CN218642831U - 一种铝合金件镀枪黑色锡镍合金的镀层结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铝合金件镀枪黑色锡镍合金的镀层结构，包括铝合金基体、和在所述铝合金基体上从内到外依次制备的化学沉锌层、柠檬酸盐预镀镍层、焦磷酸盐镀铜层、酸铜镀层、光亮镍镀层、枪黑色锡镍合金镀层、及稀土电解保护膜。本实用新型公开的铝合金件镀枪黑色锡镍合金的镀层结构，制备工艺环保，按照GB/T 10125‑2021《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》进行中性盐雾试验72小时，镀件表面无腐蚀物生成，具有良好的耐蚀性。

Description

一种铝合金件镀枪黑色锡镍合金的镀层结构

技术领域

本实用新型属于金属电镀领域，具体涉及一种铝合金件镀枪黑色锡镍合金的镀层结构。

背景技术

枪黑色锡镍合金镀层外观优雅，耐磨性好，主要应用于制备五金、电子及***配件的装饰性镀层。铝合金电镀的传统方法是在铝合金基体上制备化学沉锌层，再以氰化镀铜制备后续镀层的预镀层，然后制备中间镀层及面层镀层。另外，对于枪黑色锡镍合金镀层，过去通常采用重铬酸盐电解保护法提高镀层的耐蚀性。

氰化物和六价铬都属于高毒性物质，除了对环境的高污染问题，使用氰化物还存在对社会的高风险问题。氰化物和六价铬的使用正在受到了越来越严格的限制，业界正在开发环保型的铝合金件电镀及枪黑色锡镍合金镀层的后处理保护工艺。

发明内容

为了开发铝合金件镀枪黑色锡镍合金环保型电镀和后处理保护技术，解决传统工艺中使用氰化物和六价铬的高污染问题，本实用新型提供了一种铝合金件镀枪黑色锡镍合金的镀层结构。为了达到上述目的本实用新型采用如下技术方案：

一种铝合金件镀枪黑色锡镍合金的镀层结构，包括铝合金基体、和在所述铝合金基体上从内到外依次制备的化学沉锌层、柠檬酸盐预镀镍层、焦磷酸盐镀铜层、酸铜镀层、光亮镍镀层、枪黑色锡镍合金镀层、及稀土电解保护膜。

优选的，所述柠檬酸盐预镀镍层的厚度为1～6μm。

优选的，所述焦磷酸盐镀铜层的厚度为5～12μm。

优选的，所述酸铜镀层的厚度为5～17μm。

优选的，所述光亮镍镀层的厚度为3～10μm。

优选的，所述枪黑色锡镍合金镀层的厚度为0.3～1.5μm。

本实用新型采用超邦化工生产的AZIN-113酸性铝上沉锌剂制备化学沉锌层，AZIN-113酸性铝上沉锌剂所制备的化学沉锌层中含有锌和镍两种金属成分。在这种化学沉锌层上制备柠檬酸盐预镀镍层能形成良好的结合力。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型公开的铝合金件镀枪黑色锡镍合金的镀层结构，用柠檬酸盐镀镍工艺代替传统的氰化镀铜工艺，解决了使用氰化物带来的高污染和高风险问题；

2、本实用新型用稀土电解保护工艺在枪黑色锡镍合金镀层上制备稀土电解保护膜，克服了传统的后处理保护工艺使用六价铬带来的高污染问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：

图1是本实用新型实施例1和实施例2的镀层结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

按现行的前处理工艺对铝合金件进行除腊、除油、除垢和活化。

优选的，所述除垢采用超邦化工的AE-7铝合金除垢剂进行：AE-7铝合金除垢剂600～800mL/L，pH范围1.8～2.8，工作温度20℃～35℃，除垢时间10～120s。

优选的，所述活化采用超邦化工的GP酸盐活化工艺：GP活化酸盐25～50g/L，室温操作，活化5～10s。

所述铝合金件前处理后在其基体上制备化学沉锌层。

优选的，所述化学沉锌层采用超邦化工生产的AZIN-113酸性铝上沉锌剂制备：AZIN-113酸性铝上沉锌剂50～250mL/L，工作温度15℃～30℃，沉锌液pH范围3.4～4.2，沉锌时间20～80s。AZIN-113酸性铝上沉锌剂中含有锌和镍两种金属离子，所制备的化学沉锌层中含有锌和镍两种金属成分。

所述铝合金件化学沉锌后按现行的柠檬酸盐镀镍工艺制备柠檬酸盐预镀镍层，镀层厚度为1～6μm。

所述铝合金件预镀镍后按现行的焦磷酸盐镀铜工艺制备焦磷酸盐镀铜层，镀层厚度为5～12μm。

所述铝合金件焦磷酸盐镀铜后按现行的镀酸铜工艺制备酸铜镀层，镀层厚度为5～17μm。

所述铝合金件镀酸铜后按现行的镀光亮镍工艺制备光亮镍镀层，镀层厚度为3～10μm。

所述铝合金件镀光亮镍后制备枪黑色锡镍合金镀层，镀层厚度为0.3～1.5μm。

优选的，所述枪黑色锡镍合金镀层采用以下工艺制备：焦磷酸钾240～280g/L，六水合氯化镍50～60g/L，氯化亚锡7～9g/L，硫氰酸钾13～18g/L，蛋氨酸0.6～1.8g/L，柠檬酸铵20～30g/L，pH范围7.8～8.2，镀槽温度35℃～40℃，阴极电流密度1～3A/dm2，阴极移动3～5m/min，用石墨板作阳极。

所述铝合金件镀枪黑色锡镍合金后制备稀土电解保护膜。

优选的，所述稀土电解保护膜按以下工艺制备：氯化铈1～8g/L，HEDP配位剂5～45g/L，无水碳酸钾80～160g/L，pH范围11～13，操作温度15℃～40℃，阴极电流密度0.5～1.2A/dm2，用镀枪黑色锡镍合金工件作阴极，用钛板作阳极，电解30～100s。

实施例1：

如图1所示，铝合金件镀枪黑色锡镍合金的镀层结构，包括铝合金基体1、和在所述铝合金基体1上从内到外依次制备的化学沉锌层2、柠檬酸盐预镀镍层3、焦磷酸盐镀铜层4、酸铜镀层5、光亮镍镀层6、枪黑色锡镍合金镀层7、及稀土电解保护膜8。

按现行的前处理工艺对铝合金件的基体1进行除腊、除油、除垢和活化。

所述除垢采用超邦化工的AE-7铝合金除垢剂进行：AE-7铝合金除垢剂600mL/L，pH为2.3，工作温度25℃，除垢时间60s。

所述活化采用超邦化工的GP酸盐活化工艺：GP活化酸盐30g/L，室温操作，活化8s。

所述铝合金件前处理后制备化学沉锌层2。

所述化学沉锌层2采用超邦化工生产的AZIN-113酸性铝上沉锌剂制备：AZIN-113酸性铝上沉锌剂100mL/L，工作温度25℃，化学沉锌液pH为3.8，沉锌时间50s。AZIN-113酸性铝上沉锌剂中含有锌和镍两种金属离子，所制备的化学沉锌层中含有锌和镍两种金属成分。

所述铝合金件化学沉锌后按现行的柠檬酸盐镀镍工艺制备柠檬酸盐预镀镍层3，镀层3的厚度为2μm。

所述铝合金件预镀镍后按现行的焦磷酸盐镀铜工艺制备焦磷酸盐镀铜层4，镀层4的厚度为10μm。

所述铝合金件焦磷酸盐镀铜后按现行的镀酸铜工艺制备酸铜镀层5，镀层5的厚度为8μm。

所述铝合金件镀酸铜后按现行的镀光亮镍工艺制备光亮镍镀层6，镀层6的厚度为8μm。

所述铝合金件镀光亮镍后制备枪黑色锡镍合金镀层7，镀层7的厚度为0.8μm。

所述枪黑色锡镍合金镀层7采用以下工艺制备：焦磷酸钾240g/L，六水合氯化镍50g/L，氯化亚锡7g/L，硫氰酸钾13g/L，蛋氨酸1g/L，柠檬酸铵20g/L，pH为8，镀槽温度38℃，阴极电流密度2A/dm2，阴极移动4m/min，用石墨板作阳极。

所述铝合金件镀镀枪黑色锡镍合金后制备稀土电解保护膜8。

所述稀土电解保护膜8按以下工艺制备：氯化铈4g/L，HEDP配位剂20g/L，无水碳酸钾120g/L，pH为12，操作温度25℃，阴极电流密度0.8A/dm2，用镀枪黑色锡镍合金工件作阴极，用钛板作阳极，电解80s。

本实施例在具体操作上分为如下步骤：

1、前处理：对铝合金件基体1进行“化学除蜡→水洗→超声波除蜡→水洗→化学除油→水洗→除垢→水洗→活化→水洗”的工序。

2、化学沉锌：经前处理的铝合金件基体1进行“第一次化学沉锌→水洗→退锌→水洗→第二次化学沉锌→水洗”的工序制备化学沉锌层2。

3、预镀镍：在化学沉锌层2上采用柠檬酸盐镀镍工艺制备柠檬酸盐预镀镍层3。

4、焦磷酸盐镀铜：在柠檬酸盐预镀镍层3上制备焦磷酸盐镀铜层4。

5、镀酸铜：在焦磷酸盐镀铜层4上制备酸铜镀层5。

6、镀光亮镍：在酸铜镀层5上制备光亮镍镀层6。

7、镀枪黑色锡镍合金：在光亮镀镍层6上制备枪黑色锡镍合金镀层7。

8、稀土电解保护：在枪黑色锡镍合金镀层7上制备稀土电解保护膜8。

实施例2：

如图1所示，铝合金件镀枪黑色锡镍合金的镀层结构，包括铝合金基体1、和在所述铝合金基体1上从内到外依次制备的化学沉锌层2、柠檬酸盐预镀镍层3、焦磷酸盐镀铜层4、酸铜镀层5、光亮镍镀层6、枪黑色锡镍合金镀层7、及稀土电解保护膜8。

按现行的前处理工艺对铝合金件的基体1进行除腊、除油、除垢和活化。

所述除垢采用超邦化工的AE-7铝合金除垢剂进行：AE-7铝合金除垢剂800mL/L，pH为2.3，工作温度25℃，除垢时间60s。

所述活化采用超邦化工的GP酸盐活化工艺：GP活化酸盐40g/L，室温操作，活化8s。

所述铝合金件前处理后制备化学沉锌层2。

所述化学沉锌层2采用超邦化工生产的AZIN-113酸性铝上沉锌剂制备：AZIN-113酸性铝上沉锌剂200mL/L，工作温度25℃，沉锌液pH为3.8，沉锌时间50s。

所述铝合金件化学沉锌后按现行的柠檬酸盐镀镍工艺制备柠檬酸盐预镀镍层3，镀层3的厚度为4μm。

所述铝合金件预镀镍后按现行的焦磷酸盐镀铜工艺制备焦磷酸盐镀铜层4，镀层4的厚度为6μm。

所述铝合金件焦磷酸盐镀铜后按现行的镀酸铜工艺制备酸铜镀层5，镀层5的厚度为12μm。

所述铝合金件镀酸铜后按现行的镀光亮镍工艺制备光亮镍镀层6，镀层6的厚度为5μm。

所述铝合金件镀光亮镍后制备枪黑色锡镍合金镀层7，镀层7的厚度为0.6μm。

所述枪黑色锡镍合金镀层采用以下工艺制备：焦磷酸钾280g/L，六水合氯化镍60g/L，氯化亚锡9g/L，硫氰酸钾18g/L，蛋氨酸1.4g/L，柠檬酸铵30g/L，pH为8，镀槽温度38℃，阴极电流密度2A/dm2，阴极移动4m/min，用石墨板作阳极。

所述铝合金件镀镀枪黑色锡镍合金后制备稀土电解保护膜8。

所述稀土电解保护膜按以下工艺制备：氯化铈6g/L，HEDP配位剂30g/L，无水碳酸钾140g/L，pH为12，操作温度25℃，阴极电流密度0.8A/dm2，用镀枪黑色锡镍合金工件作阴极，用钛板作阳极，电解80s。

本实施例在具体操作上分为如下步骤：

1、前处理：对铝合金件基体1进行“化学除蜡→水洗→超声波除蜡→水洗→化学除油→水洗→除垢→水洗→活化→水洗”的工序。

2、化学沉锌：经前处理的铝合金件基体1进行“第一次化学沉锌→水洗→退锌→水洗→第二次化学沉锌→水洗”的工序制备化学沉锌层2。

3、预镀镍：在化学沉锌层2上采用柠檬酸盐镀镍工艺制备柠檬酸盐预镀镍层3。

4、焦磷酸盐镀铜：在柠檬酸盐预镀镍层3上制备焦磷酸盐镀铜层4。

5、镀酸铜：在焦磷酸盐镀铜层4上制备酸铜镀层5。

6、镀光亮镍：在酸铜镀层5上制备光亮镍镀层6。

7、镀枪黑色锡镍合金：在光亮镀镍层6上制备枪黑色锡镍合金镀层7。

8、稀土电解保护：在枪黑色锡镍合金镀层7上制备稀土电解保护膜8。

试验例1：

本实施例1和实施例2所制备的枪黑色锡镍合金电镀件，按照GB/T 10125-2021《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》标准进行中性盐雾试验72h，镀件表面无腐蚀物生成。

试验例2：

本实施例1和实施例2所制备的枪黑色锡镍合金电镀件，按照GB/T 5270-2005《金属基体上的金属覆盖层电沉积和化学沉积层附着强度试验方法评述》以热震试验法测定镀层结合力。将所述工件放在加热炉中加热至220℃保温30min，取出放入室温的水中骤然冷却，镀层没有出现起泡和脱落，所述镀层结合力良好。

对比例1

一种铝合金件镀枪黑色锡镍合金的镀层结构，包括铝合金基体1、和在所述铝合金基体1上从内到外依次制备的化学沉锌层2、柠檬酸盐预镀镍层3、焦磷酸盐镀铜层4、酸铜镀层5、光亮镍镀层6、枪黑色锡镍合金镀层7。

按实施例1所述的工艺过程制备上述镀层结构，与实施例1相比，所制备的镀层不包括稀土电解保护膜。所制备的样件按照GB/T 10125-2021《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》标准进行中性盐雾试验72h，镀件表面出现了灰白色的腐蚀物。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。总之，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种铝合金件镀枪黑色锡镍合金的镀层结构，其特征在于：包括铝合金基体、和在所述铝合金基体上从内到外依次制备的化学沉锌层、柠檬酸盐预镀镍层、焦磷酸盐镀铜层、酸铜镀层、光亮镍镀层、枪黑色锡镍合金镀层、及稀土电解保护膜。

2.如权利要求1所述的铝合金件镀枪黑色锡镍合金的镀层结构，其特征在于：所述柠檬酸盐预镀镍层的厚度为1～6μm。

3.如权利要求1所述的铝合金件镀枪黑色锡镍合金的镀层结构，其特征在于：所述焦磷酸盐镀铜层的厚度为5～12μm。

4.如权利要求1所述的铝合金件镀枪黑色锡镍合金的镀层结构，其特征在于：所述酸铜镀层的厚度为5～17μm。

5.如权利要求1所述的铝合金件镀枪黑色锡镍合金的镀层结构，其特征在于：所述光亮镍镀层的厚度为3～10μm。

6.如权利要求1所述的铝合金件镀枪黑色锡镍合金的镀层结构，其特征在于：所述枪黑色锡镍合金镀层的厚度为0.3～1.5μm。

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