CN102363884B

CN102363884B - 一种锌合金压铸件的表面处理工艺

Info

Publication number: CN102363884B
Application number: CN 201110325242
Authority: CN
Inventors: 洪条民
Original assignee: JIANGMEN REACH FINE CHEMICAL CO Ltd
Current assignee: JIANGMEN REACH FINE CHEMICAL CO Ltd
Priority date: 2011-10-24
Filing date: 2011-10-24
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2031-10-24
Also published as: CN102363884A

Abstract

本发明公开了一种锌合金压铸件的表面处理工艺，包括以下步骤：镀前处理、镀铜打底、化学镀镍、电镀。本发明在锌合金压铸件先预镀上一层铜作为打底层，然后再用化学镀的方法沉积上一层化学镍层，不仅提高了压铸件与后续镀层的结合力，还避免了压铸件的深孔位置受到腐蚀，提高了产品性能，可以广泛应用在五金、卫浴等行业。

Description

一种锌合金压铸件的表面处理工艺

技术领域

本发明属于金属的表面处理领域，涉及一种锌合金压铸件的电镀方法，尤其涉及一种锌合金压铸件的表面处理工艺。

背景技术

锌合金含铝3～5%（重量），含铜0.5～2%（重量），含镁0.03～0.08%（重量），其余为锌。锌合金的材料成本低，采用压铸的方法可以一步成型制造出公差小、形状复杂的零件，常用来代替铜、铜合金和钢铁材料制造的受力较小和形状较复杂的结构件和装饰件。因此，锌合金压铸件在工业上应用非常广泛。

由于锌合金的电极电位较负，化学稳定性较差，需要镀铜/镍/铬多层防腐蚀装饰性镀层。锌合金压铸件的形状一般比较复杂，特别是含有深孔的锌合金压铸件，在压铸过程中往往会产生成分偏析现象，在工件表面形成富铝相或富锌相，这些相既溶于酸也溶于碱。在电镀过程中，由于孔深处的基材得不到很好的保护而受到强酸或强碱型镀液(如硫酸盐镀铜、六价铬镀铬等)腐蚀，导致产品性能受到影响，良品率下降。

电镀液通常必须包括主盐和导电盐，主盐提供电沉积金属的离子，它以络合离子形式或水化离子形式存在于不同的电镀液中，导电盐用于增加溶液的导电能力，从而扩大允许使用的电流密度范围，另外也可以选择性添加络合剂、缓冲剂或其化添加剂，如整平剂、光亮剂、抗针孔剂，以及有助于阳极溶解的活化剂等。

锌合金压铸件传统的电镀工艺流程为：镀前处理→镀铜打底→电镀，用传统的工艺电镀含深孔锌合金压铸件，会出现镀铜后表面光亮，无起泡起皮现象，但是锌合金压铸件浸入电镀液后，深孔部位就会受到电镀液的腐蚀，镀层容易起泡。CN101634041A公开了一种含盲孔锌合金工件表面电镀锌的方法及其溶液，提供的溶液有效的减少电镀液对锌合金基体的腐蚀，但未从根本上杜绝腐蚀现象，仅仅是减少了此类现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锌合金压铸件的表面处理工艺。

本发明解决问题的技术方案是：

一种锌合金压铸件的表面处理工艺，包括以下步骤：

1) 镀前处理：将锌合金压铸件表面清洗干净，酸活化；

2) 镀铜打底：在锌合金压铸件表面镀一层铜打底，镀完后水洗、酸活化、水洗；

3) 化学镀镍：将化学镀镍的镀液pH值调整为8.0～9.0，锌合金压铸件浸入镀液中进行化学镀处理，然后水洗、酸活化、水洗；

4) 电镀：将锌合金压铸件进行后续电镀处理。

优选的，化学镀镍时镀液温度保持在30～50℃。

优选的，化学镀镍的施镀时间为5～20min。

优选的，镀铜打底时电流密度为0.5～3.0 A/dm2。

优选的，镀铜打底的电镀时间为5～20min。

优选的，酸活化均为稀硫酸活化，硫酸的体积浓度为1%～10%。

优选的，锌合金压铸件含有深孔。

本发明的有益效果是：

本发明在锌合金压铸件先预镀上一层铜作为打底层，然后再用化学镀的方法沉积上一层化学镍层，不仅提高了压铸件与后续镀层的结合力，还避免了压铸件的深孔位置受到腐蚀，提高了产品性能，可以广泛应用在五金、卫浴等行业。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但并不局限于此。

实施例所用的锌合金压铸件的形状较复杂，含深孔数目不低于一个，不使用辅助阳极很难通过电镀的方法在其深孔位置镀上镀层。

实施例中所用到的电镀和化学镀的镀液成分如下：

无氰镀铜的镀液中硫酸铜的含量为10～15g/L，羟基亚乙基二膦酸的含量为90～150g/L，碳酸钾的含量为50～70g/L，二氧化硒的含量为0.1～0.2g/L，聚二硫二丙烷磺酸钠的含量为0.003～0.01g/L；

氰化镀铜的镀液中氰化亚铜的含量为50～60g/L，***的含量为60～95g/L，氢氧化钾的含量为10～20g/L，酒石酸钾钠的含量为10～20g/L；

化学镀镍的镀液中硫酸镍的含量为15～20g/L，次亚磷酸钠的含量为15～20g/L，柠檬酸钠的含量为30～50g/L，乳酸的含量为1～4g/L；

焦磷酸盐镀铜的镀液中焦磷酸铜的含量为65～90g/L，焦磷酸钾的含量为280～330 g/L，(质量浓度25～28%)浓氨水的含量为2～3mL/L；

硫酸盐镀铜的镀液中硫酸铜的含量为180～220g/L，硫酸的含量为60～70g/L，氯离子的含量为60～120ppm，聚二硫二丙烷磺酸钠的含量为0.01～0.03g/L，乙撑硫脲的含量为0.0002～0.0007g/L，巯基苯并咪唑的含量为0.0003～0.0008g/L，聚乙二醇(分子量6000)的含量为0.03～0.07g/L；

硫酸盐镀半光泽镍的镀液中硫酸镍的含量为260～300g/L，氯化镍的含量为40～55g/L，硼酸的含量为40～50g/L，1,4～丁炔二醇的含量为0.1～0.3 g/L，十二烷基硫酸钠的含量为0.01～0.03 g/L；

硫酸盐镀光泽镍的镀液中硫酸镍的含量为240～300g/L，氯化镍的含量为50～65g/L，硼酸的含量为40～55g/L，糖精的含量为0.5～1.0g/L，1,4～丁炔二醇的含量为0.3～0.5 g/L，十二烷基硫酸钠的含量为0.05～0.2 g/L；

镀装饰铬的镀液中铬酐的含量为200～250g/L，硫酸的含量为0.5～1.2g/L，三价铬的含量为1～3g/L，氟硅酸钠的含量为8～12g/L。

实施例1

将6个含有1个深孔的锌合金压铸件，其中孔直径为2厘米，孔深度为7厘米，分别依次进行下述电镀方法：

1) 镀前处理：

a) 热浸除油：除油温度为70℃，除油时间为8min；

b) 超声波除油：除油温度为60℃，除油时间为3min，然后水洗1次；

c) 阴电解：电解温度为35℃，电解时间为60s，然后水洗1次；

d) 阳电解：电解温度为50℃，电解的时间为50s，然后水洗2次，酸活化，水洗1次；

2) 无氰镀铜打底：调节镀液的pH值为9.0，将压铸件浸入镀液中，镀液温度为55℃，带电入槽，电流密度为2 A/dm²，电镀时间为5min，然后水洗1次，酸活化，水洗1次；

3) 化学镀镍：调节镀液的pH值为8.0，将压铸件浸入镀液中，使用铁片进行引镀，镀液温度为40℃，施镀时间为5min，然后水洗2次，酸活化，水洗1次；

4) 焦磷酸盐镀铜：调节镀液的pH值为8.5，将压铸件浸入镀液中，镀液温度为60℃，电流密度为2 A/dm²，电镀时间为10min，然后水洗2次，酸活化，水洗1次；

5) 硫酸盐镀铜：将压铸件浸入镀液中，镀液温度为24℃，电流密度为4 A/dm²，电镀时间为10min，然后水洗2次，酸活化，水洗1次；

6) 硫酸盐镀半光泽镍：将压铸件浸入镀液中，镀液温度为55℃，pH值为4.0，电流密度为4 A/dm²，电镀时间为10min；

7) 硫酸盐镀光泽镍：调节镀液的pH值为4.4，将压铸件浸入镀液中，镀液温度为60℃，电流密度为4 A/dm²，电镀时间为10min，然后水洗2次，酸活化，水洗1次；

8) 镀装饰铬：将压铸件浸入镀液中，镀液温度为40℃，电流密度为10 A/dm²，电镀时间为3min，然后水洗4次，烘干。

上述方法中：均使用体积浓度为8%的硫酸活化。

实施例2

将6个含有2个深孔的锌合金压铸件，其中孔直径分别为2cm和1cm，孔深度分别为5 cm和6 cm，分别依次进行下述电镀方法：

1) 镀前处理：

a) 热浸除油：除油温度为70℃，除油时间为8min；

c) 阴电解：电解温度为35℃，电解时间为60s，然后水洗1次；

2) 氰化镀铜打底：调节镀液的pH值为12.0，将压铸件浸入镀液中，镀液温度为45℃，电流密度为0.5A/dm²，电镀时间为20min，然后水洗1次，酸活化，水洗1次；

3) 化学镀镍：调节镀液的pH值为8.5，将压铸件浸入镀液中，使用铁片进行引镀，镀液温度为30℃，施镀时间为10min，然后水洗2次，酸活化，水洗1次；

4) 电镀：依次进行焦磷酸盐镀铜、硫酸盐镀铜、硫酸盐镀半光泽镍、硫酸盐镀光泽镍、镀装饰铬：条件同实施例1。

上述方法中：均使用体积浓度为1%的硫酸活化。

实施例3

将6个含有3个深孔的锌合金压铸件，其中孔直径分别为1cm 、2cm和3 cm，孔深度分别为6cm、5cm和4cm，分别依次进行下述电镀方法：

1) 镀前处理：

a) 热浸除油：除油温度为70℃，除油时间为8min；

c) 阴电解：电解温度为35℃，电解时间为60s，然后水洗1次；

2) 无氰镀铜打底：调节镀液的pH值为9.0，将压铸件浸入镀液中，镀液温度为55℃，带电入槽，电流密度为3A/dm²，电镀时间为10min，然后水洗1次，酸活化，水洗1次；

3) 化学镀镍：调节镀液的pH值为9.0，将压铸件浸入镀液中，使用铁片进行引镀，镀液温度为50℃，施镀时间为20min，然后水洗2次，酸活化，水洗1次；

上述方法中：均使用体积浓度为10%的硫酸活化。

对比例1

将与实施例1型号相同的6个锌合金压铸件，分别按照实施例1所述的电镀方法进行电镀，不同的是：镀完无氰镀铜后不进行化学镀镍，直接镀焦磷酸盐镀铜，即省去步骤3）化学镀镍。

对比例2

将与实施例2型号相同的6个锌合金压铸件，分别按照实施例2所述的电镀方法进行电镀，不同的是：镀完氰化镀铜后不进行化学镀镍，直接镀焦磷酸盐镀铜，即省去步骤3）化学镀镍。

对比例3

将与实施例3型号相同的6个锌合金压铸件，分别按照实施例3所述的电镀方法进行电镀，不同的是：镀完无氰镀铜后不进行化学镀镍，直接镀焦磷酸盐镀铜，即省去步骤3）化学镀镍。

对比例4

将与实施例3型号相同的6个锌合金压铸件，分别按照实施例3的电镀方法进行电镀，不同的是：镀前处理后不进行无氰镀铜打底，直接化学镀镍，即省去步骤2）无氰镀铜打底。

实施例和对比例中的酸活化条件：酸活化温度为15～40℃，酸活化时间为5～30s；水洗条件：水洗温度为10～40℃，水洗时间为5～30s。

实施例中无氰镀铜、氰化镀铜、化学镀镍的镀液均可采用其它常规镀液替代。实施例中焦磷酸盐镀铜、硫酸盐镀铜、硫酸盐镀半光泽镍、硫酸盐镀光泽镍、镀装饰铬各镀液及电镀方法均可采用其它常规镀液及方法替代。

按照下述方法对由实施例1～3和对比例1～4获得的锌合金压铸件分别进行性能测试：

1、结合力测试：将工件放入烘箱中，升高温度至150℃并保温1小时，然后取出工件直接放入自来水（20～30℃）中冷却，观察工件表面的镀层质量，如是否有起泡，脱皮，裂纹等现象。

2、工件深孔内的腐蚀状况：将工件沿孔位置进行线切割，观察在电镀过程中，工件的深孔位置是否受到镀液的腐蚀。

测试结果如表1所示，含深孔锌合金压铸件电镀前仅镀铜打底而不进行化学镀，深孔内会出现腐蚀现象，而电镀前不进行镀铜打底直接化学镀，压铸件会出现起泡现象。从表1可以看出与现有的含深孔锌合金压铸件的电镀方法相比，本发明的优点在于：（1）基材与后续镀层的结合力佳；（2）锌合金压铸件的深孔位置在电镀过程中不易受到腐蚀，产品性能得到提高。

Figure 2011103252424100002DEST_PATH_IMAGE001

Claims

1.一种锌合金压铸件的表面处理工艺，包括以下步骤：

1) 镀前处理：将锌合金压铸件表面清洗干净，酸活化；

2) 镀铜打底：采用无氰镀铜在锌合金压铸件表面镀一层铜打底，镀完后水洗、酸活化、水洗；

4) 电镀：将锌合金压铸件进行后续电镀处理，所述后续电镀处理步骤为将锌合金压铸件依次进行焦磷酸盐镀铜、硫酸盐镀铜、硫酸盐镀半光泽镍、硫酸盐镀光泽镍、镀装饰铬。

2.根据权利要求1所述的一种锌合金压铸件的表面处理工艺，其特征在于：化学镀镍时镀液温度保持在30～50℃。

3.根据权利要求1所述的一种锌合金压铸件的表面处理工艺，其特征在于：化学镀镍的施镀时间为5～20min。

4.根据权利要求1所述的一种锌合金压铸件的表面处理工艺，其特征在于：镀铜打底时电流密度为0.5～3.0 A/dm²。

5.根据权利要求1所述的一种锌合金压铸件的表面处理工艺，其特征在于：镀铜打底的电镀时间为5～20min。

6.根据权利要求1所述的一种锌合金压铸件的表面处理工艺，其特征在于：酸活化均为稀硫酸活化，硫酸的体积浓度为1%～10%。

7.根据权利要求1所述的一种锌合金压铸件的表面处理工艺，其特征在于：锌合金压铸件含有深孔。