CN109537011A - 一种汽车零部件电镀生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车零部件电镀生产工艺，涉及汽车零部件生产加工领域，在脱脂处理与电镀处理之间设置活化处理，活化处理包括有如下步骤，S1.一级水洗处理利用清水清除在酸洗处理中残留于零部件表面的酸液；S2.一级活化处理利用酸性溶液侵蚀零部件表面并暴露出零部件的表层活性金属；S3.二级水洗处理利用清水清除在一级活化处理中残留于零部件表面的酸液；S4.二级活化处理利用碱性溶液二次活化零部件表层，然后直接转移二级活化处理后的零部件并进行电镀处理。二级活化处理所使用的碱性溶液残留于金属制件表面，持续维持金属制件表面的金属活性并避免造成金属制件表面的严重侵蚀，进而达到保证后续电镀处理效果的目的。

Description

一种汽车零部件电镀生产工艺

技术领域

本发明涉及汽车零部件生产加工领域，尤其是涉及一种汽车零部件电镀生产工艺。

背景技术

电镀，即指利用电解原理在金属等制件表面镀上一薄层其他金属或合金的过程，是一种利用电解作用使金属或其他材料制件的表面附着一层金属膜的工艺，从而达到防止金属氧化，提高金属的耐磨性、导电性、反光性、抗腐蚀性以及增进金属外观美观度的目的。

电镀一般是通过连续的生产作业线完成产品的批量生产作业，包括有电镀前制程、电镀和电镀后制程三部分，其中电镀前制程主要用于去除金属制件表面的污垢锈蚀等，而电镀后制程主要用于水洗干燥金属制件表面，且在电镀前制程中，需要涉及到活化处理，以达到提高金属制件表面活性，提高电镀加工质量的目的。

在实际生产过程中，活化处理一般是直接通过酸性溶液或者碱性溶液直接侵蚀金属制件的表面，以溶解金属制件的表层氧化膜，并暴露出氧化膜内的活性金属层，以便于进行后续的电镀处理。但是，活化处理后的金属制件在转移搬运的过程中直接暴露在外接环境中，会导致金属制件的表层重新氧化生成薄层氧化膜或者局部氧化模块，影响后续的电镀处理效果，现有技术存在可改进之处。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种汽车零部件电镀生产工艺，通过在脱脂处理和电镀处理之间设置两级式的活化处理，从而达到保持活化处理后的金属制件表面活性的目的，进而达到保证后续电镀处理效果的目的。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种汽车零部件电镀生产工艺，包括有电镀前制程、电镀处理和电镀后制程，电镀前制程包括有酸洗处理和脱脂处理，电镀后制程包括有水洗处理和干燥处理，且在脱脂处理与电镀处理之间设置有活化处理，活化处理包括有如下步骤，S1.经由脱脂处理后的零部件进行一级水洗处理，零部件浸入填装有清水的一级水洗槽中，清水清除在酸洗处理中残留于零部件表面的酸液；S2.经由一级水洗处理后的零部件进行一级活化处理，零部件浸入填装有酸性溶液的一级活化槽内，酸性溶液侵蚀零部件表面并暴露出零部件的表层活性金属；S3.经由一级活化处理后的零部件进行二级水洗处理，零部件浸入填装有清水的二级水洗槽中，清水清除在一级活化处理中残留于零部件表面的酸液；S4.经由二级水洗处理后的零部件进行二级活化处理，零部件浸入填装有碱性溶液的二级活化槽内二次活化零部件表层，然后直接转移二级活化处理后的零部件并进行电镀处理。

通过采用上述技术方案，金属制件依次进行电镀前制程、电镀处理和电镀后制程，即进行酸洗处理、脱脂处理、活化处理、电镀处理、水洗处理以及干燥处理，从而完成金属制件的电镀作业。其中，活化处理设置为两级式处理方式，包括有利用酸性溶液完成的一级活化处理以及利用碱性溶液完成的二级活化处理，并在两级活化处理之前进行水洗处理。一级水洗处理用于清洗脱脂处理中残留于金属制件表面的碱性溶液；一级活化处理利用酸性溶液侵蚀金属制件表面并暴露出表层活性金属；二级水洗处理用于清洗一级活化处理中残留于金属制件表面的酸性溶液；二级活化处理利用碱性溶液进一步中和残留于金属制件表面的酸性溶液，同时侵蚀金属表层保持金属表层的活性。二级活化处理所使用的碱性溶液残留于金属制件表面，持续维持金属制件表面的金属活性并避免造成金属制件表面的严重侵蚀，进而达到保证后续电镀处理效果的目的。

本发明进一步设置为：零部件表面经由电镀处理后形成镍-锡电镀层，且在电镀镍之前和电镀锡之前分别需要进行镀镍前活化处理和镀锡前活化处理。

通过采用上述技术方案，当在金属制件表面电镀镍锡层时，需要分别进行镀镍前活化处理和镀锡前活化处理，以保持金属制件表层和电镀镍层表层的金属活性。

本发明进一步设置为：零部件表面经由电镀处理后形成镍-金电镀层，且在电镀镍之前和电镀金之前分别需要进行镀镍前活化处理和镀金前活化处理。

通过采用上述技术方案，当在金属制件表面电镀镍金层时，需要分别进行镀镍前活化处理和镀金前活化处理，以保持金属制件表层和电镀镍层表层的金属活性。

本发明进一步设置为：零部件表面经由电镀处理后形成镍-金-锡电镀层，且在电镀镍之前和电镀锡之前分别需要进行镀镍前活化处理和镀金前活化处理。

通过采用上述技术方案，当在金属制件表面电镀镍金锡层时，需要分别进行镀镍前活化处理和镀金前活化处理，以保持金属制件表层和电镀镍层表层的金属活性。

本发明进一步设置为：脱脂处理包括有一级脱脂处理和二级脱脂处理，一级脱脂处理采用超声波脱脂，二级脱脂处理采用电解脱脂，零部件先进行一级脱脂处理再进行二级脱脂处理。

通过采用上述技术方案，利用超声波脱脂的一级脱脂处理与利用电解脱脂的二级脱脂处理相配合完成金属制件的两级式脱脂处理作业，以获得更好的清洗除污效果，以满足后续的活化处理和电镀处理的要求。

本发明进一步设置为：酸洗处理设置于一级脱脂处理和二级脱脂处理之间，且一级脱脂处理与酸洗处理之间设置有酸洗前水洗处理，二级脱脂处理与酸洗处理之间设置有酸洗后水洗处理。

通过采用上述技术方案，在酸洗处理前、后均设置水洗工序，前水洗工序用于清洗金属制件表面的残留物，后水洗工序用于清洗残留于金属制件表面的酸性溶液。

本发明进一步设置为：在一级脱脂处理、二级脱脂处理以及二级活化处理中，均采用氢氧化钠溶液作为碱性溶液，且一级脱脂处理和二级脱脂处理中的氢氧化钠溶液浓度大于二级活化处理中的氢氧化钠溶液浓度。

通过采用上述技术方案，无论是在一级脱脂处理还是在二级脱脂处理中，均需要使用氢氧化钠碱性溶液，前者主要用于超声波脱脂处理的基底液使用，而后者主要用于实现碱性溶液的清洗。二级活化处理中的氢氧化钠溶液的浓度低于两级脱脂处理中所使用的碱液浓度，以避免对金属制件的表面产生严重侵蚀。

本发明进一步设置为：在酸洗处理中采用硫酸溶液作为酸性溶液，且硫酸溶液的浓度控制在350-450mL/L；在步骤S2中采用盐酸溶液作为酸性溶液，且盐酸溶液的浓度控制在80-120mL/L。

通过采用上述技术方案，在酸洗处理中使用浓度较高的硫酸溶液，以获得较好的除锈和除污效果；在一级活化处理中使用浓度较低的盐酸溶液，在侵蚀金属制件表层形成活化金属层的同时限制酸性溶液的侵蚀，以避免对金属制件的表面产生严重的侵蚀作用。

本发明进一步设置为：在酸洗处理中，零部件浸入酸性溶液内的时间控制在12-18min；在一级活化处理中，零部件浸入酸性溶液内的时间控制在6-8min。

通过采用上述技术方案，在时间控制酸洗处理和一级活化处理中金属制件的浸入时间，前者的浸入时间较长，以达到充分浸入并去除金属制件表面锈蚀或者脏污的目的，而后者的浸入时间较短，即达到活化金属制件表层的目的即可，避免对金属制件的表层金属造成严重侵蚀。

本发明进一步设置为：在步骤S1的一级水洗处理和步骤S3的二级水洗处理中，水洗处理的处理时间均控制在25-35s，且一级水洗处理和二级水洗处理均采用流水冲洗的方式清洗零部件表面残留。

通过采用上述技术方案，流水冲洗的方式有利于提高清洗效果；同时对清洗时间进行控制，在达到清洗目的的同时降低水量的使用。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

其一：通过两级活化处理相配合完成金属制件的活化处理作业，即利用酸性溶液完成的一级活化处理与利用碱性溶液完成的二级活化处理共同完成金属制件的活化处理，从而达到持续维持金属制件表面的金属活性并避免造成金属制件表面严重侵蚀的目的，进而达到保证后续电镀处理效果的目的；

其二：利用超声波脱脂的一级脱脂处理与利用电解脱脂的二级脱脂处理相配合完成金属制件的两级式脱脂处理作业，并在一级脱脂处理与二级脱脂处理之间设置酸洗处理，以获得更好的清洗除污效果，同时为后续的活化处理服务。

具体实施方式

一种汽车零部件电镀生产工艺，主要步骤可以分为电镀前制程、电镀后制程以及两者之间的电镀处理，且电镀前制程包括有酸洗处理和脱脂处理，酸洗处理主要用于去除金属制件表面的锈蚀和脏污，而脱脂处理主要用于去除金属制件表面的油污；电镀后制程包括有水洗处理和干燥处理，水洗处理主要用于清洗金属制件表面残留的电镀液，而干燥处理主要用于烘干金属制件表面。在电镀前制程的脱脂处理与电镀处理之间设置两级活化处理，以达到持续维持金属制件表层金属活性的目的，进而达到保证后续电镀处理效果的目的。

以下结合具体步骤对电镀生产工艺进行详细阐述：

S0.1化学品进料检验和产品电镀前检验，检验人员通过外观目测颜色和PH值测定溶液浓度相结合的方式对化学品进料检验，并通过目测产品原料（金属制件）外观、游标卡尺等长度测量仪器测定产品原料规格等级以及台秤（地磅等）测量产品原料的重量相结合的方式对产品原料进行检验，合格的产品继续进行后续加工生产步骤，而不合格的产品则被剔除在外，从源头把控电镀加工生产作业的品质。

S0.2上料作业，操作人员确认物料后，人工进行上料作业，即将产品原料填装于行车（上料机）上的滚筒内，操作人员可通过行车转移金属制件至相应的加工工站处。

S0.3一次脱脂处理，操作人员通过行车转移金属制件至超声波清洗机中，且超声波清洗机的清洗槽中填装有氢氧化钠碱性溶液，氢氧化钠溶液的浓度控制在110-130g/L，一次脱脂处理时间控制在15-25min。超声波清洗与碱性溶液水洗相结合的方式完成金属制件的一次脱脂操作，从而达到初步去除金属制件表面油污的目的。

S0.4酸洗处理，完成一次脱脂处理后需要进行酸洗前水洗处理，以达到清洗去除金属制件表面残留的氢氧化钠碱性溶液的目的；操作人员再通过行车转移金属制件至酸洗槽中，酸洗槽中填装有硫酸溶液，金属制件浸入硫酸溶液中以使产品表面与硫酸溶液充分接触，既起到去除产品表面锈蚀和脏污的作用，又起到进一步中和去除产品表面上残留的碱液的作用（水洗后的产品表面仍可能会残留少许碱液）。硫酸溶液的浓度控制在350-450mL/L，且酸洗处理的时间控制在12-18min，即长时浸入较高浓度的硫酸溶液中，以彻底清除产品表面的锈蚀。

S0.5二次脱脂处理，完成酸洗处理后需要进行酸洗后水洗处理，以达到清洗去除金属制件表面残留的硫酸酸性溶液的目的；操作人员再通过行车转移金属制件至电解脱脂槽中，电解脱脂槽中填装有热碱性脱脂剂溶液（即氢氧化钠溶液），滚筒浸入碱性脱脂剂溶液中并接通直流电。产品工件即作为阳极（或阴极），由于极化作用，金属-溶液界面的界面张力降低，溶液很容易渗透到油膜下的工件表面，发生还原或氧化反应，析出大量的氢气和氧气。它们脱离金属表面浮出，产生强烈的搅拌作用，猛烈地冲击和撕裂油膜，使吸附在工件上的油膜被碎成细小的油珠，迅速与工件脱离，进入溶液后成为乳浊液并与碱性溶液发生反应，从而达到脱脂的目的，脱脂的效果也更为彻底，有利于去除产品表面难以去除的油污和细小颗粒。碱性脱脂剂的浓度同样控制在110-130g/L，加热温度控制在50-60℃，热脱脂时间控制在6-8min，电流大小控制在200-300A，并每隔四小时测定碱性脱脂剂溶液的温度，即通过温控仪测定碱性脱脂剂溶液的温度。

S1一级水洗处理，完成脱脂处理后的金属制件经由行车转移至水洗槽中进行一级水洗处理，并采用清水（净水或者纯水）冲洗的方式完成金属制件的水洗操作，同时控制水洗处理时间控制在25-35s，从而达到快速清洗去除产品表面残留的碱液的目的。

S2一级活化处理，完成一级水洗处理后的金属制件经由行车转移至一级活化槽中，一级活化槽中填充有盐酸酸性溶液，且盐酸溶液的浓度控制在80-120mL/L，水洗时间控制在6-8min；金属制件完全浸入并与盐酸溶液充分接触，盐酸溶液侵蚀金属制件的表层，从而达到暴露出金属制件产品表面活性金属层的目的。

S3二级水洗处理，完成一级活化处理后的金属制件经由行车转移至水洗槽中进行二级水洗处理，同样采用清水（净水或者纯水）冲洗的方式完成金属制件的水洗操作，并控制水洗处理时间控制在25-35s，从而达到快速清洗去除产品表面残留的盐酸溶液的目的。

S4二级活化处理，完成二级水洗处理后的金属制件经由行车转移至二级活化槽中，二级活化槽中填充有氢氧化钠碱性溶液，金属制件完全浸入并与碱性溶液充分接触，从而达到进一步侵蚀并维持金属制件产品表面活性金属层的目的。氢氧化钠溶液的浓度控制在80-100mL/L，水洗时间控制在4-6min，即短时浸入较低浓度的碱性溶液中，在暴露出金属制件表面活性金属层的同时不会破坏金属的表层结构。

S5电镀处理，操作人员通过行车转金属制件筒至电镀槽内并作为阴极，镀覆金属作为阳极，电镀槽中即填装有电镀液。操作人员通过整流器控制电流通入的大小以及电镀时间，并通过温控仪控制反应温度，从而完成镍-锡层电镀作业、镍-金层电镀作业以及镍-金-锡层电镀作业。

S6水洗处理，完成电镀处理后，操作人员通过行车转移金属制件至水洗槽内，水洗槽中填装有清水（净水或者纯水），并通过冲洗的方式完成清洗作业，且水洗处理时间控制在40s-50s，以彻底清除产品表面多余残留的三价铬钝化剂溶液。

S7.1干燥处理-甩干处理，完成水洗处理后，操作人员通过行车转移金属制件至下料位置处，并通过人工下料搬运的方式将金属制件转移至甩干机内，操作人员控制甩干机工作以清除金属制件表面多余的水分，甩干机转速控制在500-600r/min，且一次甩干处理时间控制在2min内（此步骤需要根据金属制件的实际规格和生产作业的实际需求选择是否进行，可跳过甩干处理直接进行下述的烘干处理）。

S7.2干燥处理-烘干处理，通过机械辅助搬运转移的方式将金属制件转移至平面烘干炉内，并通过温控仪控制平面烘干炉内的温度在70-90℃，烘干时间控制在3-6min，从而完成金属制件表面水分的干燥处理作业。

S8电镀后检验，检测人员需要对完成电镀作业的产品进行检验，即通过目视检验产品表面色差是否符合要求，产品表面镀层是否脱落；通过止通规或游标卡尺检验产品的零件规格等级；通过X射线测厚仪检验镀层的厚度，且需要保证镀层的厚度在8-15um；并通过盐雾试验箱对产品进行耐蚀性检验，以保证抽检产品在240h内无白锈产生，720h内无红锈产生。

金属制件根据种类和规格的不同，需要在表层电镀形成不同功用的电镀层，具体包括有镍-锡电镀层、镍-金电镀层以及镍-金-锡电镀层，且在电镀镍之前、电镀锡以及电镀金之前分别需要进行镀镍前活化处理、镀锡前活化处理以及镀金前活化处理。镍电镀层的主要作用是阻隔金或者锡扩散至金属制件内，而电镀于镍与锡之间的金电镀层主要作用是阻隔镍、锡之间的扩散，金电镀层的电镀一般情况下需要先进行闪镀金操作，再进行镀金操作，闪镀金的目的是使镀金与基体具有良好的结合，金电镀层的表层金属不易发生氧化反应，可选择是否进行活化处理，若选择进行活化处理的话可以采用王水替代盐酸进行侵蚀。

本具体实施方式仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种汽车零部件电镀生产工艺，包括有电镀前制程、电镀处理和电镀后制程，电镀前制程包括有酸洗处理和脱脂处理，电镀后制程包括有水洗处理和干燥处理，且在脱脂处理与电镀处理之间设置有活化处理，其特征在于：活化处理包括有如下步骤，

S1.经由脱脂处理后的零部件进行一级水洗处理，零部件浸入填装有清水的一级水洗槽中，清水清除在酸洗处理中残留于零部件表面的酸液；

S2.经由一级水洗处理后的零部件进行一级活化处理，零部件浸入填装有酸性溶液的一级活化槽内，酸性溶液侵蚀零部件表面并暴露出零部件的表层活性金属；

S3.经由一级活化处理后的零部件进行二级水洗处理，零部件浸入填装有清水的二级水洗槽中，清水清除在一级活化处理中残留于零部件表面的酸液；

S4.经由二级水洗处理后的零部件进行二级活化处理，零部件浸入填装有碱性溶液的二级活化槽内二次活化零部件表层，然后直接转移二级活化处理后的零部件并进行电镀处理。

2.根据权利要求1所述的一种汽车零部件电镀生产工艺，其特征在于：零部件表面经由电镀处理后形成镍-锡电镀层，且在电镀镍之前和电镀锡之前分别需要进行镀镍前活化处理和镀锡前活化处理。

3.根据权利要求1所述的一种汽车零部件电镀生产工艺，其特征在于：零部件表面经由电镀处理后形成镍-金电镀层，且在电镀镍之前和电镀金之前分别需要进行镀镍前活化处理和镀金前活化处理。

4.根据权利要求1所述的一种汽车零部件电镀生产工艺，其特征在于：零部件表面经由电镀处理后形成镍-金-锡电镀层，且在电镀镍之前和电镀锡之前分别需要进行镀镍前活化处理和镀金前活化处理。

5.根据权利要求1所述的一种汽车零部件电镀生产工艺，其特征在于：脱脂处理包括有一级脱脂处理和二级脱脂处理，一级脱脂处理采用超声波脱脂，二级脱脂处理采用电解脱脂，零部件先进行一级脱脂处理再进行二级脱脂处理。

6.根据权利要求5所述的一种汽车零部件电镀生产工艺，其特征在于：酸洗处理设置于一级脱脂处理和二级脱脂处理之间，且一级脱脂处理与酸洗处理之间设置有酸洗前水洗处理，二级脱脂处理与酸洗处理之间设置有酸洗后水洗处理。

7.根据权利要求5所述的一种汽车零部件电镀生产工艺，其特征在于：在一级脱脂处理、二级脱脂处理以及二级活化处理中，均采用氢氧化钠溶液作为碱性溶液，且一级脱脂处理和二级脱脂处理中的氢氧化钠溶液浓度大于二级活化处理中的氢氧化钠溶液浓度。

8.根据权利要求1所述的一种汽车零部件电镀生产工艺，其特征在于：在酸洗处理中采用硫酸溶液作为酸性溶液，且硫酸溶液的浓度控制在350-450mL/L；在步骤S2中采用盐酸溶液作为酸性溶液，且盐酸溶液的浓度控制在80-120mL/L。

9.根据权利要求8所述的一种汽车零部件电镀生产工艺，其特征在于：在酸洗处理中，零部件浸入酸性溶液内的时间控制在12-18min；在一级活化处理中，零部件浸入酸性溶液内的时间控制在6-8min。

10.根据权利要求1所述的一种汽车零部件电镀生产工艺，其特征在于：在步骤S1的一级水洗处理和步骤S3的二级水洗处理中，水洗处理的处理时间均控制在25-35s，且一级水洗处理和二级水洗处理均采用流水冲洗的方式清洗零部件表面残留。