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    關于鋅合金壓鑄件上的電鍍研究

    發布時間:2018-11-01
    鋅合金壓鑄件由于是一步成型,生產效率較高,同時鋅在自然界分布較廣,因此,在工業上,特別是在汽車工業上,對受力不大和形狀較復雜的結構件和裝飾件都廣泛地采用鋅合金壓鑄件。由于鋅合金的化學穩定性較差而且容易龜裂,重要的級表一般不用,所以需鍍以銅/鎳/鉻多層防腐裝飾性鍍層。
     
        鋅合金壓鑄件,一般應選用含鋁量為4%左右的鋅合金材料,以提高電鍍產品的合格率。
     
        在電鍍鋅合金壓鑄件時,應注意鋅合金壓鑄件的下列特點,并采取適當的措施。
     
        ()壓鑄件表面是一層致密的表層,約0.05mm~0.mm。在表層的下面則是疏松多孔的結構。為此,在磨光和拋光時,不要把表層全部拋去而露出疏松的底層。否則電鍍非常困難,而且會降低產品抗蝕性能。
     
        (2)壓鑄件在壓鑄過程中是由熔融態成為固態的。因為冷卻時的凝固點不同,在壓鑄件表面上往往會產生偏析現象,使表面的某些部分產生富鋁相或富鋅相。為此在預處理時,不要采用強堿和強酸去油和浸蝕。因為強堿能使富鋁相先溶解,而強酸又能使富鋅相先溶解,從而在壓鑄件表面上形成針孔和微氣孔,并且會殘留下強堿液和強酸液,以致當鍍上鍍層后,容易引起脫皮和產生氣泡。
     
        (3)鋅合金壓鑄件的形狀一般比較復雜,電鍍時應該采用分散能力和覆蓋能力較好的溶液。為防止在凹入或掩蔽處發生鋅對電位正的金屬的置換,從而使結合力不好,預鍍層更應選擇分散能力和覆蓋能力好的鍍液。
     
        (4)所采用的鍍層好為光亮鍍層,盡量避免拋光工序或者減輕拋光工作量。一方面因形狀復雜,不易拋光,另一方面也可保證鍍層厚度,確保質量。
     
        (5)層鍍層如果采用銅層,其厚度應稍厚一些,因為當銅鍍到鋅合金表面上時,銅即擴散到鋅中,并形成一層較脆的銅鋅合金中間層,銅層愈薄擴散作用發生的愈快,因此銅的厚度至少要達到7μm或者再厚一些。
     
        (6)多層鍍鉻層是鋅合金的陰極保護鍍層,所以鍍層必須有一定的厚度,保證鍍層無孔隙。否則由于鋅合金的電極電位較負,在潮濕的空氣中容易產生堿式碳酸鋅的白色粉狀腐蝕產物,故必須根據產品的使用條件,選擇合適的鍍層厚度。
     
        (7)如果壓鑄工藝不合適,或壓鑄模具設計得不合理,使壓鑄表面產生冷紋、縮孔、疏松或針孔等,那么,即使電鍍工藝采取了措施,也往往不能獲得滿意的鍍層。
     
        鋅合金壓鑄件上電鍍工藝:
     
        (一)毛坯檢驗
     
        零件表面不應有裂紋、氣泡、疏松、劃傷等影響電鍍質量的缺陷。如果缺陷不嚴重,要看這些缺陷是否可通過磨光、拋光予以排除,若不能排除,則不能電鍍。
     
        (二)磨光
     
        磨光是為去除毛坯表面毛刺、分模線、飛邊等缺陷。其方法有:布輪磨光、滾動磨光和振動磨光。磨光時不得干磨。磨光的壓力不宜大,滾筒轉速不宜高,以免磨削量過大。布輪磨光其粒度應0.045mm~0.069mm以黃油膏為輔助磨料,新粘結的磨料應倒去銳角,磨速應少于200m/min的速度。
     
        (三)滾光
     
        裝有磨料和滾光液的滾桶中進行滾光,磨料與零件一般為2.5:,滾桶轉速不宜過高,一般以5~6轉為好。
     
        (四)拋光
     
        拋光是為了降低零件表面粗糙度,以保證鍍層的質量。其方法類似磨光,但所用的拋光材料與磨光不同。布輪拋光一般用整體布輪,先用黃拋光膏后用白拋光膏,而且少用、勤用。拋光輪的直徑不宜太大,轉速不宜太高。滾光和振動拋光一般用玉米棒、果核、果殼、塑料屑等較軟材料,再加潤滑劑和零件一起滾動或振動。
     
        拋光后的零件,應盡快轉到下道工序,以防拋光膏干涸,去除困難。拋光輪圓周轉速不應超過200m/min,一般細小零件采用lOOm/min~600m/min低速。
     
        (五)除油
     
        ()預除油。拋光后的零件,應盡快用有機溶劑或表面活性劑清洗或擦洗以除去殘留的拋光膏或油污。也可用市售的除蠟水進行預除油。它具有無毒、無臭、不燃等特點,可有效地去除零件表面的殘渣和油污。其工藝條件:無磷洗衣粉50g/L~80g/L溫度60℃~90℃碳酸鈉5g/L~l0g/L去凈為止。如果配合使用超聲波,除蠟水濃度可用l0g/L~20g/L,溫度在50℃~60℃即可。
     
        (2)化學除油?;瘜W除油常用來代替溶劑除油或乳化除油。
     
        鋅合金化學活性較強,所以不宜用強堿除油,溫度不宜太高,時間不宜太長。鋅合金壓鑄件化學除油規范,列于表5-2-。
     
    鋅合金壓鑄件化學除油規范
     
        (3)電化學除油。鋅合金的電化學除油溶液必須是弱堿性的,應盡量少用或不用氫氧化鈉。一般采用陰極電解除油。除油時間不宜過長,鋅合金壓鑄件電解除油工藝規范見表5—2—2。
     
    鋅合金壓鑄件電解除油工藝規范
     
        除油液應定期更換,防止異金屬達到一定濃度時,產生置換影響鍍層結合力,同時鐵基、銅基件應分開進行。嚴禁用陽極電解除油。
     
        (六)弱浸蝕
     
        在%~2%的或l%~2%的硫酸溶液中,于室溫下,處理5s一30s。溶液不要過濃,浸蝕時間不要過長,否則結合力不好。浸蝕后經冷水清洗干凈。
     
        (七)活化
     
        為保證鍍層結合力,可按下列工藝活化:
     
        ()如果用工藝預鍍銅或黃銅,可在0.5%~l%的溶液中浸漬活化,然后不清洗帶電人槽電鍍。
     
        (2)如果用中性檸檬酸鹽工藝預鍍鎳,可在3%~5%檸檬酸溶液中浸漬活化,然后不清洗帶電人槽電鍍。
     
        (八)預鍍
     
        鋅合金壓鑄件必須在一種對零件腐蝕性小的溶液中預鍍一層致密而結合良好的完整的金屬,以保證鍍層質量。
     
        ()預鍍銅。鋅合金壓鑄件預鍍銅一般是在溶液中進行的。預鍍銅溶液中銅含量較低,游離較高,采用大電流沖擊,以保證深凹處能鍍上銅,同時帶電下槽。
     
        (2)預鍍鎳。也可化學浸鎳。
     
        (3)預鍍黃銅。用氰化預鍍黃銅代替氰化預鍍銅,可使鍍層的結合力更好。預鍍銅層不應少于7微米,銅層過薄可以擴散到鋅基中,形成鋅銅合金中間層,影響結合力。
     
        (4)化學浸鎳?;瘜W浸(鍍)鎳有酸性和堿性二種,鋅合金壓鑄件采用堿性化學浸(鍍)鎳比酸性效果好,酸性易腐蝕基體,并出現鎳層發花現象。
     
        為保證鋅合金壓鑄件基體與鍍層的結合可靠,可采用先預鍍氰化銅,再預鍍中性鎳的聯合預鍍工藝。
     
        鋅合金壓鑄件在預鍍一層質量合格的預鍍層后,可按一般工藝加厚銅或鎳鍍層,并根據要求按一般工藝進行其他金屬的電鍍。
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