锌合金电镀工艺流程及镀液配方与退镀方法
慧聪表面处理网讯:归纳锌合金前处理的一般工序,包括研磨/抛光、除油、超声波除蜡等。介绍了常见的锌合金电镀铜–镍–铬及镀金的工艺,以及某公司在锌合金件上电镀仿金、铬、古铜、黄古铜、红古铜、珍珠镍等工艺的流程及镀液配方。给出了锌合金上铜、镍、铬镀层的退除方法。
1·前言
锌铝压铸件是一种以锌为主要成分的压铸零件。这种零件表面有一层很致密的表层,里面则是疏散多孔结构,又是活泼的两性金属。所以,只有采用适当的前处理方法和电镀工艺,才能确保锌合金上的电镀层有良好的附着力,达到合格品的要求。
2·电镀用锌合金材料[1]
电镀常用的锌合金材料为ZA4–1,其主要成分为:铝3.5%~4.5%,铜0.75%~1.25%,镁0.03%~0.08%,余量为锌,杂质总和≤0.2%。而925牌号的锌合金含铜量高,也易于电镀。通常,锌合金的密度为6.4~6.5g/cm3,若密度<6.4g/cm3,电镀后易发生起泡和麻点。总之,选材时务必严格把关。另外,压铸时模具必须设计合理,避免给电镀带来难以克服的缺陷(如麻点)。
3·镀前处理
3.1研磨、抛光
切勿破坏致密表层,若暴露出内层多孔疏松结构,则无法获得结合力良好的镀层。
3.2除油
锌合金对酸、碱敏感,选择去油剂时应有所要求。常用E88锌合金电解除油粉或SS浸洗除油粉(安美特公司产品)。
3.3超声波除蜡
高档产品常选用“开宁”公司的锌合金除蜡水。
3.4阴极电解除油
常用E88或ES锌铸件电解除油粉。自配的除油剂必须加入适量的金属配位剂,防止金属沉积到零件表面,从而避免发花。阴极电解除油时要采用循环过滤。
3.5工艺流程
化学除油─超声波除油─电解除油─浸蚀活化(硫酸5~10mL/L+氢氟酸10~20mL/L,pH控制在0.5~1.5,视工件外形复杂性而定;室温,10~30s至刚开始全面反应产生气泡后立即取出零件,然后彻底清洗干净)。
3.6热浓硫酸除蜡除油[2]
为减少工序和时间,在投资少、见效快,操作方便、稳定的条件下,锌铸件经磨抛光后(零件必须干燥!)采用浓硫酸加热脱水除油;而锌合金铸件在热的浓硫酸中除油快,又不会受腐蚀。热浓硫酸除蜡除油配方及其操作条件为:80~90℃,3~5min。
4·某电镀公司锌合金汽配件电镀工艺流程
锌合金电镀半自动线上的前处理部分(保证工件表面清洁)分为上挂、除蜡、阴阳极电解除油、水洗等9个工序,电镀部分包括弱浸蚀、水洗、预浸、碱铜、焦铜、酸铜、水洗、半亮镍、亮镍、镍封、珍珠镍、镀铬、回收等37个工序,电镀后处理部分为还原去Cr(VI)、水洗、热水洗、下挂和烘干这5个工序。
5·锌合金电镀铜–镍–铬的工艺流程
超声波除蜡─热水洗(75℃)─化学除油─热水洗─三级逆流清洗─阴极电解除油─热水洗─三级逆流清洗─酸浸蚀(体积分数为2%的硫酸+体积分数为2%的氢氟酸,室温,析出气泡后停留2s)─三级逆流清洗─预浸(***50g/L,室温,10s)─氰化镀铜(氰化亚铜30g/L、***45g/L、酒石酸钾钠20g/L,50℃,3min,Jk=1.0A/dm2)─回收─三级逆流清洗─酸活化(体积分数为10%的硫酸,室温,0.5min;下同)─三级逆流清洗─焦磷酸盐镀铜(焦磷酸铜65g/L、焦磷酸钾300g/L、氨水3mL/L、光亮剂适量,56℃,15min,Jk=2A/dm2,pH=8.8)─回收─三级逆流清洗─酸活化─三级逆流清洗─硫酸盐镀铜(硫酸铜200g/L、硫酸60g/L、氯离子60mg/L、光亮剂适量,23℃,15min,Jk=3.5A/dm2)─回收─三级逆流清洗─酸活化─三级逆流清洗─硫酸盐镀镍(硫酸镍200g/L、氯化镍60g/L、硼酸50g/L、光亮剂适量,50℃,10min,pH=4.6,Jk=4A/dm2)─回收─三级逆流清洗─酸活化─三级逆流清洗─镀白铬(铬酸酐230g/L、硫酸2.3g/L、三价铬3g/L、添加剂2.3g/L,45℃,1min,Jk=20A/dm2)─回收─三级逆流清洗─六价铬还原(亚硫酸氢钠30g/L,室温,1min)─三级逆流清洗─超声波洗净─三级逆流清洗─酸中和(分数为5%的硫酸,室温,0.2min)─三级逆流清洗─热纯水洗(70℃,1min)─烘干(100℃,25min)─下架─检验─包装─入库。
6·锌压铸洁具件镀金工艺流程(清洗工序略)
研磨后抛光─溶剂(汽油)去油─晾干─除油(磷酸三钠30g/L、“999”清洗剂10mL/L)─活化(硫酸10mL/L、氢氟酸10mL/L)─预镀氰铜10min[氰化亚铜60g/L,游离***与亚铜离子的质量比为(0.35~0.45)∶1,Jk=0.75~1.2A/dm2]─焦磷酸镀铜[焦磷酸铜60g/L,焦磷酸钾260g/L,磷酸氢二钠50g/L,温度45~55℃(48~52℃最佳),时间40min,Jk=0.55~0.65A/dm2(0.60A/dm2最佳);复杂件宜0.50A/dm2电镀1h]─活化(硫酸10mL/L,pH为3左右)─亮镍(10min)─镀金(****8g/L,柠檬酸钾100g/L,酒石酸锑钾0.70g/L,Jk=0.3A/dm2,1min)。
7·锌合金压铸件镀铜工艺流程
7.1前处理
7.1.1研磨抛光
(1)磨抛时不允许将压铸件致密表层抛磨尽;
(2)尽可能做到即抛即电镀,搁置时间不要超过12h,否则镀前必须“拉白粉”;
(3)不得碰撞、碰伤零件表面。
7.1.2除油
(1)化学除油:碳酸钠15g/L,磷酸三钠15g/L,焦磷酸钠8g/L,888金属净洗剂5mL/L;30~80℃;1min。
(2)电解除油:碳酸钠15g/L,磷酸三钠15g/L(每日添加0.625g/L),焦磷酸钠8g/L,888金属净洗剂0.5mL/L;35~60℃;Jk=3~5A/dm2;t(阴极电解)∶t(阳极电解)=30s∶(1~2s),或先化学浸渍40s,然后阴极电解除油20s。