锌合金主要由锌组成, 此外, 它还含有约4% 的铝和微量的铜和镁。 锌合金压铸件广泛应用于汽车、建筑五金、家用电器等领域, 通过电镀保护层或装饰保护层。 锌合金压铸件的电镀比其他基材的电镀难度更大。 这是因为锌合金的化学稳定性差, 在酸碱溶液中容易腐蚀, 压铸过程中存在气泡、裂纹、针孔等缺陷。 克服缺陷的方法主要在于空白检测、机械抛光、除油、蚀刻、活化、预电镀等预处理。

 1次空白检查

 电镀前检查空白是保证锌合金压铸件镀层质量的重要步骤。 在成型过程中, 锌合金压铸件表面仍有栅极、闪光、水平线、毛刺和结瘤等缺陷。 这就需要严格检查, 以防止有缺陷的产品进入电镀过程。 消除了难以机械抛光或平整的粗糙部件, 给电镀带来了质量问题, 降低了电镀修复率, 降低了生产成本。

 2机械抛光

 抛光工具应该是柔软的弹性车轮。 由于锌合金铸件质地柔软, 必须使用白色棉布制成的砂轮 (在工作表面卡住碳化硅颗粒) 进行抛光。 当工件被压在砂轮的工作表面时, 可以将磨料颗粒插入砂轮中, 从而削弱磨料颗粒的切割能力, 不改变工件的几何形状, 并使地面变表面更平滑。 它不适合直接抛光与粗砂砂轮, 以避免暴露的底部的工件 (下面是一个多孔和松散的结构), 通过研磨去除致密层, 同时防止软金属粘附在研磨车轮, 以减少地面表面的平滑度。 因此, 砂轮的工作表面需要涂上红色抛光膏, 使无数磨粒被抛光膏覆盖, 磨削性能减弱, 从而获得更光滑的表面。

 工作面对砂轮的压力应小而均匀。 锌合金压铸件表面致密层的质量直接影响电镀质量, 因此在抛光过程中必须加以保护。 如果抛光操作太猛, 不仅会破坏致密层, 还会产生大量的摩擦热和烧焦。 抛光是为了进一步去除抛光过程中残留的小缺陷, 提高基材表面的平整度。 用于抛光的抛光轮应变软, 最好是毛布轮。 抛光轮的转速优于抛光轮, 采用白色抛光膏。 白色抛光膏中的氧化钙和氧化镁颗粒是细圆的, 没有锐利的边缘。它们非常适用于锌合金压铸件等软金属和其他需要高光洁度的软金属的精细抛光。

 抛光时, 工件应轻轻投掷, 所使用的抛光膏应适当, 即频率较低。 如果抛光膏的用量过大, 除浪费外, 还会粘附在工件的凹槽或缝隙上, 造成除油困难。 但是, 抛光膏不应太小, 否则容易在不进行抛光浆料的情况下脱落, 由于局部过热, 导致工件表面出现点蚀, 影响电镀质量。 必要时可将抛光分为两种工艺, 即用红色抛光膏进行粗加工和用白色抛光膏 (或粉末) 进行精细抛光。 需要注意的是, 抛光和抛光不能损坏基材的致密表面, 暴露松散的多孔层, 否则很难获得具有良好结合力的涂层。

 除油

研磨和抛光后, 应尽快用有机溶剂清洗工件。否则, 残留的抛光膏会老化, 很难在很长一段时间内 (超过 2 4小时) 去除。有机溶剂脱脂是皂化油和不可皂苷油的常见溶解过程。这种脱油一般不会腐蚀金属, 但不能完全去除油渍。由于在工件表面的有机溶剂挥发后, 部分油留在金属表面, 因此还需要去除化学或电化学油, 以满足完全去除油渍的要求。

用有机溶剂脱脂后, 工件必须先干燥, 然后才能进入化学或电化学脱脂。否则, 工件表面的油渍将更难去除。这是因为有机溶剂清洗后油渍被稀释, 但大部分油渍仍然粘附在工件表面。如果不挥发, 会污染化学或电化学脱脂溶液, 从而影响工件的脱脂效果。

使用氢氧化钠等强碱性溶液去除油是不合适的, 工作温度不应过高, 工件不应长期浸入除油溶液中。这是因为锌是一种具有较强化学活性和易腐蚀的两性金属。因此, 必须使用弱碱性化学或电化学脱脂溶液, 例如, 如下所示。化学脱脂溶液的配方和工艺条件如下: 磷酸钠 20-30g/l、碳酸钠10-20gl、十二烷基硫酸钠 (或 op 乳化剂) 0.5-0.8g/L, 50-60°c, 1-2分钟。

电化学脱脂溶液的配方和工艺条件如下: 磷酸钠 25g/l、碳酸钠 25g/l、1.5-3.0A/dm2、50-60°c、10秒。通常使用阳极脱脂。这是因为在阳极脱脂过程中在锌合金基板表面形成的薄膜很容易在弱碱中通过电解去除, 但处理时间不应长, 否则会导致工件表面局部溶解过快 (这与合金成分有关)。虽然这种现象在阴极脱脂过程中不会出现, 但溶液中的杂质可能会吸附在工件表面, 海绵状沉积物可能会沉淀, 从而影响涂层的结合力。如果采用阴极脱脂方法, 最好在末端翻转到阳极进行2s 脱脂后去除工件, 以去除表面沉积。

4蚀刻

锌合金压铸件脱脂后, 表面会形成一层氧化膜。这种薄膜不能用强酸溶液处理, 因为强酸会优先溶解富锌相, 导致工件基板表面出现孔, 使残余液体难以清洗, 从而提高质量。涂层起泡和剥落等问题。因此, 有必要使用弱酸性氢氟酸系统的稀释液对其进行去除。

一级公式: 氢氟酸 10-15 mll, 硼酸-3-5 g, 室温, 20-30秒。

公式 2: 氢氟酸 3mll, 硫酸 1mll, 室温, 20 ~ 30。

公式 3: 氢氟酸 2mll, 硝酸 5mll, 室温, 3 ~ 5。

在蚀刻处理过程中, 必须严格控制氢氟酸混合物的浓度和运行时间。蚀刻时间短, 氧化膜不能完全去除。如果时间过长, 基板表面会被过度腐蚀, 导致薄膜和灰分松动。这种悬浮灰难以用水清洗, 严重影响了后续电镀质量。这是锌合金压铸件电镀产率低的重要原因之一。

当工件在蚀刻后涂上灰时, 由草酸 (15gl) 和磺酸水杨酸 (15g/L) 组成的清洁溶液可用于在室温下浸泡约5分钟后去除腐蚀膜的涂层灰, 从而有效地保证了蚀刻质量。

5激活和预电镀

为了进一步提高锌合金压铸电镀层的结合力, 电镀前的预处理应按以下方法进行。如果确定了预电镀的氰化铜, 则应在质量浓度为 3-10g/l 的氰化钠溶液中激活工件, 并直接预电镀铜, 无需清洗。电镀液中铜的质量浓度不应较高, 而游离氰化钠的质量浓度不应较低。同时, 为了防止工件深凹槽中的锌与镀液中具有相对正电位的铜离子发生置换反应, 工件必须在镀液中向下充电, 并以冲击电流镀锡。如果确定预电镀柠檬酸中性镍, 则应在质量浓度为 30-50g l 的柠檬酸溶液中激活工件, 并直接在不清洗的情况下直接预电镀镍。中性镀镍需要提高电镀液的 ph 值, 一般控制在 6.5-7.0, 并将硫酸镍与柠檬酸钠的质量浓度比保持在 1.1: (1.0-1.3), 这可以防止更换反应在锌离子和镍离子之间, 提高镀层的结合力。

结论

预电镀处理对锌合金压铸件的电镀质量有很大影响, 生产中必须重视各工序的关键点。具体而言, 它包括: 检查空白, 机械研磨和抛光不能损坏工件表面的致密层, 油去除或蚀刻强酸和强碱不能进行, 电镀强酸和强碱溶液即使在预电镀后也不合适, 防止电镀液渗入基板, 不干净清洗, 导致镀层起泡脱落。

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