鋁合金電鍍知識

1、-. z.在各種金屬產(chǎn)量中，我國鋁產(chǎn)量僅次于鋼鐵，我國又是世界上電解鋁的生產(chǎn)大國。鋁及其合金具有比強度高、導(dǎo)熱、導(dǎo)電性好，以及可塑性和易成型等優(yōu)點，已廣泛應(yīng)用于各行業(yè)。隨著市場銅、鋅金屬的漲價，五金行業(yè)原以鋅、銅為基材的產(chǎn)品利潤已減少很多，而鋁的價格上漲較緩慢，更由于鋁及其合金的密度小鋁的密度為2.7g/cm3，與其它常用金屬相比，同樣重量的材料可多制造約三倍的零部件。很多廠家都在準備用鋁合金基材代替銅、鋅基材，但是鋁合金本身易形成天然氧化膜，造成電鍍的頭號難題！筆者從事鋁合金電鍍幾年來，略有心得，愿拋磚引玉，共同研究，不正之處敬請指正。2、鋁合金前處理2.1 鋁合金基材鋁合金成型方法很多，目

2、前大多是壓鑄和擠壓成型；壓鑄的鋁合金，多數(shù)為鋁硅合金，由于鋁跟硅的熔點、比重以及凝固點的不一致鋁的原子量26.98，硅的原子量28.09，在鋁硅合金壓鑄過程當中容易造成偏折現(xiàn)象，產(chǎn)生富鋁富硅態(tài)，這在大的平面壓鑄件表現(xiàn)更為突出，造成電鍍處理的更加困難；金屬鋁的化學性質(zhì)比擬活潑，與氧的親合力較強，在大氣中極易在其外表生成一層氧化膜，甚至此氧化膜剛除去又會迅速重新生成新的氧化膜，嚴重影響鍍層與基體鋁的結(jié)合力；鋁的電極電位較負，約-1.67v，很易失去電子，在電解液中能與多種金屬離子立即發(fā)生置換反響，形成接觸層，此種鍍層疏松粗糙，嚴重影響鍍層結(jié)合力；鋁的膨脹系統(tǒng)比許多金屬鍍層大，當溫度差異變化大時，由

3、于基體與鍍層的膨脹系數(shù)不一致，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而破壞鍍層；鑄鋁件有砂眼、鑄孔、氣泡等，電鍍中易殘留槽液和氫氣，引起化學和電化學腐蝕，產(chǎn)生鍍層起泡和脫落。目前各廠家用于壓鑄的鋁合金牌號雜亂，其它金屬雜質(zhì)和硅含量都不一樣，造成后道電鍍處理的難上加難。電鍍專業(yè)術(shù)語內(nèi)容：1 電鍍常識外表處理的根本過程大致分為三個階段：前處理，中間處理和后處理。1.1前處理零件在處理之前，程度不同地存在著毛刺和油污，有的嚴重腐蝕，給中間處理帶來很大困難，給化學或電化學過程增加額外阻力，有時甚至使零件局部或整個外表不能獲得鍍層或膜層，還會污染電解液，影響外表處理層的質(zhì)量。包括除油、浸蝕，磨光、拋光、滾光、吹砂、局部保護、裝掛

4、、加輔助電極等。1.2 中間處理是賦予零件各種預(yù)期性能的主要階段，是外表處理的核心，外表處理質(zhì)量的好壞主要取決于這一階段的處理。1.3 后處理是對膜層和鍍層的輔助處理。2 電鍍過程中的根本術(shù)語2.1 分散能力在特定條件下，一定溶液使電極通常是陰極鍍層分布比初次電流分布所獲得的結(jié)果更為均勻的能力。亦稱均鍍能力。2.2 覆蓋能力鍍液在特定條件下凹槽或深孔處沉積金屬的能力。亦稱深鍍能力。2.3 陽極能夠承受反響物所給出電子的電極，即發(fā)生氧化反響的電極。2.4 不溶性陽極在電流通過時，不發(fā)生陽極溶解反響的電極。2.5 陰極反響于其上獲得電子的電極，即發(fā)生復(fù)原反響的電極。2.6 電流密度單位面積電極上通

5、過的電流強度，通常以 A/dm2 表示。2.7 電流密度*圍能獲得合格鍍層的電流密度區(qū)間。2.8 電流效率電極上通過單位電量時，其一反響形成之產(chǎn)物的實際重量與其電化當量之比，通常以百分數(shù)表示。2.9 陰極性鍍層電極電位的代數(shù)值比基體金屬大的金屬鍍層。2.10 陽極性鍍層電極電位的代數(shù)值比基體金屬小的金屬鍍層。2.11 陽極泥在電流作用下陽極溶解后的殘留物。2.12 沉積速度單位時間內(nèi)零件外表沉積出金屬的厚度。2.13 初次電流分布在電極極化不存在時，電流在電極外表上的分布。2.14 活化使金屬外表鈍化狀態(tài)消失的作用。2.15 鈍化在一定環(huán)境下使金屬外表正常溶解反響受到嚴重阻礙，并在比擬寬的電極

6、電位*圍內(nèi)使金屬溶解反響速度降到很低的作用。2.16 氫脆由于浸蝕，除油或電鍍等過程中金屬或合金吸收氫原子而引起的脆性。2.17 PH 值氫離子活度 aH+ 的常用對數(shù)的負值。2.18 基體材料能在其上沉積金屬或形成膜層的材料。2.19 輔助陰極為了消除被鍍制件上*些部位由于電力線過于集中而出現(xiàn)的毛刺和燒焦等毛病，在該部位附近另加*種形狀的陰極，用以消耗局部電流，這種附加的陰極就是輔助陰極。2.20 輔助陽極除了在電鍍中正常需用的陽極以外，為了改善被鍍制件外表上的電流分布而使用的輔加陽極。2.21 電解使電流通過電解質(zhì)溶液而在陽極，陰極引起氧化復(fù)原反響的過程。2.22 極化當電流通過電極時，電

7、極電位發(fā)生偏離平衡電位的現(xiàn)象。2.23 皂化反響油脂在堿性條件下的水解反響。2.24 陰極極化直流電通過電極時，陰極電位偏離平衡電位向負的方向移動的現(xiàn)象。2.25 槽電壓電解時，電解槽兩極之間的總電位差。3 鍍覆方法術(shù)語3.1 化學鈍化將制件放在含有氧化劑的溶液中處理，使外表形成一層很薄的鈍態(tài)保護膜的過程。3.2 化學氧化通過化學處理使金屬外表形成氧化膜的過程。3.3 電化學氧化在一定電解液中以金屬制件為陽極，經(jīng)電解，于制件外表形成一層具有防護性，裝飾性或其它功能氧化膜的過程。3.4 電鍍利用電解原理，使金屬或合金沉積在制件外表，形成均勻、致密、結(jié)合力良好的金屬層的過程。3.5 轉(zhuǎn)化膜對金屬進

8、展化學或電化學處理所形成的含有該金屬之化合物的外表膜層。3.6 鋼鐵發(fā)藍鋼鐵化學氧化將鋼鐵制件在空氣中加熱或浸入氧化性的溶液中，使之于外表形成通常為藍黑色的薄氧化膜的過程。3.7 沖擊電流電流過程中通過的瞬時大電流。3.8 光亮電鍍在適當條件下，從鍍槽中直接得到具有光澤鍍層的電鍍。3.9 合金電鍍在電流作用下，使兩種或兩種以上金屬也包括非金屬元素共沉積的過程。3.10 多層電鍍在同一基體上先后沉積上幾層性質(zhì)或材料不同的金屬層的電鍍。3.11 沖擊鍍在特定的溶液中以高的電流密度，短時間電沉積出金屬薄層，以改善隨后沉積鍍層與基體間結(jié)合力的方法。3.12磷化在鋼鐵制件外表上形成一層不溶解的磷酸鹽保護

9、膜的處理過程。3.13 熱抗散加熱處理鍍件，使基體金屬和沉積金屬一種或多種擴散形成合金的過程。4 鍍前處理和鍍后處理術(shù)語4.1 化學除油在堿性溶液中借助皂化作用和乳化作用去除制件外表油污的過程。4.2 電解除油在含堿溶液中，以制件作為陽極或陰極，在電流作用下，去除制件外表油污的過程。4.3 出光在溶液中短時間浸泡，使金屬形成光亮外表的過程。4.4 機械拋光借助于高速旋轉(zhuǎn)的抹有拋光膏的拋光輪，以提高金屬制件外表光亮度的機械加工過程。4.5 有機溶劑除油利用有機溶劑去除制件外表油污的過程。4.6 除氫將金屬制件在一定溫度下加熱處理或采用其它方法，以驅(qū)除在電鍍生產(chǎn)過程中金屬內(nèi)部吸收氫的過程。4.7

10、退鍍將制件外表鍍層退除的過程。4.8 弱浸蝕電鍍前，在一定組成溶液中除去金屬制件外表極薄的氧化膜，并使外表活化的過程。4.9 強浸蝕將金屬制件浸在較高濃度和一定溫度的浸蝕溶液中，以除去金屬制件外表上氧化物和銹蝕物的過程。4.10 鍍前處理為使制件材質(zhì)暴露出真實外表，消除內(nèi)應(yīng)力及其它特殊目的所需，除去油污、氧化物及內(nèi)應(yīng)力等種種前置技術(shù)處理。4.11 鍍后處理為使鍍件增強防護性能，提高裝飾性能及其它特殊目的而進展的諸如鈍化、熱熔、封閉和除氫等處理。5 材料和設(shè)備術(shù)語5.1 陽極袋用棉布或化纖織物制成的套在陽極上，以防止陽極泥渣進入溶液用的袋子。5.2 光亮劑為獲得光亮鍍層在電解液中所使用的添加劑。

11、5.3 阻化劑能夠減緩化學反響或電化學反響速度的物質(zhì)。5.4 外表活性劑在添加量很低的情況下也能顯著降低界面*力的物質(zhì)。5.5 乳化劑能降低互不相溶的液體間的界面*力，使之形成乳濁液的物質(zhì)。5.6 絡(luò)合劑能與金屬離子或含有金屬離子的化合物結(jié)合而形成絡(luò)合物的物質(zhì)。5.7 絕緣層涂于電極或掛具的*一局部，使該部位外表不導(dǎo)電的材料層。5.8 掛具夾具用來懸掛零件，以便于將零件放于槽中進展電鍍或其他處理的工具。5.9 潤濕劑能降低制件與溶液間的界面*力，使制件外表容易被潤濕的物質(zhì)。5.10添加劑在溶液中含有的能改良溶液電化學性能或改善鍍層質(zhì)量的少量添加物。5.11 緩沖劑能夠使溶液PH值在一定*圍內(nèi)維

12、持根本恒定的物質(zhì)。5.12 移動陰極采用機械裝置使被鍍制件與極杠一起作周期性往復(fù)運動的陰極。6 測試和檢驗相關(guān)術(shù)語6.1 不連續(xù)水膜通常用于外表被污染所引起的不均勻潤濕性，使外表上的水膜變的不連續(xù)。6.2 孔隙率單位面積上針孔的個數(shù)。6.3 針孔從鍍層外表直至底層覆蓋層或基體金屬的微小孔道，它是由于陰極外表上的*些點的電沉積過程受到障礙，使該處不能沉積鍍層，而周圍的鍍層卻不斷加厚所造成。6.4 變色由于腐蝕而引起的金屬或鍍層外表色澤的變化(如發(fā)暗、失色等)。6.5 結(jié)合力鍍層與基體材料結(jié)合的強度。6.6 起皮鍍層成片狀脫離基體材料的現(xiàn)象。6.7 剝離*些原因例如不均勻的熱膨脹或收縮引起的外表鍍

13、層的破碎或脫落。6.8 桔皮類似于桔皮波紋狀的外表處理層。6.9 海綿狀鍍層在電鍍過程中形成的與基體材料結(jié)合不結(jié)實的疏松多孔的沉積物。6.10 燒焦鍍層在過高電流下形成的顏色黑暗、粗糙、松散等質(zhì)量不佳的沉積物，其中常含有氧化物或其他雜質(zhì)。6.11 麻點在電鍍或腐蝕中，與金屬外表上形成的小坑或小孔。6.12 粗糙在電鍍過程中，由于種種原因造成的鍍層粗糙不光滑的現(xiàn)象。6.13 鍍層釬焊性鍍層外表被熔融焊料潤濕的能力。典型通用產(chǎn)品的電鍍工藝內(nèi)容：1. 鎖具、燈飾與裝飾五金的電鍍鎖具、燈飾、裝飾五金的電鍍加工約有4050%出口美國、西歐等地，高檔鎖具的電鍍加工過去幾乎被*小欖，以固力、華鋒的大企制鎖企

14、業(yè)和*的高檔鎖具、燈飾、裝飾五金電鍍所包攬?，F(xiàn)在*的*、*；*等地都有高檔加工。*的永康上升最快，今年9月的國際五金博覽會又將形成新一輪五金新產(chǎn)品的開發(fā)。經(jīng)濟興旺地區(qū)、沿海地區(qū)，對國際市場電鍍加工的需求了解快，反響快，因此對新鍍種、新工藝承受快、實踐也快，各種槍黑色、珍珠黑的合金，多類粒度的沙面鎳、多種色調(diào)的電鍍應(yīng)用十分流行。鎖具、燈飾、裝飾五金件的基材大多為鋅合金、鋼鐵件和銅件典型電鍍工藝如下：一、鋅基合金壓鑄件拋光三氯乙烯除脂上掛化學除油水洗超聲波清洗水洗電解除油水洗酸鹽活化水洗預(yù)鍍堿銅回收水洗H2SO4中和水洗焦磷酸鹽鍍銅回收水洗H2SO4活化水洗酸性光亮銅回收水洗a)、或其他b到ea)

15、 鍍黑鎳或槍黑水洗枯燥拉絲噴漆紅古銅b) 鍍光亮鎳回收水洗鍍鉻回收水洗枯燥c) 仿金回收水洗枯燥噴漆枯燥d) 仿金回收水洗鍍黑鎳水洗枯燥拉絲噴漆枯燥青古銅e) 鍍珍珠鎳水洗鍍鉻回收水洗枯燥二、鋼鐵件銅件拋光超聲波清洗上掛化學除油陰極電解除油陽極電解除油水洗鹽酸活化水洗預(yù)鍍堿銅回收水洗H2SO4中和水洗酸性光亮銅回收水洗H2SO4活化水洗紅古銅、鍍鉻、仿金、青古銅、珍珠鎳工藝與鋅基合金件一樣2. 摩托車、汽車配件與鋼制家俱的電鍍眾所周知，*及周邊地區(qū)是我國摩托車生產(chǎn)基地，此外*的溫嶺、*、*等地都有相當?shù)募庸ひ?guī)模，*地區(qū)高要實力摩托車配件廠規(guī)模很大，從化一帶電鍍摩托車另部件工廠很多，鋼制家俱廠的

16、電鍍分布在*北部的花山，它們的基材都是鋼鐵，都采用多層電鍍工藝，對外觀、耐蝕性都有很高要求。典型工藝如下：拋光上掛陰極電解除油水洗酸電解水洗陽極電解除油水洗H2SO4活化水洗鍍半光亮鎳全光亮鎳回收水洗3鍍鉻回收清洗3下掛枯燥摩托車零件厚度要求：Ni 20m以上，Cr 0.25m防腐要求：CASS試驗，連續(xù)噴霧16小時，達7級家具要求與摩托車零件一樣，N i層總厚度大約16-22m電位差：半光亮鎳與全光鎳之間的電位差為125140mv3. 衛(wèi)生潔具配件的電鍍*開平是潔具的電鍍中心，此外*、*、*一帶臺資工廠都是高檔潔具配件電鍍加工地區(qū)，潔具基材大多以鋅合金為主，研磨十分講究，要求鍍層光亮度、整平

17、性都很高。還有一局部潔具是黃銅基材，電鍍工藝與鋅合金一樣只是不需要鍍焦磷酸銅典型工藝如下：鋅合金件：拋光三氯乙烯除脂上掛化學除油水洗超聲波清洗水洗電解除油水洗酸鹽活化水洗預(yù)鍍堿銅回收水洗H2SO4中和水洗焦磷酸鍍銅回收水洗H2SO4活化水洗酸性光亮銅回收水洗枯燥下掛拋光除臘水洗鍍堿銅回收水洗H2SO4中和水洗鍍光亮鎳有些要求高，也用多層Ni回收水洗3鍍鉻回收水洗3枯燥厚度要求：Cu 2025m Ni 1215m Cr 0.250.3m中性鹽霧 96小時以上。4. 電池殼的電鍍由于堿性鋅錳電池與NiMH可充電池大量應(yīng)用，除了我們自己的電池生產(chǎn)量不斷擴大外，美國的金霸王、日本的東芝、松下都在國內(nèi)大量生產(chǎn)這些電池，因此對AA、AAA電池殼的需求增多，因此電池殼的電鍍工藝和專用設(shè)備又是另一個電鍍界的熱門話題，它要求滾鍍鎳光亮劑具有特別好的低DK區(qū)走位性能和后處理防銹性能。電池殼電鍍的技術(shù)指標如下：1) 電池殼外壁鍍層厚度2.01.0m，內(nèi)壁厚度0.3m；2) 電池殼的外壁光亮，內(nèi)壁白亮；3) 鍍層耐蝕性，中性鹽霧大于8級；4) 工藝穩(wěn)定，成品率大于99.