鋅合金電鍍技術的介紹和說明

鋅合金本身的基體特性及特殊的加工形式對電鍍產生很大影響

1.鋅合金的材料為鋅-鋁合金,均為活潑的兩性金屬。而兩種金屬中以鋁在前處理最為困難,所以必須控制鋁的含量,一般需電鍍的鋅合金材料,鋁的含量不應超過4%,鋁含量過高,將使電鍍難以進行。

2.工業上常見的應用鋅合金材料含Al 4%左右、Cu 0.75%~1.25%、Mg0.03%~0.08%,其餘為主要成分Zn,Zn是兩性金屬,電極電位較負,對酸鹼度比較敏感,且容易發生化學反應導致腐蝕。而且,鋅合金材料在壓鑄成型過程中,往往由於工件表面溫度差異,會產生成分偏析現象,表面局部出現富鋅或富鋁相,在前處理除油腐蝕活化過程中稍微疏忽,就會造成富鋁相或富鋅相部分優先溶解,表面不均勻腐蝕導致產生氣孔麻點甚至氣泡等而影響表面質量。

3.鋅合金壓鑄材料的組織結構有其特殊性,就是其壓鑄表面組織緻密光滑,孔隙率較低,硬度也比較低且表面緻密層厚度較薄,一般只有0.05~0.2 mm。內層則是多孔疏鬆結構。假如在前處理加工工序中掌握不當,損傷表面緻密層,將會給後續工序增加更多的困難,也會使鋅合金抗蝕防護質量降低。

鋅合金電鍍工藝過程:拋光→冷脫除蠟→超聲波除蠟→超聲波除油→陰極電解除油→陽極電解除油→活化→預鍍→鹼銅→酸銅

1) 拋光——鋅合金壓鑄件成品不可避免的有飛邊、毛刺、壓痕等現象,在電鍍前需經過磨拋光處理,才能獲得良好的外觀。

2)冷脫除蠟——鋅合金拋光後殘留的拋光蠟比較多,在除蠟水中清洗時間過長容易造成腐蝕,所以在超聲波之前最好能有一道冷脫工藝,先將蠟、油汙部分溶解和軟化。

3)超聲波除蠟——除蠟水的PH和溫度不宜太高,否則易對鋅合金表面形成孔狀腐蝕。溫度高,除蠟效果肯定好。如果能掌握好材料性能,可以採用高溫——短時間的工藝來處理。

4)超聲波除油——鋅合金表面如果油汙不是太重,可以直接電解除油。如果油汙比較多或形狀複雜、有凹槽、盲孔的零件利用超聲波除油效果好。除油粉的PH不能太高,因為強鹼對鋁的溶解快,零件表面會溶出縮孔,這些縮孔在電鍍過程中清洗不乾淨將影響結合力。

5)

陰極電解除油——鋅合金陰極電解除油一定要在工藝的範圍內使用,PH高、溫度高、電流高、濃度高都會對鋅合金表面產生腐蝕,影響後續工藝的結合力。陰極電解時,陰極發生還原反應析氫,有利於對油膜的溶解,但電流不能太高一般在3~~5A/dm2,電流高析氫嚴重會造成零件滲氫現象,影響後續電鍍工藝的結合力。陽極發生氧化反應,如果陽極不耐腐蝕會造成陽極溶解,所以陽極應使用不鏽鋼板或不鏽鋼網(304#、316#)。如果陽極選擇不當,陽極腐蝕後部分金屬溶解,這些金屬離子在陰極上沉積析出,會形成疏鬆的浮灰現象,嚴重影響電鍍結合力。(用手指摸零件表面,如果手指上有灰黑色,說明零件有浮灰產生)

6)陽極電解除油——為了使陰極脫脂後減少浮灰、黑膜現象和減少陰極電解的滲氫現象,在陰極電解除油後建議做短時間(30~~60秒)的陽極電解除油。陽極電解除油的目的,在於增加鍍層的附著力和減少起泡。經除油後的工藝品必須迅速進行清洗,然後活化,如在水中或空氣中擱置的時間較長,會引起鍍後出現斑點或發花。切記做陽極電解除油時,PH不能高、電流(一般在0.5~~1 A/dm2)不能大,否則容易造成鋅合金腐蝕。除油是否乾淨,最簡單的檢驗方法是零件除油後,水洗→酸活化→水洗,如果除油乾淨零件表面在酸活化水洗後形成一層潤溼的親水膜;除油不乾淨表面不能形成均勻的水膜,有掛水現象。

7)活化——鋅合金一般在氫氟酸或氫氟酸—硫酸溶液中活化,也有市售的活化鹽。鋅是兩性金屬,在強酸和強鹼中極易溶解腐蝕,所以活化一般在弱酸中進行。


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