CN109537004A - 钢铁铸件电镀锌镍的工艺方法 - Google Patents

钢铁铸件电镀锌镍的工艺方法 Download PDF

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黄小明
安志鹏
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Abstract

本发明公开了钢铁铸件电镀锌镍的工艺方法，本发明能为产品提供半光泽状态下的色泽，镀层细致且均匀，表面上的铸造缺陷也比较少，在保证产品防护性能的同时也大大提升了零件的装饰性能，不像其他工艺做出的产品表面整体发灰无光泽，只有防护效果而无装饰功能；产品的镀层性能好，零件在转运装配过程中不会产生白色锈蚀斑点或丝状腐蚀痕迹；产品的镀层均匀致密，外观看上去有光泽，镀层不起泡、不脱落、不结瘤、凹坑少；产品的工艺稳定，对钢铁铸件的前处理（喷砂、机械）要求低，工艺的一次合格率较高、效率高，适合全自动生产；工艺的药水稳定、维护方便，连续生产时维护成本也不高，为钢铁件电镀锌镍的成本控制提供了保障。

Description

钢铁铸件电镀锌镍的工艺方法
技术领域
本发明涉及一种电镀锌镍的工艺方法，特别涉及一种钢铁铸件电镀锌镍的工艺方法。
背景技术
钢铁铸件是一种应用在汽车、医疗、航空等领域的低成本零件，由于其表面铸造缺陷的原因大大限制该型制件的应用和使用寿命及外观。钢铁铸件在电镀方面一直为了防护性能而牺牲外观装饰性，但是随着汽车行业的高速发展，以及人们对外观及防护性能越来越多关注，原来的电镀工艺已不适合高级桥车的使用要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钢铁铸件电镀锌镍的工艺方法。
本发明采用的技术方案是：
钢铁铸件电镀锌镍的工艺方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：将零件装在挂具上，保证辅助阳极没有变形；
步骤2：预除油，将产品浸入专用碱性除油液（温度：55-60℃，NaON浓度100-110g/L除油剂浓度80-120g/L）中除油12min，初步去除表面较重的脏污；
步骤3：水洗，经过两次流动水洗，时间：2min/次，将零件彻底水洗干净；
步骤4：热浸除油，将产品浸入专用碱性除油液（温度：55-60℃，NaON浓度100-110g/L除油剂浓度80-120g/L）中除油18-23min,再次除去表面较重的有机物杂质；
步骤5：水洗，经过两次流动水洗，时间：2min/次，将零件表面的除油液及碱液彻底清除；
步骤6：酸洗，将产品浸入室温下浓度为200-300ml/l的盐酸溶液中进行漂洗6min，彻底去除钢铁铸件表面的各类金属杂质，露出不含氧化物的活性表面基材；
步骤7：水洗，把零件浸入到室温下的自来水槽水洗时间：2min/次，去除表面的酸液；
步骤8：电解除油，将零件浸入到专用的电解除油槽内电解电压5.5V时间4-8min，温度：55-60℃，除油液浓度为90-110g/L，将钢铁铸件表面酸洗产生的各类金属腐蚀物及表面金属及有机物挂灰通过电解方式去除；
步骤9：闪镀酸锌，将水洗干净的产品浸入酸性镀锌槽（Zn2+：20g/L，Cl-:150-180g/L，专用添加剂1150A:1500ml/L，1150B:800ml/L, HBO3:20-30g/L）内，先以2500A冲击镀30S后再将电流将至800A继续电镀3min，让产品表面迅速沉积2-3μm的薄锌层，用锌层将钢铁铸件表面的微型缩孔、粗晶、碳含量较高等的微观缺陷予以填充覆盖修补，进而在钢铁铸件的表面形成一层成分基本一致，组织致密的锌层；
步骤10：水洗活化，将产品浸入室温下的自来水槽内水洗2min后，转至浓度为10-30ml/L的稀HCL内活化1min，活化液的浓度不能太高，时间不能太长，否则锌层就会溶解而漏出基材原有的铸造缺陷，当然酸液的浓度也不能太低，时间不能太短，否则锌层活化不到，就会导致锌镍的结合力不好而起皮起泡；
步骤11：将产品从活化槽移除后彻底水洗干净后转入锌镍槽，先以1500A的电流冲击10S后，再将电流将至800A持续电镀45min后，拿出测试镀层，待镀层厚度合格后转入水洗槽水洗；
步骤12：将水洗干净的产品在浸入室温下浓度为1-2ml/L的HNO3内出光5-10S，去除后查看表面呈现亮银色的锌镍镀层外观后彻底水洗；
步骤13：将水洗干净的零件放入钝化液（浓度为50-80ml/L，温度：室温，时间：5-8S）中钝化，钝化的目的是在锌镍镀层表面形成一层致密的蓝白色钝化膜，将钝化好的零件放入室温水洗槽清洗1min，将表面钝化液彻底清洗干净；
步骤14：纯水洗，将水洗干净的零件放入纯水槽进行清洗（温度：室温60-70℃）2min中后取出；
步骤15：封闭，将零件浸入封闭剂中封闭（温度：25-35℃）50-60S；
步骤16：压缩空气吹干，用压缩空气将零件表面残留的水及封闭剂迅速吹干；
步骤17：将吹干后的零件转入烘箱内（80-100℃）烘烤20-25min后将产品移至下挂处；
步骤18：从挂具上小心拿下产品，放入包装车上，检验产品ok后，包装发出。
本发明的优点：能为产品提供半光泽状态下的色泽，镀层细致且均匀，表面上的铸造缺陷也比较少，在保证产品防护性能的同时也大大提升了零件的装饰性能，不像其他工艺做出的产品表面整体发灰无光泽，只有防护效果而无装饰功能；产品的镀层性能好，零件在转运装配过程中不会产生白色锈蚀斑点或丝状腐蚀痕迹；产品的镀层均匀致密，外观看上去有光泽，镀层不起泡、不脱落、不结瘤、凹坑少；产品的工艺稳定，对钢铁铸件的前处理（喷砂、机械）要求低，工艺的一次合格率较高、效率高，适合全自动生产；工艺的药水稳定、维护方便，连续生产时维护成本也不高，为钢铁件电镀锌镍的成本控制提供了保障。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细叙述。
具体实施方式
实施例1：
钢铁铸件电镀锌镍的工艺方法，包括以下步骤：
步骤1：将零件装在挂具上，保证辅助阳极没有变形；
步骤2：预除油，将产品浸入专用碱性除油液：安美特U-279（温度：55℃，NaON浓度100g/L除油剂浓度80g/L）中除油12min，初步去除表面较重的脏污；
步骤3：水洗，经过两次流动水洗，时间：2min/次，将零件彻底水洗干净；
步骤4：热浸除油，将产品浸入专用碱性除油液：安美特U-279（温度：55℃，NaON浓度100g/L除油剂浓度80g/L）中除油18min,再次除去表面较重的有机物杂质；
步骤5：水洗，经过两次流动水洗，时间：2min/次，将零件表面的除油液及碱液彻底清除；
步骤6：酸洗，将产品浸入室温下浓度为200ml/l的盐酸溶液中进行漂洗6min，彻底去除钢铁铸件表面的各类金属杂质，露出不含氧化物的活性表面基材；
步骤7：水洗，把零件浸入到室温下的自来水槽水洗时间：2min/次，去除表面的酸液；
步骤8：电解除油，将零件浸入到专用的电解除油槽内电解电压5.5V时间4min，温度：55℃，除油液：迪普索DS-31浓度为90g/L，将钢铁铸件表面酸洗产生的各类金属腐蚀物及表面金属及有机物挂灰通过电解方式去除；
步骤9：闪镀酸锌，将水洗干净的产品浸入酸性镀锌槽（Zn2+：20g/L，Cl-:150g/L，专用添加剂1150A:1500ml/L，1150B:800ml/L, HBO3:20g/L）内，先以2500A冲击镀30S后再将电流将至800A继续电镀3min，让产品表面迅速沉积2μm的薄锌层，用锌层将钢铁铸件表面的微型缩孔、粗晶、碳含量较高等的微观缺陷予以填充覆盖修补，进而在钢铁铸件的表面形成一层成分基本一致，组织致密的锌层；
步骤10：水洗活化，将产品浸入室温下的自来水槽内水洗2min后，转至浓度为10ml/L的稀HCL内活化1min，活化液的浓度不能太高，时间不能太长，否则锌层就会溶解而漏出基材原有的铸造缺陷，当然酸液的浓度也不能太低，时间不能太短，否则锌层活化不到，就会导致锌镍的结合力不好而起皮起泡；
步骤11：将产品从活化槽移除后彻底水洗干净后转入锌镍槽，先以1500A的电流冲击10S后，再将电流将至800A持续电镀45min后，拿出测试镀层，待镀层厚度合格后转入水洗槽水洗；
步骤12：将水洗干净的产品在浸入室温下浓度为1ml/L的HNO3内出光5S，去除后查看表面呈现亮银色的锌镍镀层外观后彻底水洗；
步骤13：将水洗干净的零件放入钝化液：安美特HC2（浓度为50ml/L，温度：室温，时间：5S）中钝化，钝化的目的是在锌镍镀层表面形成一层致密的蓝白色钝化膜，将钝化好的零件放入室温水洗槽清洗1min，将表面钝化液彻底清洗干净；
步骤14：纯水洗，将水洗干净的零件放入纯水槽进行清洗（温度：室温60℃）2min中后取出；
步骤15：封闭，将零件浸入封闭剂中封闭（温度：25℃）50S；
步骤16：压缩空气吹干，用压缩空气将零件表面残留的水及封闭剂迅速吹干；
步骤17：将吹干后的零件转入烘箱内（80℃）烘烤20min后将产品移至下挂处；
步骤18：从挂具上小心拿下产品，放入包装车上，检验产品ok后，包装发出。
实施例2：
钢铁铸件电镀锌镍的工艺方法，包括以下步骤：
步骤1：将零件装在挂具上，保证辅助阳极没有变形；
步骤2：预除油，将产品浸入专用碱性除油液：安美特U-279（温度：60℃，NaON浓度110g/L除油剂浓度120g/L）中除油12min，初步去除表面较重的脏污；
步骤3：水洗，经过两次流动水洗，时间：2min/次，将零件彻底水洗干净；
步骤4：热浸除油，将产品浸入专用碱性除油液：安美特U-279（温度： 60℃，NaON浓度110g/L除油剂浓度120g/L）中除油23min,再次除去表面较重的有机物杂质；
步骤5：水洗，经过两次流动水洗，时间：2min/次，将零件表面的除油液及碱液彻底清除；
步骤6：酸洗，将产品浸入室温下浓度为300ml/l的盐酸溶液中进行漂洗6min，彻底去除钢铁铸件表面的各类金属杂质，露出不含氧化物的活性表面基材；
步骤7：水洗，把零件浸入到室温下的自来水槽水洗时间：2min/次，去除表面的酸液；
步骤8：电解除油，将零件浸入到专用的电解除油槽内电解电压5.5V时间8min，温度：60℃，除油液：迪普索DS-31浓度为110g/L，将钢铁铸件表面酸洗产生的各类金属腐蚀物及表面金属及有机物挂灰通过电解方式去除；
步骤9：闪镀酸锌，将水洗干净的产品浸入酸性镀锌槽（Zn2+：20g/L，Cl-:180g/L，专用添加剂1150A:1500ml/L，1150B:800ml/L, HBO3: 30g/L）内，先以2500A冲击镀30S后再将电流将至800A继续电镀3min，让产品表面迅速沉积3μm的薄锌层，用锌层将钢铁铸件表面的微型缩孔、粗晶、碳含量较高等的微观缺陷予以填充覆盖修补，进而在钢铁铸件的表面形成一层成分基本一致，组织致密的锌层；
步骤10：水洗活化，将产品浸入室温下的自来水槽内水洗2min后，转至浓度为30ml/L的稀HCL内活化1min，活化液的浓度不能太高，时间不能太长，否则锌层就会溶解而漏出基材原有的铸造缺陷，当然酸液的浓度也不能太低，时间不能太短，否则锌层活化不到，就会导致锌镍的结合力不好而起皮起泡；
步骤11：将产品从活化槽移除后彻底水洗干净后转入锌镍槽，先以1500A的电流冲击10S后，再将电流将至800A持续电镀45min后，拿出测试镀层，待镀层厚度合格后转入水洗槽水洗；
步骤12：将水洗干净的产品在浸入室温下浓度为2ml/L的HNO3内出光10S，去除后查看表面呈现亮银色的锌镍镀层外观后彻底水洗；
步骤13：将水洗干净的零件放入钝化液：安美特HC2（浓度为80ml/L，温度：室温，时间：8S）中钝化，钝化的目的是在锌镍镀层表面形成一层致密的蓝白色钝化膜，将钝化好的零件放入室温水洗槽清洗1min，将表面钝化液彻底清洗干净；
步骤14：纯水洗，将水洗干净的零件放入纯水槽进行清洗（温度：室温70℃）2min中后取出；
步骤15：封闭，将零件浸入封闭剂中封闭（温度： 35℃）60S；
步骤16：压缩空气吹干，用压缩空气将零件表面残留的水及封闭剂迅速吹干；
步骤17：将吹干后的零件转入烘箱内（100℃）烘烤25min后将产品移至下挂处；
步骤18：从挂具上小心拿下产品，放入包装车上，检验产品ok后，包装发出。
实施例3：
钢铁铸件电镀锌镍的工艺方法，包括以下步骤：
步骤1：将零件装在挂具上，保证辅助阳极没有变形；
步骤2：预除油，将产品浸入专用碱性除油液：安美特U-279（温度：57℃，NaON浓度105g/L除油剂浓度100g/L）中除油12min，初步去除表面较重的脏污；
步骤3：水洗，经过两次流动水洗，时间：2min/次，将零件彻底水洗干净；
步骤4：热浸除油，将产品浸入专用碱性除油液：安美特U-279（温度：57℃，NaON浓度105g/L除油剂浓度100g/L）中除油20min,再次除去表面较重的有机物杂质；
步骤5：水洗，经过两次流动水洗，时间：2min/次，将零件表面的除油液及碱液彻底清除；
步骤6：酸洗，将产品浸入室温下浓度为250ml/l的盐酸溶液中进行漂洗6min，彻底去除钢铁铸件表面的各类金属杂质，露出不含氧化物的活性表面基材；
步骤7：水洗，把零件浸入到室温下的自来水槽水洗时间：2min/次，去除表面的酸液；
步骤8：电解除油，将零件浸入到专用的电解除油槽内电解电压5.5V时间6min，温度：57℃，除油液：迪普索DS-31浓度为100g/L，将钢铁铸件表面酸洗产生的各类金属腐蚀物及表面金属及有机物挂灰通过电解方式去除；
步骤9：闪镀酸锌，将水洗干净的产品浸入酸性镀锌槽（Zn2+：20g/L，Cl-:160g/L，专用添加剂1150A:1500ml/L，1150B:800ml/L, HBO3:25g/L）内，先以2500A冲击镀30S后再将电流将至800A继续电镀3min，让产品表面迅速沉积2.5μm的薄锌层，用锌层将钢铁铸件表面的微型缩孔、粗晶、碳含量较高等的微观缺陷予以填充覆盖修补，进而在钢铁铸件的表面形成一层成分基本一致，组织致密的锌层；
步骤10：水洗活化，将产品浸入室温下的自来水槽内水洗2min后，转至浓度为20ml/L的稀HCL内活化1min，活化液的浓度不能太高，时间不能太长，否则锌层就会溶解而漏出基材原有的铸造缺陷，当然酸液的浓度也不能太低，时间不能太短，否则锌层活化不到，就会导致锌镍的结合力不好而起皮起泡；
步骤11：将产品从活化槽移除后彻底水洗干净后转入锌镍槽，先以1500A的电流冲击10S后，再将电流将至800A持续电镀45min后，拿出测试镀层，待镀层厚度合格后转入水洗槽水洗；
步骤12：将水洗干净的产品在浸入室温下浓度为1.5ml/L的HNO3内出光7S，去除后查看表面呈现亮银色的锌镍镀层外观后彻底水洗；
步骤13：将水洗干净的零件放入钝化液：安美特HC2（浓度为65ml/L，温度：室温，时间：6S）中钝化，钝化的目的是在锌镍镀层表面形成一层致密的蓝白色钝化膜，将钝化好的零件放入室温水洗槽清洗1min，将表面钝化液彻底清洗干净；
步骤14：纯水洗，将水洗干净的零件放入纯水槽进行清洗（温度：室温65℃）2min中后取出；
步骤15：封闭，将零件浸入封闭剂中封闭（温度：30℃）55S；
步骤16：压缩空气吹干，用压缩空气将零件表面残留的水及封闭剂迅速吹干；
步骤17：将吹干后的零件转入烘箱内（90℃）烘烤23min后将产品移至下挂处；
步骤18：从挂具上小心拿下产品，放入包装车上，检验产品ok后，包装发出。
本发明能为产品提供半光泽状态下的色泽，镀层细致且均匀，表面上的铸造缺陷也比较少，在保证产品防护性能的同时也大大提升了零件的装饰性能，不像其他工艺做出的产品表面整体发灰无光泽，只有防护效果而无装饰功能；产品的镀层性能好，零件在转运装配过程中不会产生白色锈蚀斑点或丝状腐蚀痕迹；产品的镀层均匀致密，外观看上去有光泽，镀层不起泡、不脱落、不结瘤、凹坑少；产品的工艺稳定，对钢铁铸件的前处理（喷砂、机械）要求低，工艺的一次合格率较高、效率高，适合全自动生产；工艺的药水稳定、维护方便，连续生产时维护成本也不高，为钢铁件电镀锌镍的成本控制提供了保障。

Claims (1)

1.钢铁铸件电镀锌镍的工艺方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：将零件装在挂具上，保证辅助阳极没有变形；
步骤2：预除油，将产品浸入专用碱性除油液（温度：55-60℃，NaON浓度100-110g/L除油剂浓度80-120g/L）中除油12min，初步去除表面较重的脏污；
步骤3：水洗，经过两次流动水洗，时间：2min/次，将零件彻底水洗干净；
步骤4：热浸除油，将产品浸入专用碱性除油液（温度：55-60℃，NaON浓度100-110g/L除油剂浓度80-120g/L）中除油18-23min,再次除去表面较重的有机物杂质；
步骤5：水洗，经过两次流动水洗，时间：2min/次，将零件表面的除油液及碱液彻底清除；
步骤6：酸洗，将产品浸入室温下浓度为200-300ml/l的盐酸溶液中进行漂洗6min，彻底去除钢铁铸件表面的各类金属杂质，露出不含氧化物的活性表面基材；
步骤7：水洗，把零件浸入到室温下的自来水槽水洗时间：2min/次，去除表面的酸液；
步骤8：电解除油，将零件浸入到专用的电解除油槽内电解电压5.5V时间4-8min，温度：55-60℃，除油液浓度为90-110g/L，将钢铁铸件表面酸洗产生的各类金属腐蚀物及表面金属及有机物挂灰通过电解方式去除；
步骤9：闪镀酸锌，将水洗干净的产品浸入酸性镀锌槽（Zn2+：20g/L，Cl-:150-180g/L，专用添加剂1150A:1500ml/L，1150B:800ml/L, HBO3:20-30g/L）内，先以2500A冲击镀30S后再将电流将至800A继续电镀3min，让产品表面迅速沉积2-3μm的薄锌层，用锌层将钢铁铸件表面的微型缩孔、粗晶、碳含量较高等的微观缺陷予以填充覆盖修补，进而在钢铁铸件的表面形成一层成分基本一致，组织致密的锌层；
步骤10：水洗活化，将产品浸入室温下的自来水槽内水洗2min后，转至浓度为10-30ml/L的稀HCL内活化1min，活化液的浓度不能太高，时间不能太长，否则锌层就会溶解而漏出基材原有的铸造缺陷，当然酸液的浓度也不能太低，时间不能太短，否则锌层活化不到，就会导致锌镍的结合力不好而起皮起泡；
步骤11：将产品从活化槽移除后彻底水洗干净后转入锌镍槽，先以1500A的电流冲击10S后，再将电流将至800A持续电镀45min后，拿出测试镀层，待镀层厚度合格后转入水洗槽水洗；
步骤12：将水洗干净的产品在浸入室温下浓度为1-2ml/L的HNO3内出光5-10S，去除后查看表面呈现亮银色的锌镍镀层外观后彻底水洗；
步骤13：将水洗干净的零件放入钝化液（浓度为50-80ml/L，温度：室温，时间：5-8S）中钝化，钝化的目的是在锌镍镀层表面形成一层致密的蓝白色钝化膜，将钝化好的零件放入室温水洗槽清洗1min，将表面钝化液彻底清洗干净；
步骤14：纯水洗，将水洗干净的零件放入纯水槽进行清洗（温度：室温60-70℃）2min中后取出；
步骤15：封闭，将零件浸入封闭剂中封闭（温度：25-35℃）50-60S；
步骤16：压缩空气吹干，用压缩空气将零件表面残留的水及封闭剂迅速吹干；
步骤17：将吹干后的零件转入烘箱内（80-100℃）烘烤20-25min后将产品移至下挂处；
步骤18：从挂具上小心拿下产品，放入包装车上，检验产品ok后，包装发出。
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