锌合金电镀资料全
常用镀种简介：合金电镀
常用镀种简介：合金电镀内容：高耐蚀锌合金电镀工艺锌合金是指以锌为主要成分并含有少量其它金属的合金。
目前已用于生产的二元锌合金有：Zn-Ni，Zn-Co，Zn-Fe，Sn-Zn。
Zn-Ti，Zn-Cr，Zn-P，Zn-Mn等还在开发研制试应用中，锌合金具有良好的防护性能，故常称之为高耐蚀合金镀层，其中研究的比较多，且应用比较广泛的主要是锌和铁族金属形成的合金，即锌-镍、锌-钴和锌-铁。
铁族金属的原子结构和性质相近，它们与锌形成合金的共沉积特性也很相似。
从电极电位来看，铁族金属的电位比锌正的多，但在共沉积时，锌比铁族金属容易沉积而优先沉积，这种沉积称为异常共沉积。
其原因是当锌与铁族金属在阴极表面共沉积时，随着阴极表面H2的析出，使表面pH升高，在阴极表面生成了氢氧化锌胶体薄膜，致使铁族金属离子在阴极表面受到抑制而难以沉积，于是锌在阴极表面优先析出。
3.1.1 电镀锌-铁合金工艺及钝化处理已获得工业应用的锌-铁合金有两种：一种是含铁量高的（10%~25%或更高）合金，该镀层不易钝化，易磷化处理，对油漆有良好的结合力，多用于钢板和钢带的表面处理，作为电泳漆的底层；另一种是含微量铁的锌-铁合金，镀层易钝化，耐蚀性能优良，特别经过黑色钝化，其耐蚀性有很大提高。
锌-铁合金工艺也可分为酸性和碱性两种类型，合金镀层含铁量一般在0.2%~0.7%之间，镀液中三价铁离子不能含量过高，否则会降低阴极电流效率，结晶粗大。
以下仅介绍低铁含量电镀工艺。
合金电镀1高耐蚀锌合金电镀工艺2 电镀锌-镍合金工艺及钝化处理碱性锌镍合金的工艺特点：1) 镍含量稳定，镀层中镍含量一般为8－10%。
2) 合金镀层光亮，可直接钝化。
3) 耐蚀性优异，8μm的锌镍合金镀层，经彩色钝化后能耐NSS试验1000小时，不生白锈，2000小时未见红锈。
4) 经100°C烘烤一小时后，在NSS试验中出现白锈时间在300小时以上。
**碱性锌镍合金工艺组成含量工艺条件氧化锌（g/L）氢氧化钠（g/L）硫酸镍（g/L）络合剂（NZ－918C）g/L添加剂（NZ－918A）ml/L光亮剂（NZ－918B）ml/L 8—1250—1206—1050—1004—64—6 温度 15～35°C阴极电流密度：DK=0.5～5.0A/dm2阳极：锌、镀厚镍钢板、镍板阴、阳极面积比：=1:1.5～2** 碱性锌镍合金钝化工艺白色钝化彩色钝化白色钝化剂（NZ－918F）75g/L 彩色钝化剂（NZ－918E）25～35ml/L钝化时间性 30～60秒 30～60秒pH值 1.1～1.5 1.9～2.3温度 25～35°C 55～65°C搅拌工件移动或无油压缩空气搅拌**系武汉材保电镀技术生产力促进中心工艺碱性锌镍合金及钝化工艺多年来一直在汽车工业，煤矿井下支架，军用野战输油管线、电子产品（磁性材料）、电力输变电支撑架等产品上获得应用.3.2 代铬工艺採用锡钴锌合金电镀作代铬镀层,近几年来在广东地区获得广泛应用。
锌合金压铸件的电镀
液 中 除油及浸蚀
合 金 中铝含 量过 高 会加 速 其 表面层 氧 化 造 成
, , ,
,
,
满足 锌 合 金压 铸件 预 镀 层 的 尺 寸 要 求 锌 合金 压 铸 件在 镀前 处 理完 成后 要 预镀 打底 层
。
,
镀 层结 合力 下 降 而合 金 中铝 含量 过低 又 会影 响零 件 的韧 性 使 用 过 程 中易 出现 断裂 合 金 组 成 中铝 的 含量在
一
一 般是 在 无 氢 氧 化纳 的 氰 化镀 铜 槽 中镀 铜 或
。
,
之 间最 佳
。
者 在 中性 镀镍 液 中镀 镍
, ,
管状零 件应在 焦磷酸 盐 镀
拼
锌 合 金压 铸 件 前 处 理 合理 与 否 是 电 镀 质 量 成 败 的关 键
。
液 中沉 积 铜 层 其 镀 层 厚 度 应 在
以上
,
。
否则
、
磷酸 三 钠 岁 硅酸钠 岁 乳化 剂 岁
, ,
,
一 一 一 一 一
电解 除 油 一 清 洗
,
,
℃
—
一 一
— —
一 一 一
预镀铜
、
清洗
中和
清洗
电镀
,
而
一
亮 铜 亮 镍等镀 层 仿金 及 仿 古镀层 等
机械抛 光 一 一 步 法 除 油浸 蚀 一 清 洗 黑 膜一 清 洗
、
脱灰
预镀铜
、
清洗
中和 一 清 洗 一 电镀
一
。
, ,
而微量 的氧化 膜会影 响镀层 与锌
虽 强 酸 能轻 易 地 除 去 氧化 膜 但 由
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锌合金的主要成份是锌, 还有铝。
它们都是两性金属, 化学稳定性差, 在空气中容易氧化、变色.腐蚀.所以我们首先必须了解电镀或涂装锌合金压铸件表面状态的质量控制1.1工件的几何形状设计锌合金铸件在设计其几何形状时, 尽量避免盲孔深的凹部等结构, 因此, 要求在零件设计时,在不影响外观和使用的部位, 留出便于溶液、气体流动的排泄工艺孔。
这样不仅能很好地实施镀覆, 而且减轻了镀液被污染的程度。
1.2 压铸件的模具设计和压铸工艺锌合金压铸件表面是致密层, 厚度约0.1 mm, 内部则是疏松多孔结构。
在模具设计和采用压铸工艺时, 尽量使工件表面光滑, 减少裂纹、气孔、冷隔缝隙、飞边及毛刺等铸造缺陷。
为此, 必须进行机械清理, 这时应避免损伤表面致密层, 以免露出多孔的基体造成电镀困难,并影响电镀质量。
锌合金压铸时常常使用脱模剂, 对脱模剂的使用和去除应给予一定的重视, 它是影响镀层结合力的因素之一。
1.3 工件的材质选择常用的锌合金材料中用于电镀的有2ZnAl 4-3、2ZnA1 4-1、2ZnAl 4-0.5、2ZnA14 使用最多的牌号为ZnAl-925, ZnAl-903, 但ZnAl-903 比ZnAl-925 更好。
另外, 在压铸时常用一部分回料, 其比例应控制在15%, 最好不要超过20%。
因回料中容易掺杂其他(如硅)成分, 影响镀层的结合力。
若使用回料多的铸件, 电镀时最好用氢氟酸活化。
2、镀前处理2.1 毛坯检验(1) 外观: 查看毛坯表面是否存在裂纹、凸泡、划伤、松孔等严重弊病。
判断这些弊病的程度, 若可以使用机械手段(磨光、抛光等)除去, 可以增加打磨工序。
(2) 材质检验: 查阅锌合金的牌号, 了解使用回料的比例, 测试压铸件的质量, 把工件放置在100-110℃烘箱中保温30min, 查看外表有否凸泡。
2.2 表面的机械清理锌合金压铸件表面存在着铸造缺陷, 必须进行机械清理、磨光和抛光。
锌合金压铸件上的电镀
锌合金压铸件上的电镀锌合金压铸件由于是一步成型，生产效率较高，同时锌在自然界分布较广，因此，在工业上，特别是在汽车工业上，对受力不大和形状较复杂的结构件和装饰件都广泛地采用锌合金压铸件。
由于锌合金的化学稳定性较差而且容易龟裂，重要的级表一般不用，所以需镀以铜／镍／铬多层防腐装饰性镀层。
锌合金压铸件，一般应选用含铝量为4％左右的锌合金材料，以提高电镀产品的合格率。
在电镀锌合金压铸件时，应注意锌合金压铸件的下列特点，并采取适当的措施。
(1)压铸件表面是一层致密的表层，约0．05mm～0．1mm。
在表层的下面则是疏松多孔的结构。
为此，在磨光和抛光时，不要把表层全部抛去而露出疏松的底层。
否则电镀非常困难，而且会降低产品抗蚀性能。
(2)压铸件在压铸过程中是由熔融态成为固态的。
因为冷却时的凝固点不同，在压铸件表面上往往会产生偏析现象，使表面的某些部分产生富铝相或富锌相。
为此在预处理时，不要采用强碱和强酸去油和浸蚀。
因为强碱能使富铝相先溶解，而强酸又能使富锌相先溶解，从而在压铸件表面上形成针孔和微气孔，并且会残留下强碱液和强酸液，以致当镀上镀层后，容易引起脱皮和产生气泡。
(3)锌合金压铸件的形状一般比较复杂，电镀时应该采用分散能力和覆盖能力较好的溶液。
为防止在凹入或掩蔽处发生锌对电位正的金属的置换，从而使结合力不好，预镀层更应选择分散能力和覆盖能力好的镀液。
(4)所采用的镀层最好为光亮镀层，尽量避免抛光工序或者减轻抛光工作量。
一方面因形状复杂，不易抛光，另一方面也可保证镀层厚度，确保质量。
(5)第一层镀层如果采用铜层，其厚度应稍厚一些，因为当铜镀到锌合金表面上时，铜即扩散到锌中，并形成一层较脆的铜锌合金中间层，铜层愈薄扩散作用发生的愈快，因此铜的厚度至少要达到7μm或者再厚一些。
(6)多层镀铬层是锌合金的阴极保护镀层，所以镀层必须有一定的厚度，保证镀层无孔隙。
否则由于锌合金的电极电位较负，在潮湿的空气中容易产生碱式碳酸锌的白色粉状腐蚀产物，故必须根据产品的使用条件，选择合适的镀层厚度。
锌合金电镀资料
锌合金的主要成份是锌, 还有铝. 它们都是两性金属, 化学稳定性差, 在空气中容易氧化、变色.腐蚀.所以我们首先必须了解电镀或者涂装锌合金压铸件表面状态的质量控制1.1 工件的几何形状设计锌合金铸件在设计其几何形状时, 尽量避免盲孔深的凹部等结构, 因此, 要求在零件设计时,在不影响外观和使用的部位, 留出便于溶液、气体流动的排泄工艺孔.这样不仅能很好地实施镀覆, 而且减轻了镀液被污染的程度.1.2 压铸件的模具设计和压铸工艺锌合金压铸件表面是致密层, 厚度约 0.1 mm, 内部则是疏松多孔结构.在模具设计和采用压铸工艺时, 尽量使工件表面光滑, 减少裂纹、气孔、冷隔缝隙、飞边与毛刺等铸造缺陷.为此, 必须进行机械清理, 这时应避免损伤表面致密层, 以免露出多孔的基体造成电镀艰难, 并影响电镀质量.锌合金压铸时往往使用脱模剂, 对脱模剂的使用和去除应赋予一定的重视, 它是影响镀层结合力的因素之一.1.3 工件的材质选择常用的锌合金材料中用于电镀的有 2ZnAl 4-3、 2ZnA1 4-1、2ZnAl 4-0.5、 2ZnA14 使用最多的牌号为 ZnAl-925, ZnAl-903, 但 ZnAl-903 比 ZnAl-925 更好.此外, 在压铸时常用一部份回料, 其比例应控制在 15%, 最好不要超过 20%.因回料中容易掺杂其他<如硅>成份, 影响镀层的结合力.若使用回料多的铸件, 电镀时最好用氢氟酸活化.2、镀前处理2.1 毛坯检验<1> 外观: 查看毛坯表面是否存在裂纹、凸泡、划伤、松孔等严重弊病.判断这些弊病的程度, 若可以使用机械手段<磨光、抛光等>除去, 可以增加打磨工序.<2> 材质检验: 查阅锌合金的牌号, 了解使用回料的比例, 测试压铸件的质量, 把工件放置在 100-110℃ 烘箱中保温 30min, 查看外表有否凸泡.2.2 表面的机械清理锌合金压铸件表面存在着铸造缺陷, 必须进行机械清理、磨光和抛光.<1> 较大工件须采用磨光与抛光除去表面缺陷.例如, 除去毛刺、飞边、模痕等.磨光的砂轮使用的砂粒普通应大于 220 目, 采用红色抛光膏; 新砂头应适当倒角, 布轮的直径 50-400 mm, 圆周速度视工件大小而定, 通常为 1100-2200 m/min.锌合金磨光时不要过度用力, 尽可能不要损伤表面的致密层, 不要使工件变形.为了使工件表面光滑, 还应该进行抛光口可选用白色抛光膏, 抛光膏不要太少, 以防局部过热, 浮现密集细麻点.抛轮的大小和圆周速度可参照磨光, 抛光后最好用白粉拉一下, 清除滞留的抛光膏, 便于电镀.<2> 较小工件不便抛磨, 可选择滚磨或者滚光处理.若工件飞边、瑕疵较多, 应先滚磨.磨料可选择氧化铝、花岗石、陶瓷、塑料颗粒, 以与能除油与润滑的肥皂水、表面活性剂等.磨料与零件的装载量为 3/4-4/5 滚桶<易变形工件多装些, 溶液均浸满零件>, 磨料与零件比为<1. 5~2>:1, 滚桶的转速 6-12 r/min .容易变形的零件转速慢些.若工件瑕疵很小, 可以直接选用滚光.可以用塑料颗粒、 <软性>谷壳、玉米棒之类, 加之润滑剂打滚擦光.滚桶转速为 600 m/min 摆布, 时间视工件、磨料而定.有不少小件使用振动磨光, 抛光效果也十分理想.表面机械清理非但要除去表层瑕疵, 而且又不能破坏表面的致密层.3.1 除抛光膏与油污<1> 除抛光膏抛光后应及早除去抛光膏, 时间久了, 抛光膏易硬化, 不易除去.除抛光膏可将工件浸泡在 6 0-70℃ 的浓硫酸中<尽可能不掺水>, 使抛光膏被浓硫酸氧化去除.抛光膏的主要成份除了金属氧化物<MgO、 CaO 、 Al203、 Fe203 等>之外, 主要是硬脂酸、石蜡等, 这些有机物会被浓硫酸氧化.这种方法在规模不大的厂家应用颇广.工序关键是浓硫酸中不可掺进水. 掺进水的浓硫酸对锌合金产生严重腐蚀, 所以工件抛光后须干的入槽.比较正规的除抛光膏是使用由有机溶剂、表面活性剂组成的冷脱剂、除蜡剂若配以超声波, 效果更佳.<2> 除油即使用有机溶剂除油, 也应进行碱性除油.这是因为有机溶剂滞留在工件上会给电镀带来不利影响.由于锌合金的主要成份是锌和铝, 它们都是两性金属, 因此, 碱性除油液的碱度不能太强.如果是浸渍除油, 可选用下述配方.配方 1:CH-3 脱脂剂 30-40g/L, 室温或者 30-50℃, 1-5 min.﹡脱脂剂为本公司产品配方 2:磷酸三钠 20-40g/L, 碳酸钠 20-30g/L, 洗涤剂少量,50-60℃,3-6min.配方 1 比配方 2 的效果好.浸渍除油后大件<吊镀>还应进行电解除油.电解除油最佳选择为先用阴极电解除油, 再用阳极电解除油.不要在同一槽中进行阴/ 阳极电解除油.使用阴极电解除油, 时间 10-15s<工件上有均匀气泡即可>, 氢氧化钠可以增加溶液电导, 防止电压过高刻蚀工件, 首选配方<1>温度不宜过低, 否则电压会升高; 温度也不能过高, 否则碱同基体的反应会加剧, 从而腐蚀工件, 50–55℃为宜.使用阴极电解除油, 在工件上析出较多氢, 氢有很好的还原作用<活化其表面>, 原子氢结合成氢气, 冲击工件表面, 达到很好除油目的.但是仅用阴极电解除油, 由于镀液使用时间一长会被污染, 金属离子会沉积在工件表面, 造成镀层发花、结合力不良等弊病.这时若再用阳极电解除油, 工件表面有一剥离<溶解>过程, 工件就会暴露出活性好的基体表面.即使有轻微的氧化<阳极产生 O2 会氧化工件>, 在后道酸洗时会被除去的.如果只使用阴极电解去油, 则应该时常更新溶液, 尽可能维护好, 要防止极杆上的铜绿污染溶液.如仅使用阳极电解去油也是可以的.只要保证在阴极电解去油前油污已经除清, 进行阳极电解去油仅为了剥离污染层.3.4 活化除油后的工件经过清洗, 必须进行活化才干电镀.活化可采用以下配方: <1> HF<40%>5- 20g/L, <2> H2S04<98%>15-75g/L, <3> HCl<37%>10-20g/L,室温,3-6s, 以析出氢气后再延长 1-2s 为宜.活化配方的选择, 视锌合金的牌号或者回料使用的比例而定.回料较多的, 使用氢氟酸型活化, 因为回料中时常会带入硅杂质.氢氟酸属于弱酸, 对基体的腐蚀速率也比较小.预镀前进行预浸处理, 采用预浸更有利于保证镀层结合力.<1> 如果氰化物预镀铜<或者氰化物预镀黄铜>应在 5-10g/L 氰化钠溶液中预浸,不要清洗, 直接入槽预镀.<2> 如果用柠檬酸盐中性镍预镀, 应在 30-40g/L 的柠檬酸溶液中预浸, 不清洗, 直接人槽预镀.4、工艺流程4.1 抛光件毛坯检验→打磨→抛光→除抛光膏→超声波除蜡、除油→化学除油→阴极电解除油→阳极电解除油→活化→预浸→预镀.4.2 不抛光小件毛坯检验→化学除油→滚磨与滚光→化学除油→活化→预浸→预镀4.3 预镀工序说明预镀工序通常采用氰化物预镀铜, 后续工序若采用焦磷酸盐镀铜, 则可增加铜层厚度, 而且铜层致密, 深镀能力好, 镀液本身近中性, 工件电镀时间长些也不致于被溶液腐蚀.同时多一道焦磷酸盐镀铜工艺, 还可以防止氰化物镀铜液清洗不良而对后道酸铜、亮镍带来的污染.随着氰化物镀铜光亮剂的发展, 彻底可以省去焦磷酸盐镀铜工序, 可时常更换氰化物镀铜后的清洗槽、活化槽, 以防止其对后道工序的影响.因此, 可缩短工艺流程, 降低成本.此外, 也有使用预镀中性镍的.因电流密度较小, 要镀到一定厚度的时间较长, 所以目前较少使用.使用预镀黄铜的, 其镀层复盖力好, 有少量基体腐蚀不影响镀液, 但电流密度小, 镀到一定厚度的时间较长.5、工艺中注意事项5.1 氰化物预镀铜CuCN/<g · L-1> 35-50NaCN/<g · L-1> 50-70NaOH/<g · L-1> 1-3KNaC4H406 ·4H2O/<g · L-1> 30-40CH-L3 光亮剂/<mL· L-1> 5-7CH-L4/<mL · L-1> 5Jk/<A ·dm-2>阳极电解铜过滤建议使用<1> 氰化亚铜的浓度不宜很高.铜离子浓度过高不仅带出损耗大, 而且镀层容易粗糙, 虽然容易镀厚, 但不一定孔隙小.如果浓度过低,不利于铜层的迅速复盖, 不利于加厚铜层.<2> 游离 CN- 的提高, 虽然有利于光亮作用, 但不利于铜的迅速复盖.<3> 少量氢氧化钠有利于提高溶液电导, 并不会腐蚀工件, 建议添加.<4> 酒石酸钾钠有利于阳极溶解, 提高溶液电导; 使用阳极袋时, 则更需要添加.酒石酸钾钠的添加可以取代诺切盐<5> 镀铜层厚度若要达到5μm, 使用循环过滤,防止毛刺是必要的.<6> CH-L3、CH-L4 组合光亮剂系本公司产品, 能使铜层光亮, 致密、细微.其消耗量 CH- L 为 100 mL/kA · h; CH-L4 为 250 - 300 mL/kA · h 该产品使用温度较低, 铜离子浓度要求较低, 是目前比较满意的光亮剂.<7> 铜层致密, 孔隙少是最关键的, 因此, 铜层厚度通常为5μm, 其目的是尽可能彻底复盖基体; 同时复盖层基本上要没有孔隙, 使基体不置换后道工序中的铜或者镍离子.为此有的厂家根据多年的实践, 将镀铜的锌合金铸件浸泡在浓盐酸中,1min 没有气体冒出为标准, 这是很有参考价值的办法.5.2 电镀中性镍NiS04 ·6H2O/<g · L-1> 100-120NaCl/<g · L-1> 12-16H3B03/<g · L-1> 30-35Na3C6H507 ·2H20/<g · L-1> 120-150pH 值Jk/<A ·dm-2 >阴极挪移采用电镀中性镍优点是, pH 值近中性, 对工件腐蚀很少, 即使有少量 Zn2+溶解, 因柠檬酸钠会隐藏 Zn2+,不影响镀层; 不含铜镀层, 有利于产品做 CASS 测试, 符合汽车行业要求.缺点是镍比较贵、成本高, 该工艺的电流密度小, 镀到一定厚度的生产用时较长, 废水中含柠檬酸根, 废水处理达标比较艰难. 目前使用的厂家比较少.如果工件的形状比较简单, 使用这一工艺, 可以简化电镀工序..5.3 酸性光亮镀铜CuS04 · 5H20/<g · L-1> 170-210H2SO4/<g · L-1> 60-80Cl-/<mg · L-1> 40-120Jk/<A ·dm-2> 1-6阳极含磷铜阳极搅拌空气搅拌循环过滤/<次· h-1> >5阴极面积与阳极面积比 1:2酸性光亮镀铜需要少量 Cl-, 适量的 Cl-可以提高镀层的光亮度和整平性, 并能降低镀层应力. 锌合金铸件电镀的酸性光亮镀铜液,由于溶液的腐蚀与双性电极现象,工件的坠落, 都会有锌的溶解.锌离子会降低 Cl-的有效浓度, 锌离子的过多积累, 会造成光亮 X 围变窄,因此,要注意监测锌浓度, 定时按工艺补充.此外,使用锌粉除去过量 Cl-的方法是不恰当的,最好使用本公司的 CH-W 特效除氯剂,不致于造成 Zn2+ 积累的负面影响.本公司 GC-668 酸铜光亮剂适应 Cl-浓度的 X 围较宽,工艺要求在 20-120 mg/L.5.4 镀光亮镍.NiS04 ·6H20/<g · L-1> 250-270NiC12 ·6H20/<g · L-1> 50-60H3B03/<g · L-1> 40-45pH 值Jk/<A ·dm-2> 2-6阳极电解镍搅拌空气搅拌或者阴极挪移锌合金电镀的光亮镀镍溶液, 由于与酸性光亮镀铜相同的原因, 锌离子会逐渐积累.光亮镀镍中锌离子浓度的允许 X 围在 20-100mg/L, 过多的 Zn2+ 会使低电流密度区灰黑, 呈条纹状.除去过量的 Zn2+可采用下列办法:<1>电解法, 在 O.2-0.3 A/dm2 下电解, 这样会损失部份镍.<2> 使用除锌水, 虽然行之有效, 但是除锌水的过量与产物的积累会使镍层发雾, 特别在后道套铬时更容易呈现出来.去除过量除锌水与其产物的有效方法是使用活性炭吸附.这种方法还可以在不影响生产的情况下完成.5.5 镀铬.使用添加剂或者稀土的, 或者标准镀铬液都可以使用, 再也不详述.锌离子在普通镀铬溶液中的允许 X 围 20 mg/L,在含氟元素类的镀铬液中允许 X 围达 40mg /L, 在低浓度镀铬液中允许 Zn2+的浓度比正常标准镀铬液的要更低些.过高 Zn2+污染的镀铬液将会使电流密度大的部位的铬层更易疏松、烧焦.去除的办法十分繁杂, 再也不赘述.5.6 仿金与枪色无论锌合金电镀外观是镀仿金、枪色、古铜、青古铜、还是做拉丝等, 这种镀层表面都要上一层罩光漆, 罩光漆不适宜选用固化温度超过120℃的, 最好在80℃, 这样不容易产生凸泡. 漆的固化温度低, 普通硬度要差-点, 这点不可忽视.总而言之, 锌合金压铸件电镀的难点是镀前处理, 各道电镀的溶液维护均要防 XZn2+的积累, 而预镀层的复盖与镀层的致密是防 XZn2+在后道工序中积累的第一关,也是最重要的关键.11 / 11。
锌合金电镀工艺流程
锌合金电镀工艺流程锌合金电镀是一种常见的表面处理工艺，通过在金属表面镀上一层锌合金，可以提高金属的耐腐蚀性能、美观性和机械性能。
下面将介绍锌合金电镀的工艺流程。
1. 表面处理首先，需要对待镀件进行表面处理。
通常情况下，表面处理包括去油、除锈和清洗。
去油是指将待镀件表面的油污去除，可以采用化学去油或者机械去油的方法。
除锈是指将待镀件表面的氧化铁皮去除，可以采用酸洗或者机械打磨的方法。
清洗是指将待镀件表面的杂质去除，可以采用碱洗或者水洗的方法。
表面处理的目的是为了提高镀层与基材的结合力，确保镀层的质量。
2. 阴极处理接下来，将经过表面处理的待镀件作为阴极，放置在电镀槽中。
在电镀槽中，还需要将一定比例的锌合金粉末悬浮在电镀液中，以供后续的电镀使用。
在阴极处理过程中，需要根据待镀件的形状和大小，调整电镀槽中的电流密度和电镀时间，以确保镀层的均匀性和厚度。
3. 电镀在阴极处理完成后，即可进行电镀操作。
在电镀过程中，通过施加一定电压，使得锌合金离子在电场的作用下沉积到待镀件表面。
在电镀过程中，需要控制电镀液的温度、PH值和搅拌速度，以确保镀层的质量。
此外，还需要定期检测电镀液中锌合金离子的浓度，以及镀层的厚度和均匀性。
4. 后处理电镀完成后，还需要对镀层进行后处理。
通常情况下，后处理包括水洗、烘干和包装。
水洗是指将待镀件表面的电镀液残留物去除，可以采用清水冲洗的方法。
烘干是指将水洗后的待镀件进行烘干，以去除表面的水分。
包装是指将经过烘干的待镀件进行包装，以防止镀层受到外界环境的影响。
通过以上的工艺流程，就可以完成锌合金电镀的整个过程。
锌合金电镀工艺流程简单、成本低廉、效果良好，因此在工业生产中得到了广泛的应用。
锌合金电镀及退镀工艺
锌合金电镀及退镀工艺锌合金前处理的一般工序，包括研磨/抛光、除油、超声波除蜡等。
介绍了常见的锌合金电镀铜–镍–铬及镀金的工艺，以及某公司在锌合金件上电镀仿金、铬、古铜、黄古铜、红古铜、珍珠镍等工艺的流程及镀液配方。
给出了锌合金上铜、镍、铬镀层的退除方法。
1·前言锌铝压铸件是一种以锌为主要成分的压铸零件。
这种零件表面有一层很致密的表层，里面则是疏散多孔结构，又是活泼的两性金属。
所以，只有采用适当的前处理方法和电镀工艺，才能确保锌合金上的电镀层有良好的附着力，达到合格品的要求。
2·电镀用锌合金材料[1]电镀常用的锌合金材料为ZA4–1，其主要成分为：铝3.5%~4.5%，铜0.75%~1.25%，镁0.03%~0.08%，余量为锌，杂质总和≤0.2%。
而925牌号的锌合金含铜量高，也易于电镀。
通常，锌合金的密度为6.4~6.5g/cm3，若密度<6.4g/cm3，电镀后易发生起泡和麻点。
总之，选材时务必严格把关。
另外，压铸时模具必须设计合理，避免给电镀带来难以克服的缺陷(如麻点)。
3·镀前处理3.1研磨、抛光切勿破坏致密表层，若暴露出内层多孔疏松结构，则无法获得结合力良好的镀层。
3.2除油锌合金对酸、碱敏感，选择去油剂时应有所要求。
常用E88锌合金电解除油粉或SS浸洗除油粉(安美特公司产品)。
3.3超声波除蜡高档产品常选用“开宁”公司的锌合金除蜡水。
3.4阴极电解除油自配的除油剂必须加入适量的金属配位剂，防止金属沉积到零件表面，从而避免发花。
阴极电解除油时要采用循环过滤。
3.5工艺流程化学除油─超声波除油─电解除油─浸蚀活化(硫酸5~10mL/L+氢氟酸10~20mL/L，pH 控制在0.5~1.5，视工件外形复杂性而定;室温，10~30s至刚开始全面反应产生气泡后立即取出零件，然后彻底清洗干净)。
3.6热浓硫酸除蜡除油为减少工序和时间，在投资少、见效快，操作方便、稳定的条件下，锌铸件经磨抛光后(零件必须干燥!)采用浓硫酸加热脱水除油;而锌合金铸件在热的浓硫酸中除油快，又不会受腐蚀。
锌合金电镀工艺流程
锌合金电镀工艺流程
《锌合金电镀工艺流程》
锌合金电镀是一种将锌合金沉积在金属基材上的表面处理工艺，可以增加金属的硬度、耐磨性和抗腐蚀性，同时也具有美观的外观。
以下是锌合金电镀工艺流程的主要步骤：
1. 预处理
首先需要对金属基材进行预处理，这包括清洗、脱脂和除锈等步骤。
清洗可去除表面的杂质和油脂，脱脂可以去除基材表面的油脂和污垢，而除锈则是为了去除金属表面的锈斑和氧化物。
2. 化学镀底
接下来是进行化学镀底，将金属基材浸泡在特定的化学溶液中，通过化学反应形成一层均匀的镀底层，以提高电镀层与基材的附着力。
3. 电镀
在经过化学镀底后，金属基材就可以进行电镀了。
在电镀槽中，将含有锌离子的电镀液通电，使锌离子在金属基材表面沉积，形成一层锌合金电镀层。
4. 清洗与烘干
完成电镀后，金属基材需要经过清洗和烘干的步骤，以去除残留的电镀液和水分，同时使电镀层表面变得光滑。
5. 表面处理
最后需要进行表面处理，这包括抛光、喷漆或其他表面装饰工艺，以增加电镀层的外观和耐用性。
通过以上流程，金属基材就完成了锌合金电镀，得到了一层均匀、耐磨的锌合金电镀层，提高了基材的使用寿命和美观度。
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锌合金的主要成份是锌, 还有铝。
它们都是两性金属, 化学稳定性差, 在空气中容易氧化、变色.腐蚀.所以我们首先必须了解电镀或涂装锌合金压铸件表面状态的质量控制1.1工件的几何形状设计锌合金铸件在设计其几何形状时, 尽量避免盲孔深的凹部等结构, 因此, 要求在零件设计时,在不影响外观和使用的部位, 留出便于溶液、气体流动的排泄工艺孔。
这样不仅能很好地实施镀覆, 而且减轻了镀液被污染的程度。
1.2 压铸件的模具设计和压铸工艺锌合金压铸件表面是致密层, 厚度约0.1 mm, 内部则是疏松多孔结构。
在模具设计和采用压铸工艺时, 尽量使工件表面光滑, 减少裂纹、气孔、冷隔缝隙、飞边及毛刺等铸造缺陷。
为此, 必须进行机械清理, 这时应避免损伤表面致密层, 以免露出多孔的基体造成电镀困难,并影响电镀质量。
锌合金压铸时常常使用脱模剂, 对脱模剂的使用和去除应给予一定的重视, 它是影响镀层结合力的因素之一。
1.3 工件的材质选择常用的锌合金材料中用于电镀的有2ZnAl 4-3、2ZnA1 4-1、2ZnAl 4-0.5、2ZnA14 使用最多的牌号为ZnAl-925, ZnAl-903, 但ZnAl-903 比ZnAl-925 更好。
另外, 在压铸时常用一部分回料, 其比例应控制在15%, 最好不要超过20%。
因回料中容易掺杂其他(如硅)成分, 影响镀层的结合力。
若使用回料多的铸件, 电镀时最好用氢氟酸活化。
2、镀前处理2.1 毛坯检验(1) 外观: 查看毛坯表面是否存在裂纹、凸泡、划伤、松孔等严重弊病。
判断这些弊病的程度, 若可以使用机械手段(磨光、抛光等)除去, 可以增加打磨工序。
(2) 材质检验: 查阅锌合金的牌号, 了解使用回料的比例, 测试压铸件的质量, 把工件放置在100-110℃烘箱中保温30min, 查看外表有否凸泡。
2.2 表面的机械清理锌合金压铸件表面存在着铸造缺陷, 必须进行机械清理、磨光和抛光。
(1) 较大工件须采用磨光及抛光除去表面缺陷。
例如, 除去毛刺、飞边、模痕等。
磨光的砂轮使用的砂粒一般应大于220目, 采用红色抛光膏; 新砂头应适当倒角, 布轮的直径50-4 00 mm, 圆周速度视工件大小而定, 通常为1100-2200 m/min。
锌合金磨光时不要过度用力, 尽可能不要损伤表面的致密层, 不要使工件变形。
为了使工件表面光滑, 还应该进行抛光口可选用白色抛光膏, 抛光膏不要太少, 以防局部过热, 出现密集细麻点。
抛轮的大小和圆周速度可参照磨光, 抛光后最好用白粉拉一下, 清除滞留的抛光膏, 便于电镀。
(2) 较小工件不便抛磨, 可选择滚磨或滚光处理。
若工件飞边、瑕疵较多, 应先滚磨。
磨料可选择氧化铝、花岗石、陶瓷、塑料颗粒, 以及能除油及润滑的肥皂水、表面活性剂等。
磨料及零件的装载量为3/4-4/5滚桶(易变形工件多装些, 溶液均浸满零件), 磨料与零件比为(1.5～2):1, 滚桶的转速6-12 r/min 。
容易变形的零件转速慢些。
若工件瑕疵很小, 可以直接选用滚光。
可以用塑料颗粒、(软性)谷壳、玉米棒之类, 加上润滑剂打滚擦光。
滚桶转速为600 m/min 左右, 时间视工件、磨料而定。
有不少小件使用振动磨光, 抛光效果也十分理想。
表面机械清理不但要除去表层瑕疵, 而且又不能破坏表面的致密层。
3.1除抛光膏及油污(1) 除抛光膏抛光后应尽早除去抛光膏, 时间久了, 抛光膏易硬化, 不易除去。
除抛光膏可将工件浸泡在60-70℃的浓硫酸中(尽可能不掺水), 使抛光膏被浓硫酸氧化去除。
抛光膏的主要成份除了金属氧化物(MgO、CaO 、Al203、Fe203等)之外, 主要是硬脂酸、石蜡等, 这些有机物会被浓硫酸氧化。
这种方法在规模不大的厂家应用颇广。
工序关键是浓硫酸中不可掺进水。
掺进水的浓硫酸对锌合金产生严重腐蚀, 所以工件抛光后须干的入槽。
比较正规的除抛光膏是使用由有机溶剂、表面活性剂组成的"冷脱剂"、"除蜡剂", 若配以超声波, 效果更佳。
(2) 除油即使用有机溶剂除油, 也应进行碱性除油。
这是因为有机溶剂滞留在工件上会给电镀带来不利影响。
由于锌合金的主要成份是锌和铝, 它们都是两性金属, 因此, 碱性除油液的碱度不能太强。
如果是浸渍除油, 可选用下述配方。
配方1:CH-3脱脂剂30-40g/L, 室温或30-50℃, 1-5 min。
﹡脱脂剂为本公司产品配方2:磷酸三钠20-40g/L, 碳酸钠20-30g/L, 洗涤剂少量,50-60℃,3-6min。
配方1比配方2的效果好。
浸渍除油后大件(吊镀)还应进行电解除油。
电解除油最佳选择为先用阴极电解除油, 再用阳极电解除油。
不要在同一槽中进行阴/ 阳极电解除油。
使用阴极电解除油, 时间10-15s(工件上有均匀气泡即可), 氢氧化钠可以增加溶液电导, 防止电压过高刻蚀工件, 首选配方(1)温度不宜过低, 否则电压会升高; 温度也不能过高, 否则碱同基体的反应会加剧, 从而腐蚀工件, 50–55℃为宜。
使用阴极电解除油, 在工件上析出较多氢, 氢有很好的还原作用(活化其表面), 原子氢结合成氢气, 冲击工件表面, 达到很好除油目的。
但是仅用阴极电解除油, 由于镀液使用时间一长会被污染, 金属离子会沉积在工件表面, 造成镀层发花、结合力不良等弊病。
这时若再用阳极电解除油, 工件表面有一剥离(溶解)过程, 工件就会暴露出活性好的基体表面。
即使有轻微的氧化(阳极产生O2会氧化工件), 在后道酸洗时会被除去的。
如果只使用阴极电解去油, 则应该经常更新溶液, 尽可能维护好, 要防止极杆上的铜绿污染溶液。
如仅使用阳极电解去油也是可以的。
只要保证在阴极电解去油前油污已经除清, 进行阳极电解去油仅为了剥离污染层。
3.4 活化除油后的工件经过清洗, 必须进行活化才能电镀。
活化可采用以下配方: (1) HF(40%)5-20 g/L, (2) H2S04(98%)15-75g/L, (3) HCl(37%)10-20g/L,室温,3-6s, 以析出氢气后再延长1-2s为宜。
活化配方的选择, 视锌合金的牌号或回料使用的比例而定。
回料较多的, 使用氢氟酸型活化,因为回料中时常会带入硅杂质。
氢氟酸属于弱酸, 对基体的腐蚀速率也比较小。
预镀前进行预浸处理, 采用预浸更有利于保证镀层结合力。
(1) 如果氰化物预镀铜(或氰化物预镀黄铜)应在5-10g/L氰化钠溶液中预浸,不要清洗, 直接入槽预镀。
(2) 如果用柠檬酸盐中性镍预镀, 应在30-40g/L的柠檬酸溶液中预浸, 不清洗, 直接人槽预镀。
4、工艺流程4.1 抛光件毛坯检验→打磨→抛光→除抛光膏→超声波除蜡、除油→化学除油→阴极电解除油→阳极电解除油→活化→预浸→预镀4.2 不抛光小件毛坯检验→化学除油→滚磨及滚光→化学除油→活化→预浸→预镀4.3 预镀工序说明预镀工序通常采用氰化物预镀铜, 后续工序若采用焦磷酸盐镀铜, 则可增加铜层厚度, 而且铜层致密, 深镀能力好, 镀液本身近中性, 工件电镀时间长些也不致于被溶液腐蚀。
同时多一道焦磷酸盐镀铜工艺, 还可以防止氰化物镀铜液清洗不良而对后道酸铜、亮镍带来的污染。
随着氰化物镀铜光亮剂的发展, 完全可以省去焦磷酸盐镀铜工序, 可经常更换氰化物镀铜后的清洗槽、活化槽, 以防止其对后道工序的影响。
因此, 可缩短工艺流程, 降低成本。
另外, 也有使用预镀中性镍的。
因电流密度较小, 要镀到一定厚度的时间较长, 所以目前较少使用。
使用预镀黄铜的, 其镀层复盖力好, 有少量基体腐蚀不影响镀液, 但电流密度小, 镀到一定厚度的时间较长。
5、工艺中注意事项5.1 氰化物预镀铜CuCN/(g·L-1) 35-50NaCN/(g·L-1) 50-70NaOH/(g·L-1) 1-3KNaC4H406·4H2O/(g·L-1) 30-40CH-L3 光亮剂/(mL·L-1) 5-7CH-L4/(mL·L-1) 5Jk/(A·dm-2) 0.5-1.5阳极电解铜过滤建议使用(1) 氰化亚铜的浓度不宜很高。
铜离子浓度过高不仅带出损耗大, 而且镀层容易粗糙, 虽然容易镀厚, 但不一定孔隙小。
如果浓度过低,不利于铜层的迅速复盖, 不利于加厚铜层。
(2) 游离CN- 的提高, 虽然有利于光亮作用, 但不利于铜的迅速复盖。
(3) 少量氢氧化钠有利于提高溶液电导, 并不会腐蚀工件, 建议添加。
(4) 酒石酸钾钠有利于阳极溶解, 提高溶液电导; 使用阳极袋时, 则更需要添加。
酒石酸钾钠的添加可以取代" 诺切盐" 。
(5) 镀铜层厚度若要达到5μm, 使用循环过滤,防止"毛刺"是必要的。
(6) CH-L3、CH-L4组合光亮剂系本公司产品, 能使铜层光亮, 致密、细微。
其消耗量CH -L为100 mL/kA·h; CH-L4为250 - 300 mL/kA·h该产品使用温度较低, 铜离子浓度要求较低, 是目前比较满意的光亮剂。
(7) 铜层致密, 孔隙少是最关键的, 因此, 铜层厚度通常为5μm, 其目的是尽可能完全复盖基体; 同时复盖层基本上要没有孔隙, 使基体不置换后道工序中的铜或镍离子。
为此有的厂家根据多年的实践, 将镀铜的锌合金铸件浸泡在浓盐酸中,1min没有气体冒出为标准, 这是很有参考价值的办法。
5.2 电镀中性镍NiS04·6H2O/(g·L-1) 100-120NaCl/(g·L-1) 12-16H3B03/(g·L-1) 30-35Na3C6H507·2H20/(g·L-1) 120-150pH 值 7.0-7.5Jk/(A·dm-2 ) 0.8-1.2阴极移动采用电镀中性镍优点是, pH值近中性, 对工件腐蚀很少, 即使有少量Zn2+溶解, 因柠檬酸钠会隐藏Zn2+,不影响镀层; 不含铜镀层, 有利于产品做CASS测试, 符合汽车行业要求。
缺点是镍比较贵、成本高, 该工艺的电流密度小, 镀到一定厚度的生产用时较长, 废水中含柠檬酸根, 废水处理达标比较困难。
目前使用的厂家比较少。
如果工件的形状比较简单, 使用这一工艺, 可以简化电镀工序。
5.3 酸性光亮镀铜CuS04·5H20/(g·L-1) 170-210H2SO4/(g·L-1) 60-80Cl-/(mg·L-1) 40-120Jk/(A·dm-2) 1-6阳极含磷铜阳极搅拌空气搅拌循环过滤/(次·h-1) >5阴极面积与阳极面积比1:2酸性光亮镀铜需要少量Cl-, 适量的Cl-可以提高镀层的光亮度和整平性, 并能降低镀层应力。