摘要:将锌一铁合金电镀工艺应用于锌压铸件电镀,分析了锌压铸件镀前处理特点及注意事项,比较 了锌压铸件氰化镀铜和锌一铁合金电镀作预镀层的优劣,锌一铁合金电镀工艺能取代氰化镀铜作锌 压铸件预镀工艺,并可在锌一铁合金镀层上镀防金、铬等装饰性镀层。

引言

锌合金压铸件的组成为95%锌、4%铝、0.04% 镁及0.25%铜。采用压铸的方法,加工成零件,镀 前必须加强处理。由于锌合金压铸件材质的化学特 性、组织结构与表面形态等因素,决定着电镀工艺及 操作都有严格要求,稍有忽视,都会影响电镀质量。 从生产实践看,从以下几方面人手,才能消除对电镀 质量的影响。

1 锌压铸件电镀特点

1.1选择相适应的预镀

锌合金压铸件主要是锌和铝,均属于活泼的两 性金属,化学活性大,在碱或酸性溶液中易发生化学 溶解。在压铸过程中,从熔融态成为固体时,由于凝 固点不同,导致表面产生偏析为富铝相与富锌相。 强碱能使富铝相先溶解,强酸则使富锌相先溶解,从 而在压铸件表面产生孔腐蚀,并使孔残留碱或酸液, 在电镀时引起镀层起泡、脱皮或漏镀等质量故障,同时还会发生置换反应而影响镀层结合力等。因此锌 合金压铸件电镀前需预镀,以消除镀层起泡、脱皮、 漏镀以及结合力不良等影响。

1.2选择Cu含量较高的锌压铸件

锌合金压铸件型号较多,应用ZZnA14一l型锌 压铸件(95%Zn、3.5%一4.3%lA、0.73%- 1 . 25%Cu、0.03%一0.008%Mg、0.1%Fe、0.005% Pb、0.003%sn、0.003%ed)较多,是由于含铜量较 高,容易电镀,如果铜含量过低,电镀后镀层容易起 泡,成品率低。

1.3合理的模具设计与严格执行压铸工艺

锌合金压铸件的工艺要求严格,稍有忽视,都会 影响电镀质量。如压铸模具设计不合理,压铸过程中 模具温度太低或压力不足,会导致压铸件表面产生疏 松、冷纹、气孔、裂缝等缺陷,电镀时易起泡或产生针 孔麻点,造成合格率低。因此合理的模具设计与执 行压铸造工艺,是确保压铸件表面质量的关键因素。

1.4加强清洗并缩短存放时间

锌压铸件经前处理后不能裸露时间较长,避免受到酸碱气体浸蚀在水中浸泡时间较长,会产生轻 微腐蚀点,电镀后镀层有不规则的斑纹或麻点等,表面 积越大越明显。因此锌压铸件在电镀过程中的每一个 清洗工序不但要清洗干净,还不能停留时间过长。

2锌合金压铸件的镀前处理

2.1磨抛光

磨抛前认真检验压铸件是否有严重裂纹、疏松、 麻坑、凸瘤、气孔等缺陷,通过磨抛使基体表面光滑 平整。锌压铸件质软、表层薄,仅0.05一0.2mm的 致密层无孔,以下则是峰窝状疏松多孔结构,所以磨 光要求严格,宜选用金刚砂进行油磨,先以红抛光膏 粗抛,再以白抛光膏精抛。布轮的圆周速度不得超 过2500而min,压力要小,如果过大,会引起抛光 膏、金刚砂嵌人基体影响电镀质量。切忌干磨(不 用抛光膏),否则局部过热和磨削量过多,造成致密 表面破坏,露出孔隙较多的内层,影响表面光亮度, 镀后又容易起泡。抛光膏不宜使用过多,否则冷却 后粘附在基体上不易去除而影响电镀质量。

2.2除油

锌合金压铸件的油污主要来自模具的脱模与抛 光膏,尤其孔眼或裂纹中夹附的油污与抛光膏不清 除干净,便会影响电镀质量。

由于锌压铸件的化学特性,除油液不宜用氢氧 化钠和硅酸钠,强碱使富铝相先溶解,导致压铸件表 面孔腐蚀,进人针孔内的残留碱液,容易使镀层起 泡,硅酸钠清洗困难,容易使镀层产生条纹。

在装饰电镀中,一般都应两次除油,即先化学除 油再电化学除油。压铸件的电化学除油不能挂在镀 铬挂具上,否则挂具上残留六价铬带人除油液,积蓄 到一定值时,除油液将从无色逐渐变为黄色,导致压 铸件表面产生密集细泡,影响电镀质量,下面推荐除 油配方:

助化学除油碳酸钠5()岁L、磷酸钠50留L、 口70一80℃、t15一20min。

2)电化学阴极除油碳酸钠20一30扩L、磷酸 钠25一30岁L、C,2H25504Na().05一0.1岁L、060- 70℃、J、3一5灯dmZ、t2一3min

2.3弱浸蚀

弱浸液的浓度不宜过大,否则表面发黑,产生过 腐蚀,出现一层细麻点,影响电镀质量;浓度过低,碱 膜去不掉,镀层起泡。浸蚀时间也不能过长,否则影响镀层结合力,时间以看到液面析出一层密集小泡 便可出槽,清洗后电镀,这不但镀层与基体结合力 好,镀层光亮度也好,特推荐下述浸蚀配方。

40%HF22一15mUL、H3BO33一5剖L、0室 温、t20一305。

3锌一铁合金电镀工艺

3.1镀液成分及操作条件

氯化锌,挂镀60一100盯L、滚镀40一60g/L、氯 化钾或精制食盐,挂镀200一230岁L、滚镀180- 220留L、硫酸亚铁(试剂)挂镀、滚镀均为5一12 岁L、抗坏血酸(试剂)均为0.5一1.2剔L、柠檬酸钠 均为4一6岁L、ZF一A开缸剂均为20一30m口L、ZF 光亮剂均为5一sm仃L、zF一B调整剂均为5一10 mUL、pH均为4一5、夕o一60℃、JK挂镀0.5一2.5 刀dm,,滚镀100一300刀桶、滚桶转速8一12 r/min、镀层铁质量分数均为0.2%一0.8%:

3.2生产要点

l)严格执行弱碱除油弱酸浸蚀的锌压铸件镀 前处理的规范。2)硫酸亚铁和抗坏血酸必须用试 剂。3)不挂铁阳极,镀管件内壁,需加条形铁阳极。 4)按分析补加铁盐,补加试剂硫酸亚铁。5)抗坏血 酸配槽补加,日常不补加,只补加适量的柠檬酸钠。 当溶液中eF,+氧化eF,`,溶液显浑发黄时,加人0.3 一0.5剔L抗坏血酸。6)停镀取出阳极,既保持主盐 浓度稳定,又是稳定pH的有效措施。pH高于5,用 试剂稀盐酸调至4,低于4,用试剂氢氧化钠溶液调 至4。7)添加剂以勤加少加为好。8)严禁用双氧水 或高锰酸钾处理溶液。

在锌压铸件表面按上述工艺镀覆锌一铁合金镀 层后,可直接镀仿金镀层,或经钝化后做防护镀层, 也可在防护一装饰性镀层中做节镍镀层。

4结语

综上所述,锌合金压铸件电镀锌一铁合金,不仅 改进了预镀的传统工序,而且还消除了预镀工艺中 剧毒氰化物,展示了锌合金压铸件电镀更加广阔的 发展前景。