鋅合金電鍍及退鍍工藝

1、鋅合金電鍍及退鍍工藝鋅合金前處理的一般工序，包括研磨/拋光、除油、超聲波除蠟等。介紹了常見的鋅合金 電鍍銅-鎳-鉻及鍍金的工藝，以及某公司在鋅合金件上電鍍仿金、鉻、古銅、黃古銅、紅古銅、珍珠鎳等工藝的流程及鍍液配方。給出了鋅合金上銅、鎳、鉻鍍層的退除方法。1 前言鋅鋁壓鑄件是一種以鋅為主要成分的壓鑄零件。這種零件表面有一層很致密的表層，里面則是疏散多孔結構，又是活潑的兩性金屬。所以，只有采用適當?shù)那疤幚矸椒ê碗婂児に?，才能確保鋅合金上的電鍍層有良好的附著力，達到合格品的要求。2 電鍍用鋅合金材料1電鍍常用的鋅合金材料為ZA4- 1,其主要成分為：鋁 3.5%4.5%,銅0.75%1.25%，鎂

2、0.03%0.08%,余量為鋅，雜質總和w 0.2%。而925牌號的鋅合金含銅量高，也易于電鍍。通常，鋅合金的密度為6.46.5g/cm3 ,若密度6.4g/cm3，電鍍后易發(fā)生起泡和麻點?？傊?，選材時務必嚴格把關。另外，壓鑄時模具必須設計合理， 避免給電鍍帶來難以克服的缺陷（如麻點）。3鍍前處理3.1研磨、拋光切勿破壞致密表層，若暴露出內層多孔疏松結構，則無法獲得結合力良好的鍍層。3.2除油鋅合金對酸、堿敏感，選擇去油劑時應有所要求。常用E88鋅合金電解除油粉或 SS浸洗除油粉（安美特公司產品）。3.3超聲波除蠟高檔產品常選用“開寧”公司的鋅合金除蠟水。3.4陰極電解除油自配的除油劑必須加入

3、適量的金屬配位劑，防止金屬沉積到零件表面，從而避免發(fā)花。陰極電解除油時要采用循環(huán)過濾。3.5工藝流程化學除油一超聲波除油一電解除油一浸蝕活化（硫酸510mL/L+氫氟酸1020mL/L, pH控制在0.51.5 ,視工件外形復雜性而定；室溫，1030s至剛開始全面反應產生氣泡后立即取出零件，然后徹底清洗干凈）。3.6熱濃硫酸除蠟除油為減少工序和時間，在投資少、見效快，操作方便、穩(wěn)定的條件下，鋅鑄件經磨拋光后（零件必須干燥!）采用濃硫酸加熱脫水除油；而鋅合金鑄件在熱的濃硫酸中除油快，又不會受腐蝕。熱濃硫酸除蠟除油配方及其操作 條件為：8090 C, 35min。4某電鍍公司鋅合金汽配件電鍍工藝流

4、程鋅合金電鍍半自動線上的前處理部分（保證工件表面清潔）分為上掛、除蠟、陰陽極電解除油、水洗等9個工序，電鍍部分包括弱浸蝕、水洗、預浸、堿銅、焦銅、酸銅、水洗、半亮鎳、亮鎳、鎳封、珍珠鎳、鍍鉻、回收 等37個工序，電鍍后處理部分為還原去Cr（VI）、水洗、熱水洗、下掛和烘干這5個工序。5鋅合金電鍍銅-鎳-鉻的工藝流程超聲波除蠟一熱水洗（75 C ）化學除油一熱水洗一三級逆流清洗一陰極電解除油一熱水洗一三級逆流清洗酸浸蝕（體積分數(shù)為2%的硫酸+體積分數(shù)為2%勺氫氟酸，室溫，析出氣泡后停留2s）三級逆流清洗一預浸（氰化鈉50g/L，室溫,10s）氰化鍍銅（氰化亞銅30g/L、氰化鈉45g/L、酒石酸

5、鉀鈉 20g/L , 50C, 3min, Jk=1.0 A/dm2）回收一三級逆流清洗一酸活化（體積分數(shù)為10%的硫酸，室溫，0.5min;下同）一三級逆流清洗一焦磷酸鹽鍍銅（焦磷酸銅65g/L、焦磷酸鉀 300g/L、氨水3mL/L、光亮劑適量，56C, 15min , Jk=2A/dm2, pH=8.8）回 收一三級逆流清洗一酸活化一三級逆流清洗一硫酸鹽鍍銅（硫酸銅200g/L、硫酸60g/L、氯離子60mg/L、光亮劑適量，23 C, 15min , Jk=3.5A/dm2）回收一三級逆流清洗一酸活化一三級逆流清洗一硫酸鹽鍍鎳（硫酸鎳200g/L、氯化鎳60g/L、硼酸50g/L、光亮

6、劑適量，50C, 10min , pH=4.6, Jk=4A/dm2）回收一三級逆流清洗一酸活 化一三級逆流清洗一鍍白鉻 （鉻酸酐230g/L、硫酸2.3g/L、三價鉻3g/L、添加劑2.3g/L , 45C, 1min, Jk=20A /dm2）回收一三級逆流清洗一六價鉻還原（亞硫酸氫鈉30g/L，室溫，1min）三級逆流清洗一超聲波洗凈一三級逆流清洗一酸中和（分數(shù)為5%勺硫酸，室溫，0.2min）三級逆流清洗一熱純水洗 （70 C, 1min）烘干（100 C, 25mi n）下架一檢驗一包裝一入庫。6 鋅壓鑄潔具件鍍金工藝流程（清洗工序略）研磨后拋光一溶劑（汽油）去油一晾干一除油（磷酸三

7、鈉30g/L、“ 999”清洗劑10mL/L）活化（硫酸10mL/L、 氫氟酸10mL/L）預鍍氰銅10min氰化亞銅60g/L，游離氰化鈉與亞銅離子的質量比為 （0.350.45） : 1, Jk=0.7 51.2A/dm2焦磷酸鍍銅焦磷酸銅60g/L ,焦磷酸鉀260g/L ,磷酸氫二鈉50g/L ,溫度4555 C （4852 C最佳）， 時間 40min, Jk=0.550.65A/dm2(0.60A/dm2 最佳);復雜件宜 0.50A/dm2 電鍍 1h活化(硫酸 10mL/L, pH為 3 左右)一亮鎳(10min)鍍金(氰化金鉀8g/L，檸檬酸鉀100g/L，酒石酸銻鉀 0.7

8、0g/L , Jk=0.3A/dm2 , 1min)。7鋅合金壓鑄件鍍銅工藝流程7.1前處理(1) 磨拋時不允許將壓鑄件致密表層拋磨盡；(2) 盡可能做到即拋即電鍍，擱置時間不要超過12h，否則鍍前必須“拉白粉”；(3) 不得碰撞、碰傷零件表面。(1) 化學除油：碳酸鈉 15g/L，磷酸三鈉15g/L，焦磷酸鈉8g/L , 888金屬凈洗劑5mL/L;3080 C;1min。(2) 電解除油：碳酸鈉 15g/L，磷酸三鈉15g/L(每日添加0.625g/L)，焦磷酸鈉8g/L , 888金屬凈洗劑0.5m L/L;3560 C ;Jk=35A/dm2;t(陰極電解)：t(陽極電解)=30s :

9、 (12s)，或先化學浸漬 40s，然后陰極電解除油 2 0s。(3) 除油后工件不允許有油花、黑斑、油灰存在，表面應被水潤濕。硫酸510mL/L,氫氟酸1020mL/L,時間1030s(至剛開始全面反應產生氣泡則立即取出、清洗)。每日工作后加硫酸0.1mL/L、氫氟酸0.035mL/L。包括化學拋光、去除表面黑膜等工藝。7.2電鍍銅工藝經活化酸蝕、清洗后，工件先在10g/L氰化鈉溶液中活化，不經清洗直接入氰化鍍銅槽。氰化鍍銅的鍍液組成及其操作條件為：氰化亞銅35g/L，游離氰化鈉812g/L(亞銅離子與游離氰的質量比為1 : (0.50.6)，碳酸鈉 3060g/L(30g/L 最佳)，焦磷

10、酸鉀 1020g/L;pH=10.5;5060 C (55 C最佳);Jk=34A/dm2; 時間1min(適合鍍焦銅加厚，如用酸銅，預鍍時間必須延長)。焦磷酸銅 70100g/L，焦磷酸鉀 300400g/L，磷酸氫二鈉(開缸用)3040g/L;pH=8.59.2;4050 C ;Jk=0.7 1.2A/dm2;40min(銅層至少7卩m以上)?？刂埔c：(1) 焦磷酸根與二價銅離子的質量比控制在(7.07.5) : 1;(2) 工作結束后，應每日適量加入0.050.10mL/L雙氧水；(3) 鍍液每周化驗2次，及時補加化工原料。8 鋅合金壓鑄件鍍Cu/Ni/Cr裝飾性組合鍍層的注意事項鋅鑄

11、件在預鍍銅后，可按需電鍍其他組合鍍層，如銅、鎳、鉻等。鍍亮鎳時需注意以下事項：(1) 應長期保持鎳缸溫度在 40 C以上；(2) 光亮劑必須以通電量來控制，一般每10A- h補給新配槽用量的 1/4，宜少加、勤加；(3) 嚴格控制pH。pH應經常采用5%硫酸或3%氫氧化鈉溶液加以微調，不可猛調。若一步法套鉻不換掛具，則掛具在每次使用前必須在5g/L焦亞硫酸鈉(pH3)的水溶液中浸漬，或在 700ml/L鹽酸+2mL/L雙氧水的溶液中退除鉻層，并徹底清洗。9某公司各種鋅合金件電鍍工藝9.1各種電鍍工藝流程(1) 花色電鍍：工件一脫油粉熱脫一超聲波去油(用除蠟水、除油粉)一陰極電解除油(用電解除油

12、粉)一二級逆流清洗一硫酸陰極電解活化一三級逆流清洗一氰化鍍銅一回收一三級逆流清洗一活化一三級逆流清洗一酸性鍍銅一回收一三級逆流清洗一活化一光亮鍍鎳一回收一三級逆流清洗一花色電鍍。以下工藝的前處理與工藝(1)花色電鍍前的工序相同。(2) 鍍仿金：工件一仿金(氰銅鹽)一回收一三級逆流清洗一電解鈍化一回收一三級逆流清洗一純水洗一熱純 水洗一烘干一檢驗一噴漆一烘干一檢驗、包裝。(3) 鍍鉻：工件一鍍鉻一二級回收一還原(焦亞硫酸鈉)一二級逆流清洗一三級逆流清洗一純水洗一熱純水洗烘干一檢驗一包裝。(4) 古銅：工件一厚青銅一回收一三級逆流清洗一鍍黑鎳一回收一純水洗一熱純水洗一烘干一拉絲一檢驗一 噴漆一烘干

13、一檢驗、包裝。(5) 黃古銅：工件一厚青銅一回收一三級逆流清洗一鍍黑鎳一回收一純水洗一熱純水洗一烘干一拉絲一檢驗 噴漆時加色漿一烘干一檢驗、包裝。(6) 紅古銅：工件一酸銅一回收一三級逆流清洗一鍍黑鎳一回收一純水洗一熱純水洗一烘干一拉絲一檢驗一 上電泳漆一烘干一檢驗、包裝。(7) 珍珠鎳：工件一鍍珍珠鎳一回收一三級逆流清洗一電解鈍化一回收一三級逆流清洗一純水洗一熱純水洗 烘干一檢驗一噴漆一烘干一檢驗、包裝。(8) 鎳拉絲：工件一鍍鎳一回收一三級逆流清洗一烘干一拉絲(仿不銹鋼)一噴漆一烘干一檢驗一包裝。(9) 珍珠仿金：工件一鍍珍珠鎳一回收一三級逆流清洗一鍍仿金(氰銅鹽)一回收一三級逆流清洗一電

14、解鈍化回收一三級逆流清洗一純水洗一熱純水洗一烘干一檢驗一噴漆一烘干一檢驗、包裝。（10）珍珠拉絲金：工件一鍍珍珠鎳一回收一三級逆流清洗一酸活化一清洗一仿金（氰銅鹽）一回收一三級逆流清洗一電解鈍化一回收一三級逆流清洗一純水洗一熱純水洗一烘干一拉絲一檢驗一噴漆一烘干一檢驗、包裝。9.2各工序具體溶液組成及其操作條件強力脫脂劑 3080g/L，氫氧化鈉 20g/L , 5070 C, 35min。酸洗除油除銹劑 3050mL/L, 工業(yè)硫酸 100150mL/L, 工業(yè)鹽酸 200300mL/L,室溫，2min。除蠟水 3050g/L , 6070C, 13min。脫脂劑 6080g/L , 607

15、0C, 6A/dm2, 35min。工業(yè)鹽酸 500700mL/L,室溫，1min。氰化亞銅 30g/L ,氰化鈉 45g/L，酒石酸鉀鈉 2040g/L，氫氧化鈉 810g/L , 4050C, 2.5A/dm2 , 12min。 硫酸銅 200g/L，硫酸 60g/L，氯離子 60mg/L, 25C, 35A/dm2。硫酸鎳 280g/L，氯化鎳 60g/L，硼酸 55g/L , 55C, pH4.2, 58A/dm2。脫脂劑150g/L，室溫,28min。脫脂劑 3080g/L , 60C, 510min。脫脂劑 50g/L , 60 C, 25A/dm2。78#青銅鹽 100g/L，氯

16、化銨 23g/L , 2050C, 2.53.0V , 12min。電解鈍化粉 70g/L , 2535C，波美度 79 Be, 12mi n。鉻酸酐 180g/L，三價鉻 13g/L，硫酸 0.9g/L , 70145mL/L, 38 C, 710A/dm2。焦亞硫酸鈉30g/L或亞硫酸氫鈉1030g/L，室溫，時間3s。氰化亞銅 2530g/L ,氰化鋅 59g/L ,氰化鈉 1520g/L，氯化銨 35g/L , 3640C, 2.55.0V , 2025min。 硫酸鎳75g/L，硫酸鋅37.5g/L，硫酸鎳銨45g/L，硫氰酸鈉15g/L，室溫，pH5, 0.050.20A/dm2。

17、硫酸鎳450g/L，氯化鎳60g/L，硼酸35g/L，沙劑（按說明書添加），58 C, 8V, pH4.8 , 6min。硫酸5%（體積分數(shù)），室溫，波美度12 Be, 58s。硫酸5%（體積分數(shù)），室溫，12A/dm2, 25min。10 鋅合金件鍍層的退鍍工藝10.1化學法退除鎳、銅鍍層（配方I）特點：室溫下操作黃煙少，鋅合金件基體腐蝕少（操作得當則基體不腐蝕）。退鍍液組成為 V（硫酸）：V（硝酸）：V（退鍍劑）=3 : 1 : 4。其中，退鍍劑為丁炔二醇水溶液，其配制方法如下：熱水中加入丁炔二醇2000g，溶解成25L 丁炔二醇水溶液，攪拌溶解即可，其中丁炔二醇質量濃度為80g/L。配制

18、退鍍液時，先將硫酸倒入容器，在容器外通水冷卻，倒入硝酸，待溫度降低后，滴加退鍍劑（速度要慢，逐滴加入，防止沸騰）。退鍍時間視具體產品鍍層情況而試驗決定，一般為24mi n。鋅合金退鍍后會產生一層黑膜，可采用退除黑膜洗白處理工藝。對于一般產品，除黑膜有以下方法：（1）洗白溶液用燒堿、氰化鈉各30g/L配制，在室溫下退除黑膜。（2）多數(shù)電鍍廠采用防染鹽 S及氰化鈉各7080g/L（鋼鐵件退鎳藥水），在室溫下浸洗，退除黑膜后即可進入 電鍍程序。（3）防染鹽S50g/L+氰化鈉10g/L+硝酸1mL/L,室溫下處理 12min。防染鹽S可吸附零件表面的灰黑色粉膜，使表面呈現(xiàn)純潔的鋅合金;氰化鈉對鋅合金表面起活化作用；微量硝酸可促進防染鹽 S的持續(xù)作用。對于要求高的產品，可拋光精飾一下再進入電鍍程序。10.2化學法退除鎳鍍層和銅鍍層（配方II）退鍍液配方為1L濃硫酸+1.5L藥水+200300mL硝酸。室溫下處理 12min。其中藥水由700g 硫脲溶解于25L水中配制而成。配制退鍍液時，按比例先放藥水，然后緩慢加入硫酸， 最后緩慢加入硝酸（逐滴加入），嚴防沸騰。液面下降、 溶液減少時，應加入預