CN221297096U - 一种锌合金压铸件镀珍珠铜的镀层结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种锌合金压铸件镀珍珠铜的镀层结构，包括锌合金基体，在所述锌合金基体上从内到外依次制备的无氰预镀铜层、焦磷酸盐镀铜层、酸铜镀层、珍珠铜镀层、及电泳漆涂层。本实用新型制备的镀层结构，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》以热震法测试镀层结合力，镀层无起泡和脱落，其结合力满足标准要求，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432h，防护层表面无腐蚀物生成。本实用新型的优点在于：所制备的防护层靓丽而典雅，且耐蚀性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及金属电镀及涂装领域，具体涉及一种锌合金压铸件镀珍珠铜的镀层结构。
背景技术
按传统电镀方法，通常采用氰化镀铜工艺先在锌合金压铸件表面制备预镀铜层，才能保证镀层与基体之间的结合力。但氰化物的使用在我国已经受到了越来越严格的管控。
多年来，国内外专家、学者一直在寻找合适的无氰镀铜工艺来取代氰化镀铜，虽然取得了一些成效，但还是存在不足和欠缺，无氰镀铜工艺要真正完全替代氰化物镀铜还有许多工作要做。现有的无氰镀铜工艺很大一部分都是镀层与基体之间的结合力差，远不如氰化镀铜。要取得结合力良好的镀层，至少要满足两个关键因素：一是要防止基体金属与镀液中的金属离子发生置换反应；二是镀液对基体金属有良好的活化能力，能够还原基体表面的氧化膜。现阶段无氰镀铜工艺主要采用无氰碱性镀铜，绝大部分是通过使用强配位剂使二价铜离子与其生成配离子，提高铜的沉积电位。常用配位剂有HEDP(羟基乙叉二膦酸)、焦磷酸盐、柠檬酸盐、EDTA(乙二胺四乙酸)等[1-2]。
聚合硫氰酸盐镀铜工艺为最新开发的无氰镀铜工艺，以聚合硫氰酸钠作配位剂，以聚合硫氰酸亚铜作主盐，其特性与过去的二价铜无氰镀铜有显著的差别。
珍珠铜镀层具有靓丽而柔美的外观，但由于其耐蚀性低使其应用受到了限制。随着物质与文化生活水平的提高，开发和采用多元化的装饰性镀层结构越来越引起人们的重视。电泳漆涂层光亮，用无色电泳漆涂装珍珠铜镀层，既可以保留珍珠铜柔美的外观，又可以显著增加镀层的耐蚀性。
参考文献：[1].秦足足，李建三，徐金来，国内外无氰镀铜工艺研究进展[J]，电镀与涂饰，2015，34(3)：149-152。[2].马涛，李运刚，杨桂宇等，钢铁基体无氰镀铜工艺研究现状[J]，铸造技术，2016，37(12)：2579-2582。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种锌合金压铸件镀珍珠铜的镀层结构，以解决现有锌合金压铸件采用氰化物预镀铜的污染问题及珍珠铜镀层耐蚀性低的问题。
为了达到上述目的本实用新型采用如下技术方案：
一种锌合金压铸件镀珍珠铜的镀层结构，包括锌合金基体、和在所述锌合金基体上从内到外依次制备的无氰预镀铜层、焦磷酸盐镀铜层、酸铜镀层、珍珠铜镀层、及电泳漆涂层；
所述无氰预镀铜层是采用聚合硫氰酸盐镀铜工艺制备的镀铜层，镀层厚度为1～5μm；
所述电泳漆涂层的厚度为9～15μm。
优选的，所述焦磷酸盐镀铜层的厚度为5～10μm。
优选的，所述酸铜镀层的厚度为11～18μm。
优选的，所述珍珠铜镀层的厚度为1～3μm。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
1、本实用新型采用聚合硫氰酸盐镀铜工艺制备预镀铜层、解决了现有技术采用氰化预镀铜的高污染问题；
2、本实用新型在珍珠铜镀层上制备电泳漆涂层，有效提高了镀层的耐蚀性。
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。
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，在此以本实用新型的示意性实施例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。
一种锌合金压铸件镀珍珠铜的镀层结构，包括锌合金基体、和在所述锌合金基体上从内到外依次制备的无氰预镀铜层、焦磷酸盐镀铜层、酸铜镀层、珍珠铜镀层、及电泳漆涂层。
采用现行的前处理工艺对锌合金基体进行除油、除蜡及活化处理。
锌合金压铸件前处理后采用聚合硫氰酸盐镀铜工艺制备无氰预镀铜层。
优选的，所述无氰预镀铜层的厚度为1～5μm。
优选的，所述无氰预镀铜层采用遵义会通电镀材料有限公司的HT-810聚合硫氰酸盐镀铜工艺制备：
聚合硫氰酸亚铜17～23g/L，聚合硫氰酸钠100～160g/L，酒石酸钾钠8～12g/L，HT-810光亮剂1～2mL/L，HT-810走位剂2～4mL/L，镀槽温度45℃～55℃，镀液pH范围12～13，阴极电流密度0.5～1.0A/dm2，阴极移动4～6m/min，阳极电流密度≤0.5A/dm2，用无氧电解铜角(或铜粒)作阳极。
锌合金压铸件无氰预镀铜后采用现行的焦磷酸盐镀铜工艺制备焦磷酸盐镀铜层。
优选的，所述焦磷酸盐镀铜层的厚度为5～10μm。
锌合金压铸件焦磷酸盐镀铜后采用现行的镀酸铜工艺制备酸铜镀层。
优选的，所述酸铜镀层的厚度为11～18μm。
锌合金压铸件镀酸铜后采用现行的镀珍珠铜工艺制备珍珠铜镀层。
优选的，所述珍珠铜镀层的厚度为1～3μm。
优选的，所述珍珠铜镀层采用超邦化工的PC-18珍珠铜电镀工艺制备：
硫酸铜160～200g/L，硫酸90～120g/L，氯离子50～150mg/L，PC-18珍珠铜起沙剂7～15mL/L，PC-18珍珠铜辅助剂3～8mL/L，镀槽温度35℃～45℃，阴极电流密度2～4A/dm2，阴极移动2～5m/min。
锌合金压铸件镀珍珠铜后采用现行的电泳涂装工艺制备电泳漆涂层。
优选的，所述电泳漆涂层的厚度为9～15μm。
优选的，所述电泳漆涂层采用超邦化工开发的AKINI 120电泳工艺制：
AKINI 120电泳漆300～350g/L，羟基石墨烯填料20～60g/L，槽液pH范围4～5，操作温度25℃～30℃，槽电压30～50V。
所制备的电泳漆涂层在140℃下烘烤30～60min。
实施例
如图1所示，一种锌合金压铸件镀珍珠铜的镀层结构，包括锌合金基体1、和在所述锌合金基体1上从内到外依次制备的无氰预镀铜层2、焦磷酸盐镀铜层3、酸铜镀层4、珍珠铜镀层5、及电泳漆涂层6。
所述无氰预镀铜层2的厚度为2μm，采用遵义会通电镀材料有限公司的HT-810聚合硫氰酸盐镀铜工艺制备：
聚合硫氰酸亚铜20g/L，聚合硫氰酸钠140g/L，酒石酸钾钠10g/L，HT-810光亮剂1.5mL/L，HT-810走位剂3mL/L，镀槽温度52℃，镀液pH为12.3，阴极电流密度0.8A/dm2，阴极移动5m/min，阳极电流密度0.4A/dm2，用无氧电解铜角作阳极。
所述焦磷酸盐镀铜层3的厚度为8μm，采用现行的焦磷酸盐镀铜工艺制备。
所述酸铜镀层4的厚度为12μm，采用现行的镀酸铜工艺制备。
所述珍珠铜镀层5的厚度为2μm，采用超邦化工的PC-18珍珠铜电镀工艺制备：
硫酸铜170g/L，硫酸90g/L，氯离子70mg/L，PC-18珍珠铜起沙剂9mL/L，PC-18珍珠铜辅助剂5mL/L，镀槽温度37℃，阴极电流密度2.5A/dm2。
所述电泳漆涂层6的厚度为12μm，采用超邦化工的AKINI 120电泳工艺制备：
AKINI 120电泳漆310g/L，羟基石墨烯填料40g/L，槽液pH为4.2，操作温度25℃，槽电压40V。
本实施例在具体操作上分为如下步骤：
1、前处理：对锌合金压铸件基体1进行“化学除蜡→水洗→超声波除蜡→水洗→化学除油→水洗→酸盐活化→水洗”。
2、预镀铜：在经过前处理后的锌合金压铸件基体1上采用聚合硫氰酸盐镀铜工艺制备无氰预镀铜层2。
3、焦磷酸盐镀铜：在经过无氰预镀铜的锌合金压铸件上按现行工艺制备焦磷酸盐镀铜层3。
4、镀酸铜：在经过焦磷酸盐镀铜的锌合金压铸件上按现行工艺制备酸铜镀层4。
5、镀珍珠铜：在经过镀酸铜的锌合金压铸件上采用PC-18珍珠铜电镀工艺制备珍珠铜镀层5。
6、电泳涂装：在经过镀珍珠铜的锌合金压铸件上进行“质量分数为10%的硫酸除膜→水洗→电泳涂装→水洗→140℃烘干40min”的工序制备电泳漆涂层6。
实施例
如图1所示，一种锌合金压铸件镀珍珠铜的镀层结构，包括锌合金基体1、和在所述锌合金基体1上从内到外依次制备的无氰预镀铜层2、焦磷酸盐镀铜层3、酸铜镀层4、珍珠铜镀层5、及电泳漆涂层6。
所述预镀铜层2的厚度为2μm，采用遵义会通电镀材料有限公司的HT-810聚合硫氰酸盐镀铜工艺制备：
聚合硫氰酸亚铜22g/L，聚合硫氰酸钠150g/L，酒石酸钾钠10g/L，HT-810光亮剂1.5mL/L，HT-810走位剂3mL/L，镀槽温度55℃，镀液pH为12，阴极电流密度0.8A/dm2，阴极移动5m/min，阳极电流密度0.3A/dm2，用无氧电解铜粒作阳极。
所述焦磷酸盐镀铜层3的厚度为6μm，采用现行的焦磷酸盐镀铜工艺制备。
所述酸铜镀层4的厚度为13μm，采用现行的镀酸铜工艺制备。
所述珍珠铜镀层5的厚度为3μm，采用超邦化工的PC-18珍珠铜电镀工艺制备：
硫酸铜190g/L，硫酸110g/L，氯离子100mg/L，PC-18珍珠铜起沙剂13mL/L，PC-18珍珠铜辅助剂6mL/L，镀槽温度42℃，阴极电流密度3.5A/dm2。
所述电泳漆涂层6的厚度为14μm，采用超邦化工的AKINI 120电泳工艺制备：
AKINI 120电泳漆340g/L，羟基石墨烯填料30g/L，槽液pH为4.8，操作温度30℃，槽电压40V。
本实施例在具体操作上分为如下步骤：
1、前处理：对锌合金压铸件基体1进行“化学除蜡→水洗→超声波除蜡→水洗→化学除油→水洗→酸盐活化→水洗”。
2、预镀铜：在经过前处理后的锌合金压铸件基体1上采用聚合硫氰酸盐镀铜工艺制备无氰预镀铜层2。
3、焦磷酸盐镀铜：在经过预镀铜的锌合金压铸件上按现行工艺制备焦磷酸盐镀铜层3。
4、镀酸铜：在经过焦磷酸盐镀铜的锌合金压铸件上按现行工艺制备酸铜镀层4。
5、镀珍珠铜：在经过镀酸铜的锌合金压铸件上采用PC-18珍珠铜电镀工艺制备珍珠铜镀层5。
6、电泳涂装：在经过镀珍珠铜的锌合金压铸件上进行“质量分数为10%的硫酸除膜→水洗→电泳涂装→水洗→140℃烘干40min”的工序制备电泳漆涂层6。
试验例1：
本实施例1和实施例2所制备的镀珍珠铜样件，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》以热震法测试镀层结合力，将所制备的珍珠铜镀件放在加热炉中加热至150℃保温30min，取出后立即放入室温的冷水中冷却，镀层无起泡和脱落，其结合力满足标准要求。
试验例2：
本实施例1和实施例2所制备的镀珍珠铜样件，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432h，镀层表面无腐蚀物生成。试验表明，本实用新型所制备的珍珠铜镀层结构具有良好的耐蚀性。
对比例1：
按实施例1和2的制备工艺在锌合金压铸件上从内到外依次制备的无氰预镀铜层、焦磷酸盐镀铜层、酸铜镀层、珍珠铜镀层，然后用20g/L的铬酸溶液进行钝化处理生成钝化膜，所制备的样件按照GB/T 10125-2021《人造气氛腐蚀试验 盐雾试验》进行中性盐雾试验12h，镀层表面生成了较多的褐色氧化铜腐蚀物。试验表明，用传统钝化工艺所制备的珍珠铜镀层结构的耐蚀性比本实用新型低得多。
以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理。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。
Claims (4)
1.一种锌合金压铸件镀珍珠铜的镀层结构，其特征在于：包括锌合金基体、和在所述锌合金基体上从内到外依次制备的无氰预镀铜层、焦磷酸盐镀铜层、酸铜镀层、珍珠铜镀层、及电泳漆涂层；
所述无氰预镀铜层是采用聚合硫氰酸盐镀铜工艺制备的镀铜层，镀层厚度为1～5μm；
所述电泳漆涂层的厚度为9～15μm。
2.根据权利要求1所述的锌合金压铸件镀珍珠铜的镀层结构，其特征在于：所述焦磷酸盐镀铜层的厚度为5～10μm。
3.根据权利要求1所述的锌合金压铸件镀珍珠铜的镀层结构，其特征在于：所述酸铜镀层的厚度为11～18μm。
4.根据权利要求1所述的锌合金压铸件镀珍珠铜的镀层结构，其特征在于：所述珍珠铜镀层的厚度为1～3μm。
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