CN115323372A - 金属基材镀镍方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金属基材镀镍方法，包括以下步骤：对金属基材进行冲压处理，使所述金属基材表面的不同区域具有不同粗糙度；对经过冲压处理的所述金属基材进行研磨；对经过研磨的所述金属基材进行抛光；在经过抛光的所述金属基材的表面镀氨基磺酸镍层；在镀有所述氨基磺酸镍层的所述金属基材的表面镀化学镍层。根据本发明实施例的金属基材镀镍方法，由此得到的金属基材，不仅具有优异的耐腐蚀性能和较好的光泽度，同时具有优秀的粘接性能，且加工工艺简单，应用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及金属材料表面处理技术领域，更具体地，涉及一种金属基材镀镍方法。
背景技术
目前，为了使金属基材的表面具有高光高亮的感官效果，通常会在金属基材的表面进行高光亮高防腐化学镍加工，但是现有的加工工艺会导致金属基材的粘接性差，影响了与其他部件的装配，限制了高光亮化学镍的使用。而普通的处理工艺所得的镀层的光亮度通常小于110，难以同时达到高光亮、高防腐、高粘接力的效果，因此存在改进需要。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种金属基材镀镍方法，使金属基材具有高光亮、高防腐性能的同时，还能保持高粘接力。
为了实现以上目的，本发明提供了以下技术方案。
根据本发明实施例的金属基材镀镍方法，包括以下步骤：对金属基材进行冲压处理，使所述金属基材表面的不同区域具有不同粗糙度；对经过冲压处理的所述金属基材进行研磨；对经过研磨的所述金属基材进行抛光；在经过抛光的所述金属基材的表面镀氨基磺酸镍层；在镀有所述氨基磺酸镍层的所述金属基材的表面镀化学镍层。
根据本发明的一些实施例，对所述金属基材进行冲压处理的步骤包括：对不同冲子表面分别进行粗化处理，以使不同的所述冲子表面达到预定粗糙度；采用不同的所述冲子对所述金属基材表面的不同区域分别进行冲压处理。
根据本发明的一些实施例，对经过冲压处理的所述金属基材进行研磨的步骤包括：使用第一研磨石，对所述金属基材进行离心研磨；使用第二研磨石，对经过离心研磨的所述金属基材进行涡流研磨。
根据本发明的一些实施例，所述第一研磨石为菱形白刚玉，所述第二研磨石为球形白刚玉。
根据本发明的一些实施例，对经过研磨的所述金属基材进行抛光的步骤包括：对经过研磨的所述金属基材的表面进行除油处理；将除油后的所述金属基材置于抛光液中进行抛光，其中，所述抛光液中含有草酸，双氧水，氟化氢铵，光亮剂及缓蚀剂。
根据本发明的一些实施例，在经过抛光的所述金属基材的表面镀氨基磺酸镍层的步骤包括：将经过抛光的所述金属基材置于氨基磺酸镍镀液中；在电流密度为2A/dm2-7A/dm2，电镀温度为20℃-40℃的条件下，电镀20min-40min，在所述金属基材的表面沉积得到所述氨基磺酸镍层。
根据本发明的一些实施例，所述氨基磺酸镍镀液包括：浓度为320g/L-380g/L的氨基磺酸镍，浓度为25g/L-35g/L的氯化镍，浓度为40g/L-45g/L的硼酸，走位剂及湿润剂。
根据本发明的一些实施例，在镀有所述氨基磺酸镍层的所述金属基材的表面镀化学镍层的步骤包括：将镀有所述氨基磺酸镍层的金属基材置于高磷化学镍镀液中；在温度为70℃-95℃、pH值为4.8-5.4的条件下反应0.5h-1h，在所述氨基磺酸镍层的表面沉积得到所述化学镍层。
根据本发明的一些实施例，所述高磷化学镍镀液包括：浓度为18g/L-28g/L的硫酸镍、浓度为13g/L-33g/L的次磷酸钠，浓度为8mL/L-22mL/L的乳酸及光亮剂。
根据本发明的一些实施例，所述氨基磺酸镍层的厚度为1μm-2μm；所述化学镍层的厚度为6μm-8μm。
根据本发明实施例的金属基材镀镍方法，通过在金属冲压时对金属基材的表面不同区域进行不同粗糙度处理，可以使得金属基材的不同区域具有不同的粘结性能，从而保证金属基材的高粘接力；在经过研磨和抛光的金属基材的表面镀氨基磺酸镍层和化学镍层，氨基磺酸镍层作为中间镀层，可有效降低镀层应力，提高镀层耐腐蚀能力。由此得到的金属基材，不仅具有优异的耐腐蚀性能和较好的光泽度，同时具有优秀的粘接性能，且加工工艺简单，应用范围广。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1是根据本发明实施例的金属基材镀镍方法的流程图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
下面结合附图具体描述根据本发明实施例的金属基材镀镍方法。
如图1所示，根据本发明实施例的金属基材镀镍方法包括以下步骤：
S1、对金属基材进行冲压处理，使所述金属基材表面的不同区域具有不同粗糙度。
S2、对经过冲压处理的所述金属基材进行研磨。
S3、对经过研磨的所述金属基材进行抛光。
S4、在经过抛光的所述金属基材的表面镀氨基磺酸镍层。
S5、在镀有所述氨基磺酸镍层的所述金属基材的表面镀化学镍层。
具体而言，根据本发明实施例的金属基材镀镍方法在对金属基材进行处理时，首先根据金属基材的使用需求，确定金属基材表面不同区域的粗糙度需求，然后根据金属基材表面不同区域的粗糙度需求，对金属基材进行相应的粗化分区冲压处理，使得金属基材的表面的不同区域可以形成不同的粗糙度，从而满足金属基材的不同区域的性能需求。
接着，对经过冲压处理的金属基材进行研磨，降低金属基材的粗糙度的同时，还可以提高光泽度。然后对经过研磨的金属基材进行抛光处理，从而进一步提高金属基材的光泽度。
在对金属基材进行抛光处理之后，对金属基材进行镀镍处理。其中，镀镍处理包括镀中间镀层和表面镀层，镀中间镀层时，采用氨基磺酸镍作为中间镀层，代替传统的采用冲击镍作为中间镀层的工艺，可以进一步提高复合镀层光亮度，同步降低镀层应力，提高防腐性能。表面镀层可以采用化学镍层，在保证镀层光亮度的同时，可以保证金属基材的粘接性能，并且工艺简单。
其中需要说明的是，在本发明实施例中，金属基材可以是钢铁件或者不锈钢结构，也可以是其他适合进行镀镍处理的金属基材，本发明中不做详细限定。
由此，根据本发明实施例的金属基材镀镍方法，通过在金属冲压时对金属基材的表面不同区域进行不同粗糙度处理，可以使得金属基材的不同区域具有不同的粘结性能，从而保证金属基材的高粘接力；在经过研磨和抛光的金属基材的表面镀氨基磺酸镍层和化学镍层，氨基磺酸镍层作为中间镀层，可有效降低镀层应力，提高镀层耐腐蚀能力。由此得到的金属基材，不仅具有优异的耐腐蚀性能和较好的光泽度，同时具有优秀的粘接性能，且加工工艺简单，成本低廉，应用范围广。
根据本发明的一个实施例，对所述金属基材进行冲压处理的步骤包括：
对不同冲子表面分别进行粗化处理，以使不同的所述冲子表面达到预定粗糙度。
采用不同的所述冲子对所述金属基材表面的不同区域分别进行冲压处理。
换句话说，根据本发明实施例的金属基材镀镍方法，通过多个冲子对金属表面进行冲压处理，在对金属表面进行冲压处理之前，首先对不同冲子的表面分别进行粗化处理，以使不同的冲子表面的粗糙度分别达到设定需求，或者使一个冲子的不同部分呈现不同粗糙度的效果，采用该冲子冲压得到的金属基材的表面也可以呈现不同的粗糙度效果。其中，当多个冲子中有部分冲子的表面粗糙度已经达到设定需求的情况下，可以无需对其进行粗化处理，而只需要对表面粗糙度未达到设定需求的冲子进行粗化处理，对冲子表面进行粗化处理的方法可以是本领域常用的粗化方法，本申请不再赘述。
在对不同的冲子进行粗化处理之后，将不同的冲子分别与金属基材表面对应的区域相对应，然后控制不同的冲子分别对基材表面的不同区域分别进行冲压处理，最终使得冲压出的金属基材的各部位分别达到所要求的粗糙度。
其中需要说明的是，金属基材的表面粗糙度设定需求可以根据金属基材的使用场景进行合理调整，例如金属基材为低碳钢时，其在盆架、华司等不同部分需要呈现不同粗糙度效果，则可以根据其在盆架、华司等不同部位设定对应的粗糙度需求。
由此，根据本发明实施例的金属基材镀镍方法，通过对不同冲子的表面分别进行粗化处理后再对金属基材进行冲压，可以使得冲压出的金属基材的表面各部位分别达到所要求的粗糙度，从而使得最终镀镍后的产品具有较高的粘接性能。
在本发明的一些具体实施方式中，对经过冲压处理的所述金属基材进行研磨的步骤包括：
使用第一研磨石，对所述金属基材进行离心研磨。
使用第二研磨石，对经过离心研磨的所述金属基材进行涡流研磨。
也就是说，根据本发明实施例的金属基材镀镍方法，采用离心研磨结合涡流研磨的复合研磨方式对经过冲压的金属基材进行研磨，其中，采用离心研磨的方式可以对金属基材的表面粗糙度进行处理，从而降低金属基材的表面粗糙度；涡流研磨可以提高金属基材的表面光泽度，保证产品的高光亮效果。
可选地，所述第一研磨石为菱形白刚玉，所述第二研磨石为球形白刚玉。
换句话说，在对经过冲压处理的金属基材进行研磨时，不同的研磨步骤可以采用不同的研磨石，在离心研磨过程中，将金属基材置于离心研磨机中，离心研磨机中同时添加碳化硅材质研磨石，例如可以采用菱形白刚玉作为第一研磨石，按照一定的比例添加研磨剂，根据需要设定研磨参数，包括研磨时间和研磨频率等，对金属基材进行研磨。
在离心研磨完成之后，将离心研磨完成的金属基材置于涡流研磨机中，在涡流研磨的过程中，采用球形白刚玉作为第二研磨石，按照一定的比例添加研磨剂，并且根据需要设定研磨参数，例如研磨时间和研磨频率等，进一步对金属基材进行研磨。其中，根据金属基材表面需要的粗糙度设定相应的研磨参数，这是本领域技术人员根据需要可以进行合理调整的，此处不再进行详细描述。
其中，涡流研磨通常用于塑胶材料的研磨，本发明中为了使金属基材的表面达到合适的光泽度需求，突破性的将涡流研磨用于对金属基材的表面进行研磨，同时采用硬度较高的白刚玉作为研磨石，不仅可以保证研磨的正常进行，还可以保证研磨效果。
由此，通过在不同的研磨过程中配合使用不同的研磨石，可以有效控制金属基材的表面粗糙度和表面光泽度，从而保证产品的整体性能。
根据本发明的一个实施例，对经过研磨的所述金属基材进行抛光的步骤包括：
对经过研磨的所述金属基材的表面进行除油处理。
将除油后的所述金属基材置于抛光液中进行抛光，其中，所述抛光液中含有草酸，双氧水，氟化氢铵，光亮剂及缓蚀剂。
具体地，在对金属基材进行抛光之后，首先需要对金属基材的表面进行除油处理，以去除金属基材表面的污渍，然后再将金属基材置于化学抛光液中进行化学抛光，酸洗活化处理。具体的抛光过程可以包括：将除油后的金属基材置于化学抛光液中，控制抛光液温度为20℃-40℃，时间1分子-3分钟，抛光过程中物料以1m/s搅动，其中，所述化学抛光液包括：草酸，双氧水，氟化氢铵，光亮剂和缓蚀剂等常用抛光液。由此，可以对金属基材表面进行抛光处理，可以进一步降低金属基材表面的粗糙度，为后续镀镍提供基础，并且满足一定的光泽度需求。
可选地，在本发明的一些具体实施方式中，在经过抛光的所述金属基材的表面镀氨基磺酸镍层的步骤包括：
将经过抛光的所述金属基材置于氨基磺酸镍镀液中。
在电流密度为2A/dm2-7A/dm2，电镀温度为20℃-40℃的条件下，电镀20min-40min，在所述金属基材的表面沉积得到所述氨基磺酸镍层。
具体地，所述氨基磺酸镍镀液包括：浓度为320g/L-380g/L的氨基磺酸镍，浓度为25g/L-35g/L的氯化镍，浓度为40g/L-45g/L的硼酸，走位剂及湿润剂。
也就是说，在金属基材经过抛光之后，首先在金属基材的表面镀一层中间层，该中间层为氨基磺酸镍层，相比于常用的在金属基材的表面镀冲击镍的工艺，氨基磺酸镍的结晶细致，采用氨基磺酸镍层可以进一步提高复合镀层的光亮度，同时还可以降低镀层应力，从而提高产品的防腐性能，在中性盐雾24H测试评级中可达国标10级。
根据本发明的一个实施例，在镀有所述氨基磺酸镍层的所述金属基材的表面镀化学镍层的步骤包括：
将镀有所述氨基磺酸镍层的金属基材置于高磷化学镍镀液中。
在温度为70℃-95℃、pH值为4.8-5.4的条件下反应0.5h-1h，在所述氨基磺酸镍层的表面沉积得到所述化学镍层。
可选地，所述高磷化学镍镀液包括：浓度为18g/L-28g/L的硫酸镍、浓度为13g/L-33g/L的次磷酸钠，浓度为8mL/L-22mL/L的乳酸及光亮剂。
具体地，在对镀有氨基磺酸镍层的金属基材进行表面镀层时，是在氨基磺酸镍层表面镀一层化学镍，化学镍可以由氨基磺酸镍进行催化，通过镀化学镍的方式，可以使得金属基材表面具有更高的光泽度，同时还可以保证优秀的防腐蚀能力。
在本发明的一些具体实施方式中，所述氨基磺酸镍层的厚度为1μm-2μm；所述化学镍层的厚度为6μm-8μm。由此，通过控制金属基材表面的镀层的厚度，在保证金属基材的性能需求的基础上，可以控制金属基材的整体厚度。
总而言之，根据本发明实施例的金属基材镀镍方法，首先在金属基材冲压时，对冲头部分冲子做粗化处理。之后对冲压的金属基材进行复合研磨，研磨后的金属基材做化学抛光处理。在经化学抛光的金属基材表面沉积一层氨基磺酸镍层，最后在氨基磺酸镍层表面沉积高光亮化学镍层。其中对冲头冲子选择性粗化，可以有效保证金属基材需要进行粘结的粘接部位的粘接性能；采用复合研磨可以进一步降低金属基材的粗糙度，使其粗糙度能够达到0.5以下，并且提高其表面光泽度，可以达到150以上；氨基磺酸镍层作为中间镀层打底，可有效降低镀层应力，提高镀层耐腐蚀能力。采用本发明的方法在金属基材表面制备得到的镀层，具有优异的耐腐蚀性能，较好的光泽度，同时保证优秀的粘接性能，且加工工艺较为简单，应用范围较广。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种金属基材镀镍方法，其特征在于，包括以下步骤：
对金属基材进行冲压处理，使所述金属基材表面的不同区域具有不同粗糙度；
对经过冲压处理的所述金属基材进行研磨；
对经过研磨的所述金属基材进行抛光；
在经过抛光的所述金属基材的表面镀氨基磺酸镍层；
在镀有所述氨基磺酸镍层的所述金属基材的表面镀化学镍层。
2.根据权利要求1所述的金属基材镀镍方法，其特征在于，对所述金属基材进行冲压处理的步骤包括：
对不同冲子表面分别进行粗化处理，以使不同的所述冲子表面达到预定粗糙度；
采用不同的所述冲子对所述金属基材表面的不同区域分别进行冲压处理。
3.根据权利要求1所述的金属基材镀镍方法，其特征在于，对经过冲压处理的所述金属基材进行研磨的步骤包括：
使用第一研磨石，对所述金属基材进行离心研磨；
使用第二研磨石，对经过离心研磨的所述金属基材进行涡流研磨。
4.根据权利要求3所述的金属基材镀镍方法，其特征在于，所述第一研磨石为菱形白刚玉，所述第二研磨石为球形白刚玉。
5.根据权利要求1所述的金属基材镀镍方法，其特征在于，对经过研磨的所述金属基材进行抛光的步骤包括：
对经过研磨的所述金属基材的表面进行除油处理；
将除油后的所述金属基材置于抛光液中进行抛光，
其中，所述抛光液中含有草酸，双氧水，氟化氢铵，光亮剂及缓蚀剂。
6.根据权利要求1所述的金属基材镀镍方法，其特征在于，在经过抛光的所述金属基材的表面镀氨基磺酸镍层的步骤包括：
将经过抛光的所述金属基材置于氨基磺酸镍镀液中；
在电流密度为2A/dm2-7A/dm2，电镀温度为20℃-40℃的条件下，电镀20min-40min，在所述金属基材的表面沉积得到所述氨基磺酸镍层。
7.根据权利要求6所述的金属基材镀镍方法，其特征在于，所述氨基磺酸镍镀液包括：浓度为320g/L-380g/L的氨基磺酸镍，浓度为25g/L-35g/L的氯化镍，浓度为40g/L-45g/L的硼酸，走位剂及湿润剂。
8.根据权利要求1所述的金属基材镀镍方法，其特征在于，在镀有所述氨基磺酸镍层的所述金属基材的表面镀化学镍层的步骤包括：
将镀有所述氨基磺酸镍层的金属基材置于高磷化学镍镀液中；
在温度为70℃-95℃、pH值为4.8-5.4的条件下反应0.5h-1h，在所述氨基磺酸镍层的表面沉积得到所述化学镍层。
9.根据权利要求8所述的金属基材镀镍方法，其特征在于，所述高磷化学镍镀液包括：浓度为18g/L-28g/L的硫酸镍、浓度为13g/L-33g/L的次磷酸钠，浓度为8mL/L-22mL/L的乳酸及光亮剂。
10.根据权利要求1所述的金属基材镀镍方法，其特征在于，所述氨基磺酸镍层的厚度为1μm-2μm；所述化学镍层的厚度为6μm-8μm。
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