PL244119B1 - Sposób galwanicznego nakładania powłok metalicznych na powierzchni aluminium i stopów aluminium - Google Patents
Sposób galwanicznego nakładania powłok metalicznych na powierzchni aluminium i stopów aluminium Download PDFInfo
- Publication number
- PL244119B1 PL244119B1 PL437007A PL43700721A PL244119B1 PL 244119 B1 PL244119 B1 PL 244119B1 PL 437007 A PL437007 A PL 437007A PL 43700721 A PL43700721 A PL 43700721A PL 244119 B1 PL244119 B1 PL 244119B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- aluminum
- sub
- zinc
- nickel
- substituted
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 27
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 27
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 11
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 title 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 37
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000005246 galvanizing Methods 0.000 claims abstract description 15
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- -1 iron ions Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims abstract description 7
- 150000003752 zinc compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 229910001854 alkali hydroxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 4
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 4
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 claims abstract description 4
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims abstract description 4
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 32
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 abstract description 16
- 238000007654 immersion Methods 0.000 abstract description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 4
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 4
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N D-gluconic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 2
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 description 2
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 2
- 238000004876 x-ray fluorescence Methods 0.000 description 2
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-M D-gluconate Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-M 0.000 description 1
- RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N D-gluconic acid Natural products OCC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 description 1
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N Hydroxylamine Chemical compound ON AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N Nickel(2+) Chemical compound [Ni+2] VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVYYOKWPCQYKEY-UHFFFAOYSA-N [Fe].[Co] Chemical compound [Fe].[Co] QVYYOKWPCQYKEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical group 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000007844 bleaching agent Substances 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 229940001468 citrate Drugs 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001429 cobalt ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 229940009662 edetate Drugs 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 229940050410 gluconate Drugs 0.000 description 1
- 239000000174 gluconic acid Substances 0.000 description 1
- 235000012208 gluconic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical group 0.000 description 1
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001453 nickel ion Inorganic materials 0.000 description 1
- LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate Chemical compound [Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- CLDVQCMGOSGNIW-UHFFFAOYSA-N nickel tin Chemical compound [Ni].[Sn] CLDVQCMGOSGNIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000363 nickel(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- 239000006259 organic additive Substances 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021110 pickles Nutrition 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000011112 process operation Methods 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- BTURAGWYSMTVOW-UHFFFAOYSA-M sodium dodecanoate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCC([O-])=O BTURAGWYSMTVOW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229940082004 sodium laurate Drugs 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 1
- 229940095064 tartrate Drugs 0.000 description 1
- 150000003892 tartrate salts Chemical class 0.000 description 1
- FAKFSJNVVCGEEI-UHFFFAOYSA-J tin(4+);disulfate Chemical compound [Sn+4].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O FAKFSJNVVCGEEI-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
Landscapes
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
Abstract
Wynalazek ujawnia sposób nakładania galwanicznych powłok metalicznych, zwłaszcza niklowych, na powierzchni aluminium i stopów aluminium, który polega na zanurzeniu w kąpieli cynkanującej w postaci roztworu zawierającego co najmniej związek cynku, wodorotlenek alkaliczny, sól żelaza, sól niklu, środki chelatujące do kompleksowania jonów żelaza i inhibitory powłoki cynkowej oraz zgodnie z wynalazkiem ketoiminę o ogólnym wzorze CH<sub>3</sub>COC(R)=C(CH<sub>3</sub>)NHCH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>OH, gdzie R oznacza: wodór lub grupę alkilową zawierającą w łańcuchu od 1 do 20 atomów węgla, podstawioną lub niepodstawioną grupę benzylową, podstawioną lub niepodstawioną grupę alkenylową w ilości 0,1 - 100 g/l korzystnie 1 - 30 g/l. Wynalazek pozwala na znaczne zwiększenie przyczepności powłok metalicznych do powierzchni aluminiowej.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób nakładania galwanicznych powłok metalicznych, zwłaszcza niklowych, na powierzchni aluminium i stopów aluminium, sposób przygotowania powierzchni polegający na jej cynkanowaniu oraz kąpiel do tego sposobu.
Podstawowym problemem przy galwanicznym nakładaniu powłok metalicznych, na przykład niklowych, na powierzchnię aluminium jest zapewnienie dobrej przyczepności warstwy metalu do aluminiowego podłoża. Jednym z podstawowych sposobów jest usunięcie pasywnej warstwy tlenkowej i bezprądowe cynkowanie za pomocą cynkanów metali alkalicznych. W alkalicznych roztworach warstwa tlenkowa jest rozpuszczana, a na powierzchni, w wyniku redukcji chemicznej wytwarza się dobrze przewodząca prąd cienka warstewka cynku chroniąca przed ponownym utlenieniem powierzchni aluminium. Aby zapewnić dobrą przyczepność nakładanych w kolejnym etapie warstw metalicznych, przykładowo niklu, chromu, miedzi czy srebra, warstwa cynku musi być równomierna oraz wykazywać odpowiednią grubość i strukturę.
Znane są różne rozwiązania dotyczące sposobów osadzania powłok cynkowych na aluminium i stopach aluminium obejmujących nakładanie zanurzeniowej powłoki cynkowej, a następnie opcjonalnie powlekane cynkiem podłoże aluminiowe lub ze stopu aluminium przy użyciu bezprądowego lub elektrolitycznego roztworu do powlekania metalu. Znane są także środki do obróbki powłoki zanurzeniowej cynku, zdolne do uzyskania precyzyjnej powłoki zanurzeniowej cynku jako wstępnej obróbki galwanicznej aluminium lub stopu aluminium i utworzenia powłoki galwanicznej o dobrym wyglądzie i wystarczającej sile przylegania.
Aby to osiągnąć najczęściej stosuje się alkaliczne kąpiele cynkanowe z różnymi dodatkami poprawiającymi jakość wytworzonych warstw cynkowych i zwiększających przyczepność kolejnych warstw metalicznych nakładanych galwanicznie. Zazwyczaj obok kationów cynku stosowane są dodatki innych kationów, na przykład żelaza, niklu, miedzi oraz związków kompleksotwórczych, przykładowo cyjanków. Ponadto znanych jest wiele innych dodatków do roztworów cynkanowych, które poprawiają jakość wytwarzanych warstewek cynku.
Z polskiego opisu patentowego PL 152644 znana jest alkaliczna kąpiel do cynkanowania powierzchni aluminium i stopów aluminium, zwłaszcza przed nakładaniem galwanicznych powłok metalowych, zawierająca obok wodorotlenku sodu i kationów cynku także kationy żelaza, miedzi, niklu, kobaltu oraz cytrynian, winian, wersenian, glukonian, laurynian lub cyjanek sodowy samodzielnie lub w mieszaninie, gdzie dodatkową substancją szczególnie korzystnie wpływającą na strukturę wytwarzanej warstwy cynku i wysoką przyczepność warstwy metalicznej, są związki typu alkanolopoliamin.
Z opisu patentowego US 6790265 (publikowany też jako US2004067314A1) znany jest ulepszony wodny alkaliczny roztwór cynkanu zawierający jony wodorotlenkowe, jony cynku, jony niklu i/lub jony kobaltu żelaza, jony miedzi i co najmniej jeden inhibitor zawierający jeden lub więcej atomów azotu, atomów siarki lub oba te atomy pod warunkiem, że atomy azotu nie są obecne w alifatycznej aminie lub hydroksyloaminie.
Z opisu JP2001316831 znana jest kąpiel cynkanowa do obróbki zanurzeniowej zawierająca związek cynku, wodorotlenek alkaliczny, sól żelaza i kwas glukonowy jako środek chelatujący do kompleksowania jonów żelaza. Dzięki zastosowaniu tego środka do obróbki pierwszej powłoki cynkowej w zanurzeniowej w obróbce wstępnej aluminium lub stopu aluminium metodą podwójnego cynkowania uzyskuje się wzrost cynku na warstewce tlenku glinu bez generowanie korozji wżerowej.
W opisie US 2016108254 ujawniono roztwór do nakładania powłoki cynkowej na aluminium lub stop aluminium w metodzie podwójnego cynku. Roztwór cynkanowy do powlekania zanurzeniowego stosowany do pierwszej obróbki zanurzeniowej zawiera co najmniej związek cynku, wodorotlenek alkaliczny, sól żelaza, środek chelatujący do kompleksowania jonów żelaza i inhibitor powłoki cynkowej, który jest co najmniej jednym z grupy składającej się z polimeru drugorzędowej aminy, polimeru trzeciorzędowej aminy i polimeru czwartorzędowej aminy lub zawierającego ją kopolimeru. Roztwór stosowany do drugiej obróbki zanurzeniowej zawiera co najmniej związek cynku, wodorotlenek alkaliczny, sól żelaza, środek chelatujący środek kompleksujący jony żelaza i inhibitor powłoki zanurzeniowej cynku, który jest co najmniej jednym z grupy obejmującej aminy pierwszorzędowe i drugorzędowe oraz aminę trzeciorzędową.
Istota sposobu cynkanowania powierzchni aluminium i stopów aluminium, zwłaszcza przed nakładaniem galwanicznych powłok metalowych, za pomocą roztworów zawierających co najmniej związek cynku, wodorotlenek alkaliczny, sól żelaza, sól niklu, środki chelatujące do kompleksowania jonów żelaza i inhibitory powłoki cynkowej polega na tym, że roztwór cynkanujący zawiera także ketoiminę o ogólnym wzorze, gdzie R oznacza: wodór lub grupę alkilową zawierającą w łańcuchu od 1 do 20 atomów węgla, podstawioną lub niepodstawioną grupę benzylową, podstawioną lub niepodstawioną grupę alkenylową w ilości 0,1-100 g/l, korzystnie 1-30 g/l.
Nieoczekiwanie okazało się, że bardzo dobre efekty uzyskano stosując jako środek chelatujący i inhibitor powłoki cynkowej, związki ketoiminowe o ogólnym wzorze gdzie R oznacza: wodór lub grupę alkilową zawierającą w łańcuchu od 1 do 20 atomów węgla, podstawioną lub niepodstawioną grupę benzylową, podstawioną lub niepodstawioną grupę alkenylową.
Związki ketoiminowe są alkaliczne i wykazują bardzo dobrą rozpuszczalność w wodzie oraz w roztworach cynkanów. Mogą stanowić dodatek do kąpieli cynkanującej zarówno w pierwszym jak i drugim etapie obróbki zanurzeniowej.
Związki ketoiminowe, w których R stanowi podstawnik organiczny są związkami nowymi.
Przyczepność powłok metalicznych naniesionych na podłoże aluminiowe po jego cynkanowaniu sposobem według wynalazku jest znacznie wyższa niż przedstawionym poniżej znanym sposobem.
Przyczepność powłok do podłoża aluminiowego zbadano metodą Micro Scratch Testerem do badania warstw i powłok za pomocą testu zarysowania. Uzyskano całkowite zerwanie powłoki od podłoża przy sile zrywania 14401,16 mN przy znanym rozwiązaniu, natomiast po zastosowaniu wynalazku zerwanie powłoki nastąpiło nawet przy sile zrywania 16784,75 mN.
Wynalazek ilustrują poniższe przykłady.
Przykład I (porównawczy)
Przykład prezentuje tradycyjny cykl technologiczny obróbki galwanicznej detali aluminiowych przeznaczonych do nakładania powłoki nikiel-cyna metodą zanurzeniową. Proces odbywa się z sekwencyjnie powtarzającymi się operacjami: odtłuszczanie chemiczne, trawienie, dekapowanie, cynkowanie chemiczne, dekapowanie, cynkowanie chemiczne, niklowanie elektrolityczne, cynowanie, pomiędzy poszczególnymi operacjami następują płukania. W procesie galwanicznym stosowano komponenty produkcji Galkor.
Poniżej zaprezentowano szczegółowe warunki prowadzenia procesu:
I. Odtłuszczanie chemiczne
Detale aluminiowe, które mają zostać pokryte warstwą niklu a następnie cyną poddaje się odtłuszczaniu chemicznemu alkalicznemu w sposób zanurzeniowy w kąpieli, w skład której wchodzi: 30 g/l węglanu sodu z dodatkiem komponentu SIV C.2021 w ilości 2% obj. Proces prowadzi w temperaturze 50°C i w czasie zanurzenia 5 minut.
II. Trawienie
W dalszej kolejności detale poddaje kąpieli trawiącej o następującym składzie: 40 g/l wodorotlenku sodu. Operacja ta ma na celu usunąć z powierzchni detali substancje niemetaliczne oraz przygotować powierzchnie do dalszej obróbki. Proces prowadzono w temperaturze 40°C i w czasie zanurzenia 1 minuty.
III. Dekapowanie
W dalszej kolejności detale poddaje się dekapowaniu, które ma na celu usunięcie pozostałych alkaliów po procesie trawienia oraz zaktywowanie powierzchni aluminium przed kolejnymi procesami. Operację przeprowadza się w kąpieli, którą stanowił wodny roztwór 1:1 kwasu azotowego 65% w czasie 5 min., w temperaturze pokojowej.
IV. Cynkowanie chemiczne
W kolejnym kroku detale poddaje się cynkowaniu chemicznemu, polega ono na wytworzeniu na powierzchni aluminium cienkiego filmu cynkowego, który umożliwia dalsze nakładanie kolejnych powłok. Proces prowadzono w sposób zanurzeniowy w kąpieli wodnej z dodatkiem komponentu zawierającego co najmniej wodorotlenek sodu, związek cynku, sól żelaza i niklu, środek kompleksujący w postaci soli winianu (GALKOR B-Zn GAL 350-001) w ilości 30% obj., w temperaturze otoczenia, w czasie od 0,5 do 1 minuty.
V. Dekapowanie
W dalszej kolejności detale poddaje się ponownemu dekapowaniu, które ma na celu usunięcie nałożonej powłoki cynkowej a wraz z nią wszelkich możliwych zanieczyszczeń z powierzchni aluminium. Operację przeprowadza się w kąpieli, którą stanowił wodny roztwór 1:1 kwasu azotowego 65% w czasie 1-2 min, w temperaturze pokojowej.
VI. Cynkowanie chemiczne
W kolejnym kroku detale poddaje się ponownemu cynkowaniu chemicznemu, polega ono na wytworzeniu na powierzchni aluminium cienkiego filmu cynkowego, który umożliwia dalsze nakładanie kolejnych powłok. Proces prowadzono w sposób zanurzeniowy w kąpieli z dodatkiem komponentu GALKOR B-Zn GAL 350-001 w ilości 30% obj., w temperaturze otoczenia, w czasie od 0,5 do 1 minuty.
VII. Niklowanie elektrolityczne
Niklowanie elektrolityczne przeprowadza się w sposób zanurzeniowy w elektrolicie wodnym z mieszanym powietrzem zawierającym: 280 g/l siarczanu niklu, 70 g/l chlorku niklu i 40 g/l kwasu borowego oraz komponenty organiczne, a mianowicie NIKIEL T GAL 001-777 0.2 ml/l, NIKIEL GAL 001-100 6 ml/l, NIKIEL L GAL 001-300 2 ml/l, GAL 035 24ml/l, NIKIEL 001-999 0,5 ml/l. Proces prowadzono przy gęstości prądu 4,5 A/dm2 w czasie 30 minut. Kąpiel utrzymywano w temperaturze 55°C, przy pH 4,5. ‘
VIII. Cynowanie
Następnie poniklowane detale poddaje się procesowi cynowania w kąpieli wodnej, w której skład wchodzi siarczan cyny II 30 g/l, cyna (metal) 15 g/l, kwas siarkowy stężony czysty 180 g/l oraz dodatki organiczne : TIN GAL 500-100 (nośnik) 40 ml/l oraz TIN GAL 500-101 (wybłyszczacz) 1 ml/l . Proces prowadzono przy gęstości prądu 0,5-1 A/dm2 w czasie 30 minut. Kąpiel utrzymywano w temperaturze 25°C.
IX. Suszenie
Wówczas detale zostały wysuszone w temperaturze 75°C, w czasie 10 min.
Pomiędzy poszczególnymi operacjami procesowymi stosuje się płukanie, zazwyczaj 10 sekund - 2 minut w wodzie o temperaturze otoczenia.
Detal przygotowany w powyższy sposób poddano badaniu grubości powłoki cynkowej metodą fluorescencji rentgenowskiej. Średnia grubość warstwy niklowej wyniosła 6-12 μm, natomiast warstwy cynowej 12-30 μm. Następnie zbadano przyczepność powłok do podłoża aluminiowego metodą Micro Scratch Testerem do badania warstw i powłok za pomocą testu zarysowania. Uzyskano całkowite zerwanie powłoki od podłoża przy sile zrywania 14401,16 mN.
Przykład II
Operację odtłuszczania chemicznego wykonano w analogiczny sposób jak w przykładzie I, następnie detale płucze się w wannie wypełnionej wodą w temperaturze otoczenia. Operacja ma na celu usunąć znaczne ilości alkaliów, które pozostają na powierzchni detali. Proces prowadzi się zwykle w czasie 20 sekund.
W dalszej kolejności detale poddaje się kąpieli trawiącej (nie zawierającej w swoim składzie kwasu azotowego) o następującym składzie: 20 ml/l kwasu siarkowego stężonego czystego oraz 60 ml/ CIRCUPOSIT ETCH 3330. Operacja ta ma na celu usunąć z powierzchni detali substancje niemetaliczne oraz przygotować powierzchnie do dalszej obróbki. Proces prowadzono w temperaturze 25°C i w czasie zanurzenia 2-3 minuty.
Następnie detale poddaje się płukaniu. Proces ma na celu usunąć pozostałości kąpieli trawiącej z powierzchni aluminium. W kolejnym kroku detale poddaje się cynkowaniu chemicznemu, które polega na wytworzeniu na powierzchni aluminium cienkiego filmu cynkowego, który umożliwia dalsze nakładanie kolejnych powłok. W standardowej technologii proces ten wykonuje się podwójnie, czyli nakłada się podkład z cynku, następnie się go usuwa i ponownie nakłada się warstwę cynku. Dzięki takiemu zabiegowi warstwa staje się bardziej drobnokrystaliczna i tym samym wykazuje lepszą przyczepność, co stanowi lepsze podłoże adhezyjne dla kolejnych warstw. W tym przykładzie proces jednak został zmodyfikowany i cynk bezprądowo nałożono jeden raz z kąpieli, którą stanowił wodny roztwór 30% obj. GALKOR B-Zn GAL 350-001 z dodatkiem ketoiminy o wzorze ogólnym w którym R stanowi wodór, w ilości 30 g/l.
Proces prowadzono w sposób zanurzeniowy w temperaturze otoczenia, w czasie od 0.5 do 1 minuty.
Kolejno detale poddaje się płukaniu, niklowaniu, płukaniu, cynowaniu, płukaniu i suszeniu analogicznie jak w przykładzie I.
Detal przygotowany w powyższy sposób poddano badaniu grubości powłoki cynkowej metodą fluorescencji rentgenowskiej. Średnia grubość warstwy niklowej wyniosła 6-12 μm, natomiast warstwy cynowej 12-30 μm. Następnie zbadano przyczepność powłok do podłoża aluminiowego Micro Scratch Testerem do badania warstw i powłok za pomocą testu zarysowania. Uzyskano całkowite zerwanie powłoki od podłoża przy sile zrywania 16784,75 mN. Dodatkowo w trakcie badania nie było słychać
PL 244119 Β1 sygnałów akustycznych oraz próba wykazywała lepszy poślizg, co świadczy o lepszej przyczepności w stosunku do próby odniesienia.
Przykład III
Proces przeprowadzono analogiczniejak w przykładzie II, stosując ketoiminę o ogólnym wzorze, gdzie R stanowi grupa allilowa, w ilości 5 g/l. Badania wykazały średnie grubości powłok metalicznych podobnie jak w przykładzie II. Micro Scratch Test wykazał całkowite zerwanie powłoki od podłoża przy sile zrywania 16124,55 mN.
Claims (1)
1. Sposób cynkanowania powierzchni aluminium i stopów aluminium, zwłaszcza przed nakładaniem galwanicznych powłok metalowych, za pomocą roztworów zawierających co najmniej związek cynku, wodorotlenek alkaliczny, sól żelaza, sól niklu, środki chelatujące do kompleksowania jonów żelaza i inhibitory powłoki cynkowej znamienny tym, że roztwór cynkanujący zawiera także ketoiminę o ogólnym wzorze, gdzie R oznacza: wodór lub grupę alkilową zawierającą w łańcuchu od 1 do 20 atomów węgla, podstawioną lub niepodstawioną grupę benzylową, podstawioną lub niepodstawioną grupę alkenylową w ilości 0,1-100 g/l, korzystnie 1-30 g/l.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL437007A PL244119B1 (pl) | 2021-02-16 | 2021-02-16 | Sposób galwanicznego nakładania powłok metalicznych na powierzchni aluminium i stopów aluminium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL437007A PL244119B1 (pl) | 2021-02-16 | 2021-02-16 | Sposób galwanicznego nakładania powłok metalicznych na powierzchni aluminium i stopów aluminium |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL437007A1 PL437007A1 (pl) | 2022-08-22 |
| PL244119B1 true PL244119B1 (pl) | 2023-12-04 |
Family
ID=83723842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL437007A PL244119B1 (pl) | 2021-02-16 | 2021-02-16 | Sposób galwanicznego nakładania powłok metalicznych na powierzchni aluminium i stopów aluminium |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL244119B1 (pl) |
-
2021
- 2021-02-16 PL PL437007A patent/PL244119B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL437007A1 (pl) | 2022-08-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100476025C (zh) | 碱性锌酸盐水溶液及将锌酸盐涂料沉积到铝或铝合金基底上的方法 | |
| US7704366B2 (en) | Pretreatment of magnesium substrates for electroplating | |
| TWI306908B (en) | Aqueous acidic immersion plating solutions and methods for plating on aluminum and aluminum alloys | |
| US20130143071A1 (en) | Process for the electroless copper plating of metallic substrates | |
| JPS5932553B2 (ja) | アルミニウム上に剥離可能な銅被覆を形成する方法 | |
| US5234574A (en) | Process for direct zinc electroplating of aluminum strip | |
| US6555170B2 (en) | Pre-plate treating system | |
| US4904354A (en) | Akaline cyanide-free Cu-Zu strike baths and electrodepositing processes for the use thereof | |
| MX2014002884A (es) | Galvanizado del aluminio. | |
| US4670312A (en) | Method for preparing aluminum for plating | |
| US20130209698A1 (en) | Process for Electroless Deposition of Metals Using Highly Alkaline Plating Bath | |
| ZA200210269B (en) | Improvement in the production of a zinc-aluminum alloy coating by immersion into molten metal baths. | |
| US5194139A (en) | Pretreating solution for silver plating and silver plating treating process using the solution | |
| PL244119B1 (pl) | Sposób galwanicznego nakładania powłok metalicznych na powierzchni aluminium i stopów aluminium | |
| US20160108254A1 (en) | Zinc immersion coating solutions, double-zincate method, method of forming a metal plating film, and semiconductor device | |
| JP3673445B2 (ja) | 亜鉛置換処理液 | |
| EP0030305A1 (en) | Chemical pretreatment for method for the electrolytical metal coating of magnesium articles | |
| JPH0688292A (ja) | アルミニウム及びアルミニウム合金の表面処理法 | |
| US3667991A (en) | Processes for nickel plating metals | |
| US2966448A (en) | Methods of electroplating aluminum and alloys thereof | |
| TWI448590B (zh) | 用於鋅與鋅合金鑄模構件之新穎無氰化物電鍍方法 | |
| JP2005520048A (ja) | 非シアン化合物を用いた亜鉛物体及び亜鉛合金物体への銅メッキ方法 | |
| JPS6024381A (ja) | 化成処理性の優れた片面めつき鋼板及びその製造法 | |
| JP3422595B2 (ja) | アルミニウム合金用亜鉛置換処理浴 | |
| JP3526947B2 (ja) | アルカリ性亜鉛めっき |