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鋅合金壓鑄件的電鍍研究

作者:深圳裕華盛五金塑膠制品有限公司時間:2021-05-090 次瀏覽

信息摘要:鋅合金壓鑄件由于是一步成型,生產(chǎn)效率較高,同時鋅在自然界分布較廣,因此,在工業(yè)上,特別是在汽車工業(yè)上,對受力不大和形狀較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件和裝飾件都廣泛地采用鋅合金壓鑄件。由于鋅合金的化學(xué)穩(wěn)定性較差而且容易龜裂,重要的級表一般不用,所以需鍍以銅/鎳/鉻多層防腐裝飾性鍍層。 鋅合金壓鑄件,一般應(yīng)選用含鋁量為4%左右的鋅合金材料,以提高電鍍產(chǎn)品的合格率。 在電鍍鋅合金壓鑄件時,應(yīng)注意鋅合金壓鑄件的下...

鋅合金壓鑄件由于是一步成型,生產(chǎn)效率較高,同時鋅在自然界分布較廣,因此,在工業(yè)上,特別是在汽車工業(yè)上,對受力不大和形狀較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件和裝飾件都廣泛地采用鋅合金壓鑄件。由于鋅合金的化學(xué)穩(wěn)定性較差而且容易龜裂,重要的級表一般不用,所以需鍍以銅/鎳/鉻多層防腐裝飾性鍍層。


   鋅合金壓鑄件,一般應(yīng)選用含鋁量為4%左右的鋅合金材料,以提高電鍍產(chǎn)品的合格率。


   在電鍍鋅合金壓鑄件時,應(yīng)注意鋅合金壓鑄件的下列特點,并采取適當(dāng)?shù)拇胧?br>

   (1)壓鑄件表面是一層致密的表層,約0.05mm~0.1mm。在表層的下面則是疏松多孔的結(jié)構(gòu)。為此,在磨光和拋光時,不要把表層全部拋去而露出疏松的底層。否則電鍍非常困難,而且會降低產(chǎn)品抗蝕性能。


   (2)壓鑄件在壓鑄過程中是由熔融態(tài)成為固態(tài)的。因為冷卻時的凝固點不同,在壓鑄件表面上往往會產(chǎn)生偏析現(xiàn)象,使表面的某些部分產(chǎn)生富鋁相或富鋅相。為此在預(yù)處理時,不要采用強(qiáng)堿和強(qiáng)酸去油和浸蝕。因為強(qiáng)堿能使富鋁相先溶解,而強(qiáng)酸又能使富鋅相先溶解,從而在壓鑄件表面上形成針孔和微氣孔,并且會殘留下強(qiáng)堿液和強(qiáng)酸液,以致當(dāng)鍍上鍍層后,容易引起脫皮和產(chǎn)生氣泡。


   (3)鋅合金壓鑄件的形狀一般比較復(fù)雜,電鍍時應(yīng)該采用分散能力和覆蓋能力較好的溶液。為防止在凹入或掩蔽處發(fā)生鋅對電位正的金屬的置換,從而使結(jié)合力不好,預(yù)鍍層更應(yīng)選擇分散能力和覆蓋能力好的鍍液。


   (4)所采用的鍍層好為光亮鍍層,盡量避免拋光工序或者減輕拋光工作量。一方面因形狀復(fù)雜,不易拋光,另一方面也可保證鍍層厚度,確保質(zhì)量。


   (5)層鍍層如果采用銅層,其厚度應(yīng)稍厚一些,因為當(dāng)銅鍍到鋅合金表面上時,銅即擴(kuò)散到鋅中,并形成一層較脆的銅鋅合金中間層,銅層愈薄擴(kuò)散作用發(fā)生的愈快,因此銅的厚度至少要達(dá)到7μm或者再厚一些。


   (6)多層鍍鉻層是鋅合金的陰極保護(hù)鍍層,所以鍍層必須有一定的厚度,保證鍍層無孔隙。否則由于鋅合金的電極電位較負(fù),在潮濕的空氣中容易產(chǎn)生堿式碳酸鋅的白色粉狀腐蝕產(chǎn)物,故必須根據(jù)產(chǎn)品的使用條件,選擇合適的鍍層厚度。


   (7)如果壓鑄工藝不合適,或
壓鑄模具設(shè)計得不合理,使壓鑄表面產(chǎn)生冷紋、縮孔、疏松或針孔等,那么,即使電鍍工藝采取了措施,也往往不能獲得滿意的鍍層。


   鋅合金壓鑄件上電鍍工藝:


   (一)毛坯檢驗


   零件表面不應(yīng)有裂紋、氣泡、疏松、劃傷等影響電鍍質(zhì)量的缺陷。如果缺陷不嚴(yán)重,要看這些缺陷是否可通過磨光、拋光予以排除,若不能排除,則不能電鍍。


   (二)磨光


   磨光是為去除毛坯表面毛刺、分模線、飛邊等缺陷。其方法有:布輪磨光、滾動磨光和振動磨光。磨光時不得干磨。磨光的壓力不宜大,滾筒轉(zhuǎn)速不宜高,以免磨削量過大。布輪磨光其粒度應(yīng)0.045mm~0.069mm以黃油膏為輔助磨料,新粘結(jié)的磨料應(yīng)倒去銳角,磨速應(yīng)少于1200m/min的速度。


   (三)滾光


   裝有磨料和滾光液的滾桶中進(jìn)行滾光,磨料與零件一般為2.5:1,滾桶轉(zhuǎn)速不宜過高,一般以5~6轉(zhuǎn)為好。


   (四)拋光


   拋光是為了降低零件表面粗糙度,以保證鍍層的質(zhì)量。其方法類似磨光,但所用的拋光材料與磨光不同。布輪拋光一般用整體布輪,先用黃拋光膏后用白拋光膏,而且少用、勤用。拋光輪的直徑不宜太大,轉(zhuǎn)速不宜太高。滾光和振動拋光一般用玉米棒、果核、果殼、塑料屑等較軟材料,再加潤滑劑和零件一起滾動或振動。


   拋光后的零件,應(yīng)盡快轉(zhuǎn)到下道工序,以防拋光膏干涸,去除困難。拋光輪圓周轉(zhuǎn)速不應(yīng)超過2100m/min,一般細(xì)小零件采用1lOOm/min~1600m/min低速。


   (五)除油


   (1)預(yù)除油。拋光后的零件,應(yīng)盡快用有機(jī)溶劑或表面活性劑清洗或擦洗以除去殘留的拋光膏或油污。也可用市售的除蠟水進(jìn)行預(yù)除油。它具有無毒、無臭、不燃等特點,可有效地去除零件表面的殘渣和油污。其工藝條件:無磷洗衣粉50g/L~80g/L溫度60℃~90℃碳酸鈉5g/L~l0g/L去凈為止。如果配合使用超聲波,除蠟水濃度可用l0g/L~20g/L,溫度在50℃~60℃即可。


   (2)化學(xué)除油。化學(xué)除油常用來代替溶劑除油或乳化除油。


   鋅合金化學(xué)活性較強(qiáng),所以不宜用強(qiáng)堿除油,溫度不宜太高,時間不宜太長。鋅合金壓鑄件化學(xué)除油規(guī)范,列于表5-2-1。


鋅合金壓鑄件化學(xué)除油規(guī)范


   (3)電化學(xué)除油。鋅合金的電化學(xué)除油溶液必須是弱堿性的,應(yīng)盡量少用或不用氫氧化鈉。一般采用陰極電解除油。除油時間不宜過長,鋅合金壓鑄件電解除油工藝規(guī)范見表5—2—2。


鋅合金壓鑄件電解除油工藝規(guī)范


   除油液應(yīng)定期更換,防止異金屬達(dá)到一定濃度時,產(chǎn)生置換影響鍍層結(jié)合力,同時鐵基、銅基件應(yīng)分開進(jìn)行。嚴(yán)禁用陽極電解除油。


   (六)弱浸蝕


   在1%~2%的氫氟酸或l%~2%的硫酸溶液中,于室溫下,處理5s一30s。溶液不要過濃,浸蝕時間不要過長,否則結(jié)合力不好。浸蝕后經(jīng)冷水清洗干凈。


   (七)活化


   為保證鍍層結(jié)合力,可按下列工藝活化:


   (1)如果用氰化物工藝預(yù)鍍銅或黃銅,可在0.5%~l%的氰化鈉溶液中浸漬活化,然后不清洗帶電人槽電鍍。


   (2)如果用中性檸檬酸鹽工藝預(yù)鍍鎳,可在3%~5%檸檬酸溶液中浸漬活化,然后不清洗帶電人槽電鍍。


   (八)預(yù)鍍


   鋅合金壓鑄件必須在一種對零件腐蝕性小的溶液中預(yù)鍍一層致密而結(jié)合良好的完整的金屬,以保證鍍層質(zhì)量。


   (1)預(yù)鍍銅。鋅合金壓鑄件預(yù)鍍銅一般是在氰化物溶液中進(jìn)行的。預(yù)鍍銅溶液中銅含量較低,游離氰化鈉較高,采用大電流沖擊,以保證深凹處能鍍上銅,同時帶電下槽。


   (2)預(yù)鍍鎳。也可化學(xué)浸鎳。


   (3)預(yù)鍍黃銅。用氰化預(yù)鍍黃銅代替氰化預(yù)鍍銅,可使鍍層的結(jié)合力更好。預(yù)鍍銅層不應(yīng)少于7微米,銅層過薄可以擴(kuò)散到鋅基中,形成鋅銅合金中間層,影響結(jié)合力。


   (4)化學(xué)浸鎳?;瘜W(xué)浸(鍍)鎳有酸性和堿性二種,鋅合金壓鑄件采用堿性化學(xué)浸(鍍)鎳比酸性效果好,酸性易腐蝕基體,并出現(xiàn)鎳層發(fā)花現(xiàn)象。


   為保證鋅合金壓鑄件基體與鍍層的結(jié)合可靠,可采用先預(yù)鍍氰化銅,再預(yù)鍍中性鎳的聯(lián)合預(yù)鍍工藝。


鋅合金壓鑄件在預(yù)鍍一層質(zhì)量合格的預(yù)鍍層后,可按一般工藝加厚銅或鎳鍍層,并根據(jù)要求按一般工藝進(jìn)行其他金屬的電鍍。


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