CN103556196A - 一种锌合金件仿不锈钢表面处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及材料的表面化学处理领域，特别公开了一种锌合金件仿不锈钢表面处理方法，以锌合金压铸生产毛坯件为基材，其特征在于：基材依次经过以下步骤处理：抛光出光、电解除油、纯水洗、活化、纯水洗、碱性镀铜、纯水洗、活化、纯水洗、酸性镀铜、纯水洗、活化、纯水洗、电镀亮镍、纯水洗、热水洗、吹干、抛光拉丝、电解除油、纯水洗、活化、纯水洗、钝化、纯水洗、烘干、喷保护漆、固化。本发明工艺简单，加工成本低，产品镀层结构稳定，且表面处理不易受外界因素影响，外表美观大方、目测同不锈钢拉丝表面近似，适于广泛推广应用。
Description
（一） 技术领域
本发明涉及材料的表面化学处理领域，特别涉及一种锌合金件仿不锈钢表面处理方法。
（二） 背景技术
不锈钢作为钢材里面耐化学腐蚀和电化学腐蚀性能最好的一种金属，仅次于钛合金，但它的缺点主要是成本高、结构复杂产品难加工。锌合金是以锌为基材加入其他元素组成的合金，因具有铸造性能好，熔化与压铸时不吸铁，不腐蚀压型，不粘模，有很好的常温机械性能和耐磨性，容易压铸成型，可铸出各种形状产品等特点，已广泛的应用于各种经建筑产品生产中；对锌合金制件表面进行特殊处理可以做出仿不锈钢的产品，在外观上和不锈钢近似，成本大大降低。
（三） 发明内容
本发明为了弥补不锈钢产品加工成本高、结构复杂制件不易成型的缺点，提供了成本低、生产工艺易控制操作的一种仿不锈钢锌合金压铸件的表面处理方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
本发明的锌合金件仿不锈钢表面处理方法，以锌合金压铸生产毛坯件为基材，其特征在于：基材依次经过以下步骤处理：抛光出光、电解除油、纯水洗、活化、纯水洗、碱性镀铜、纯水洗、活化、纯水洗、酸性镀铜、纯水洗、活化、纯水洗、电镀亮镍、纯水洗、热水洗、吹干、抛光拉丝、电解除油、纯水洗、活化、纯水洗、钝化、纯水洗、烘干、喷保护漆、固化。
抛光出光工步为，先用240号砂布带进行粗抛，使工件表面平整，然后用油轮进行精抛，使工件表面光滑，最后用白布轮对工件进行出光，使工件表面无油无灰尘。
电解除油工步为，电解溶液温度控制在40-55℃范围内，电流控制在6-10A/dm2之间，时间控制在90-110S。
活化工步使用体积浓度3%-6%的H2SO4溶液浸泡工件，时间控制在20-25S；钝化工步采用重量浓度为10%-12%的铬酸盐钝化液来处理，温度为常温，pH值控制在3-5之间，时间控制在30-90S；烘干工步温度控制在100-130°C范围内，时间控制在15-20min，使钝化层彻底烘干。
碱性镀铜工步为，碱性镀铜溶液温度控制在40-50℃范围内，电流控制在1.5-5A/dm2之间，时间控制在6-7min。
酸性镀铜工步为，酸性镀铜溶液温度控制在20-30℃范围内，电流控制在2-5A/dm2之间，时间控制在12-13min。
电镀亮镍工步为，亮镍溶液温度控制在50-65℃范围内，电流控制在2-8A/dm2之间，时间控制在7-14min。
抛光拉丝工步是通过抛光机在工件表面形成规则的划痕，用扫尼龙轮抛对工件进行拉丝。
喷保护漆工步是使用粘度为10-16s的高温烘漆，喷漆房温度控制在35-50℃范围。
固化工步是使漆膜完全流平、固化，将镀层完全封闭，烘箱温度控制在115-130℃，烘干时间约35min，并保证漆膜完全干燥。
本发明在传统锌合金件镀镍生产工艺的基础上增加了抛光出光、抛光拉丝、喷保护漆和固化工步，将镀镍、钝化镀层完全封闭，不受外界水分子的影响，且本发明工艺简单，加工成本低，产品镀层结构稳定、不受外界因素影响，产品表面美观，和不锈钢拉丝表面基本一致，适于广泛推广应用。
（四）具体实施方式
实施例：
一种锌合金件仿不锈钢表面处理方法，以锌合金压铸生产毛坯件为基材，基材依次经过以下步骤处理：抛光出光、电解除油、纯水洗、活化、纯水洗、碱性镀铜、纯水洗、活化、纯水洗、酸性镀铜、纯水洗、活化、纯水洗、电镀亮镍、纯水洗、热水洗、吹干、抛光拉丝、电解除油、纯水洗、活化、纯水洗、钝化、纯水洗、烘干、喷保护漆、固化。
抛光出光工步目的是通过抛光机去工件表面的毛刺，使工件表面平整光滑，具体实施工艺参数为先用240号砂布带进行粗抛，使工件表面平整，然后用油轮进行精抛，使工件表面光滑，最后用白布轮对制件进行出光，使工件表面无油无灰尘。
所述电解除油工步目的是通过电化学方法除去工件表面生产、周转过程中残存制件表面的油污、灰渍等，具体实施工艺参数为电解溶液温度控制在40-55℃范围内，DK（电流）控制在6-10A/dm2（安培/平方分米）之间，时间控制在90-110S。电解溶液中溶解有除油粉和除油剂，除油粉为重量比约为3:3:1的磷酸三钠：碳酸钠：硅酸钠，除油剂为，表面活性剂和助洗剂，表面活性剂（十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠）：助洗剂（焦磷酸钠或硫酸钠）重量比约为1:7。
所述活化工步的目的是去除电解除油时产生的水洗不掉，并且不溶于酸碱的石墨、铁碳合金等残渣，提高基体金属与镀层金属的结合力，活化具体实施工艺参数为使用体积浓度3%-6%的H2SO4将工件浸泡处理，时间控制在20-25S。
所述碱性镀铜工步的目的是在工件表面电镀一层均匀、致密的粗铜层，粗铜层与制件有良好的结合力，碱性镀铜具体实施工艺参数为碱性镀铜溶液温度控制在40-50℃范围内，DK控制在1.5-5A/dm2之间，时间控制在6-7min，pH值11-14。电镀液主要成分为占电镀液的10-20g/L 的EDTANa2(乙二胺四乙酸二钠), 120-170g/L的 Cu2(OH)2CO3 ，25-40g/L 的C6H5O7K3.H2O（枸橼酸钾），4g/L的HNO3。用氢氧化钠调节pH值。
所述酸性镀铜工步的目的是在工件表面电镀一层均匀、致密的亮铜层，亮铜层与工件的结合力差于粗铜层与工件的结合力，但亮铜层与粗铜层有很好的结合力，酸性镀铜具体实施工艺参数为酸性镀铜溶液温度控制在20-30℃范围内，DK控制在2-5A/dm2之间，时间控制在12-13min，pH值0.1-1.5。电镀液主要成分为占电镀液40-90 g/L的硫酸、170-240g/L的硫酸铜。
所述的电镀亮镍工步的目的是在工件表面电镀一层均匀、致密的亮镍层，具体实施工艺参数为亮镍溶液温度控制在50-65℃范围内，DK控制在2-8A/dm2之间，时间控制在7-14min。电镀液主要成分为占电镀液20 - 55g/L的硼酸、240 -400g/L的六水硫酸镍、30 - 60 g/L的氯化镍。
热水洗工步中，热水温度为70—100℃，时间2.5-5min。
吹干工步，是为了将制件表面和内部结构的残余水吹掉，促进制件表面水分蒸发的作用，所以吹干使用的是常温的压缩空气，时间为5-10s。
所述抛光拉丝工步目的是通过抛光机在工件表面形成规则的划痕，用扫尼龙轮抛对工件进行拉丝，不能露出镀铜层。
所述的钝化工步的目的是为了减少镍的化学活性，采用铬酸盐溶液来钝化处理，使镍层表面上形成一层铬酸盐转化膜层，具体实施工艺参数为使用重量浓度为10%-12%钝化液，温度为常温，pH控制在3-5之间，时间控制在30-90S。铬酸盐主要是重铬酸钾。
所述的烘干工步目的是使镍锌钝化层彻底烘干，具体实施工艺参数为温度控制在100-130°C范围内，时间控制在15-20min。
所述的喷保护漆工步目的是在镀镍钝化层外层完全包裹一层致密的漆膜，具体实施工艺参数为使用粘度为10-16s的高温烘漆，喷漆房温度控制在35-50℃范围。漆料可以使用聚氨酯氨基烘漆。
所述的固化工步目的是使漆膜完全流平、固化，无漏喷、将镀层完全封闭，具体实施工艺参数为烘箱温度控制在115-130℃，烘干时间约35min，并保证漆膜完全干燥。
所述整个电镀过程中在电解除油后设置有三工位纯水洗，在活化后设置有二工位纯水洗，在碱性镀铜后设置有三工位纯水洗，在酸性镀铜后设置有三工位纯水洗，在电镀亮镍后设置有三工位纯水洗，在钝化后设置有三工位纯水洗，且所述的纯水洗工步，纯水电导率≤1μs/cm。纯水洗温度为室温，每次纯水洗的时间为10-20s。
Claims (10)
1.一种锌合金件仿不锈钢表面处理方法，以锌合金压铸生产毛坯件为基材，其特征在于：基材依次经过以下步骤处理：抛光出光、电解除油、纯水洗、活化、纯水洗、碱性镀铜、纯水洗、活化、纯水洗、酸性镀铜、纯水洗、活化、纯水洗、电镀亮镍、纯水洗、热水洗、吹干、抛光拉丝、电解除油、纯水洗、活化、纯水洗、钝化、纯水洗、烘干、喷保护漆、固化。
2.根据权利要求1所述的锌合金件仿不锈钢表面处理方法，其特征在于：抛光出光工步为，先用240号砂布带进行粗抛，使工件表面平整，然后用油轮进行精抛，使工件表面光滑，最后用白布轮对工件进行出光，使工件表面无油无灰尘。
3.根据权利要求1或2所述的锌合金件仿不锈钢表面处理方法，其特征在于：电解除油工步为，电解溶液温度控制在40-55℃范围内，电流控制在6-10A/dm2之间，时间控制在90-110S。
4.根据权利要求1或2所述的锌合金件仿不锈钢表面处理方法，其特征在于：活化工步使用体积浓度3%-6%的H2SO4溶液浸泡工件，时间控制在20-25S；钝化工步采用重量浓度为10%-12%的铬酸盐钝化液来处理，温度为常温，pH值控制在3-5之间，时间控制在30-90S；烘干工步温度控制在100-130°C范围内，时间控制在15-20min，使钝化层彻底烘干。
5.根据权利要求1或2所述的锌合金件仿不锈钢表面处理方法，其特征在于：碱性镀铜工步为，碱性镀铜溶液温度控制在40-50℃范围内，电流控制在1.5-5A/dm2之间，时间控制在6-7min。
6.根据权利要求1或2所述的锌合金件仿不锈钢表面处理方法，其特征在于：酸性镀铜工步为，酸性镀铜溶液温度控制在20-30℃范围内，电流控制在2-5A/dm2之间，时间控制在12-13min。
7.根据权利要求1或2所述的锌合金件仿不锈钢表面处理方法，其特征在于：电镀亮镍工步为，亮镍溶液温度控制在50-65℃范围内，电流控制在2-8A/dm2之间，时间控制在7-14min。
8.根据权利要求1或2所述的锌合金件仿不锈钢表面处理方法，其特征在于：抛光拉丝工步是通过抛光机在工件表面形成规则的划痕，用扫尼龙轮抛对工件进行拉丝。
9.根据权利要求1或2所述的锌合金件仿不锈钢表面处理方法，其特征在于：喷保护漆工步是使用粘度为10-16s的高温烘漆，喷漆房温度控制在35-50℃范围。
10.根据权利要求1或2所述的锌合金件仿不锈钢表面处理方法，其特征在于：固化工步是使漆膜完全流平、固化，将镀层完全封闭，烘箱温度控制在115-130℃，烘干时间约35min，并保证漆膜完全干燥。
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