1　前言

　　隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,鋁合金應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大,目前已被廣泛地應(yīng)用在飛機(jī)、汽車、摩托車、儀器儀表及電影機(jī)械工業(yè)上。鋁合金不僅具有優(yōu)良的強(qiáng)度及剛性,而且復(fù)雜幾何形狀零件的壓鑄可一次成型,實(shí)現(xiàn)了無(wú)切削加工,工藝簡(jiǎn)單,生產(chǎn)效率高。我們采用鋁合金壓鑄件先鍍光亮鎳,再鍍一層槍黑色的電鍍工藝,既節(jié)約成本,又能獲得一種高裝飾性表面鍍層更有特色,提高產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)能力。鋁合金電鍍與普通電鍍工藝有一定區(qū)別,由于鋁合金是一種比較活潑的金屬,還原、置換能力強(qiáng),給電鍍工藝帶來(lái)不少困難,一般都采用浸鋅方法來(lái)作預(yù)處理。最近幾年,國(guó)內(nèi)外電鍍科技工作者開(kāi)發(fā)了許多鋁合金電鍍新工藝,在此基礎(chǔ)上,我們研制了新型鋁合金表面前處理液———Ｈ·Ｓ·Ｆ液,鋁合金電鍍工藝更為簡(jiǎn)單,鍍層結(jié)合力大大提高,從而保證鋁合金壓鑄件鍍槍黑色電鍍質(zhì)量。

　　2　鋁合金壓鑄件前處理

　　鋁合金壓鑄件含硅較高,表面常有小氣孔和縫隙存在,為了獲得高裝飾性外觀,需機(jī)械拋光。由于鋁合金的硬度較低,機(jī)械拋光輪要柔軟而有一定彈性,以免機(jī)械拋光時(shí)零件邊角變形。前處理主要有有機(jī)溶劑脫脂、堿蝕、酸蝕,浸Ｈ·Ｓ·Ｆ液等處理。

　　2.1　有機(jī)溶劑脫脂

　　一般采用汽油、三氯乙烯等有機(jī)溶劑脫脂,以溶解礦物和拋光膏,也可用洗滌劑溶液擦洗。

　　2.2　堿蝕

　　為了除去零件表面輕微油脂和Ａｌ2Ｏ3薄膜,在弱堿液中進(jìn)行腐蝕,以暴露鋁合金基體并產(chǎn)生微觀粗糙度。但溶液堿性不宜太強(qiáng),同時(shí)要嚴(yán)格控制堿蝕液的溫度和堿蝕時(shí)間,以免產(chǎn)生過(guò)腐蝕的現(xiàn)象,堿蝕工藝條件如下:

　　Ｎａ2ＣＯ3　　　　　　　　30ｇ/Ｌ

　　Ｎａ3ＰＯ4　　　　　　　　30ｇ/Ｌ

　　添加劑　　　　　　　　　　2～4ｇ/Ｌ

　　ＯＰ-10乳化劑　　　　　　0.5～1ｍＬ/Ｌ

　　溫度　　　　　　　　　　　75～85℃

　　時(shí)間　　　　　　　　　　　30～60ｓ

　　2.3　酸蝕(除灰)

　　鋁合金壓鑄件在熱堿蝕溶液中腐蝕時(shí),由于鋁的化學(xué)溶解和合金元素Ｓｉ的不溶解,在零件表面上會(huì)殘留一層附著的黑色膜,為了徹底除去這層膜,必須在以下混合酸中處理:

　　ＨＮＯ　　　　　　33份

　　ＨＦ　　　　　　　1份

　　水　　　　　　　　少量

　　溫度　　　　　　　室溫

　　時(shí)間　　　　　　　20～40ｓ

　　2.4　浸Ｈ·Ｓ·Ｆ液

　　Ｈ·Ｓ·Ｆ液是浸鋅溶液的改進(jìn),是我們自行研制的專用于鋁件表面預(yù)處理的溶液,所獲得的多元合金層結(jié)構(gòu)緊密,結(jié)晶細(xì)致,孔隙較小,結(jié)合力良好,而且浸Ｈ·Ｓ·Ｆ溶液后可以直接光亮鍍鎳,簡(jiǎn)化了電鍍工序,其工藝規(guī)范如下:

　　Ｈ·Ｓ·Ｆ　　　　　濃縮液500ｍＬ/Ｌ

　　水　　　　　　　　余量

　　溫度　　　　　　　15～30℃

　　時(shí)間　　　　　　　30～40ｓ

　　3　電鍍中間層中間層一般采用普通光亮鍍鎳溶液配方及工藝條件:

　　硫酸鎳(ＮｉＳＯ4·7Ｈ2Ｏ)　　　　　　250ｇ/Ｌ

　　氯化鎳(ＮｉＣｌ2·6Ｈ2Ｏ)　　　　　　60ｇ/Ｌ

　　硼酸(Ｈ3ＢＯ3)　　　　　　　　　　　40ｇ/Ｌ

　　十二烷基硫酸鈉　　　　　　　　　　　0.05～0 1ｇ/Ｌ

　　光亮劑　　　　　　　　　　　　　　　適當(dāng)

　　ｐＨ　　　　　　　　　　　　　　　　4～4 5

　　溫度　　　　　　　　　　　　　　　　52～55℃

　　陰極電流密度　　　　　　　　　　　　2 5～4Ａ/ｄｍ2

　　時(shí)間　　　　　　　　　　　　　　　　12～15分

　　陰極移動(dòng)　　　　　　　　　　　　　　需要

　　電鍍光亮鎳時(shí)最好帶電入槽,用大一倍的電流沖擊鍍1～2分鐘,然后按常規(guī)鍍鎳。

　　4　鋁合金壓鑄件電鍍槍黑色工藝

　　鋁合金壓鑄件毛坯→毛坯檢驗(yàn)→機(jī)械拋光→汽油或三氯乙烯除油→涼干→上夾具→化學(xué)除油及堿腐蝕→溫水清洗→冷水洗→流水中清洗→酸蝕→水洗→流水中清洗→浸Ｈ·Ｓ·Ｆ溶液→水洗→流水清洗→鍍光亮鎳(最好帶電入槽)→水洗→流水中清洗→5%Ｈ2ＳＯ4溶液中活化→水洗→流水中清洗→鍍槍黑色→水洗→流水中清洗→化學(xué)鈍化→水洗→流水中清洗→烘干(5～10分鐘)→下夾具→檢驗(yàn)→浸漆或噴漆。國(guó)內(nèi)槍黑色電鍍工藝大都是錫鎳合金鍍層,也有錫鈷合金鍍層。其鍍液有3種類型:氟化物型、氰化物型、焦磷酸鹽型,從環(huán)保安全考慮,我們選擇焦磷酸鹽型槍黑色電鍍工藝。

　　4.1　鍍液配方及工藝條件

　　ＳｎＣｌ2·2Ｈ2Ｏ　　　　　　13～15ｇ/Ｌ

　　ＮｉＣｌ2·6Ｈ2Ｏ　　　　　　55～60ｇ/Ｌ

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