CN105483783A - 一种铝合金轮毂电镀铬方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝合金轮毂电镀铬方法，该方法包括如下步骤：机械抛光→除蜡→碱洗→酸洗→活化→浸锌→电镀镍→焦磷酸盐镀铜→电镀铬。本发明重点调控电镀镍→焦磷酸盐镀铜→电镀铬这三个工艺步骤的镀液成分和电镀工艺，可以实现不采用电镀半光亮镍、光亮镍，以及不采用化学镀等打底工艺，省略了这些复杂的工艺步骤，改为仅采用电镀镍/焦磷酸镀铜双层打底，达到了比采用这些工艺还要优异的技术效果，且节省了生产成本，提高了生产效率。

Description

一种铝合金轮毂电镀铬方法
技术领域
本发明涉及电镀技术领域，尤其涉及一种铝合金轮毂电镀铬方法。
背景技术
铝合金具备重量轻、比强度高、抗冲击减震性等优异性能，被认为是汽车工业中极好的钢轮毂替代品。铝合金应用于汽车工业，可以减轻汽车重量，是降低能耗和减少废气排放的一个有效途径。轮毂是占整车重量较大的部件之一，利用铝合金作为制造轮毂的材料，可以达到有效减轻车重的目的。目前，由铝合金制造的轮毂已经大量应用在汽车上。然而，铝合金的化学性质非常活泼，耐蚀性能差，在使用环境中易于发生点蚀和电偶腐蚀等破坏，对于汽车的安全构成严重威胁。因此，腐蚀防护是铝合金在汽车领域应用时最重要的问题之一。
目前，在铝合金汽车轮毂上电镀金属组合镀层，国际上相关的文献和专利技术报道很少。现有的铝合金电镀处理技术虽然可以在铝合金轮毂表面成功地获得金属镀层，但存在以下几个方面的缺陷和不足：
(1)铝合金氰化物预镀铜工艺使用了剧毒的氰化物，对人体健康危害大且污染环境。
(2)铝合金浸锌后在焦磷酸盐溶液中直接电镀铜，容易出现铜镀层与铝合金基底结合力不良。因为焦磷酸根离子对铜离子的络合能力差，铝合金基底与金属铜的电势相差很大，在焦磷酸盐溶液中电镀铜时，基底铝与铜离子发生剧烈的置换反应，使得铜镀层与基底的结合力下降。预镀层的致密性不够，在镀酸铜时镀件腐蚀。
因此，亟需一种在铝合金表面进行电镀铬防护层的工艺以获得合适的镀层。
发明内容
本发明的目的在于提出一种铝合金轮毂电镀铬方法，该方法可以在铝合金轮毂表面获得结合力强、耐蚀性高的金属镀铬层。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种铝合金轮毂电镀铬方法，该方法包括如下步骤：机械抛光→除蜡→碱洗→酸洗→活化→浸锌→电镀镍→焦磷酸盐镀铜→电镀铬，其中在上述各步骤间分别用一次水水洗；
其中电镀镍的镀液组成为：硫酸镍：80-90g/L，氟离子：0.8-0.9mol/L，柠檬酸铵：15-20g/L，硫酸钠：1-3g/L；电镀工艺参数为：pH值：4-4.5，阴极电流密度：2-4A/dm2，温度：约45-55℃，时间：20-30min；
其中焦磷酸盐镀铜的镀液组成为：焦磷酸铜：65-75g/L，焦磷酸钾：230-240g/L，柠檬酸铵：28-32g/L，工艺参数为：温度：约45-50℃，阴极电流密度：2-3A/dm2，时间：12-16min；
其中电镀铬的镀液组成为：铬酐：260-280g/L，硫酸：1.5-2.5g/L，三价铬：2.2g/L，十二烷基硫酸钠：0.01-0.03mol/L，硫酸钠：15-25g/L，工艺参数为：温度：约45-55℃，阴极电流密度：16-18A/dm2，时间：10-20min。
步骤中的其它工序采用现有技术的常规方法即可。
本发明注重调整镀液成分和工艺，通过对镀液成分的调整，特别是重点调控电镀镍→焦磷酸盐镀铜→电镀铬这三个工艺步骤的镀液成分和电镀工艺，施镀过程中，上述三个工艺步骤要严格按照上述技术方案中的参数范围控制。采用上述方案后，可以实现不采用电镀半光亮镍、光亮镍，以及不采用化学镀等打底工艺，省略了这些复杂的工艺步骤，改为仅采用电镀镍/焦磷酸镀铜双层打底，达到了比采用这些工艺还要优异的技术效果，且节省了生产成本，提高了生产效率。
本发明具有如下有益效果：
1.本发明方法制备的镀铬层耐腐性优异，盐雾试验大于260h表面未见变色。可适用于轮毂在雨雪爽雾复杂工况下长期使用。
2.电镀镍/焦磷酸镀铜双层打底，打底镀层致密性高，与铝合金基底的结合力强，可以为后续镀铬提供良好的基底，使得镀层与基体结合力高，抗剥落性能好，机械性能好。镀层表面硬度高，可达HV1050-1150，耐摩擦和划痕。且延伸率大于10%。
3.本发明镀层孔隙率小于2孔/cm2，表面光洁度高，外观光亮美观，具有良好的装饰性外观。
具体实施方式
实施例一
一种铝合金汽车轮毂表面镀铬工艺，该工艺包括如下步骤：机械抛光→除蜡→碱洗→酸洗→活化→浸锌→电镀镍→焦磷酸盐镀铜→电镀铬，其中在上述各步骤间分别用一次水水洗；
其中电镀镍的镀液组成为：硫酸镍：80g/L，氟离子：0.9mol/L，柠檬酸铵：15g/L，硫酸钠：3g/L；电镀工艺参数为：pH值：4，阴极电流密度：4A/dm2，温度：45℃，时间：30min；
其中焦磷酸盐镀铜的镀液组成为：焦磷酸铜：65g/L，焦磷酸钾：240g/L，柠檬酸铵：28g/L，工艺参数为：温度：50℃，阴极电流密度：2A/dm2，时间：16min；
其中电镀铬的镀液组成为：铬酐：260g/L，硫酸：2.5g/L，三价铬：2.0g/L，十二烷基硫酸钠：0.03mol/L，硫酸钠：15g/L，工艺参数为：温度：55℃，阴极电流密度：16A/dm2，时间：20min。
实施例二
一种铝合金汽车轮毂表面镀铬工艺，该工艺包括如下步骤：机械抛光→除蜡→碱洗→酸洗→活化→浸锌→电镀镍→焦磷酸盐镀铜→电镀铬，其中在上述各步骤间分别用一次水水洗；
其中电镀镍的镀液组成为：硫酸镍：90g/L，氟离子：0.8mol/L，柠檬酸铵：20g/L，硫酸钠：1g/L；电镀工艺参数为：pH值：4.5，阴极电流密度：2A/dm2，温度：55℃，时间：20min；
其中焦磷酸盐镀铜的镀液组成为：焦磷酸铜：75g/L，焦磷酸钾：230g/L，柠檬酸铵：32g/L，工艺参数为：温度：45℃，阴极电流密度：3A/dm2，时间：12min；
其中电镀铬的镀液组成为：铬酐：280g/L，硫酸：1.5g/L，三价铬：2.2g/L，十二烷基硫酸钠：0.01mol/L，硫酸钠：25g/L，工艺参数为：温度：45℃，阴极电流密度：18A/dm2，时间：10min。
实施例三
一种铝合金汽车轮毂表面镀铬工艺，该工艺包括如下步骤：机械抛光→除蜡→碱洗→酸洗→活化→浸锌→电镀镍→焦磷酸盐镀铜→电镀铬，其中在上述各步骤间分别用一次水水洗；
其中电镀镍的镀液组成为：硫酸镍：85g/L，氟离子：0.85mol/L，柠檬酸铵：18g/L，硫酸钠：3g/L；电镀工艺参数为：pH值：4.3，阴极电流密度：3A/dm2，温度：50℃，时间：25min；
其中焦磷酸盐镀铜的镀液组成为：焦磷酸铜：70g/L，焦磷酸钾：235g/L，柠檬酸铵：30g/L，工艺参数为：温度：47℃，阴极电流密度：2.5A/dm2，时间：14min；
其中电镀铬的镀液组成为：铬酐：270g/L，硫酸：2.0g/L，三价铬：2.1g/L，十二烷基硫酸钠：0.02mol/L，硫酸钠：20g/L，工艺参数为：温度：50℃，阴极电流密度：17A/dm2，时间：15min。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (1)

1.一种铝合金轮毂电镀铬方法，该方法包括如下步骤：机械抛光→除蜡→碱洗→酸洗→活化→浸锌→电镀镍→焦磷酸盐镀铜→电镀铬，其中在上述各步骤间分别用一次水水洗；其特征在于：
其中电镀镍的镀液组成为：硫酸镍：80-90g/L，氟离子：0.8-0.9mol/L，柠檬酸铵：15-20g/L，硫酸钠：1-3g/L；电镀工艺参数为：pH值：4-4.5，阴极电流密度：2-4A/dm2，温度：约45-55℃，时间：20-30min；
其中焦磷酸盐镀铜的镀液组成为：焦磷酸铜：65-75g/L，焦磷酸钾：230-240g/L，柠檬酸铵：28-32g/L，工艺参数为：温度：约45-50℃，阴极电流密度：2-3A/dm2，时间：12-16min；
其中电镀铬的镀液组成为：铬酐：260-280g/L，硫酸：1.5-2.5g/L，三价铬：2.2g/L，十二烷基硫酸钠：0.01-0.03mol/L，硫酸钠：15-25g/L，工艺参数为：温度：约45-55℃，阴极电流密度：16-18A/dm2，时间：10-20min。
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