锌合金电镀资料
压铸锌合金工艺电镀工艺流程
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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。
锌及锌合金电镀综述
锌及锌合金电镀综述（江苏理工学院 12110101）摘要：本文综述了锌及锌合金电镀的国内外研究现状。
首先介绍了锌电镀的应用及其工艺影响因素；再对几种常用的锌合金电镀作了简要介绍，其中重点介绍了应用最广泛的Zn-Al合金，Zn-Ni合金的国内外现状及电镀原理；最后对锌及锌合金电镀的应用提出了展望。
关键词：锌电镀；锌合金；工艺影响因素；国内外现状Zinc and Zinc alloy plating reviewDing Lihong(Jiangsu Institute of Technology 12110101)Abstract: This paper reviews the research status of zinc and zinc alloy electroplating at home and abroad. First introduces the influence factors and application technology of zinc plating of zinc alloy plating; several are briefly introduced in this paper, which focuses on the Zn-Al alloy widely used at home and abroad, the status and principles of electroplating Zn-Ni alloy; finally on zinc and zinc alloy plating should be looking for presents.Keywords: zinc plating; zinc alloy; effect factors; the status quo at home and abroad1 前言长期以来，锌及锌合金主要是用做防护性镀层，锌的矿物储量在全球居第三位，仅次于铝和铜。
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是一种常见的表面处理工艺，可以使锌合金的表面具有优良的抗腐蚀性和装饰性。
下面介绍一下锌合金电镀工艺流程。
首先，锌合金电镀需要准备合适的设备和材料。
设备包括电镀槽、电源、电解液供应系统等；材料包括锌合金件、电解液等。
接下来，需要对锌合金件进行预处理。
这一步主要是为了去除锌合金表面的油污、氧化物和其他杂质，以保证镀层的附着力和质量。
预处理方法包括碱洗、酸洗和清洗等。
碱洗是将锌合金件浸入碱性溶液中，在一定的温度和时间下进行清洗，去除油污和氧化物。
酸洗是将锌合金件浸入酸性溶液中，去除锌合金表面的氧化层和其他杂质。
清洗是用清水或去离子水将锌合金件进行冲洗，去除残留的碱性溶液或酸性溶液。
然后，进行电镀处理。
将预处理好的锌合金件悬挂在电镀槽中，与电源连接。
通过控制电流、电压和电解液的配方和温度等参数，使锌离子在锌合金件表面还原成金属锌，形成均匀、致密的镀层。
电镀的时间一般根据要求和锌合金件的尺寸和形状而定，通常为几分钟到几十分钟。
最后，进行后处理。
电镀完毕后，将锌合金件取出，用清水或去离子水进行清洗，去除电镀槽中的电解液和其他残留物。
然后对锌合金件进行烘干，使其表面完全干燥，在保护性包装之前，还可以进行抛光、喷漆等装饰处理。
总结起来，锌合金电镀工艺流程包括预处理、电镀和后处理三个步骤。
通过这些步骤的进行，锌合金件的表面可以得到均匀、致密且有一定厚度的锌镀层，从而提高锌合金件的抗腐蚀性和装饰性。
锌镍合金电镀配制[指南]
![锌镍合金电镀配制[指南]](https://img.taocdn.com/s3/m/e619cd84dbef5ef7ba0d4a7302768e9950e76e50.png)
锌镍合金电镀一..性能特点：1、镀层镍含量可稳定地控制。
2、沉积速度快。
3、低电流密度光亮区范围宽，可用于形状较复杂的零部件的挂镀，也可用于滚镀。
4、镀液具有良好的整平性能，镀层呈银白色高光亮。
6、耐蚀性较电镀锌高5倍以上。
二.工艺参数：三.配制方法1、先往电镀槽加入1/2体积的水，加热至50–60℃，而后加入氯化铵，边加入边搅拌以加速溶解。
待氯化铵全部溶解后再依次加入氯化镍、氯化锌、三乙醇胺、开缸剂（添加剂A）及辅助光亮剂（添加剂B）。
2、待所有组分全部溶解后，用过滤机过滤镀液，去除颗粒杂质。
3、补充水至规定体积。
测定pH值并用氨水调整至5.35–5.40。
4、新配制的镀液在投入生产之前须经预电解去除化工原料中所含的铜、铅、锑等重金属杂质元素。
预电解在0.3–0.4 A/dm2阴极电流密度下进行，预电解时间一般为几小时至几十个小时，直至镀层达到银白色为止。
四.槽液维护：1、pH值的控制该镀液的适宜pH值在5.35–5.65范围内。
PH≤5.2，镀层呈麻点状；PH≤5.3，镀层光亮性差。
随着电镀的进行，镀液的pH值缓慢的上升，用盐酸调整之。
2、Zn/Ni比的控制镀液的锌含量与镍含量之比（Zn/Ni比）不仅是决定镀层镍含量的主要参数，也对镀层外观有显著的影响，必须严格加以控制。
该镀液的适宜Zn/Ni比最好控制在0.7–0.9范围内。
Zn/Ni比过高（≥1.0），当槽液温度较低（≤35℃）与阴极电流密度较小（≤1.5 A/dm2）的情况下，镀层呈灰色。
反之，Zn/Ni比过低（≤0.5），镀层的镍含量有可能超过15%，对提高镀层的耐蚀性不再有益，而脆性增加。
镀液Zn/Ni比可通过化学分析或其它简单方法予以测定。
根据测定结果及变化趋势及时调整锌阳极与镍阳极的面积比。
3、温度控制本工艺的操作温度较宽（30–40℃），除滚镀及镀件形状过于复杂的场合外，电镀操作温度一般选择35–38℃。
4、阴极电流密度的控制阴极电流密度的选择取决于镀件形状。
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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。
GMW4700通用标准——锌合金电镀
GMW4700通用标准——锌合金电镀1.适用范围此标准涵盖了在铁基体上电镀锌合金的滚镀或挂镀的基本要求，还包括各类电镀合金所附带的后处理。
锌镍电镀分为两种类型：A和B。
B类的防腐蚀能力要优于A类。
B类要求在转化膜的表面添加封闭剂处理。
若图纸中所提及的GMW4700电镀锌镍要求未做说明是哪一种类型，那么通常默认为是A类。
A类无论是否使用封闭剂都可以满足图纸的性能要求。
表1列出了本标准中所包含的锌合金镀层的要求。
另外需要注意的是，此表中仅规定了功能性要求，未对如光亮度、颜色等方面的外观要求。
因此，本标准的材料有可能达不到特殊外观方面的要求，那么需要供需双方达成一致。
1.1材料描述为了区别于其他合金，材料中合金成分的化学符号都应该作为后缀添加到标准号后面，同时，根据GMW3059要求，镀层不得含有六价铬。
1.2镀层组成每一种锌合金镀层中合金元素的含量是有所不同的，表1反映出各种合金的浓度范围。
注意：锌钴合金和锌铁钴合金是受限制的。
请在确定产品图纸上的标准之前，咨询当地的材料工程部门。
1.2.1为了达到理想的耐蚀性和镀层性能，需要准确的控制合金组份的比例在表1的范围内。
1.3典型应用锌合金电镀特别适合中小型的铁基材零件，如铸铁件、冲压件、紧固件以及其他耐腐蚀性要求超过纯锌镀层等级要求的零件。
对于紧固件规定后缀代码为G。
在紧固件使用合金镀层时，会影响扭矩力。
因此建议在紧固件上使用时，需要做扭矩力的测试。
1.3.1锌合金镀层零件或者其腐蚀产物不能接触PA6或者PA66。
1.3.2本标准规定的摩擦系数/扭矩力是在室温下测定的。
合金镀层在新的领域应用时，必须在指定的运行条件下测试后才能进行。
1.4符合本标准要求的合金镀层，其适用的温度范围在-50℃到120℃。
如果应用超出此温度范围，请咨询当地的材料工程部门。
2.参考标准（略）当地的材料工程部门。
3.要求3.1结合力镀层相对于基体材料应该具有良好的结合力。
镀层在220±5℃烘烤30±5分钟后立即放入淬火的常温水中，应该没有起泡或者镀层脱落。
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。
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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。
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。
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 、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。
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50-400 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, 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～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。
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。
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%)5-20g/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。
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。
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。