CN110670098A - 一种提升硅铝合金电镀镍质量的方法 - Google Patents

一种提升硅铝合金电镀镍质量的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及硅铝合金电镀领域，尤其一种提升硅铝合金电镀镍质量的方法：它包括有机除油、清洗、电解除油、烘干、喷砂、清洗、除油、清洗、去氧化皮、清洗、上挂、清洗、活化、清洗、硬质硫酸阳极氧化、清洗、预镀铜、清洗、活化、清洗、预镀镍、镀镍、清洗、热水清洗、清洗、烘干；本发明通过增加活化再硬质硫酸阳极氧化、步骤，促进基层和镀铜层的结合，避免镀层镀后水印的产生，合格率达到97％，镀层质量合格后，减少返修，电镀成本降低，从而造成整个制造成本的进一步压缩，同时缩短交付周期，该工艺对操作者的适应性好，利于规模化推广。

Description

一种提升硅铝合金电镀镍质量的方法
技术领域
本发明涉及硅铝合金电镀领域，尤其涉及一种提升硅铝合金电镀镍质量的方法。
背景技术
现在的硅铝合金电镀镍，电镀质量不好，电镀工艺技术流程繁琐：硅铝合金→除油→清洗→烘干→喷砂→清洗→酸洗→清洗→上挂→清洗→一次浸锌→清洗→脱锌→清洗→二次浸锌→清洗→预镀铜→清洗→活化→清洗→预镀镍→镀镍→回收→清洗→烘干→检验→入库，加上上挂到预镀铜：浸锌工序有7道工序和预镀铜共有8道工序，且有两次浸锌和一次脱锌，在操作上比较难以控制，产品合格率低，处理不好的硅铝合金电镀镍时常出现起泡，掉皮，镀层粗糙等技术难题，常使得报废率高，合格率仅为30％左右，镀层质量不合格后，无法返修，电镀成本增加，从而造成整个制造成本增高，同时延长交付周期，该工艺对操作者的要求高。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供一种提升硅铝合金电镀镍质量的方法；以解决基层与镀层之间容易出现的脱层、起泡、镀层粗糙的质量问题；提高电镀产品合格率；提高操作的便捷度的一种电镀工艺技术和槽液配方。
具体技术方案为：一种提升硅铝合金电镀镍质量的方法，包括：
(1)有机除油：将硅铝合金浸泡在有机溶剂中，在50-55℃下清洗10-20min，将硅铝合金干燥备用；所述有机溶剂由质量比3:1的松节油和汽油组成；
(2)清洗：将硅铝合金用在0-25℃的清水中冲洗1-1.5min；；
(3)电解除油：将碳化钨基硬质合金作为阴极，硅铝合金为阳极，放入电解液中电解除油5-8min，电解温度55℃，电流密度8A/dm2；
(4)烘干：将硅铝合金在60-65℃、0.1-0.2个标准大气压下烘20-25min；
(5)喷砂：将硅铝合金放到滚筒式喷砂机中，喷砂处理后备用；
(6)清洗：将硅铝合金放到清水中清洗50s；
(7)除油：将硅铝合金用用中性快速去油剂60-70(g/L),其余为水，温度70-80℃除油10-15min；
(8)清洗：将硅铝合金用在0-25℃的清水中冲洗15-25s；
(9)去氧化皮：将硅铝合金放在去氧化皮溶液中，微波加热到40-45℃，清洗1-3min；所述去氧化皮溶液中组分为高氯酸5-15％、硝酸：0.3-0.8％、过氧化氢：1-10％、氢溴酸1-3％，其余为纯水；
(10)清洗：将硅铝合金用蒸馏水在0-25℃下流动水冲洗10-15min；
(11)上挂：将硅铝合金分类上挂；
(12)清洗：将硅铝合金用蒸馏水在0-25℃流动水冲洗10-15s后沥干备用；
(13)活化：将硅铝合金在15-20℃活化液中活化；
(14)清洗：将硅铝合金用去离子水在0-25℃下流动水冲洗10-15s；
(15)硬质硫酸阳极氧化：将硅铝合金浸入电解液中进行阳极氧化6-10min；所述电解液的配制方法为：先将硫酸、水杨酸、醋酸钾和甜菜碱与去离子水进行混合，再进行搅拌得到混合均匀的电解液；
(16)清洗：将硅铝合金用纯水冲洗50-80s；
(17)预镀铜：采取1.5倍正常电流密度进行电镀1-2分钟；再降为正常的电流密度的电流进行电镀；
(18)清洗：将硅铝合金在0-25℃的蒸馏水中冲洗10-15s；
(19)活化：将硅铝合金在20-25℃活化液中活化；
(20)清洗：将硅铝合金用纯水冲洗50-80s；
(21)预镀镍：将硅铝合金放入碱性预镀镍溶液中预镀镍，温度25-30℃条件下，预镀3-8min；所述预镀镍溶液配方为：氯化镍15-25g/L、次亚磷酸钠20-30g/L、焦磷酸钠20-30g/L、柠檬酸钠3-8g/L、氢氧化钾5-8g/L；
(22)镀镍：将硅铝合金在镀镍溶液中进行镀镍，温度为70-90℃，时间为30-50min；所述镀镍溶液为：硫酸镍10-15g/L、氯化镍10-15g/L、次亚磷酸钠2-3g/L、次亚磷酸钾10-15g/L、柠檬酸钠12-15g/L、草酸钠3-5g/L、水杨酸0.01-0.03g/L、苹果酸0.1-0.2g/L、琥珀酸钠5-10g/L、硫代乙酰胺0.003-0.005g/L，pH值为4.4-4.8；
(23)清洗：将硅铝合金在15-25℃的清水中冲洗30-35s；
(24)热水清洗：将硅铝合金在50-55℃的蒸馏水中超声波处理15-25min；
(25)清洗：将硅铝合金在15-25℃下用纯水清洗3-8min；
(26)烘干：将硅铝合金在60-70℃、常压下烘干检验入库即可。
进一步的，预镀铜时正常电流密度密度2-3A/dm2。
进一步的，步骤(3)电解液由以下原料组成：磷酸三钾80g/L，醋酸20g/L，氢氧化钾5g/L，硫酸钠10g/L，余量为水。
进一步的，步骤(5)喷砂机中使用的砂料为80-90号金刚砂。
进一步的，步骤(13)活化液为3-6％的硝酸液；活化时间0.5-2min。
进一步的，步骤(19)活化液为3-6％的硫酸液；活化时间0.5-2min。
进一步的，步骤(15)电解液中，硫酸的浓度为133-166g/L，水杨酸的浓度为100-450g/L，醋酸钾的浓度为11-22g/L，甜菜碱的浓度为0.05-0.2g/L。
与现有技术相比，本发明的技术效果体现在：
本发明通过增加活化再硬质硫酸阳极氧化、步骤，促进基层和镀铜层的结合，避免镀层镀后水印的产生；经过本发明优化后，整个工艺在操作上可以精准控制，产品合格率高，有限避免了硅铝合金电镀镍时常出现起泡，掉皮，镀层粗糙等技术问题，降低了报废率，合格率达到97％，镀层质量合格后，减少返修，电镀成本降低，从而造成整个制造成本的进一步压缩，同时缩短交付周期，该工艺对操作者的适应性好，利于规模化推广。
附图说明
图1是本发明的工艺硅铝合金电镀镍电镀流程图。
图中：1有机除油、2清洗、3电解除油、4烘干、5喷砂、6清洗、7除油、8清洗、9去氧化皮、10清洗、11上挂、12清洗、13活化、14清洗、15硬质硫酸阳极氧化、16、清洗、17预镀铜、18清洗、19活化、20清洗、21预镀镍、22镀镍、23清洗、24热水清洗、25清洗、26烘干。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：
实施例1
一种提升硅铝合金电镀镍质量的方法，包括：
(1)有机除油：将硅铝合金浸泡在有机溶剂中，在50℃下清洗15min，将硅铝合金干燥备用；所述有机溶剂由质量比3:1的松节油和汽油组成；
(2)清洗：将硅铝合金在室温的清水中冲洗1-15min；
(3)电解除油：将碳化钨基硬质合金作为阴极，硅铝合金为阳极，放入电解液中电解除油5min。电解液的配方为磷酸三钾80g/L，醋酸20g/L，氢氧化钾5g/L，硫酸钠10g/L，余量为水；电解条件为：温度55℃，电流密度8A/dm2；
(4)烘干：将硅铝合金在60℃、0.1个标准大气压下烘20min；
(5)喷砂：将硅铝合金放到滚筒式喷砂机中，喷砂处理后备用；所述喷砂机中使用的砂料为80号金刚砂；
(6)清洗：将硅铝合金放到清水中清洗50s；
(7)除油：将硅铝合金用中性快速去油剂60(g/L)，其余为水，温度70℃除油10min；
(8)清洗：将硅铝合金用在室温的清水中冲洗15s；
(9)去氧化皮：将硅铝合金放在去氧化皮溶液中，微波加热到40℃，清洗1min；所述去氧化皮溶液中组分为高氯酸5％、硝酸：0.3％、过氧化氢：1％、氢溴酸1％，其余为纯水；
(10)清洗：将硅铝合金用蒸馏水在室温下冲洗10min；
(11)上挂：将硅铝合金分类上挂；
(12)清洗：将硅铝合金用蒸馏水在室温冲洗10-15s后沥干备用；
(13)活化：将硅铝合金在15℃活化液中活化；所述活化液为3％的硝酸液；活化时间0.5min；
(14)清洗：将硅铝合金用去离子水在35-℃下冲洗10-15s；
(15)硬质硫酸阳极氧化：将硅铝合金浸入电解液中进行阳极氧化6min；所述电解液的配制方法为：先将硫酸、水杨酸、醋酸钾和甜菜碱与去离子水进行混合，再进行搅拌得到混合均匀的电解液，所述电解液中，硫酸的浓度为133g/L，水杨酸的浓度为100g/L，醋酸钾的浓度为11g/L，甜菜碱的浓度为0.05g/L；
(16)清洗：将硅铝合金用纯水冲洗50s；
(17)预镀铜：采取1.5倍正常电流密度进行电镀1分钟；再降为正常的电流密度的电流进行电镀；所述正常电流密度密度2A/dm2；
(18)清洗：将硅铝合金在室温的蒸馏水中10-15s；
(19)活化：将硅铝合金在20℃活化液中活化；所述活化液为6％的硫酸液；活化时间1min；
(20)清洗：将硅铝合金用纯水冲洗50s；
(21)预镀镍：将硅铝合金放入碱性预镀镍溶液中预镀镍，温度25℃条件下，预镀3min；所述预镀镍溶液配方为：氯化镍15g/L、次亚磷酸钠20g/L、焦磷酸钠20g/L、柠檬酸钠3g/L、氢氧化钾5g/L；
(22)镀镍：将硅铝合金在镀镍溶液中进行镀镍，温度为70℃，时间为30min；所述镀镍溶液为：硫酸镍10g/L、氯化镍10g/L、次亚磷酸钠2g/L、次亚磷酸钾10g/L、柠檬酸钠12g/L、草酸钠3g/L、水杨酸0.01g/L、苹果酸0.1g/L、琥珀酸钠5g/L、硫代乙酰胺0.003g/L，pH值为4.4；
(23)清洗：将硅铝合金在15℃的清水中冲洗35s；
(24)热水清洗：将硅铝合金在50℃的蒸馏水中超声波处理15min；
(25)清洗：将硅铝合金在15℃下用纯水清洗3min；
(26)烘干：将硅铝合金在60℃、常压下烘干检验入库即可。
实施例2
一种提升硅铝合金电镀镍质量的方法，包括：
(1)有机除油：将硅铝合金浸泡在有机溶剂中，在55℃下清洗15min，将硅铝合金干燥备用；所述有机溶剂由质量比3:1的松节油和汽油组成；
(2)清洗：将硅铝合金在室温清水中冲洗1min；
(3)电解除油：将碳化钨基硬质合金作为阴极，硅铝合金为阳极，放入电解液中电解除油8min。电解液的配方为磷酸三钾80g/L，醋酸20g/L，氢氧化钾5g/L，硫酸钠10g/L，余量为水；电解条件为：温度55℃，电流密度8A/dm2；
(4)烘干：将硅铝合金在65℃、0.2个标准大气压下烘25min；
(5)喷砂：将硅铝合金放到滚筒式喷砂机中，喷砂处理后备用；所述喷砂机中使用的砂料为90号金刚砂；
(6)清洗：将硅铝合金放到清水中清洗50s；
(7)除油：将硅铝合金用中性快速去油剂70(g/L)，其余为水，温度80℃除油10min
(8)清洗：将硅铝合金用在室温的清水中冲洗25s；
(9)去氧化皮：将硅铝合金放在去氧化皮溶液中，微波加热到45℃，清洗3min；所述去氧化皮溶液中组分为高氯酸15％、硝酸：0.8％、过氧化氢：10％、氢溴酸3％，其余为纯水；
(10)清洗：将硅铝合金用蒸馏水在室温下冲洗15min；
(11)上挂：将硅铝合金分类上挂；
(12)清洗：将硅铝合金用蒸馏水在室温冲洗15s后沥干备用；
(13)活化：将硅铝合金在20℃活化液中活化；所述活化液为5％的硝酸液；活化液活化时间1min；
(14)清洗：将硅铝合金用去离子水在室温下冲洗15s；
(15)硬质硫酸阳极氧化：将硅铝合金浸入电解液中进行阳极氧化10min；所述电解液的配制方法为：先将硫酸、水杨酸、醋酸钾和甜菜碱与去离子水进行混合，再进行搅拌得到混合均匀的电解液，所述电解液中，硫酸的浓度为166g/L，水杨酸的浓度为450g/L，醋酸钾的浓度为22g/L，甜菜碱的浓度为0.2g/L；
(16)清洗：将硅铝合金用纯水冲洗80s；
(17)预镀铜：采取1.5倍正常电流密度进行电镀2分钟；再降为正常的电流密度的电流进行电镀；所述正常电流密度密度3A/dm2；
(18)清洗：将硅铝合金在室温的蒸馏水中清洗15s；
(19)活化：将硅铝合金在25℃活化液中活化；所述活化液为5％的硫酸液；活化液活化时间1min；
(20)清洗：将硅铝合金用纯水冲洗80s；
(21)预镀镍：将硅铝合金放入碱性预镀镍溶液中预镀镍，温度30℃条件下，预镀8min；所述预镀镍溶液配方为：氯化镍25g/L、次亚磷酸钠30g/L、焦磷酸钠30g/L、柠檬酸钠8g/L、氢氧化钾8g/L；
(22)镀镍：将硅铝合金在镀镍溶液中进行镀镍，温度为90℃，时间为50min；所述镀镍溶液为：硫酸镍15g/L、氯化镍15g/L、次亚磷酸钠3g/L、次亚磷酸钾15g/L、柠檬酸钠15g/L、草酸钠5g/L、水杨酸0.03g/L、苹果酸0.2g/L、琥珀酸钠10g/L、硫代乙酰胺0.003g/L，pH值为4.8；
(23)清洗：将硅铝合金在25℃的清水中冲洗35s；
(24)热水清洗：将硅铝合金在55℃的蒸馏水中超声波处理25min；
(25)清洗：将硅铝合金在25℃下用纯水清洗8min；
(26)烘干：将硅铝合金在70℃、常压下烘干检验入库即可。
实施例3
按照实施例2步骤实施，但是步骤(21)预镀镍改为：将硅铝合金放入碱性预镀镍溶液中预镀镍，温度26℃条件下，预镀5min；所述预镀镍溶液配方为：氯化镍19g/L、次亚磷酸钠20g/L、焦磷酸钠30g/L、柠檬酸钠3g/L、氢氧化钾6g/L；其他操作措施相同。
试验例1
选择硅铝合金005安装座300件产品；随机分为3组，每组100件；标记为对照组1-3；按照常规工艺电镀。选择硅铝合金005安装座300件产品；随机分为3组，每组100件；标记为实验组1-3；分别按照实施例1-3电镀。电镀完成后分别统计每组合格情况单位(件)。
Figure BDA0002275185310000091
Figure BDA0002275185310000101
由表可以看出，使用本发明工艺之后，实验组的合格率超过97％，可见本发明工艺对于合金电镀的质量提升显著。

Claims (7)

1.一种提升硅铝合金电镀镍质量的方法，其特征在于，包括：
(1)有机除油：将硅铝合金浸泡在有机溶剂中，在50-55℃下清洗10-20min，将硅铝合金干燥备用；所述有机溶剂由质量比3:1的松节油和汽油组成；
(2)清洗：将硅铝合金用在0-25℃的清水中冲洗1-1.5min；；
(3)电解除油：将碳化钨基硬质合金作为阴极，硅铝合金为阳极，放入电解液中电解除油5-8min，电解温度55℃，电流密度8A/dm2；
(4)烘干：将硅铝合金在60-65℃、0.1-0.2个标准大气压下烘20-25min；
(5)喷砂：将硅铝合金放到滚筒式喷砂机中，喷砂处理后备用；
(6)清洗：将硅铝合金放到清水中清洗50s；
(7)除油：将硅铝合金用用中性快速去油剂60-70(g/L),其余为水，温度70-80℃除油10-15min；
(8)清洗：将硅铝合金用在0-25℃的清水中冲洗15-25s；
(9)去氧化皮：将硅铝合金放在去氧化皮溶液中，微波加热到40-45℃，清洗1-3min；所述去氧化皮溶液中组分为高氯酸5-15％、硝酸：0.3-0.8％、过氧化氢：1-10％、氢溴酸1-3％，其余为纯水；
(10)清洗：将硅铝合金用蒸馏水在0-25℃下流动水冲洗10-15min；
(11)上挂：将硅铝合金分类上挂；
(12)清洗：将硅铝合金用蒸馏水在0-25℃流动水冲洗10-15s后沥干备用；
(13)活化：将硅铝合金在15-20℃活化液中活化；
(14)清洗：将硅铝合金用去离子水在0-25℃下流动水冲洗10-15s；
(15)硬质硫酸阳极氧化：将硅铝合金浸入电解液中进行阳极氧化6-10min；所述电解液的配制方法为：先将硫酸、水杨酸、醋酸钾和甜菜碱与去离子水进行混合，再进行搅拌得到混合均匀的电解液；
(16)清洗：将硅铝合金用纯水冲洗50-80s；
(17)预镀铜：采取1.5倍正常电流密度进行电镀1-2分钟；再降为正常的电流密度的电流进行电镀；
(18)清洗：将硅铝合金在0-25℃的蒸馏水中冲洗10-15s；
(19)活化：将硅铝合金在20-25℃活化液中活化；
(20)清洗：将硅铝合金用纯水冲洗50-80s；
(21)预镀镍：将硅铝合金放入碱性预镀镍溶液中预镀镍，温度25-30℃条件下，预镀3-8min；所述预镀镍溶液配方为：氯化镍15-25g/L、次亚磷酸钠20-30g/L、焦磷酸钠20-30g/L、柠檬酸钠3-8g/L、氢氧化钾5-8g/L；
(22)镀镍：将硅铝合金在镀镍溶液中进行镀镍，温度为70-90℃，时间为30-50min；所述镀镍溶液为：硫酸镍10-15g/L、氯化镍10-15g/L、次亚磷酸钠2-3g/L、次亚磷酸钾10-15g/L、柠檬酸钠12-15g/L、草酸钠3-5g/L、水杨酸0.01-0.03g/L、苹果酸0.1-0.2g/L、琥珀酸钠5-10g/L、硫代乙酰胺0.003-0.005g/L，pH值为4.4-4.8；
(23)清洗：将硅铝合金在15-25℃的清水中冲洗30-35s；
(24)热水清洗：将硅铝合金在50-55℃的蒸馏水中超声波处理15-25min；
(25)清洗：将硅铝合金在15-25℃下用纯水清洗3-8min；
(26)烘干：将硅铝合金在60-70℃、常压下烘干检验入库即可。
2.根据权利1所述的提升硅铝合金电镀镍质量的方法，其特征在于：所述步骤(17)正常电流密度密度2-3A/dm2。
3.根据权利1所述的提升硅铝合金电镀镍质量的方法，其特征在于：所述步骤(3)电解液由以下原料组成：磷酸三钾80g/L，醋酸20g/L，氢氧化钾5g/L，硫酸钠10g/L，余量为水。
4.根据权利1所述的提升硅铝合金电镀镍质量的方法，其特征在于：所述步骤(5)喷砂机中使用的砂料为80-90号金刚砂。
5.根据权利1所述的提升硅铝合金电镀镍质量的方法，其特征在于：所述步骤(13)活化液为3-6％的硝酸液；活化时间0.5-2min。
6.根据权利1所述的提升硅铝合金电镀镍质量的方法，其特征在于：所述步骤(19)活化液为3-6％的硫酸液；活化时间0.5-2min。
7.根据权利1所述的提升硅铝合金电镀镍质量的方法，其特征在于：所述步骤(15)电解液中，硫酸的浓度为133-166g/L，水杨酸的浓度为100-450g/L，醋酸钾的浓度为11-22g/L，甜菜碱的浓度为0.05-0.2g/L。
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