分?jǐn)?shù)），室溫，12A/dm2, 25min。10 鋅合金件鍍層的退鍍工藝10.1化學(xué)法退除鎳、銅鍍層（配方I）特點(diǎn)：室溫下操作黃煙少，鋅合金件基體腐蝕少（操作得當(dāng)則基體不腐蝕）。退鍍液組成為 V（硫酸）：V（硝酸）：V（退鍍劑）=3 : 1 : 4。其中，退鍍劑為丁炔二醇水溶液，其配制方法如下：熱水中加入丁炔二醇2000g，溶解成25L 丁炔二醇水溶液，攪拌溶解即可，其中丁炔二醇質(zhì)量濃度為80g/L。配制

18、退鍍液時(shí)，先將硫酸倒入容器，在容器外通水冷卻，倒入硝酸，待溫度降低后，滴加退鍍劑（速度要慢，逐滴加入，防止沸騰）。退鍍時(shí)間視具體產(chǎn)品鍍層情況而試驗(yàn)決定，一般為24mi n。鋅合金退鍍后會(huì)產(chǎn)生一層黑膜，可采用退除黑膜洗白處理工藝。對(duì)于一般產(chǎn)品，除黑膜有以下方法：（1）洗白溶液用燒堿、氰化鈉各30g/L配制，在室溫下退除黑膜。（2）多數(shù)電鍍廠采用防染鹽 S及氰化鈉各7080g/L（鋼鐵件退鎳藥水），在室溫下浸洗，退除黑膜后即可進(jìn)入 電鍍程序。（3）防染鹽S50g/L+氰化鈉10g/L+硝酸1mL/L,室溫下處理 12min。防染鹽S可吸附零件表面的灰黑色粉膜，使表面呈現(xiàn)純潔的鋅合金;氰化鈉對(duì)鋅合金表面起活化作用；微量硝酸可促進(jìn)防染鹽 S的持續(xù)作用。對(duì)于要求高的產(chǎn)品，可拋光精飾一下再進(jìn)入電鍍程序。10.2化學(xué)法退除鎳鍍層和銅鍍層（配方II）退鍍液配方為1L濃硫酸+1.5L藥水+200300mL硝酸。室溫下處理 12min。其中藥水由700g 硫脲溶解于25L水中配制而成。配制退鍍液時(shí)，按比例先放藥水，然后緩慢加入硫酸， 最后緩慢加入硝酸（逐滴加入），嚴(yán)防沸騰。液面下降、 溶液減少時(shí)，應(yīng)加入預(yù)