CN105951134A - 一种汽车制动系统用酸性锌电镀工艺 - Google Patents

一种汽车制动系统用酸性锌电镀工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种汽车制动系统用酸性锌电镀工艺，所述电镀工艺包括化学除油、一次阳极电解、酸洗、预镀锌、酸洗退镀、超声波除油、二次阳极电解、活化、镀酸性锌、碱洗、出光、三价铬钝化、封闭、风切和烘干。本发明的优点在于：本发明汽车制动系统用酸性锌电镀工艺，与现有工艺相比，本电镀工艺进行两次除油，即化学除油和超声波除油，与单独使用化学除油相比，使得工艺条件温，且也大大提高了处理效率；同时，在每次除油后，不采用水洗，直接行阳极电解，以去除除油过程中引起的腐蚀，且与水洗后再进行阳极电解相比，除腐蚀效果更好，进而保证了后续的电镀效果。

Description

一种汽车制动系统用酸性锌电镀工艺
技术领域
本发明属于电镀技术领域，特别涉及一种汽车制动系统用酸性锌电镀工艺。
背景技术
电镀就是利用电解原理在基体材料表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程，是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止金属氧化（如锈蚀），提高耐磨性、导电性、反光性、抗腐蚀性（酸硫铜等）及增进美观等作用。
汽车制动系统是指为了在技术上保证汽车的安全行驶，提高汽车的平均赞叹速度等，而在汽车上安装制动装置专门的制动机构。汽车制动钳就是汽车制动系统之一，汽车制动钳是属于汽车制动器上的盘式制动器的零件，汽车制动钳平常在汽车行驶时保持静态，当汽车需要刹车时，它夹住制动盘来启动汽车的制动器来使车辆停止运动，进而为自己和他人的生命安全作出了保障。
在汽车制动钳的生产中，需要对汽车制动钳壳体进行电镀。目前的电镀种类很多，包括镀镍、镀铜、镀锌等，还有一些合金电镀，例如锌镍合金电镀。在目前的电镀工艺中，电镀之前需要对电镀的基体进行除油处理，现采用的除油工艺为碱性除油，温度一般在80-90℃，对于油污严重的工件，处理温度更高，时间也延长到油污完全除净为止。
因此，研发一种能够提高处理效率及保证电镀效果的汽车制动系统用酸性锌电镀工艺是非常有必要的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够提高处理效率及保证电镀效果的汽车制动系统用酸性锌电镀工艺。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种汽车制动系统用酸性锌电镀工艺，其创新点在于：所述电镀工艺包括化学除油、一次阳极电解、酸洗、预镀锌、酸洗退镀、超声波除油、二次阳极电解、活化、镀酸性锌、碱洗、出光、三价铬钝化、封闭、风切和烘干，且化学除油和超声波除油后均无需水洗，直接进行阳极电解。
进一步地，所述电镀工艺具体步骤如下：
（1）化学除油：将待镀件的表面进行化学除油，所述化学除油采用浓度为60～80g/L的HCM-01，除油温度为55～65℃，除油时间8～15min；
（2）一次阳极电解：将化学除油后的镀件送入阳极电解池中进行一次阳极电解，在35-45℃及3-6A/dm2的条件下进行电解4-6min，然后放入清洗槽内水洗5-10s；
（3）酸洗：将一次阳极电解后的镀件送入200～300ml/L的盐酸酸洗池中，在室温下酸洗2-5min，然后放入清洗槽内水洗200-300s；
（4）预镀锌：将酸洗后的镀件送入预镀锌槽中进行预镀锌处理，所述预镀锌槽内的预镀液为为30～40g/L的氯化锌、150～200g/L的氯化钾和20～30g/L的硼酸的混合液，预镀液pH值控制在4.9～5.6之间，并在温度20～35℃及电流密度1.5-3A/dm2的条件下预镀5～10min；
（5）酸洗退镀：将预镀锌后的镀件送入酸洗池中进行酸洗退镀，所述酸洗池内的酸洗液为浓度200～300ml/L的盐酸，并在室温下酸洗4-6min，然后放入清洗槽内水洗5-10s；
（6）超声波除油：将酸洗退镀后的镀件表面进行超声波除油，所述超声波除油采用浓度为60～80g/L的除油粉，除油温度为50～60℃，除油时间3～6min；
（7）二次阳极电解：将超声波除油后的镀件送入阳极电解池中进行二次阳极电解，在温度35-45℃及电流密度2-5A/dm2的条件下进行电解3-5min，然后放入清洗槽内水洗5-10s；
（8）活化：将二次阳极电解后的镀件送入活化槽进行活化处理，处理后放入清洗槽内进行水洗5-10s，活化槽内的活化液为浓度260～280ml/L的盐酸，在室温下活化时间10-20s；
（9）镀酸性锌：将活化后的镀件送入锌槽进行镀酸性锌，然后放入清洗槽内进行水洗5-10s；所述锌镍合金槽内的电镀液50～60g/L的氯化锌，25～35g/L的硼酸，电镀液温度28～36℃，pH值5.1～5.6,电镀时间35～50min，电流密度1.5-2.5A/dm2；
（10）碱洗：将镀酸性锌后的镀件送入碱洗槽内进行碱洗，然后放入清洗槽内水洗5-10s；所述碱洗槽内的碱液为浓度200～260ml/L的氢氧化钾，在室温下碱洗20-30s；
（11）出光：将碱洗后的镀件送入出光处理槽内进行出光处理，除去镀件表面残留的深色膜层，所述出光槽内的溶液为200～300ml/L的盐酸，出光温度为室温，pH值2.3～3.5,出光时间10-20s；然后放入清洗槽内水洗5-10s；
（12）三价铬钝化：将出光后的镀件送入钝化槽进行三价铬钝化处理，处理后放入清洗槽内进行水洗5-10s，接着进行转移，转移过程中用水冲洗10-20s，然后放入清洗槽内进行水洗5-10s，最后在pH值为6.0-7.5的条件下洗5-10s；所述钝化槽内的钝化液为utral-Ⅲ，钝化温度为29-37℃，pH值为2.5-3.2，钝化时间为85-95s；
（13）封闭：将三价铬钝化后的镀件采用电镀封闭剂300W在镀件表面形成一种致密的保护膜，所述封闭温度为45-55℃，pH值为10.0-12.0，封闭时间为95-105s；
（14）风切：将封闭后的镀件送入风切装置中进行风切180-240s；
（15）烘干：将风切后的镀件送入烘干炉进行烘干处理，烘干温度90～100℃，烘干时间15～20min。
本发明的优点在于：
（1）本发明汽车制动系统用酸性锌电镀工艺，与现有工艺相比，本电镀工艺进行两次除油，即化学除油和超声波除油，与单独使用化学除油相比，使得工艺条件温，且也大大提高了处理效率；同时，在每次除油后，不采用水洗，直接行阳极电解，以去除除油过程中引起的腐蚀，且与水洗后再进行阳极电解相比，除腐蚀效果更好，进而保证了后续的电镀效果；此外，镀酸性锌工序后进行碱洗，去除镀件表面的氧化层，使得镀件表面更光滑平整，进而大大提高产品的质量；
（2）本发明汽车制动系统用酸性锌电镀工艺，电镀过程中，电镀液的pH值为5.1-5.6的弱酸性，选用了电流密度为0.5-3A/dm2，最终使得电镀出的镀层耐磨性及防腐性大大增强。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例
本实施例汽车制动系统用酸性锌电镀工艺，该电镀工艺具体步骤如下：
（1）化学除油：将待镀件的表面进行化学除油，所述化学除油采用浓度为60～80g/L的HCM-01，除油温度为55～65℃，除油时间8～15min；
（2）一次阳极电解：将化学除油后的镀件送入阳极电解池中进行一次阳极电解，在35-45℃及3-6A/dm2的条件下进行电解4-6min，然后放入清洗槽内水洗5-10s；
（3）酸洗：将一次阳极电解后的镀件送入200～300ml/L的盐酸酸洗池中，在室温下酸洗2-5min，然后放入清洗槽内水洗200-300s；
（4）预镀锌：将酸洗后的镀件送入预镀锌槽中进行预镀锌处理，所述预镀锌槽内的预镀液为为30～40g/L的氯化锌、150～200g/L的氯化钾和20～30g/L的硼酸的混合液，预镀液pH值控制在4.9～5.6之间，并在温度20～35℃及电流密度1.5-3A/dm2的条件下预镀5～10min；
（5）酸洗退镀：将预镀锌后的镀件送入酸洗池中进行酸洗退镀，所述酸洗池内的酸洗液为浓度200～300ml/L的盐酸，并在室温下酸洗4-6min，然后放入清洗槽内水洗5-10s；
（6）超声波除油：将酸洗退镀后的镀件表面进行超声波除油，所述超声波除油采用浓度为60～80g/L的除油粉，除油温度为50～60℃，除油时间3～6min；
（7）二次阳极电解：将超声波除油后的镀件送入阳极电解池中进行二次阳极电解，在温度35-45℃及电流密度2-5A/dm2的条件下进行电解3-5min，然后放入清洗槽内水洗5-10s；
（8）活化：将二次阳极电解后的镀件送入活化槽进行活化处理，处理后放入清洗槽内进行水洗5-10s，活化槽内的活化液为浓度260～280ml/L的盐酸，在室温下活化时间10-20s；
（9）镀酸性锌：将活化后的镀件送入锌槽进行镀酸性锌，然后放入清洗槽内进行水洗5-10s；所述锌镍合金槽内的电镀液50～60g/L的氯化锌，25～35g/L的硼酸，电镀液温度28～36℃，pH值5.1～5.6,电镀时间35～50min，电流密度1.5-2.5A/dm2；
（10）碱洗：将镀酸性锌后的镀件送入碱洗槽内进行碱洗，然后放入清洗槽内水洗5-10s；所述碱洗槽内的碱液为浓度200～260ml/L的氢氧化钾，在室温下碱洗20-30s；
（11）出光：将碱洗后的镀件送入出光处理槽内进行出光处理，除去镀件表面残留的深色膜层，所述出光槽内的溶液为200～300ml/L的盐酸，出光温度为室温，pH值2.3～3.5,出光时间10-20s；然后放入清洗槽内水洗5-10s；
（12）三价铬钝化：将出光后的镀件送入钝化槽进行三价铬钝化处理，处理后放入清洗槽内进行水洗5-10s，接着进行转移，转移过程中用水冲洗10-20s，然后放入清洗槽内进行水洗5-10s，最后在pH值为6.0-7.5的条件下洗5-10s；所述钝化槽内的钝化液为utral-Ⅲ，钝化温度为29-37℃，pH值为2.5-3.2，钝化时间为85-95s；
（13）封闭：将三价铬钝化后的镀件采用电镀封闭剂300W在镀件表面形成一种致密的保护膜，所述封闭温度为45-55℃，pH值为10.0-12.0，封闭时间为95-105s；
（14）风切：将封闭后的镀件送入风切装置中进行风切180-240s；
（15）烘干：将风切后的镀件送入烘干炉进行烘干处理，烘干温度90～100℃，烘干时间15～20min。
对比例
本对比例汽车制动系统用酸性锌电镀工艺，该电镀工艺具体步骤如下：
（1）化学除油：将待镀件的表面进行化学除油，所述化学除油采用浓度为60～80g/L的HCM-01，除油温度为55～65℃，除油时间8～15min；
（2）阳极电解：将化学除油后的镀件送入阳极电解池中进行一次阳极电解，在35-45℃及3-6A/dm2的条件下进行电解4-6min，然后放入清洗槽内水洗5-10s；
（3）酸洗：将阳极电解后的镀件送入200～300ml/L的盐酸酸洗池中，在室温下酸洗2-5min，然后放入清洗槽内水洗200-300s；
（4）预镀锌：将酸洗后的镀件送入预镀锌槽中进行预镀锌处理，所述预镀锌槽内的预镀液为为30～40g/L的氯化锌、150～200g/L的氯化钾和20～30g/L的硼酸的混合液，预镀液pH值控制在4.9～5.6之间，并在温度20～35℃及电流密度1.5-3A/dm2的条件下预镀5～10min；
（5）酸洗退镀：将预镀锌后的镀件送入酸洗池中进行酸洗退镀，所述酸洗池内的酸洗液为浓度200～300ml/L的盐酸，并在室温下酸洗4-6min，然后放入清洗槽内水洗5-10s；
（6）活化：将酸洗退镀后的镀件送入活化槽进行活化处理，处理后放入清洗槽内进行水洗5-10s，活化槽内的活化液为浓度260～280ml/L的盐酸，在室温下活化时间10-20s；
（7）镀酸性锌：将活化后的镀件送入锌槽进行镀酸性锌，然后放入清洗槽内进行水洗5-10s；所述锌镍合金槽内的电镀液50～60g/L的氯化锌，25～35g/L的硼酸，电镀液温度28～36℃，pH值5.1～5.6,电镀时间35～50min，电流密度1.5-2.5A/dm2；
（8）出光：将镀酸性锌后的镀件送入出光处理槽内进行出光处理，除去镀件表面残留的深色膜层，所述出光槽内的溶液为200～300ml/L的盐酸，出光温度为室温，pH值2.3～3.5,出光时间10-20s；然后放入清洗槽内水洗5-10s；
（9）三价铬钝化：将出光后的镀件送入钝化槽进行三价铬钝化处理，处理后放入清洗槽内进行水洗5-10s，接着进行转移，转移过程中用水冲洗10-20s，然后放入清洗槽内进行水洗5-10s，最后在pH值为6.0-7.5的条件下洗5-10s；所述钝化槽内的钝化液为utral-Ⅲ，钝化温度为29-37℃，pH值为2.5-3.2，钝化时间为85-95s；
（10）封闭：将三价铬钝化后的镀件采用电镀封闭剂300W在镀件表面形成一种致密的保护膜，所述封闭温度为45-55℃，pH值为10.0-12.0，封闭时间为95-105s；
（11）风切：将封闭后的镀件送入风切装置中进行风切180-240s；
（12）烘干：将风切后的镀件送入烘干炉进行烘干处理，烘干温度90～100℃，烘干时间15～20min。
通过实施例与对比例对比，实施例的电镀工艺进行两次除油，即化学除油和超声波除油，与对比例单独使用化学除油相比，使得工艺条件温，且也大大提高了处理效率；同时，在每次除油后，不采用水洗，直接行阳极电解，以去除除油过程中引起的腐蚀，且与水洗后再进行阳极电解相比，除腐蚀效果更好，进而保证了后续的电镀效果；此外，镀酸性锌工序后进行碱洗，去除镀件表面的氧化层，使得镀件表面更光滑平整，进而大大提高产品的质量。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种汽车制动系统用酸性锌电镀工艺，其特征在于：所述电镀工艺包括化学除油、一次阳极电解、酸洗、预镀锌、酸洗退镀、超声波除油、二次阳极电解、活化、镀酸性锌、碱洗、出光、三价铬钝化、封闭、风切和烘干，且化学除油和超声波除油后均无需水洗，直接进行阳极电解。
2.根据权利要求1所述的汽车制动系统用酸性锌电镀工艺，其特征在于：所述电镀工艺具体步骤如下：
（1）化学除油：将待镀件的表面进行化学除油，所述化学除油采用浓度为60～80g/L的HCM-01，除油温度为55～65℃，除油时间8～15min；
（2）一次阳极电解：将化学除油后的镀件送入阳极电解池中进行一次阳极电解，在35-45℃及3-6A/dm2的条件下进行电解4-6min，然后放入清洗槽内水洗5-10s；
（3）酸洗：将一次阳极电解后的镀件送入200～300ml/L的盐酸酸洗池中，在室温下酸洗2-5min，然后放入清洗槽内水洗200-300s；
（4）预镀锌：将酸洗后的镀件送入预镀锌槽中进行预镀锌处理，所述预镀锌槽内的预镀液为为30～40g/L的氯化锌、150～200g/L的氯化钾和20～30g/L的硼酸的混合液，预镀液pH值控制在4.9～5.6之间，并在温度20～35℃及电流密度1.5-3A/dm2的条件下预镀5～10min；
（5）酸洗退镀：将预镀锌后的镀件送入酸洗池中进行酸洗退镀，所述酸洗池内的酸洗液为浓度200～300ml/L的盐酸，并在室温下酸洗4-6min，然后放入清洗槽内水洗5-10s；
（6）超声波除油：将酸洗退镀后的镀件表面进行超声波除油，所述超声波除油采用浓度为60～80g/L的除油粉，除油温度为50～60℃，除油时间3～6min；
（7）二次阳极电解：将超声波除油后的镀件送入阳极电解池中进行二次阳极电解，在温度35-45℃及电流密度2-5A/dm2的条件下进行电解3-5min，然后放入清洗槽内水洗5-10s；
（8）活化：将二次阳极电解后的镀件送入活化槽进行活化处理，处理后放入清洗槽内进行水洗5-10s，活化槽内的活化液为浓度260～280ml/L的盐酸，在室温下活化时间10-20s；
（9）镀酸性锌：将活化后的镀件送入锌槽进行镀酸性锌，然后放入清洗槽内进行水洗5-10s；所述锌镍合金槽内的电镀液50～60g/L的氯化锌，25～35g/L的硼酸，电镀液温度28～36℃，pH值5.1～5.6,电镀时间35～50min，电流密度1.5-2.5A/dm2；
（10）碱洗：将镀酸性锌后的镀件送入碱洗槽内进行碱洗，然后放入清洗槽内水洗5-10s；所述碱洗槽内的碱液为浓度200～260ml/L的氢氧化钾，在室温下碱洗20-30s；
（11）出光：将碱洗后的镀件送入出光处理槽内进行出光处理，除去镀件表面残留的深色膜层，所述出光槽内的溶液为200～300ml/L的盐酸，出光温度为室温，pH值2.3～3.5,出光时间10-20s；然后放入清洗槽内水洗5-10s；
（12）三价铬钝化：将出光后的镀件送入钝化槽进行三价铬钝化处理，处理后放入清洗槽内进行水洗5-10s，接着进行转移，转移过程中用水冲洗10-20s，然后放入清洗槽内进行水洗5-10s，最后在pH值为6.0-7.5的条件下洗5-10s；所述钝化槽内的钝化液为utral-Ⅲ，钝化温度为29-37℃，pH值为2.5-3.2，钝化时间为85-95s；
（13）封闭：将三价铬钝化后的镀件采用电镀封闭剂300W在镀件表面形成一种致密的保护膜，所述封闭温度为45-55℃，pH值为10.0-12.0，封闭时间为95-105s；
（14）风切：将封闭后的镀件送入风切装置中进行风切180-240s；
（15）烘干：将风切后的镀件送入烘干炉进行烘干处理，烘干温度90～100℃，烘干时间15～20min。
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