鋅合金電鍍資料

1、鋅合金的主要成份是鋅，還有鋁。它們都是兩性金屬，化學(xué)穩(wěn)定性差，在空氣中容易氧化、變色腐蝕所以我們首先必須了解電鍍或涂裝鋅合金壓鑄件外表狀態(tài)的質(zhì)量控制鋅合金鑄件在設(shè)計(jì)其幾何形狀時(shí)，盡量防止盲孔深的凹部等結(jié)構(gòu)，因此，要求在零件設(shè)計(jì)時(shí)，在不 影響外觀和使用的部位，留出便于溶液、氣體流動(dòng)的排泄工藝孔。這樣不僅能很好地實(shí)施鍍覆，而且減輕了鍍液被污染的程度。1.2壓鑄件的模具設(shè)計(jì)和壓鑄工藝鋅合金壓鑄件外表是致密層，厚度約0.1 mm，內(nèi)部那么是疏松多孔結(jié)構(gòu)。在模具設(shè)計(jì)和采用壓鑄工藝時(shí)，盡量使工件外表光滑，減少裂紋、氣孔、冷隔縫隙、飛邊及毛刺等鑄造缺陷。為此，必須進(jìn)行機(jī)械清理，這時(shí)應(yīng)防止損傷外表致密層，以免

2、露出多孔的基體造成電鍍困難，并影響電鍍質(zhì)量。鋅合金壓鑄時(shí)常常使用脫模劑，對(duì)脫模劑的使用和去除應(yīng)給予一定的重視，它是影響鍍層結(jié)合力的因素之一。1.3工件的材質(zhì)選擇常用的鋅合金材料中用于電鍍的有2ZnAI 4-3、2ZnA1 4-1、2ZnAI 4-0.5、2ZnA14 使用最多的牌號(hào)為 ZnAI-925， ZnAI-903，但 ZnAI-903比 ZnAI-925更好。另外，在壓鑄時(shí)常用一局部回料，其比例應(yīng)控制在15%，最好不要超過(guò)20%。因回料中容易 摻雜其他(如硅)成分，影響鍍層的結(jié)合力。假設(shè)使用回料多的鑄件，電鍍時(shí)最好用氫氟酸活化。2、鍍前處理2.1毛坯檢驗(yàn)(1) 外觀：查看毛坯外表是否存

3、在裂紋、凸泡、劃傷、松孔等嚴(yán)重弊病。判斷這些弊病的程度，假設(shè)可以使用機(jī)械手段(磨光、拋光等)除去，可以增加打磨工序。(2) 材質(zhì)檢驗(yàn)：查閱鋅合金的牌號(hào)，了解使用回料的比例，測(cè)試壓鑄件的質(zhì)量，把工件放置 在100-110 C烘箱中保溫30min,查看外表有否凸泡。2.2外表的機(jī)械清理鋅合金壓鑄件外表存在著鑄造缺陷，必須進(jìn)行機(jī)械清理、磨光和拋光。(1) 較大工件須采用磨光及拋光除去外表缺陷。例如，除去毛刺、飛邊、模痕等。磨光的砂輪使用的砂粒一般應(yīng)大于220目，采用紅色拋光膏；新砂頭應(yīng)適當(dāng)?shù)菇?，布輪的直?0-400 mm，圓周速度視工件大小而定，通常為1100-2200 m/min。鋅合金磨光時(shí)不

4、要過(guò)度用 力，盡可能不要損傷外表的致密層，不要使工件變形。為了使工件外表光滑，還應(yīng)該進(jìn)行拋光口可選用白色拋光膏，拋光膏不要太少，以防局部過(guò)熱，出現(xiàn)密集細(xì)麻點(diǎn)。拋輪的大小和 圓周速度可參照磨光，拋光后最好用白粉拉一下，去除滯留的拋光膏，便于電鍍。2較小工件不便拋磨，可選擇滾磨或滾光處理。假設(shè)工件飛邊、瑕疵較多，應(yīng)先滾磨。磨料可選擇氧化鋁、花崗石、陶瓷、塑料顆粒，以及能除油及潤(rùn)滑的肥皂水、外表活性劑等。磨料及零件的裝載量為3/4-4/5 滾桶易變形工件多裝些,溶液均浸滿零件,磨料與零件比為1.52:1,滾桶的轉(zhuǎn)速6-12 r/min 。容易變形的零件轉(zhuǎn)速慢些。假設(shè)工件瑕疵很小，可以直接選用滾光。可

5、以用塑料顆粒、軟性谷殼、玉米棒之類，加上潤(rùn)滑劑打滾擦光。滾桶轉(zhuǎn)速為600 m/min 左右，時(shí)間視工件、磨料而定。有不少小件使用振動(dòng)磨光，拋光效果也十分理想。外表機(jī)械清理不但要除去表層瑕疵，而且又不能破壞外表的致密層。1除拋光膏拋光后應(yīng)盡早除去拋光膏，時(shí)間久了，拋光膏易硬化，不易除去。除拋光膏可將工件浸泡在60-70 C的濃硫酸中盡可能不摻水，使拋光膏被濃硫酸氧化去除。拋光膏的主要成份除了金屬氧化物MgO、 CaO、A1203、Fe203等之外，主要是硬脂酸、石蠟等，這些有機(jī) 物會(huì)被濃硫酸氧化。這種方法在規(guī)模不大的廠家應(yīng)用頗廣。工序關(guān)鍵是濃硫酸中不可摻進(jìn)水。摻進(jìn)水的濃硫酸對(duì)鋅合金產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕，

6、所以工件拋光后須干的入槽。比擬正規(guī)的除拋光膏是使用由有機(jī)溶劑、外表活性劑組成的冷脫劑、"除蠟劑"，假設(shè)配以超聲波，效果更佳。除油即使用有機(jī)溶劑除油，也應(yīng)進(jìn)行堿性除油。這是因?yàn)橛袡C(jī)溶劑滯留在工件上會(huì)給電鍍帶來(lái)不利影響。由于鋅合金的主要成份是鋅和鋁，它們都是兩性金屬，因此，堿性除油液的堿度不能太強(qiáng)。如果是浸漬除油，可選用下述配方。配方1:CH-3 脫脂劑 30-40g/L, 室溫或 30-50 C，1-5 min。*脫脂劑為本公司產(chǎn)品配方2:磷酸三鈉20-40g/L， 碳酸鈉20-30g/L，洗滌劑少量，50-60 C，3-6min。配方1比配方2的效果好。浸漬除油后大件吊鍍還

7、應(yīng)進(jìn)行電解除油。電解除油最正確選擇為先用陰極電解除油，再用陽(yáng)極電解除油。不要在同一槽中進(jìn)行陰/陽(yáng)極電解除油。使用陰極電解除油，時(shí)間10-15s工件上有均勻氣泡即可，氫氧化鈉可以增加溶液電導(dǎo)，防 止電壓過(guò)高刻蝕工件，首選配方1溫度不宜過(guò)低，否那么電壓會(huì)升高；溫度也不能過(guò)高，否那么 堿同基體的反響會(huì)加劇，從而腐蝕工件，50 -55 C為宜。使用陰極電解除油 ，在工件上析出 較多氫，氫有很好的復(fù)原作用活化其外表，原子氫結(jié)合成氫氣，沖擊工件外表，到達(dá)很好 除油目的。但是僅用陰極電解除油，由于鍍液使用時(shí)間一長(zhǎng)會(huì)被污染，金屬離子會(huì)沉積在工件外表，造成鍍層發(fā)花、結(jié)合力不良等弊病。這時(shí)假設(shè)再用陽(yáng)極電解除油，工

8、件外表有一剝離(溶解)過(guò)程，工件就會(huì)暴露出活性好的基體外表。即使有輕微的氧化(陽(yáng)極產(chǎn)生02會(huì)氧化工件),在后道酸洗時(shí)會(huì)被除去的。如果只使用陰極電解去油，那么應(yīng)該經(jīng)常更新溶液，盡可能維護(hù)好，要防止極桿上的銅綠污染 溶液。如僅使用陽(yáng)極電解去油也是可以的。只要保證在陰極電解去油前油污已經(jīng)除清，進(jìn)行陽(yáng)極電解去油僅為了剝離污染層。3.4活化除油后的工件經(jīng)過(guò)清洗，必須進(jìn)行活化才能電鍍。活化可采用以下配方：(1) HF(40%)5-20g/L，(2) H2S04(98%)15-75g/L，(3) HCI(37%)10-20g/L， 室溫，3-6s，以析出氫氣后再延長(zhǎng)1-2s為宜?；罨浞降倪x擇，視鋅合金的牌

9、號(hào)或回料使用的比例而定?；亓陷^多的，使用氫氟酸型活化因?yàn)?回料中時(shí)常會(huì)帶入硅雜質(zhì)。氫氟酸屬于弱酸，對(duì)基體的腐蝕速率也比擬小。預(yù)鍍前進(jìn)行預(yù)浸處理，采用預(yù)浸更有利于保證鍍層結(jié)合力。(1) 如果氰化物預(yù)鍍銅(或氰化物預(yù)鍍黃銅)應(yīng)在5-10g/L氰化鈉溶液中預(yù)浸，不要清洗，直接 入槽預(yù)鍍。(2) 如果用檸檬酸鹽中性鎳預(yù)鍍，應(yīng)在30-40g/L的檸檬酸溶液中預(yù)浸，不清洗，直接人槽預(yù)鍍。4、工藝流程4.1拋光件毛坯檢驗(yàn)t打磨t拋光t除拋光膏t超聲波除蠟、除油t化學(xué)除油t陰極電解除油t陽(yáng)極電解除油t活化t預(yù)浸t預(yù)鍍4.2不拋光小件毛坯檢驗(yàn)T化學(xué)除油T滾磨及滾光T化學(xué)除油T活化T預(yù)浸T預(yù)鍍4.3預(yù)鍍工序說(shuō)明預(yù)

10、鍍工序通常采用氰化物預(yù)鍍銅，后續(xù)工序假設(shè)采用焦磷酸鹽鍍銅，那么可增加銅層厚度，而且銅層致 密，深鍍能力好，鍍液本身近中性，工件電鍍時(shí)間長(zhǎng)些也不致于被溶液腐蝕。同時(shí)多一道焦磷酸鹽鍍銅工藝，還可以防止氰化物鍍銅液清洗不良而對(duì)后道酸銅、亮鎳帶來(lái)的污染。隨著氰化物鍍銅光亮劑的開(kāi)展 ，完全可以省去焦磷酸鹽鍍銅工序，可經(jīng)常更換氰化物鍍銅后的清洗槽、活化槽，以防止其對(duì)后道工序的影響。因此，可縮短工藝流程，降低本錢。另外，也有使用預(yù)鍍中性鎳的。因電流密度較小，要鍍到一定厚度的時(shí)間較長(zhǎng) ，所以目前較少使用。使用預(yù)鍍黃銅的，其鍍層復(fù)蓋力好，有少量基體腐蝕不影響鍍液 ，但電流密度小，鍍到一定 厚度的時(shí)間較長(zhǎng)。5、工

11、藝中考前須知5.1氰化物預(yù)鍍銅CuCN/(gL-1)35-50NaCN/(gL-1)50-70NaOH/(gL-1)1-3KNaC4H406 4H2O/(gL-1)30-40CH-L3 光亮劑 /(mL L-1)5-7CH-L4/(mL L-1)5Jk/(A dm-2)陽(yáng)極電解銅過(guò)濾建議使用(1) 氰化亞銅的濃度不宜很高。銅離子濃度過(guò)高不僅帶出損耗大，而且鍍層容易粗糙，雖然容易鍍厚，但不一定孔隙小。如果濃度過(guò)低，不利于銅層的迅速?gòu)?fù)蓋，不利于加厚銅層。(2) 游離CN-的提高，雖然有利于光亮作用，但不利于銅的迅速?gòu)?fù)蓋。(3) 少量氫氧化鈉有利于提高溶液電導(dǎo)，并不會(huì)腐蝕工件，建議添加。 酒石酸鉀鈉

12、有利于陽(yáng)極溶解，提高溶液電導(dǎo)；使用陽(yáng)極袋時(shí)，那么更需要添加。酒石酸鉀鈉的添加可以取代"諾切鹽。(6) CH-L3、CH-L4組合光亮劑系本公司產(chǎn)品,能使銅層光亮,致密、細(xì)微。其消耗量CH-L為100 mL/kA h; CH-L4為250 - 300 mL/kA h該產(chǎn)品使用溫度較低，銅離子濃度要求較低,是目前比擬滿意的光亮劑。銅層致密，孔隙少是最關(guān)鍵的，因此，銅層厚度通常為5訶，其目的是盡可能完全復(fù)蓋基體；同時(shí)復(fù)蓋層根本上要沒(méi)有孔隙，使基體不置換后道工序中的銅或鎳離子。為此有的廠家根據(jù)多年的實(shí)踐，將鍍銅的鋅合金鑄件浸泡在濃鹽酸中，1min沒(méi)有氣體冒出為標(biāo)準(zhǔn)，這是很有參考價(jià)值的方法。5

13、.2電鍍中性鎳NiS04 6H2O/(gL-1)100-120NaCI/(g L-1)12-16H3B03/(g L-1)30-35Na3C6H5072H20/(gL-1)120-150pH值Jk/(A dm-2 )陰極移動(dòng)采用電鍍中性鎳優(yōu)點(diǎn)是，pH值近中性，對(duì)工件腐蝕很少，即使有少量Zn2+溶解，因檸檬酸鈉會(huì) 隱藏Zn2+,不影響鍍層;不含銅鍍層,有利于產(chǎn)品做 CASS測(cè)試,符合汽車行業(yè)要求。缺點(diǎn)是鎳比擬貴、本錢高，該工藝的電流密度小，鍍到一定厚度的生產(chǎn)用時(shí)較長(zhǎng) ，廢水中含檸檬酸根，廢水處理達(dá)標(biāo)比擬困難。目前使用的廠家比擬少。如果工件的形狀比擬簡(jiǎn)單，使用這工藝，可以簡(jiǎn)化電鍍工序。5.3酸性光

14、亮鍍銅CuS04 5H20/(gL-1)170-210H2SO4/(g L-1)60-80Cl-/(mg L-1)40-120Jk/(A dm-2)1-6陽(yáng)極含磷銅陽(yáng)極攪拌空氣攪拌循環(huán)過(guò)濾/次h-1>5陰極面積與陽(yáng)極面積比1:2酸性光亮鍍銅需要少量Cl-,適量的Cl-可以提高鍍層的光亮度和整平性，并能降低鍍層應(yīng)力。鋅合金鑄件電鍍的酸性光亮鍍銅液，由于溶液的腐蝕及雙性電極現(xiàn)象 ，工件的墜落，都會(huì)有鋅的溶解。鋅離子會(huì)降低Cl-的有效濃度，鋅離子的過(guò)多積累，會(huì)造成光亮范圍變窄，因此,要注意監(jiān)測(cè)鋅濃度，定時(shí)按工藝補(bǔ)充。另外，使用鋅粉除去過(guò)量 Cl-的方法是不恰當(dāng)?shù)?最好使用本公司的 CH-W 特

15、效除氯劑，不致 于造成Zn2+積累的負(fù)面影響。本公司GC-668酸銅光亮劑適應(yīng) Cl-濃度的范圍較寬，工藝要求在 20-120 mg/L。5.4鍍光亮鎳NiS04 6H20/(g L -1)250-270NiC12 6H20/(gL-1)50-60H3B03/(gL-1)40-45pH值Jk/(A dm-2)2-6陽(yáng)極電解鎳攪拌空氣攪拌或陰極移動(dòng)鋅合金電鍍的光亮鍍鎳溶液，由于與酸性光亮鍍銅相同的原因 ，鋅離子會(huì)逐漸積累。光亮鍍 鎳中鋅離子濃度的允許范圍在20-100mg/L, 過(guò)多的Zn2+會(huì)使低電流密度區(qū)灰黑，呈條紋狀。除去過(guò)量的Zn2+可采用以下方法(1) 電解法，在O.2-0.3 A/dm2下電解，這樣會(huì)損失局部鎳。(2) 使用除鋅水，雖然行之有效，但是除鋅水的過(guò)量及產(chǎn)物的積累會(huì)使鎳層發(fā)霧，尤其在后道套鉻時(shí)更容易呈現(xiàn)出來(lái)。去除過(guò)量除鋅水及其產(chǎn)物的有效方法是使用活性炭吸附。這種方法還可以在不影響生產(chǎn)的情況下完成。5.5鍍鉻使用添加劑或稀土的，或標(biāo)準(zhǔn)鍍鉻液都可以使用，不再詳述。鋅離子在一般鍍鉻溶液中的允許范圍 20 mg/L,在含氟元素類的鍍鉻液中允許范圍達(dá) 40mg /L，在低濃度鍍鉻液中允許 Zn2+的濃度比正常標(biāo)準(zhǔn)鍍鉻液的要更低些。過(guò)高Z