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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。! b$ k9 ^8 x* \' P( v3 G
+ `* {5 F5 U [9 y4 a8 M: c+ V
铝合金压铸件前处理0 j% k, w2 T' ], L
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。/ i a7 i4 F$ ?6 R
# b& ?+ w/ K" i& X6 m有机溶剂脱脂9 }, |5 C9 |: s m( @
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。& o7 {: Q* f3 A) P
6 C" A0 p1 { h, L碱蚀# F3 q1 a6 v) i
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: X; R/ _( H, N# W( \; S% V6 \
Ｎａ2ＣＯ3 30ｇ/Ｌ
a( d( R1 q% p& g: z+ s1 R% C Ｎａ3ＰＯ4 30ｇ/Ｌ
0 v9 [- W3 P' t( x! w2 A% \ 添加剂 2～4ｇ/Ｌ
7 r2 e, Z9 {' b2 o0 N0 |6 p9 I ＯＰ-10乳化剂 0.5～1ｍＬ/Ｌ9 f" t$ |0 E0 G- H9 g% g
温度 75～85℃9 { d k) }- q% A( @3 X
时间 30～60ｓ
- K5 L Z% i) L0 @! G& ?& m9 R" O- h- u. Y6 X/ M; X
酸蚀(除灰)
" [8 v. O" V% @' |: y$ A6 w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:
5 I5 X; [( V" h$ E/ v& ?# i/ _: p( E A, N" `4 Q; t L9 a
ＨＮＯ 33份
* q. V: f+ z9 Y1 f+ a! s) n# v7 J- n0 n ＨＦ 1份* O7 ?+ H. n" ?% {3 V7 r
水 少量
# `9 x# g9 j; e, [/ A! a 温度 室温
! H& X: s" m9 {/ L 时间 20～40ｓ* m0 W. I/ e8 u+ \1 x$ S! X9 Q
# l3 c4 R( G( h
浸Ｈ?Ｓ?Ｆ液
6 l! x7 R* ?) D5 G9 r9 y7 NＨ?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:
. Y# l8 `5 v! [" o* e# g# p" V; T; Q: I/ H$ k) C
Ｈ?Ｓ?Ｆ 浓缩液500ｍＬ/Ｌ
3 `/ k- W/ l' R% _& k9 K/ w( @ 水 余量
6 d- ~1 \5 E# ]" ^1 {. Y 温度 15～30℃1 y& n1 j2 a% y) e% v2 }% f0 K
时间 30～40ｓ `; u. k3 x0 |
0 X" D% D' L$ v) H" o9 `: E F
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:
& u) z1 o- z1 ]" W1 b
# [" m3 Q! I0 ^' d8 Q 硫酸镍(ＮｉＳＯ4?7Ｈ2Ｏ) 250ｇ/Ｌ; c# J$ ]9 ]- r. i
氯化镍(ＮｉＣｌ2?6Ｈ2Ｏ) 60ｇ/Ｌ
7 i/ q, g; r! [1 B1 b/ H 硼酸(Ｈ3ＢＯ3) 40ｇ/Ｌ% q# m; [# j4 O' {6 F K% i
十二烷基硫酸钠 0.05～0 1ｇ/Ｌ$ x& [% d! E E5 C0 u/ ^# r
光亮剂 适当2 p' M' P7 ?7 V2 N! z
ｐＨ 4～4 5- `. y$ ?( W* N8 J v0 A* c- R
温度 52～55℃1 H0 c- D/ \4 H6 E0 ]
阴极电流密度 2 5～4Ａ/ｄｍ2
: a) ?7 x& J; L# B 时间 12～15分
, s; ?9 Q" O- s2 c. E 阴极移动 需要. B1 q- ^; N, l. A( }9 a* e
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。: J; m; j/ Q' G9 p. V/ }, ]
6 S/ i( ?2 M$ a铝合金压铸件电镀枪黑色工艺
/ M; j3 p! A, j$ _' ~2 Q# K$ |0 Z z( i" ~4 M, _% f: K
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。5 I C3 d/ B' K; O7 z9 m; ]- m0 @
. B' P! Z) W. X" R; ~$ X4 v/ W镀液配方及工艺条件4 ?9 o& m, `4 l* v
" s' _! D# C" W! e, p G; p& P$ t! S
ＳｎＣｌ2?2Ｈ2Ｏ 13～15ｇ/Ｌ2 \) u$ F7 U+ v2 O
ＮｉＣｌ2?6Ｈ2Ｏ 55～60ｇ/Ｌ6 O. A: R; d8 S& q4 R4 B/ q- Z
Ｋ4Ｐ2Ｏ7?3Ｈ2Ｏ 230～250ｇ/Ｌ/ k% G$ m7 t3 r2 N: Y
Ｈ?Ｓ?Ｆ-2添加剂 5～15ｇ/Ｌ; p6 M# n$ ?$ M- G3 d
氨水或乙二胺 5～10ｍＬ/Ｌ
5 a/ ?4 A6 B& ~: w0 G0 q$ E ｐＨ 8～9
; g% T& ^1 O4 ]$ a# ]( q; R# l Ｔ 45～55℃( j$ O$ D% Z0 y J3 ~
ｔ 1～3′& n+ O3 g9 U5 n: m# {+ X
Ｄｋ 0.5～1.5Ａ/ｄｍ2
) F9 x" H! _% H$ |2 ~. o4 h 阳极 镍板
! V# ] K! j4 t+ P2 ~ L 阴极移动 需要5 i! }, d6 ~( ^2 ]$ U ?
3 @6 t4 Z& l0 O* k! N) i# ]镀液配制& F# s1 {9 ?$ R# Y
/ ~$ {7 N f/ U# ^+ Q6 \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。
. \% q' l9 d6 f2 |( J②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。( m" O3 J' I! R0 h1 _: W3 E3 u! s
③加入计算量的添加剂，用水溶解时加少量ＮａＯＨ。
9 k6 J/ {; w. R# h8 J! S④将计算量氨水加入，加水至所需容积，搅拌均匀。) R3 a' |4 i# k; {: @6 }
⑤测量并调整ｐＨ至8～9，加温至45～55℃，边电解边试镀。
/ s) v. F& d6 }* a* {" Z& v& E( F% Z/ @0 d8 l5 B, k7 J1 d( T* A- C
镀液各成份的作用
! F9 u0 d) l# ~' G* a1 d1 ?/ r& E u
氯化亚锡
9 }' }/ P# F# B% w# i, x. m2 D- ?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。7 O, o3 }2 B0 c! F% l/ s* U, ~/ u
6 W$ G2 E8 M% i0 ` l3 s, S
氯化镍5 q$ L( h3 x- p- y
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。3 Z- w M- l: B7 v! Q
0 T y& R% s" \: o/ p. O4 d焦磷酸钾
$ t- I T4 N+ F; a0 \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。' Z! g# n! }+ [9 q2 {, H
: Q# ^1 r2 m6 e9 z氨水或乙二胺5 ` v9 y0 T7 \% l3 W
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。
2 `3 U- D1 Z" N9 M8 N r- }$ U) g& v% Z7 L
添加剂
2 D2 _$ [7 o. q) o$ K8 O# eＨ?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。$ O3 k+ R4 e8 n7 s \0 A; S4 m
& u p5 l- o/ x0 T" s镀后处理
) x0 Q' ~$ X4 K" P- M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。2 G+ P9 x7 |# w& j7 j
! a' M3 k' f& I9 [( Q化学钝化
+ e T3 i8 a$ j) j8 b1 ?, ~铬酐 40～60ｇ/Ｌ3 P. z5 J* t- m: h! ?$ u9 G
醋酸 1～2ｍＬ/Ｌ
/ I) F; A4 X0 e. t 温度 室温7 V# J/ W) J N0 z$ Z/ l& f8 F3 J% R
时间 30～60ｓ& _5 J: i) n$ ^/ G& [. D
( Z; z8 D, r- P- }
坚膜1 B: M+ c! U8 l+ m$ C
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。& }3 @) x2 d ]; i9 l- w! @ v
" W6 B! \2 w; D' L$ h7 f
涂漆
. U- W' O. ?4 c5 W3 M9 }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。
1 x. D& R- y' @, C) P# J% X6 p6 Q5 A p0 t
结束语+ m* U s; G1 K) x% q. r$ K
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。
' b0 \# q! f. \资料来源：大卫逊工业设计: r- @$ ^ e" [2 \4 X X4 Y9 Z7 C
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狗仔卡
发表于 2012-11-27 13:22
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