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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，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。
/ E/ O$ ]" j8 {& v v+ o; f' @5 ` p/ {4 `/ S% O
铝合金压铸件前处理
- q2 G" Q; p4 }2 n! l0 @: X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。
0 v3 b' D6 P7 z
3 W, @0 x. ~$ C! ?0 ]有机溶剂脱脂+ [9 P- W, o- U3 D# R ^' }
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。( L/ b3 Q$ ^; H, }+ C
! U: D# W$ `" l& n) H( S
碱蚀
4 j" E5 {7 L, [% ~$ E0 U0 s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:
6 Z+ v0 `0 _2 F/ @: [/ A Ｎａ2ＣＯ3 30ｇ/Ｌ: @) j5 u7 R; H# W" D* |2 h) ^
Ｎａ3ＰＯ4 30ｇ/Ｌ9 ? B" n2 Y+ }& ]4 V( f- r
添加剂 2～4ｇ/Ｌ4 J! t; d e! l( g
ＯＰ-10乳化剂 0.5～1ｍＬ/Ｌ
$ [, R1 _$ {: E$ u* }" y 温度 75～85℃5 R9 ~8 s# L) U8 G" r
时间 30～60ｓ
& R9 f' s0 E" R# v L, R% |% X$ X. Y' v! {! i
酸蚀(除灰)/ g$ n' _7 t. w8 J7 T6 N
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:
! J c S- S( k' K
: \5 k& Z. `) Q1 ~( f ＨＮＯ 33份7 a. V. k" ~9 R! u7 H
ＨＦ 1份9 }+ o- c3 t4 |: |% X0 V
水 少量
& j% g2 L, W9 `& j 温度 室温( q! A- ~5 a( W% Z; X+ `* ]
时间 20～40ｓ
$ w0 p4 P, W# X1 G/ T. d! N( U0 M% ~: [: H) i, d s# k
浸Ｈ?Ｓ?Ｆ液9 c3 l" f6 }. M3 b" ^8 P
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:
2 D" P" V" r5 ]1 Z$ ~
9 N2 g% }! V' _+ A0 ?& v2 R o( j Ｈ?Ｓ?Ｆ 浓缩液500ｍＬ/Ｌ
) g! w l K" a7 T- |: q 水 余量4 ~+ C) W# `2 }; w0 q! m, t, D
温度 15～30℃
9 M Z3 I/ K( _ 时间 30～40ｓ
- _; B; L6 U& S* F7 g4 f s0 b6 [- O( [& r
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:+ S+ F( k+ |; @6 A6 v8 M. V
5 Q5 u+ i+ o, @& ?$ z1 E 硫酸镍(ＮｉＳＯ4?7Ｈ2Ｏ) 250ｇ/Ｌ7 Z1 L- m [* [! B% V2 g% t
氯化镍(ＮｉＣｌ2?6Ｈ2Ｏ) 60ｇ/Ｌ3 e7 w( \) ~4 m( n
硼酸(Ｈ3ＢＯ3) 40ｇ/Ｌ
8 {8 d& t: k. [3 \ K9 S 十二烷基硫酸钠 0.05～0 1ｇ/Ｌ) F {% w5 ^- b- \) g" e
光亮剂 适当. O! w0 ]8 h9 x3 J: Q) ^7 Y
ｐＨ 4～4 5/ P1 C( s$ l# N, \
温度 52～55℃
7 h; g/ P% j3 |" C 阴极电流密度 2 5～4Ａ/ｄｍ27 g+ V4 M% X2 ]) w) N
时间 12～15分8 m! A7 ^0 X6 \( Z2 z
阴极移动 需要* g+ U* P7 }& z% Q2 |& w# }
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。
0 i9 [* w2 T$ t' Q9 {4 d. \ o) l V3 Q/ |# c& T; L
铝合金压铸件电镀枪黑色工艺6 z; i) `; y9 `: B
' f: u& A2 L2 Q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。
& T& k8 y3 f- h9 v; L& [" V; y k/ \
镀液配方及工艺条件$ L1 R9 o' Y$ u0 D: O8 S5 }6 J
; S9 h$ {! U6 r$ w2 E' _- @ ＳｎＣｌ2?2Ｈ2Ｏ 13～15ｇ/Ｌ
5 _# I- F+ m. }7 p4 k# P1 G ＮｉＣｌ2?6Ｈ2Ｏ 55～60ｇ/Ｌ* k0 }, {) ]* [
Ｋ4Ｐ2Ｏ7?3Ｈ2Ｏ 230～250ｇ/Ｌ
! K, L3 M v; i6 N Ｈ?Ｓ?Ｆ-2添加剂 5～15ｇ/Ｌ
/ n0 I2 j& n9 R) M- |3 ^" [% ] 氨水或乙二胺 5～10ｍＬ/Ｌ
! S& u, Z0 Q0 r( f/ D2 c ｐＨ 8～9/ Z( n! l+ I9 a( U
Ｔ 45～55℃+ R# U; }% M7 D. b. N
ｔ 1～3′
5 x% Z/ h' ?, O% f' d Ｄｋ 0.5～1.5Ａ/ｄｍ2
: x8 c% g1 o" Q0 C 阳极 镍板5 ^; }. m; k Z$ e, A
阴极移动 需要& s/ U; r' p4 U& u* @: a7 [
) | ?0 {# B P% M0 l
镀液配制
% ^& s2 I, j0 J, g5 K3 j7 M+ j: o9 T. P' _' ^2 m; P& p
①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。
! A; A' w0 u2 J! `②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。
# U' C: Y9 H1 b③加入计算量的添加剂，用水溶解时加少量ＮａＯＨ。# }. I" w' V9 _" S; Y \; G3 S
④将计算量氨水加入，加水至所需容积，搅拌均匀。+ `& S/ z# @ ?( e
⑤测量并调整ｐＨ至8～9，加温至45～55℃，边电解边试镀。
- y. k. I7 Y4 `* e. L, X5 V4 s" ]7 a6 }4 S) \
镀液各成份的作用5 o/ @+ t1 F ?
+ c1 M% A, T0 f1 d3 Y氯化亚锡, c& E2 O/ K! h" N* W2 n/ C- K
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。6 d* n' |9 T( x1 t
6 y8 i% i, h$ U x f( n" t6 v- f; P
氯化镍
; X* X1 j+ @. M: k! j8 ^' h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。% y" N# \" |: z& K
6 E0 E& i% T" k焦磷酸钾
' k* I* ~7 r) S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。
0 C. x5 }0 f! Y2 W* y8 d, _% h( w. ?8 `8 g/ y
氨水或乙二胺
5 a5 m2 W1 j: X/ \$ b' |5 b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。
5 `( e6 N; s0 E0 M# L% L5 j
0 J: L- N/ }0 R5 a添加剂
: X$ V+ ^" y& u" cＨ?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。
$ D6 m. i! v; ` j# Z! p* H3 M
4 ?! E0 H3 f w& y3 N$ P& m9 E镀后处理
7 ~( O8 I( e) C4 F6 q) J5 X, z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。; Z: k T! p" e! }6 F
: |# c, n, `/ a. P" Z* E1 v& B
化学钝化
# Q: O% w$ a0 x$ h铬酐 40～60ｇ/Ｌ
E- E1 T6 B' J9 e4 X; D/ K 醋酸 1～2ｍＬ/Ｌ- v5 G" k t8 w! a/ Y
温度 室温$ K. R3 C2 H( }$ x' n/ J
时间 30～60ｓ" y, N# w3 r0 Z0 T
6 g1 G9 `, Y2 G坚膜' d* `6 T: L0 i) x2 ~% R* o3 T
老化镀层，改善提高镀层的耐蚀性。镀层钝化后，经水洗，放入烘箱内在100℃中烘干15～20分钟即可。
0 Z2 B0 P- N! O# a0 i
# Q7 S( e/ ]% J ^涂漆, @" r3 A) }; b( Z/ e% x
涂漆的目的，是延长枪黑色镀层的使用寿命。根据产品质量档次高低而定。一些低档次的产品浸油提高防蚀性能，产品质量要求高的，必须进行喷漆处理。0 O) h& Z D3 I$ Z
, {3 s/ Z, D7 L3 ? G
结束语- d; _3 o2 H$ ^+ F3 L% U6 J9 m6 A) N0 t
铝合金压铸件镀枪黑色，镀层色泽似黑非黑，似灰非灰，而且光泽性好，呈现出高雅柔和的特殊外观，令人爱不释手。枪黑色电镀已在装饰性电镀领域占有一席之地，得到了推广应用。由于铝合金压铸件比重轻，能一次成型，降低成本，产品价格具有竞争能力，使应用范围进一步扩大，尤其适合于轿车、摩托车、灯具及轻工产品上应用。 ! z; i- {) E6 v) F+ E# E
资料来源：大卫逊工业设计
& F$ B& g* q. |; Z6 W, ~% A( X2 h" H$ f( y( u/ p
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狗仔卡
发表于 2012-11-27 13:22
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