壓鑄鋁合金槍黑色電鍍工藝

壓鑄鋁合金槍黑色電鍍工藝




隨著科學技術的迅速發展，鋁合金應用範圍日益擴大，目前已被廣泛地應用在飛機、汽車、摩托車、儀器儀表及電影機械工業上。鋁合金不僅具有優良的強度及剛性，而且複雜幾何形狀零件的壓鑄可一次成型，實現了無切削加工，工藝簡單，生産效率高。我們采用鋁合金壓鑄件先鍍光亮鎳，再鍍一層槍黑色的電鍍工藝，既節約成本，又能獲得一種高裝飾性表面鍍層更有特色，提高産品在國際市場上競爭能力。鋁合金電鍍與普通電鍍工藝有一定區別，由于鋁合金是一種比較活潑的金屬，還原、置換能力強，給電鍍工藝帶來不少困難，一般都采用浸鋅方法來作預處理。最近幾年，國內外電鍍科技工作者開發了許多鋁合金電鍍新工藝，在此基礎上，我們研制了新型鋁合金表面前處理液———Ｈ•Ｓ•Ｆ液，鋁合金電鍍工藝更爲簡單，鍍層結合力大大提高，從而保證鋁合金壓鑄件鍍槍黑色電鍍質量。



2　鋁合金壓鑄件前處理



鋁合金壓鑄件含矽較高，表面常有小氣孔和縫隙存在，爲了獲得高裝飾性外觀，需機械抛光。由于鋁合金的硬度較低，機械抛光輪要柔軟而有一定彈性，以免機械抛光時零件邊角變形。前處理主要有有機溶劑脫脂、堿蝕、酸蝕，浸Ｈ•Ｓ•Ｆ液等處理。



2。1　有機溶劑脫脂



一般采用汽油、三氯乙烯等有機溶劑脫脂，以溶解礦物和抛光膏，也可用洗滌劑溶液擦洗。



2。2　堿蝕



爲了除去零件表面輕微油脂和Ａｌ2Ｏ3薄膜，在弱堿液中進行腐蝕，以暴露鋁合金基體並産生微觀粗糙度。但溶液堿性不宜太強，同時要嚴格控制堿蝕液的溫度和堿蝕時間，以免産生過腐蝕的現象，堿蝕工藝條件如下:



Ｎａ2ＣＯ3　30ｇ/Ｌ



Ｎａ3ＰＯ4　30ｇ/Ｌ



添加劑　2～4ｇ/Ｌ



ＯＰ-10乳化劑　0。5～1ｍＬ/Ｌ



溫度　75～85℃



時間　30～60ｓ



2。3　酸蝕(除灰)



鋁合金壓鑄件在熱堿蝕溶液中腐蝕時，由于鋁的化學溶解和合金元素Ｓｉ的不溶解，在零件表面上會殘留一層附著的黑色膜，爲了徹底除去這層膜，必須在以下混合酸中處理:



ＨＮＯ　33份



ＨＦ　1份



水　少量



溫度　室溫



時間　20～40ｓ



2。4　浸Ｈ•Ｓ•Ｆ液



Ｈ•Ｓ•Ｆ液是浸鋅溶液的改進，是我們自行研制的專用于鋁件表面預處理的溶液，所獲得的多元合金層結構緊密，結晶細致，孔隙較小，結合力良好，而且浸Ｈ•Ｓ•Ｆ溶液後可以直接光亮鍍鎳，簡化了電鍍工序，其工藝規範如下:



Ｈ•Ｓ•Ｆ　濃縮液500ｍＬ/Ｌ



水　余量



溫度　15～30℃



時間　30～40ｓ



3　電鍍中間層中間層一般采用普通光亮鍍鎳溶液配方及工藝條件:



硫酸鎳(ＮｉＳＯ4•7Ｈ2Ｏ)　250ｇ/Ｌ



氯化鎳(ＮｉＣｌ2•6Ｈ2Ｏ)　60ｇ/Ｌ



硼酸(Ｈ3ＢＯ3)　40ｇ/Ｌ



十二烷基硫酸鈉　0。05～0 1ｇ/Ｌ



光亮劑　適當



ｐＨ　4～4 5



溫度　52～55℃



陰極電流密度　2 5～4Ａ/ｄｍ2



時間　12～15分



陰極移動　需要



電鍍光亮鎳時最好帶電入槽，用大一倍的電流沖擊鍍1～2分鍾，然後按常規鍍鎳。



4　鋁合金壓鑄件電鍍槍黑色工藝



鋁合金壓鑄件毛坯→毛坯檢驗→機械抛光→汽油或三氯乙烯除油→涼幹→上夾具→化學除油及堿腐蝕→溫水清洗→冷水洗→流水中清洗→酸蝕→水洗→流水中清洗→浸Ｈ•Ｓ•Ｆ溶液→水洗→流水清洗→鍍光亮鎳(最好帶電入槽)→水洗→流水中清洗→5%Ｈ2ＳＯ4溶液中活化→水洗→流水中清洗→鍍槍黑色→水洗→流水中清洗→化學鈍化→水洗→流水中清鑄鋁洗→烘幹(5～10分鍾)→下夾具→檢驗→浸漆或噴漆。國內槍黑色電鍍工藝大都是錫鎳合金鍍層，也有錫钴合金鍍層焊條。其鍍液有3種類型:氟化物型、氰化物型、焦磷酸鹽型，從環保安全考慮，我們選擇焦磷酸鹽型槍黑色電鍍工藝。



4。1　鍍液配方及工藝條件



ＳｎＣｌ2•2Ｈ2Ｏ　13～15ｇ/Ｌ



ＮｉＣｌ2•6Ｈ2Ｏ　55～60ｇ/Ｌ



Ｋ4Ｐ2Ｏ7•3Ｈ2Ｏ　230～250ｇ/Ｌ



Ｈ•Ｓ•Ｆ-2添加劑　5～15ｇ/Ｌ



氨水或乙二胺　5～10ｍＬ/Ｌ



ｐＨ　8～9



Ｔ　45～55℃



ｔ　1～3′



Ｄｋ　0。5～1。5Ａ/ｄｍ2



陽極　鎳板



陰極移動　需要



4。2　鍍液配制



①把計算量的氯化亞錫、氯化鎳及焦磷酸鉀等分別用50～60℃熱水溶解。



②把溶解好的錫鹽和鎳鹽溶液在不斷攪拌下慢慢加至焦磷酸鉀溶液中，再攪拌15ｍｉｎ左右，若有混濁，還要繼續加溫攪拌直至全部澄清。



③加入計算量的添加劑，用水溶解時加少量ＮａＯＨ。



④將計算量氨水加入，加水至所需容積，攪拌均勻。



⑤測量並調整ｐＨ至8～9，加溫至45～55℃，邊電解邊試鍍。



4。3　鍍液各成份的作用



4。3。1　氯化亞錫



它是提供錫離子的主鹽。氯化亞錫的含量增加，錫鎳合金鍍層中錫的含量增加。塑膠板氯化亞錫含量在較大範圍內變化對鍍層顔色沒有明顯的影響。當氯化亞錫含量過高時，鍍層色澤變淺；含量過低時，鍍層呈茶色。該鍍液不允許加入雙氧水等氧化劑，也不允許用空氣攪拌，只能采用陰極移動。



4。3。2　氯化鎳



它是提供鎳離子的主鹽。氯化鎳含量增加，錫鎳合金鍍層中鎳的含量略有增粉末冶金加。當氯化鎳含量過低時，鍍層色澤較淺。氯離子有利于鎳板陽極活化和溶解。



4。3。3　焦磷酸鉀



它是鎳離子、錫離子的絡合劑。焦磷酸鉀除了絡合鎳、錫外，必須存在一定量的遊離焦磷酸鉀。焦磷酸鉀含量偏低時，鍍層粗糙，色澤不均勻。含量偏高時，陰極電流密度降低，沈積速度減慢。



4。3。4　氨水或乙二胺



加入氨水可降低鍍層的內應力，並使鍍層色澤均勻，由于氨水氣味重，鍍液經加溫後，揮發更嚴重，故采用乙二胺替代。



4。3。5　添加劑



Ｈ•Ｓ•Ｆ-2添加劑也稱發黑劑，是錫、鎳離子的絡合劑，是槍黑色電鍍不可缺少的組份。由于發黑劑種類和含量的不同，可獲得淺、中廢五金回收、深鐵灰色和茶色外觀。



5　鍍後處理



鋁合金壓鑄件槍黑色電鍍後，必須立即水洗，並鈍化、烘幹。鈍化能提高鍍層抗蝕能力，在烘箱中烘幹的過程就是鍍層堅膜的過程，此工序是不可缺少的。



5。1　化學鈍化



鉻酐　40～60ｇ/Ｌ



醋酸　1～2ｍＬ/Ｌ



溫度　室溫



時間　30～60ｓ



5。2　堅膜



老化鍍層，改善提高鍍層的耐蝕性。鍍層鈍化後，經水洗，放入烘箱內在100℃中烘幹15～20分鍾即可。



5。3　塗漆



塗漆的目的，是延長槍黑色鍍層的使用壽命。根據産品質量檔次高低而定。一些低檔次的産品浸油提高防蝕性能，産品質量要求高的，必須進行噴漆處理。