压铸铝合金枪黑色电镀工艺

　　   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:

　　ｎａ2ｃｏ3　　　　　　　　30ｇ/ｌ

　　ｎａ3ｐｏ4　　　　　　　　30ｇ/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:

　　ｈｎｏ　　　　　　33份

　　ｈｆ　　　　　　　1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　　　　　　　　　　　0.05～0 1ｇ/ｌ

　　光亮剂　　　　　　　　　　　　　　　适当

　　ｐｈ　　　　　　　　　　　　　　　　4～4 5

　　温度　　　　　　　　　　　　　　　　52～55℃

　　阴极电流密度　　　　　　　　　　　　2 5～4ａ/ｄｍ2

　　时间　　　　　　　　　　　　　　　　12～15分

　　阴极移动　　　　　　　　　　　　　　需要

　　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

　　ｓｎｃｌ2·2ｈ2ｏ　　　　　　13～15ｇ/ｌ

　　ｎｉｃｌ2·6ｈ2ｏ　　　　　　55～60ｇ/ｌ

　　ｋ4ｐ2ｏ7·3ｈ2ｏ　　　　　　230～250ｇ/ｌ

　　ｈ·ｓ·ｆ-2添加剂　　　　　　5～15ｇ/ｌ

　　氨水或乙二胺　　　　　　　　5～10ｍｌ/ｌ

　　ｐｈ　　　　　　　　　　　　8～9

　　ｔ　　　　　　　　　　　　　45～55℃

　　ｔ　　　　　　　　　　　　　1～3′

　　ｄｋ　　　　　　　　　　　　0.5～1.5ａ/ｄｍ2

　　阳极　　　　　　　　　　　　镍板

　　阴极移动　　　　　　　　　　需要