现代汽车应用中的电镀技术.doc

现代汽车应用中的电镀技术 电镀漆车实际是用电镀涂层来代替金属漆或磁性漆的一种工艺。学名叫真空镀，属于物理电镀，环保。先将汽车要涂漆的外观件放在真空镀炉中作为靶材，将金属蒸发为气体状态后轰击靶材。镀层厚度在纳米级别。镀层可以是贵金属，或其他有颜色的金属。也可以是铬。 工艺流程:装滚桶电化学除油热水洗冷水洗酸浸蚀水洗活化滚镀锌铁合金空槽甩去带出液清洗清洗出滚桶人钝化桶清洗出光清洗钝化热封闭甩干烘干 1、镀前处理 (1)电化学除油 (2)酸浸蚀 HCL500 mL/L，添加剂40一50MLL/L，水450-460 mL/L,室温min2一5 特点:酸度低、无酸雾、不污染环境，效果好，既去锈又能轻度除油，成本还低于酸洗。 (3)活化 HCI ( A K) 10一20ml/L，余为水，室温2一3 min 特点:既可除去滚镀件人槽前的浮锈，保证基体与镀层结合力良好，又能稳定溶液pH值. 2、滚镀 (1)配方组成 Zncl2 40一70 g/L, kci或NaCI(精制盐)180-230 g/L,FPSO4- 7 H2O5一12g/L, ZF-A开缸剂15一20 mL/L,ZF光亮剂6一12 mL/L, ZF-B调整剂5一10 mL/L, pH 3.5-5.5 -60 , 100一300 A/捅，Zn , Fe阳极之比为(10-12):1.滚镀不用纯铁阳极，滚桶转速8一10 r/nvn,镀层含铁量0.2%一0.8%. (2)溶液配制 先将ZnCL2与KCI用1/2体积水溶解，分别加入锌粉与粉状活性炭各1g/L，处理过滤人槽;以试剂盐酸调pH至4;用水溶解味氏氏，加人装有以10倍水溶解的FeSO4溶液容器内，溶液立即浑浊，静置到清澈透明无色时加人,以1一2倍水(夏秋冷水，冬春热水)稀释ZF-A开缸剂和ZF光亮#n，以3倍水稀释ZF-B调整剂加人;补加水至所需体积，搅拌均匀，电解4h试镀. 3、后处理 镀锌层经硝酸出光可提高镀层光亮度，锌铁合金的硝酸出光。目的在于去除镀层表面极薄的杂质膜，使光亮镀层更清亮，确保镀层与钝化膜的良好结合力.本钝化工艺可获得银白、蓝白、彩色、军绿到黑色等外观钝化膜铬盐含量很低，铬盐为0.5一5g/L，钝化后无需清洗。不环境污染。 影响汽车电镀的因素 1、主盐 ZnCl2是主盐，含量可在较大范围内变化由于液温随气温变化影响阳极正常溶解，夏秋溶解较快，取下限(40一50g/L)，冬春阳极溶解慢，取上限(55一70g/L)主盐含量低，浓差极化大，能提高阴极极化度，使镀层结晶细致，分散能力与深镀能力好;过低也会影响分散与深镀能力ZnCL2含量高，沉积速度快，光亮度好，但分散能力差，低电流密度区(如标准件罗纹处)发雾、发灭。 2、导电盐 本自动线导电盐是KCl。含量高，导电性好，分散能力得到改善，镀液稳定;含量过高，镀液易浑浊，影响电镀质量一出现此情况，适量补加新鲜水，溶液恢复清澈:低于下限，导电性差，分散能力、深镀能力下降，低区如螺钉罗纹处雾、发灰。 3、稳定剂 C6H8O6,是铁的稳定剂，用量少效果显着，由于C6H8O6含有微量糠醛杂质，含量高于上限，蓄积到一定值时，会使镀层与基体结合力不良;低于下限，稳定效果差，影响电镀质量。 4、 pH值 pH值在4一5最佳，此时溶液稳定，镀层铁含量为0.2%-0.8 % ,镀层细致光亮pH值高于5.5,氢耗大，溶液趋向碱化，生成氢氧化物吸咐于电极表面形成薄膜，抑制锌沉积，铁沉积加快，镀层铁含量增多,轻则镀层粗糙，重则溶液挥发，沉积速度慢而且镀层灰暗pH值低于3.5,溶液酸度大，阳极溶解快，导致主盐比例失调，添加剂分解，溶解浑浊，滚镀质量受影响试验及生产均表明，不同pH值得到的镀层彩钝色泽有差异:pH上下限的色泽接近，棕色加深，彩色偏淡;pH 4一5，彩虹色泽为最佳:因此pH值控制在4一5至关重要。 5、阴极电流密度 以桶计算电流密度是滚镀的传统方法，比较笼统，实际上滚镀零件的总面积大于导电面积，因此导电面积应根据滚桶形状和装载量计算。如果观察既无滚桶眼子，镀层高低区光亮度又均匀一致，表明设定的电流恰到好处，电镀中也不需修正，镀液稳定，性能正常。 电镀技术在现代汽车的应用 活塞、活塞环、连杆 活塞、活塞环、连杆是汽车发动机三人运动部件，其摩擦损失约占发动机全部损失的40-50%。减轻活塞、活塞环、连杆的重量，改善其摩擦环境，对降低发动机振动、噪片、减少油耗都有巨大的意义。以往的活塞不进行任何表面处理或只是进行化学浸锡(形成初期磨合层):活塞环采用镀铬、磷化:连杆只有连相一螺杜进行氧化处理;连杆上的轴瓦采用电镀Pb-Sn二元合金及电镀Sn处理。这些电镀层已不能满足现代发动机高速、高功率化、紧凑化及ECR技术发展的需要。 轴瓦 为了防止镀层中的Sn向从体热扩散形成脆性相，在大功率发动机的轴瓦上，需要在从体上加镀一层镍栅，采用电镀Pb-Sn-Cu元合金代替Pb-Sn二元合金镀层。 进、排气阀 进、排气阀的摩擦损失约站发动机能量损失的2%。减少损失的措施:缩小进、排气阀的结构尺寸，使用轻质材料口例如采用钦合金代普耐热钢。工作在750高温下，又有发动机排出气体中鳞屑的摩探，钦质排气阀会发生激烈的氧化，必须进行表面处钾，通常采用喷钼、盐浴炉渗氮处理。最近引人注月的处理方法为等离了体渗炭处理，该工艺对环境影响小，表面 形成的TiC硬化层比耐热钢盐浴炉处理的渗辙层深50m,硬度达到HV700.耐氧化、耐磨性，耐热钢气阀一样，处理成本比盐浴炉处理贵一些。 排气筒、消音器 安装在汽车底盘部位的排气系统既受到路面泥浆、砂石的冲击等环境腐蚀，又要经受400以上高温废气的冲刷和氧化腐蚀，工作环境十分恶劣。排气系统的材料多选用不锈钢、热镀铝板。在工作使用过程，镀铝板经常发生镀层发黑、锈蚀现象口整车耐蚀试验40个循环有5级腐蚀发生，耐蚀性不及不锈钢。热镀铝l中加入硅元索，可抑制铁铝合金层的生长，改善加工性能。热镀铝板的使用寿命，与镀层的厚度、成型工艺、工作温度有关。 减震器连杆 过去减振器连杆采用电镀酋通硬铬工艺，耐蚀性不能满足要求。日前作遍采用HEEF25微裂纹镀铬工艺，镀层厚度有205;与10l3规格，一般要求裂纹数400一600条/厘米，对保证减振器连杆耐