CN1473961A

CN1473961A - 锌合金压铸件非氰电镀工艺

Info

Publication number: CN1473961A
Application number: CNA031317294A
Authority: CN
Inventors: 何建平; 张永亮
Original assignee: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Current assignee: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority date: 2003-07-24
Filing date: 2003-07-24
Publication date: 2004-02-11
Anticipated expiration: 2023-07-24
Also published as: CN1238559C

Abstract

一种锌合金压铸件非氰电镀工艺，先采用锌酸盐镀锌预镀工艺，随后再进行微酸性化学镀镍工艺。其中锌酸盐镀锌预镀工艺的锌酸盐镀锌溶液的组成与工艺条件是：氧化锌6～10g/L，氢氧化钠100～140g/L，光亮剂4～8ml/L；电镀温度10～40℃；电镀时阴极电流密度1～3A/dm²，开始阴极电流密度3～7A/dm²；电镀时间15～25min。微酸性化学镀镍工艺的溶液组成与工艺条件是：硫酸镍10～16g/L，柠檬酸钠5～9g/L，次亚磷酸钠14～22g/L，氨水适量，氟化氢铵6～10g/L；pH值为6.5～7.5；溶液温度为75～85℃；时间20～30min。本工艺替代了2002年国家经贸委颁布的第32号令中被强制淘汰的氰化镀铜预镀工艺，解决了因氰化铜预镀造成的环境污染，减少了电镀废水处理成本。

Description

锌合金压铸件非氰电镀工艺

技术领域

本发明涉及的是一种锌合金压铸件非氰电镀新工艺。锌合金含铝3～5％，另有1.0～1.7％铜、大约0.04％镁，其余是锌。

背景技术

由于锌合金价格便宜、熔点低，特别是压铸工艺性能好，已广泛用于制造小五金配件，也可用于制造装饰性的实用金属件。如各种拉链、皮带扣、箱包配件、汽车铭牌和军人的徽章等等。

锌合金压铸件外表灰白，表面有各种缺陷，如：夹渣、缩孔等，因此，在未经表面处理的情况下，其使用性和装饰性均非常差。常见的表面处理方法是电镀。根据装饰性、功能性要求的不同，电镀工艺有一定的区别。如，有外表镀金、镀银、镀铬、镀枪色等之分。但是，无论外表的镀层如何，锌合金压铸件的预镀方法是相同的。所谓预镀，是指与锌合金直接接触的镀层。在预镀之后的电镀，根据不同需求将采用不同的方法。

锌合金压铸件常用的电镀工艺为：①镀前处理-氰化镀铜预镀-焦磷酸镀铜-酸性镀铜-光亮镀镍-镀金(镀银)；②镀前处理-中性镀镍预镀-焦磷酸镀铜-酸性镀铜-光亮镀镍-镀金(镀银)。

氰化镀铜预镀溶液含氰化亚铜30g/L，氰化钠33g/L。氰化镀铜工艺性能稳定、操作简便，但由于使用了大量氰化物，对电镀三废的处理、工艺生产管理均有十分严格的要求。又由于近年来，与氰化镀铜工艺相关的锌合金压铸件表面处理的发展十分迅速，使含氰电镀带来的环境污染呈上升趋势，因此，现有的氰化镀铜工艺已不能满足工业发展与环境保护的要求。特别是国家经贸委去年颁布了第32号令，将含氰电镀纳入2003年必须强制淘汰的落后工艺之一。寻找氰化镀铜的替代工艺已不仅仅是一个技术问题。

中性镍预镀主要用于锌合金压铸件的挂镀工艺，镀液的主要成分是NiSO₄、柠檬酸钠等，不含氰化物，但镀镍层与基体的结合力远不如氰化镀铜预镀的性能，产品合格率低。而且由于中性镀镍液对锌合金压铸件的活化能力较差，对其前处理也有更高的要求。中性镀镍工艺一般不能用于锌合金压铸件的滚镀，因此，在工业上的应用范围不是十分广泛。另外，中性镀镍的溶液成本较高，废水处理困难，限制了其在工业上的大规模应用。

其他锌合金压铸件预镀工艺还有化学镀铜、HEDP镀铜、铜锡合金电镀等，均因结合力、成本、废水处理等问题而未能在工业中获得实际应用。

发明内容

本发明的目的在于寻找一种能替代氰化镀铜的工艺，以解决因氰化镀铜造成的环境污染，减少电镀废水的处理成本，提高经济和社会效益的锌合金压铸件非氰电镀新工艺。本工艺包括锌合金压铸件锌酸盐镀锌预镀工艺以及随后进行的锌合金压铸件微酸性化学镀镍工艺两部分。

由于碱性镀锌层的组成与锌合金压铸件具有较好的相容性，而且碱性镀锌溶液对锌合金压铸件表面也有较好的活化能力。因此，对锌合金压铸件先采用锌酸盐镀锌预镀，随后再进行微酸性化学镀镍。

采用锌酸盐镀锌预镀工艺的锌酸盐镀锌溶液的组成与工艺条件是：氧化锌6～10g/L，氢氧化钠100～140g/L，光亮剂4～8ml/L；溶液温度10～40℃；电镀时阴极电流密度1～3A/dm²，开始阴极电流密度3～7A/dm²(15～30s)；电镀时间15～25min。

微酸性化学镀镍工艺的溶液组成与工艺条件是：硫酸镍10～16g/L，柠檬酸钠5～9g/L，次亚磷酸钠14～22g/L，氨水调整到指定的pH值为准，氟化氢铵6～10g/L；pH值为6.5～7.5；溶液温度为75～85℃；时间20～30min。

具体实施方式

根据上述技术方案，仅举五个具体实例来叙述本发明的具体实施方式。

实施例一：

锌酸盐镀锌预镀工艺的锌酸盐镀锌的组成与工艺条件：氧化锌6g/L，氢氧化钠100g/L，光亮剂4ml/L；溶液温度10℃；电镀时阴极电流密度1A/dm²，开始阴极电流密度3A/dm²；电镀时间15min。

微酸性化学镀镍工艺的溶液组成与工艺条件：硫酸镍10g/L，柠檬酸钠5g/L，次亚磷酸钠14g/L，氨水调整到指定的pH值为准，氟化氢铵6g/L；pH值为6.5；溶液温度为75℃；电镀时间20min。

锌合金压铸件经过上述碱性预镀锌、微酸性化学镀镍后，再经常规焦磷酸镀铜20min、酸性镀铜15min、光亮镀镍15min，在马福炉中随炉升温至150℃并保温30min，冷却至室温，铸件表面有大约1～3个/dm²微小鼓泡，无其他形式缺陷。

实施例二：

锌酸盐镀锌预镀工艺的锌酸盐镀锌溶液的组成与工艺条件是：氧化锌10g/L，氢氧化钠140g/L，光亮剂8ml/L；电镀温度40℃；电镀时阴极电流密度3A/dm²，开始阴极电流密度7A/dm²(15～30s)；电镀时间25min。

微酸性化学镀镍工艺的溶液组成与工艺条件是：硫酸镍16g/L，柠檬酸钠9g/L，次亚磷酸钠22g/L，氨水调整到指定的pH值为准，氟化氢铵10g/L；pH值为7.5；溶液温度为85℃；电镀时间30min。

实施例三(最佳实施例)：

锌酸盐镀锌预镀工艺的锌酸盐镀锌溶液的组成与工艺条件是：氧化锌8g/L，氢氧化钠120g/L，光亮剂6ml/L；溶液温度25℃；电镀时阴极电流密度2A/dm²，开始阴极电流密度5A/dm²(20s)；电镀时间20min。

微酸性化学镀镍工艺的溶液组成与工艺条件是：硫酸镍13g/L，柠檬酸钠7g/L，次亚磷酸钠18g/L，氨水调整到指定的pH值为准，氟化氢铵8g/L；pH值为7.0；溶液温度为80℃；电镀时间25min。

锌合金压铸件经过上述碱性预镀锌、微酸性化学镀镍后，再经常规焦磷酸镀铜20min、酸性镀铜15min、光亮镀镍15min，在马福炉中随炉升温至150℃并保温30min，冷却至室温，铸件表面无任何鼓泡、起皮等缺陷。

实施例四：

锌酸盐镀锌预镀工艺的锌酸盐镀锌溶液的组成与工艺条件是：氧化锌6g/L，氢氧化钠100g/L，光亮剂4ml/L；溶液温度10℃；电镀时阴极电流密度1A/dm²，开始阴极电流密度3A/dm²；电镀时间15min。

实施例五：

锌酸盐镀锌预镀工艺的锌酸盐镀锌溶液的组成与工艺条件是：氧化锌10g/L，氢氧化钠140g/L，光亮剂8ml/L；电镀温度40℃；电镀时阴极电流密度3A/dm²，开始阴极电流密度7A/dm²；电镀时间25min。

微酸性化学镀镍工艺的溶液组成与工艺条件是：硫酸镍10g/L，柠檬酸钠5g/L，次亚磷酸钠14g/L，氨水调整到指定的pH值为准，氟化氢铵6g/L；pH值为6.5；溶液温度为75℃；时间20min。

Claims

1、一种锌合金压铸件非氰电镀工艺，其特征在于对锌合金压铸件先采用锌酸盐镀锌预镀工艺，随后再进行微酸性化学镀镍工艺；锌酸盐镀锌预镀工艺的锌酸盐镀锌溶液的组成与工艺条件是：氧化锌6～10g/L，氢氧化钠100～140g/L，光亮剂4～8ml/L；溶液温度10～40℃；电镀时阴极电流密度1～3A/dm²，开始阴极电流密度3～7A/dm²；电镀时间15～25min；微酸性化学镀镍工艺的溶液组成与工艺条件是：硫酸镍10～16g/L，柠檬酸钠5～9g/L，次亚磷酸钠14～22g/L，氨水调整到指定的pH值为准，氟化氢铵6～10g/L；pH值为6.5～7.5；溶液温度为75～85℃；时间20～30min。