铝合金新电镀工艺

铝合金新电镀工艺铝合金新电镀工艺 1 前言 随着科学技术的迅速发展 铝合金应用范围日益扩大 目前已被广 泛地应用在飞机 汽车 摩托车 仪器仪表及电影机械工业上 铝 合金不仅具有优良的强度及刚性 而且复杂几何形状零件的压铸可一 次成型 实现了无切削加工 工艺简单 生产效率高 我们采用铝合金 压铸件先镀光亮镍 再镀一层枪黑色的电镀工艺 既节约成本 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能力 铝合金电镀与普通电镀工艺有一定区别 由于铝合金是一种比较活泼 的金属 还原 置换能力强 给电镀工艺带来不少困难 一般都采用浸 锌方法来作预处理 最近几年 国内外电镀科技工作者开发了许多铝 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 H S F 液 铝合金电镀工艺更为简单 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 机械抛光轮要柔软 而有一定弹性 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 一般采用汽油 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 为了除去零件表面轻微油脂和 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 严格控制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 L OP 10 乳化剂 0 5 1mL L 温度 75 85 时间 30 60s 2 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 为了彻底 除去这层膜 必须在以下混合酸中处理 HNO33 份 HF1 份 水少量 温度室温 时间 20 40s 2 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 H S F 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 40s 3 电镀中间层中间层一般采用普通光亮镀镍溶液配方及工艺条 件 硫酸镍 NiSO4 7H2O 250g L 氯化镍 NiCl2 6H2O 60g L 硼酸 H3BO3 40g L 十二烷基硫酸钠 0 05 01g L 光亮剂适当 pH4 45 温度 52 55 阴极电流密度 25 4A dm2 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 H S F 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 我们选择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 L H S F 2 添加剂 5 15g L 氨水或乙二胺 5 10mL L pH8 9 T45 55 t1 3 Dk0 5 1 5A dm2 阳极镍板 阴极移动需要 4 2 镀液配制 把计算量的氯化亚锡 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慢慢加至焦磷酸钾 溶液中 再搅拌 15min 左右 若有混浊 还要继续加温搅拌直至全部澄 清 加入计算量的添加剂 用水溶解时加少量 NaOH 将计算量氨水加入 加水至所需容积 搅拌均匀 测量并调整 pH 至 8 9 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 它是提供锡离子的主盐 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围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 该镀液不允许加入双氧水等氧化剂 也不允许用空气搅拌 只 能采用阴极移动 4 3 2 氯化镍 它是提供镍离子的主盐 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 它是镍离子 锡离子的络合剂 焦磷酸钾除了络合镍 锡外 必 须存在一定量的游离焦磷酸钾 焦磷酸钾含量偏低时 镀层粗糙 色泽 不均匀 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 并使镀层色泽均匀 由于氨水气味 重 镀液经加温后 挥发更严重 故采用乙二胺替代 4 3 5 添加剂 H S F 2 添加剂也称发黑剂 是锡 镍离子的络合剂 是枪黑色 电镀不可缺少的组份 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 必须立即水洗 并钝化 烘干 钝化 能提高镀层抗蚀能力 在烘箱中烘干的过程就是镀层坚膜的过程 此工 序是不可缺少的 5 1 化学钝化 铬酐 40 60g L 醋酸 1 2mL L 温度 室温 时间 30 60s 5 2 坚