專利名稱：鋅合金壓鑄件非氰電鍍工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種鋅合金壓鑄件非氰電鍍新工藝。鋅合金含鋁3～5％，另有1.0～1.7％銅、大約0.04％鎂，其余是鋅。
鋅合金壓鑄件外表灰白，表面有各種缺陷，如夾渣、縮孔等，因此，在未經(jīng)表面處理的情況下，其使用性和裝飾性均非常差。常見的表面處理方法是電鍍。根據(jù)裝飾性、功能性要求的不同，電鍍工藝有一定的區(qū)別。如，有外表鍍金、鍍銀、鍍鉻、鍍槍色等之分。但是，無論外表的鍍層如何，鋅合金壓鑄件的預(yù)鍍方法是相同的。所謂預(yù)鍍，是指與鋅合金直接接觸的鍍層。在預(yù)鍍之后的電鍍，根據(jù)不同需求將采用不同的方法。
鋅合金壓鑄件常用的電鍍工藝為①鍍前處理-氰化鍍銅預(yù)鍍-焦磷酸鍍銅-酸性鍍銅-光亮鍍鎳-鍍金(鍍銀)；②鍍前處理-中性鍍鎳預(yù)鍍-焦磷酸鍍銅-酸性鍍銅-光亮鍍鎳-鍍金(鍍銀)。
氰化鍍銅預(yù)鍍?nèi)芤汉杌瘉嗐~30g/L，氰化鈉33g/L。氰化鍍銅工藝性能穩(wěn)定、操作簡便，但由于使用了大量氰化物，對電鍍?nèi)龔U的處理、工藝生產(chǎn)管理均有十分嚴(yán)格的要求。又由于近年來，與氰化鍍銅工藝相關(guān)的鋅合金壓鑄件表面處理的發(fā)展十分迅速，使含氰電鍍帶來的環(huán)境污染呈上升趨勢，因此，現(xiàn)有的氰化鍍銅工藝已不能滿足工業(yè)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的要求。特別是國家經(jīng)貿(mào)委去年頒布了第32號令，將含氰電鍍納入2003年必須強(qiáng)制淘汰的落后工藝之一。尋找氰化鍍銅的替代工藝已不僅僅是一個技術(shù)問題。
中性鎳預(yù)鍍主要用于鋅合金壓鑄件的掛鍍工藝，鍍液的主要成分是NiSO4、檸檬酸鈉等，不含氰化物，但鍍鎳層與基體的結(jié)合力遠(yuǎn)不如氰化鍍銅預(yù)鍍的性能，產(chǎn)品合格率低。而且由于中性鍍鎳液對鋅合金壓鑄件的活化能力較差，對其前處理也有更高的要求。中性鍍鎳工藝一般不能用于鋅合金壓鑄件的滾鍍，因此，在工業(yè)上的應(yīng)用范圍不是十分廣泛。另外，中性鍍鎳的溶液成本較高，廢水處理困難，限制了其在工業(yè)上的大規(guī)模應(yīng)用。
其他鋅合金壓鑄件預(yù)鍍工藝還有化學(xué)鍍銅、HEDP鍍銅、銅錫合金電鍍等，均因結(jié)合力、成本、廢水處理等問題而未能在工業(yè)中獲得實(shí)際應(yīng)用。
由于堿性鍍鋅層的組成與鋅合金壓鑄件具有較好的相容性，而且堿性鍍鋅溶液對鋅合金壓鑄件表面也有較好的活化能力。因此，對鋅合金壓鑄件先采用鋅酸鹽鍍鋅預(yù)鍍，隨后再進(jìn)行微酸性化學(xué)鍍鎳。
采用鋅酸鹽鍍鋅預(yù)鍍工藝的鋅酸鹽鍍鋅溶液的組成與工藝條件是氧化鋅6～10g/L，氫氧化鈉100～140g/L，光亮劑4～8ml/L；溶液溫度10～40℃；電鍍時陰極電流密度1～3A/dm2，開始陰極電流密度3～7A/dm2(15～30s)；電鍍時間15～25min。
微酸性化學(xué)鍍鎳工藝的溶液組成與工藝條件是硫酸鎳10～16g/L，檸檬酸鈉5～9g/L，次亞磷酸鈉14～22g/L，氨水調(diào)整到指定的pH值為準(zhǔn)，氟化氫銨6～10g/L；pH值為6.5～7.5；溶液溫度為75～85℃；時間20～30min。
實(shí)施例一鋅酸鹽鍍鋅預(yù)鍍工藝的鋅酸鹽鍍鋅的組成與工藝條件氧化鋅6g/L，氫氧化鈉100g/L，光亮劑4ml/L；溶液溫度10℃；電鍍時陰極電流密度1A/dm2，開始陰極電流密度3A/dm2；電鍍時間15min。
微酸性化學(xué)鍍鎳工藝的溶液組成與工藝條件硫酸鎳10g/L，檸檬酸鈉5g/L，次亞磷酸鈉14g/L，氨水調(diào)整到指定的pH值為準(zhǔn)，氟化氫銨6g/L；pH值為6.5；溶液溫度為75℃；電鍍時間20min。
鋅合金壓鑄件經(jīng)過上述堿性預(yù)鍍鋅、微酸性化學(xué)鍍鎳后，再經(jīng)常規(guī)焦磷酸鍍銅20min、酸性鍍銅15min、光亮鍍鎳15min，在馬福爐中隨爐升溫至150℃并保溫30min，冷卻至室溫，鑄件表面有大約1～3個/dm2微小鼓泡，無其他形式缺陷。
實(shí)施例二鋅酸鹽鍍鋅預(yù)鍍工藝的鋅酸鹽鍍鋅溶液的組成與工藝條件是氧化鋅10g/L，氫氧化鈉140g/L，光亮劑8ml/L；電鍍溫度40℃；電鍍時陰極電流密度3A/dm2，開始陰極電流密度7A/dm2(15～30s)；電鍍時間25min。
微酸性化學(xué)鍍鎳工藝的溶液組成與工藝條件是硫酸鎳16g/L，檸檬酸鈉9g/L，次亞磷酸鈉22g/L，氨水調(diào)整到指定的pH值為準(zhǔn)，氟化氫銨10g/L；pH值為7.5；溶液溫度為85℃；電鍍時間30min。
鋅合金壓鑄件經(jīng)過上述堿性預(yù)鍍鋅、微酸性化學(xué)鍍鎳后，再經(jīng)常規(guī)焦磷酸鍍銅20min、酸性鍍銅15min、光亮鍍鎳15min，在馬福爐中隨爐升溫至150℃并保溫30min，冷卻至室溫，鑄件表面有大約1～3個/dm2微小鼓泡，無其他形式缺陷。
實(shí)施例三(最佳實(shí)施例)鋅酸鹽鍍鋅預(yù)鍍工藝的鋅酸鹽鍍鋅溶液的組成與工藝條件是氧化鋅8g/L，氫氧化鈉120g/L，光亮劑6ml/L；溶液溫度25℃；電鍍時陰極電流密度2A/dm2，開始陰極電流密度5A/dm2(20s)；電鍍時間20min。
微酸性化學(xué)鍍鎳工藝的溶液組成與工藝條件是硫酸鎳13g/L，檸檬酸鈉7g/L，次亞磷酸鈉18g/L，氨水調(diào)整到指定的pH值為準(zhǔn)，氟化氫銨8g/L；pH值為7.0；溶液溫度為80℃；電鍍時間25min。
鋅合金壓鑄件經(jīng)過上述堿性預(yù)鍍鋅、微酸性化學(xué)鍍鎳后，再經(jīng)常規(guī)焦磷酸鍍銅20min、酸性鍍銅15min、光亮鍍鎳15min，在馬福爐中隨爐升溫至150℃并保溫30min，冷卻至室溫，鑄件表面無任何鼓泡、起皮等缺陷。
實(shí)施例四鋅酸鹽鍍鋅預(yù)鍍工藝的鋅酸鹽鍍鋅溶液的組成與工藝條件是氧化鋅6g/L，氫氧化鈉100g/L，光亮劑4ml/L；溶液溫度10℃；電鍍時陰極電流密度1A/dm2，開始陰極電流密度3A/dm2；電鍍時間15min。
微酸性化學(xué)鍍鎳工藝的溶液組成與工藝條件是硫酸鎳16g/L，檸檬酸鈉9g/L，次亞磷酸鈉22g/L，氨水調(diào)整到指定的pH值為準(zhǔn)，氟化氫銨10g/L；pH值為7.5；溶液溫度為85℃；電鍍時間30min。
鋅合金壓鑄件經(jīng)過上述堿性預(yù)鍍鋅、微酸性化學(xué)鍍鎳后，再經(jīng)常規(guī)焦磷酸鍍銅20min、酸性鍍銅15min、光亮鍍鎳15min，在馬福爐中隨爐升溫至150℃并保溫30min，冷卻至室溫，鑄件表面有大約1～3個/dm2微小鼓泡，無其他形式缺陷。
實(shí)施例五鋅酸鹽鍍鋅預(yù)鍍工藝的鋅酸鹽鍍鋅溶液的組成與工藝條件是氧化鋅10g/L，氫氧化鈉140g/L，光亮劑8ml/L；電鍍溫度40℃；電鍍時陰極電流密度3A/dm2，開始陰極電流密度7A/dm2；電鍍時間25min。
微酸性化學(xué)鍍鎳工藝的溶液組成與工藝條件是硫酸鎳10g/L，檸檬酸鈉5g/L，次亞磷酸鈉14g/L，氨水調(diào)整到指定的pH值為準(zhǔn)，氟化氫銨6g/L；pH值為6.5；溶液溫度為75℃；時間20min。
鋅合金壓鑄件經(jīng)過上述堿性預(yù)鍍鋅、微酸性化學(xué)鍍鎳后，再經(jīng)常規(guī)焦磷酸鍍銅20min、酸性鍍銅15min、光亮鍍鎳15min，在馬福爐中隨爐升溫至150℃并保溫30min，冷卻至室溫，鑄件表面有大約1～3個/dm2微小鼓泡，無其他形式缺陷。
權(quán)利要求
1.一種鋅合金壓鑄件非氰電鍍工藝，其特征在于對鋅合金壓鑄件先采用鋅酸鹽鍍鋅預(yù)鍍工藝，隨后再進(jìn)行微酸性化學(xué)鍍鎳工藝；鋅酸鹽鍍鋅預(yù)鍍工藝的鋅酸鹽鍍鋅溶液的組成與工藝條件是氧化鋅6～10g/L，氫氧化鈉100～140g/L，光亮劑4～8ml/L；溶液溫度10～40℃；電鍍時陰極電流密度1～3A/dm2，開始陰極電流密度3～7A/dm2；電鍍時間15～25min；微酸性化學(xué)鍍鎳工藝的溶液組成與工藝條件是硫酸鎳10～16g/L，檸檬酸鈉5～9g/L，次亞磷酸鈉14～22g/L，氨水調(diào)整到指定的pH值為準(zhǔn)，氟化氫銨6～10g/L；pH值為6.5～7.5；溶液溫度為75～85℃；時間20～30min。
全文摘要
一種鋅合金壓鑄件非氰電鍍工藝，先采用鋅酸鹽鍍鋅預(yù)鍍工藝，隨后再進(jìn)行微酸性化學(xué)鍍鎳工藝。其中鋅酸鹽鍍鋅預(yù)鍍工藝的鋅酸鹽鍍鋅溶液的組成與工藝條件是氧化鋅6～10g/L，氫氧化鈉100～140g/L，光亮劑4～8ml/L；電鍍溫度10～40℃；電鍍時陰極電流密度1～3A/dm
文檔編號C23C28/02GK1473961SQ03131729
公開日2004年2月11日 申請日期2003年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月24日
發(fā)明者何建平, 張永亮 申請人:南京航空航天大學(xué)