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關于鋅合金壓鑄件的鍍前處理 |
由于鋅合金壓鑄件是一次性壓鑄成型，生產效率高，加工成本低，尤其適用于公差要求不太嚴格而幾何形狀復雜的零部件，已被廣泛用于代替銅、銅合金和鋼鐵材料制造的受力不太大而形狀復雜的結構件和裝飾件，其表面處理工藝也處于成熟階段。鋅合金壓鑄件是以鋅為主、鋁為輔的合金，其化學穩定性差，因此需要用其它金屬層予以保護，電鍍層便是其中之一。但在鋅合金壓鑄件電鍍前應了解其鋅、鋁含量之比。鋁含量過高，會加速表面層的氧化，造成鍍層結合力下降：鋁含量過低，則影響零件的韌性，在使用過程中易出現斷裂。從電鍍及其使用角度來考慮，合金中的鋁含量在3．5％～4％之間為佳。鋅合金壓鑄件鍍前處理合理與否，是電鍍成敗的關鍵。但在其鍍前處理過程中，往往會將其前處理等同于其它金屬材料的前處理，或者忽視了其中某個工序，而造成大量鍍件返工或報廢。由于鋅合金壓鑄件的特殊性，故返工很難，這就是鋅合金壓鑄件在電鍍過程中廢品率高的原因。
2 鋅合金壓鑄件鍍前處理的注意事項
2.1了解鋅合金壓鑄件的結構特性
鋅合金壓鑄件表面很像蒸饃表面，有一層0．02～0．10 mln厚、光滑致密的金屬層，在其下方則是疏松、多孔的結構。因此在機械拋光時，嚴防拋穿其光滑致密層，避免疏松、多孔的內材暴露，致使鍍層產生起泡、脫皮等不良現象。
2.2掌握鋅合金壓鑄件的化學性能
在壓鑄過程中，工藝因素的影響會造成同一個鋅合金壓鑄零件中產生富鋅和富鋁的部位。強堿優先溶解富鋁相，強酸則優先溶解富鋅相。若除油或浸蝕過程中使用強堿或強酸，在電鍍時則會引起鍍層起泡及脫皮，嚴重影響成品率。為此，鋅合金壓鑄件不宜在強酸或強堿中除油及浸蝕。
2.3滿足鋅合金壓鑄件預鍍層的尺寸要求
鋅合金壓鑄件在鍍前處理完成后，要預鍍打底層。一般是在無NaOH 的氰化鍍銅槽內鍍銅，或者在中性鍍鎳液中鍍鎳。管狀零件應在焦磷酸鹽鍍液中沉積。
鋅合金壓鑄件鍍前處理
其鍍層厚度應不小于6 1，否則極薄的銅層會很快擴散到鋅合金中，形成一層極脆的銅鋅合金，影響鍍層質量。銅層越薄，則銅向鋅合金內擴散的速度越快。
2.4 加速鋅合金壓鑄件鍍前處理與入槽電鍍的銜接速度
鋅合金壓鑄件的鍍前處理，是為了除去零件表面上的油污以及零件在空氣中久留后被氧氣氧化而生成的氧化膜，讓鍍液中的金屬離子直接沉積在純凈的表面上。鍍前處理完成后的零件，應立即入槽電鍍，不允許在大氣中或水槽內久留，以免表面再被氧化或在表面上形成水化物，影響鍍層的結合力。若零件已出現輕度氧化膜或水化物，可在10 g／L的硼酸液中浸一下，然后轉入l0 L的NaCN液中活化，使表面恢復純凈。
3 鋅合金壓鑄件鍍前處理的工藝規范
鋅合金壓鑄件鍍前處理的工藝流程有2種：
(1) 機械拋光一化學除油一電解除油一清洗一浸蝕—清洗一預鍍。
(2) 機械拋光一一步法除油浸蝕—清洗一脫灰色膜—清洗一預鍍。
3.1機械拋光
拋光是利用拋輪和拋光膏對零件表面進行輕微的切削和研磨，以整平零件表面，提高表面光潔度。對于鋅合金壓鑄件而言，拋光時拋輪的線速度一般為20～ 25 m／s。拋輪應勤上油，少上油，且應先用紅色拋光膏，后用白色拋光膏。拋光一般是手工操作，兩手應用力均勻，且不可用力過大，更不可將拋輪的切點停留在某個部位上，以防拋穿鋅合金壓鑄件光滑致密的外表層，進而影響電鍍質量。
3.2 除油
鋅合金壓鑄件的成型靠模具，而模具在壓鑄過程中應定時敷上礦物油等護模劑。零件在壓鑄成型后出膛及運轉過程中，也會沾上微量的油膩。這些油膩在鍍前要處理干凈，否則會影響鍍層與基體的結合力。在鋅合金除油液中，不能圖方便而加入強堿性化工原料，只能在一定條件下使用弱堿性化合物進行除油。為能徹底除油，防止復雜零部件的深凹處有油膩殘留，可用電化學除油來提高深凹處的除油效果，從而彌補化學除油的不足之處。表l列出了幾種適用于鋅合金壓鑄件化學除油和電化學除油的配方及工藝規范。
3.3浸蝕
鋅合金件在除油液內經化學除油及電化學除油后，其表面上的油污已除凈，但仍存在從源頭就產生的輕微氧化膜，而氧化膜會影響鍍層與鋅合金的結合力。雖然強酸能輕易地去除氧化膜，但由于鋅合金的特性而不宜使用，只能使用很稀的弱酸未浸蝕。具體配方如下：
硼酸(化學純) 5 g／L
氫氟酸(化學純) l5 mL／L
根據目測確定浸蝕時間：當零件浸入浸蝕液后，目視零件在液中反應的情況，一旦零件表面上產生微小氣泡，立即將零件取出，清洗后從速進入下一道工序。
3.4一步法除油浸蝕
將鋅合金件放在濃H2SO 中浸漬片刻，取出后立即轉入清洗槽清洗，然后在脫膜液中除掉灰黑色的粉膜，這就是一步法。前面提到，鋅合金是兩性金屬，既溶于強酸，又溶于強堿，但為何能在濃H2SO4中除油呢?眾所周知，在無水條件下，純H2SO4分子無法電離出氫原子與鋅合金發生反應。濃硫酸能用鐵桶來運輸就是這個道理。因此，不允許零件帶有水分進入濃H2SO4中。但是，濃H2SO4具有強烈的氧化、脫水和炭化等特性，故能清除零件表面上的油污及有機雜質，實現除油功能。當零件離開濃H2SO 而轉入清洗槽后，零件表面上殘留的少量濃H2SO 立即電離出H與鋅合金表面發生反應，鋅合金表面上原有的輕度氧化膜就被稀H2SO4浸蝕掉，從而實現了除油、浸蝕一步完成。
一步法除油浸蝕液的組成及工藝規范如下：
濃硫酸 100％
0 室溫
t 2—3 min
3.5 清除灰黑色粉膜
經一步法除油浸蝕的零件表面上有一層被H2SO氧化、炭化后形成的輕微的灰黑色粉膜，應在脫膜液中清除。脫膜液中的防染劑s具有吸附功能，可吸附零件表面上的灰黑色粉膜，使鋅合金表面呈現純潔的鋅合金。脫膜液中的NaCN對鋅合金表面起活化作用，而微量的HNO3可使防染劑持續作用。脫膜液的配方及工藝規范如下：防染鹽S(間硝基苯磺酸鈉) 50 g／L氰化鈉 l0 g／L硝酸 l mL／L室溫， 1—2 min
3．‘{9i鍍
鋅合金在鍍鎳或酸性鍍亮銅之前，應在腐蝕性小、覆蓋能力強的鍍液中沉積一層預鍍層。譬如，在無NaOH 的氰化鍍銅液中沉積一層銅或在中性鍍鎳液中沉積一層鎳。管狀工件應在焦磷酸鹽鍍液中沉積。沉積層的厚度應不小于6 pm，否則當零件轉入酸性很高的鍍槽后，由于零件幾何形狀復雜，在通電瞬間，電流微量進入的部位會產生局部腐蝕，造成電鍍件報廢。預鍍層鍍好之后，可按客戶要求鍍其它金屬層。預鍍銅的鍍液配方及工藝規范如下：
(1) 氰化鍍銅
氰化亞銅 20—30g／L氰化鈉 6～8 g／L酒石酸鉀鈉 35—45 g／L50～60。C0．5～0．8A／dmt 8～9 min
(2) 焦磷酸鹽鍍銅
焦磷酸銅 60—70g／L焦磷酸鉀 280～320g／L檸檬酸銨 20—25g／LpH 8．2～8．830～50。Cl～ 1．5 A／dm
攪拌 陰極移動
由于鍍鎳板單價太高，故不用作預鍍層。
4 結語
鋅合金壓鑄件是一種價廉物美的結構裝飾性材料。但由于鋅合金的特性，其鍍前處理與其它金屬材料的鍍前處理有所不同。在了解其特性之后，應細心并耐心地按特殊的處理方法進行鍍前處理，以保證鍍層質量，從而避免零部件大量返工或報廢。
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| 日期：2022-5-5 〖返回〗 〖收藏〗 點擊數：2114 |
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