CN102363884B - 一种锌合金压铸件的表面处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锌合金压铸件的表面处理工艺，包括以下步骤：镀前处理、镀铜打底、化学镀镍、电镀。本发明在锌合金压铸件先预镀上一层铜作为打底层，然后再用化学镀的方法沉积上一层化学镍层，不仅提高了压铸件与后续镀层的结合力，还避免了压铸件的深孔位置受到腐蚀，提高了产品性能，可以广泛应用在五金、卫浴等行业。

Description

一种锌合金压铸件的表面处理工艺

技术领域

[0001] 本发明属于金属的表面处理领域，涉及一种锌合金压铸件的电镀方法，尤其涉及一种锌合金压铸件的表面处理工艺。

背景技术

[0002] 锌合金含铝3〜5% (重量)，含铜0.5〜2% (重量)，含镁0.03〜0.08% (重量)，其余为锌。锌合金的材料成本低，采用压铸的方法可以一步成型制造出公差小、形状复杂的零件，常用来代替铜、铜合金和钢铁材料制造的受力较小和形状较复杂的结构件和装饰件。因此，锌合金压铸件在工业上应用非常广泛。

[0003] 由于锌合金的电极电位较负，化学稳定性较差，需要镀铜/镍/铬多层防腐蚀装饰性镀层。锌合金压铸件的形状一般比较复杂，特别是含有深孔的锌合金压铸件，在压铸过程中往往会产生成分偏析现象，在工件表面形成富铝相或富锌相，这些相既溶于酸也溶于碱。在电镀过程中，由于孔深处的基材得不到很好的保护而受到强酸或强碱型镀液(如硫酸盐镀铜、六价铬镀铬等)腐蚀，导致产品性能受到影响，良品率下降。

[0004] 电镀液通常必须包括主盐和导电盐，主盐提供电沉积金属的离子，它以络合离子形式或水化离子形式存在于不同的电镀液中，导电盐用于增加溶液的导电能力，从而扩大允许使用的电流密度范围，另外也可以选择性添加络合剂、缓冲剂或其化添加剂，如整平剂、光亮剂、抗针孔剂，以及有助于阳极溶解的活化剂等。

[0005] 锌合金压铸件传统的电镀工艺流程为:镀前处理一镀铜打底一电镀，用传统的工艺电镀含深孔锌合金压铸件，会出现镀铜后表面光亮，无起泡起皮现象，但是锌合金压铸件浸入电镀液后，深孔部位就会受到电镀液的腐蚀，镀层容易起泡。CN101634041A公开了一种含盲孔锌合金工件表面电镀锌的方法及其溶液，提供的溶液有效的减少电镀液对锌合金基体的腐蚀，但未从根本上杜绝腐蚀现象，仅仅是减少了此类现象。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于提供一种锌合金压铸件的表面处理工艺。

[0007] 本发明解决问题的技术方案是:

[0008] 一种锌合金压铸件的表面处理工艺，包括以下步骤:

[0009] I)镀前处理:将锌合金压铸件表面清洗干净，酸活化；

[0010] 2)镀铜打底:在锌合金压铸件表面镀一层铜打底，镀完后水洗、酸活化、水洗；

[0011] 3)化学镀镍:将化学镀镍的镀液pH值调整为8.0〜9.0，锌合金压铸件浸入镀液中进行化学镀处理，然后水洗、酸活化、水洗；

[0012] 4)电镀:将锌合金压铸件进行后续电镀处理。

[0013] 优选的，化学镀镍时镀液温度保持在30〜50°C。

[0014] 优选的，化学镀镍的施镀时间为5〜20min。

[0015] 优选的 ，镀铜打底时电流密度为0.5〜3.0 A/dm2。[0016] 优选的，镀铜打底的电镀时间为5〜20min。

[0017] 优选的，酸活化均为稀硫酸活化，硫酸的体积浓度为1%〜10%。

[0018] 优选的，锌合金压铸件含有深孔。

[0019] 本发明的有益效果是:

[0020] 本发明在锌合金压铸件先预镀上一层铜作为打底层，然后再用化学镀的方法沉积上一层化学镍层，不仅提高了压铸件与后续镀层的结合力，还避免了压铸件的深孔位置受到腐蚀，提高了产品性能，可以广泛应用在五金、卫浴等行业。

具体实施方式

[0021 ] 下面结合实施例对本发明作进一步说明，但并不局限于此。

[0022] 实施例所用·的锌合金压铸件的形状较复杂，含深孔数目不低于一个，不使用辅助阳极很难通过电镀的方法在其深孔位置镀上镀层。

[0023] 实施例中所用到的电镀和化学镀的镀液成分如下:

[0024] 无氰镀铜的镀液中硫酸铜的含量为10〜15g/L，羟基亚乙基二膦酸的含量为90〜150g/L，碳酸钾的含量为50〜70g/L，二氧化硒的含量为0.1〜0.2g/L，聚二硫二丙烷磺酸钠的含量为0.003〜0.01g/L;

[0025] 氰化镀铜的镀液中氰化亚铜的含量为50〜60g/L，氰化钠的含量为60〜95g/L，氢氧化钾的含量为10〜20g/L，酒石酸钾钠的含量为10〜20g/L ；

[0026] 化学镀镍的镀液中硫酸镍的含量为15〜20g/L，次亚磷酸钠的含量为15〜20g/L，柠檬酸钠的含量为30〜50g/L，乳酸的含量为I〜4g/L ；

[0027] 焦磷酸盐镀铜的镀液中焦磷酸铜的含量为65〜90g/L，焦磷酸钾的含量为280〜330 g/L，(质量浓度25〜28%)浓氨水的含量为2〜3mL/L ；

[0028] 硫酸盐镀铜的镀液中硫酸铜的含量为180〜220g/L，硫酸的含量为60〜70g/L，氯离子的含量为60〜120ppm，聚二硫二丙烷磺酸钠的含量为0.01〜0.03g/L,乙撑硫脲的含量为0.0002〜0.0007g/L，巯基苯并咪唑的含量为0.0003〜0.0008g/L，聚乙二醇(分子量6000)的含量为0.03〜0.07g/L ；

[0029] 硫酸盐镀半光泽镍的镀液中硫酸镍的含量为260〜300g/L，氯化镍的含量为40〜55g/L，硼酸的含量为40〜50g/L，I, 4〜丁炔二醇的含量为0.1〜0.3 g/L，十二烷基硫酸钠的含量为0.01〜0.03 g/L；

[0030] 硫酸盐镀光泽镍的镀液中硫酸镍的含量为240〜300g/L，氯化镍的含量为50〜65g/L，硼酸的含量为40〜55g/L，糖精的含量为0.5〜1.0g/L, I, 4〜丁炔二醇的含量为

0.3〜0.5 g/L,十二烷基硫酸钠的含量为0.05〜0.2 g/L ；

[0031] 镀装饰铬的镀液中铬酐的含量为200〜250g/L，硫酸的含量为0.5〜1.2g/L，三价铬的含量为I〜3g/L，氟硅酸钠的含量为8〜12g/L。

[0032] 实施例1

[0033] 将6个含有I个深孔的锌合金压铸件，其中孔直径为2厘米，孔深度为7厘米，分别依次进行下述电镀方法:

[0034] I)镀前处理:

[0035] a)热浸除油:除油温度为70°C,除油时间为8min ；[0036] b)超声波除油:除油温度为60°C，除油时间为3min，然后水洗I次；

[0037] c)阴电解:电解温度为35°C，电解时间为60s，然后水洗I次；

[0038] d)阳电解:电解温度为50°C，电解的时间为50s，然后水洗2次，酸活化，水洗I次；

[0039] 2)无氰镀铜打底:调节镀液的pH值为9.0，将压铸件浸入镀液中，镀液温度为55°C，带电入槽，电流密度为2 A/dm2,电镀时间为5min，然后水洗I次，酸活化，水洗I次；

[0040] 3)化学镀镍:调节镀液的pH值为8.0，将压铸件浸入镀液中，使用铁片进行引镀，镀液温度为40°C，施镀时间为5min，然后水洗2次，酸活化，水洗I次；

[0041] 4)焦磷酸盐镀铜:调节镀液的pH值为8.5，将压铸件浸入镀液中，镀液温度为60°C，电流密度为2 A/dm2,电镀时间为lOmin，然后水洗2次，酸活化，水洗I次；

[0042] 5)硫酸盐镀铜:将压铸件浸入镀液中，镀液温度为24°C，电流密度为4 A/dm2,电镀时间为lOmin，然后水洗2次，酸活化，水洗I次；

[0043] 6)硫酸盐镀半光泽镍:将压铸件浸入镀液中，镀液温度为55°C，pH值为4.0，电流密度为4 A/dm2,电镀时间为IOmin ；

[0044] 7)硫酸盐镀光泽镍:调节镀液的pH值为4.4，将压铸件浸入镀液中，镀液温度为60°C，电流密度为4 A/dm2,电镀时间为lOmin，然后水洗2次，酸活化，水洗I次；

[0045] 8)镀装饰铬:将压铸件浸入镀液中，镀液温度为40°C，电流密度为10 A/dm2,电镀时间为3min，然后水洗4次 ，烘干。

[0046] 上述方法中:均使用体积浓度为8%的硫酸活化。

[0047] 实施例2

[0048] 将6个含有2个深孔的锌合金压铸件，其中孔直径分别为2cm和1cm，孔深度分别为5 cm和6 cm,分别依次进行下述电镀方法:

[0049] I)镀前处理:

[0050] a)热浸除油:除油温度为70°C,除油时间为8min ；

[0051] b)超声波除油:除油温度为60°C，除油时间为3min，然后水洗I次；

[0052] c)阴电解:电解温度为35°C，电解时间为60s，然后水洗I次；

[0053] d)阳电解:电解温度为50°C，电解的时间为50s，然后水洗2次，酸活化，水洗I次；

[0054] 2)氰化镀铜打底:调节镀液的pH值为12.0,将压铸件浸入镀液中，镀液温度为45°C，电流密度为0.5A/dm2，电镀时间为20min，然后水洗I次，酸活化，水洗I次；

[0055] 3)化学镀镍:调节镀液的pH值为8.5，将压铸件浸入镀液中，使用铁片进行引镀，镀液温度为30°C，施镀时间为lOmin，然后水洗2次，酸活化，水洗I次；

[0056] 4)电镀:依次进行焦磷酸盐镀铜、硫酸盐镀铜、硫酸盐镀半光泽镍、硫酸盐镀光泽镍、镀装饰铬:条件同实施例1。

[0057] 上述方法中:均使用体积浓度为1%的硫酸活化。

[0058] 实施例3

[0059] 将6个含有3个深孔的锌合金压铸件，其中孔直径分别为Icm、2cm和3 cm,孔深度分别为6cm、5cm和4cm,分别依次进行下述电镀方法:

[0060] I)镀前处理:[0061] a)热浸除油:除油温度为70°C，除油时间为8min ；

[0062] b)超声波除油:除油温度为60°C，除油时间为3min，然后水洗I次；

[0063] c)阴电解:电解温度为35°C，电解时间为60s，然后水洗I次；

[0064] d)阳电解:电解温度为50°C，电解的时间为50s，然后水洗2次，酸活化，水洗I次；

[0065] 2)无氰镀铜打底:调节镀液的pH值为9.0，将压铸件浸入镀液中，镀液温度为55°C，带电入槽，电流密度为3A/dm2，电镀时间为lOmin，然后水洗I次，酸活化，水洗I次；

[0066] 3)化学镀镍:调节镀液的pH值为9.0，将压铸件浸入镀液中，使用铁片进行引镀，镀液温度为50°C，施镀时间为20min，然后水洗2次，酸活化，水洗I次；

[0067] 4)电镀:依次进行焦磷酸盐镀铜、硫酸盐镀铜、硫酸盐镀半光泽镍、硫酸盐镀光泽镍、镀装饰铬:条件同实施例1。

[0068] 上述方法中:均使用体积浓度为10%的硫酸活化。

[0069] 对比例I

[0070] 将与实施例1型号相同的6个锌合金压铸件，分别按照实施例1所述的电镀方法进行电镀，不同的是:镀完无氰镀铜后不进行化学镀镍，直接镀焦磷酸盐镀铜，即省去步骤3)化学镀镍。

[0071] 对比例2 [0072] 将与实施例2型号相同的6个锌合金压铸件，分别按照实施例2所述的电镀方法进行电镀，不同的是:镀完氰化镀铜后不进行化学镀镍，直接镀焦磷酸盐镀铜，即省去步骤3)化学镀镍。

[0073] 对比例3

[0074] 将与实施例3型号相同的6个锌合金压铸件，分别按照实施例3所述的电镀方法进行电镀，不同的是:镀完无氰镀铜后不进行化学镀镍，直接镀焦磷酸盐镀铜，即省去步骤

3)化学镀镍。

[0075] 对比例4

[0076] 将与实施例3型号相同的6个锌合金压铸件，分别按照实施例3的电镀方法进行电镀，不同的是:镀前处理后不进行无氰镀铜打底，直接化学镀镍，即省去步骤2)无氰镀铜打底。

[0077] 实施例和对比例中的酸活化条件:酸活化温度为15〜40°C，酸活化时间为5〜30s ;水洗条件:水洗温度为10〜40°C，水洗时间为5〜30s。

[0078] 实施例中无氰镀铜、氰化镀铜、化学镀镍的镀液均可采用其它常规镀液替代。实施例中焦磷酸盐镀铜、硫酸盐镀铜、硫酸盐镀半光泽镍、硫酸盐镀光泽镍、镀装饰铬各镀液及电镀方法均可采用其它常规镀液及方法替代。

[0079] 按照下述方法对由实施例1〜3和对比例I〜4获得的锌合金压铸件分别进行性能测试:

[0080] 1、结合力测试:将工件放入烘箱中，升高温度至150°C并保温I小时，然后取出工件直接放入自来水(20〜30°C)中冷却，观察工件表面的镀层质量，如是否有起泡，脱皮，裂纹等现象。

[0081] 2、工件深孔内的腐蚀状况:将工件沿孔位置进行线切割，观察在电镀过程中，工件的深孔位置是否受到镀液的腐蚀。

[0082] 测试结果如表I所示，含深孔锌合金压铸件电镀前仅镀铜打底而不进行化学镀，深孔内会出现腐蚀现象，而电镀前不进行镀铜打底直接化学镀，压铸件会出现起泡现象。从表I可以看出与现有的含深孔锌合金压铸件的电镀方法相比，本发明的优点在于:(1)基材与后续镀层的结合力佳；(2)锌合金压铸件的深孔位置在电镀过程中不易受到腐蚀，产品性能得到提高。.........................................................................—k......ί.....评介+fc 丨 kftfl.的 life 淋 M^!41.................................................................................................................-(T)JmiH I 深孔内鹿 Witt况

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Claims (7)

1.一种锌合金压铸件的表面处理工艺，包括以下步骤: 1)镀前处理:将锌合金压铸件表面清洗干净，酸活化； 2)镀铜打底:采用无氰镀铜在锌合金压铸件表面镀一层铜打底，镀完后水洗、酸活化、水洗； 3)化学镀镍:将化学镀镍的镀液PH值调整为8.0〜9.0，锌合金压铸件浸入镀液中进行化学镀处理，然后水洗、酸活化、水洗； 4)电镀:将锌合金压铸件进行后续电镀处理，所述后续电镀处理步骤为将锌合金压铸件依次进行焦磷酸盐镀铜、硫酸盐镀铜、硫酸盐镀半光泽镍、硫酸盐镀光泽镍、镀装饰铬。

2.根据权利要求1所述的一种锌合金压铸件的表面处理工艺，其特征在于:化学镀镍时镀液温度保持在30〜50°C。

3.根据权利要求1所述的一种锌合金压铸件的表面处理工艺，其特征在于:化学镀镍的施镀时间为5〜20min。

4.根据权利要求1所述的一种锌合金压铸件的表面处理工艺，其特征在于:镀铜打底时电流密度为0.5〜3.0 A/dm2。

5.根据权利要求1所述的一种锌合金压铸件的表面处理工艺，其特征在于:镀铜打底的电镀时间为5〜20min。

6.根据权利要求`1所述的一种锌合金压铸件的表面处理工艺，其特征在于:酸活化均为稀硫酸活化，硫酸的体积浓度为1%〜10%。

7.根据权利要求1所述的一种锌合金压铸件的表面处理工艺，其特征在于:锌合金压铸件含有深孔。