專利名稱：鋅合金壓鑄件非氰電鍍工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種鋅合金壓鑄件非氰電鍍新工藝。鋅合金含鋁3～5％，另有1.0～1.7％銅、大約0.04％鎂，其余是鋅。
鋅合金壓鑄件外表灰白，表面有各種缺陷，如夾渣、縮孔等，因此，在未經表面處理的情況下，其使用性和裝飾性均非常差。常見的表面處理方法是電鍍。根據裝飾性、功能性要求的不同，電鍍工藝有一定的區別。如，有外表鍍金、鍍銀、鍍鉻、鍍槍色等之分。但是，無論外表的鍍層如何，鋅合金壓鑄件的預鍍方法是相同的。所謂預鍍，是指與鋅合金直接接觸的鍍層。在預鍍之后的電鍍，根據不同需求將采用不同的方法。
鋅合金壓鑄件常用的電鍍工藝為①鍍前處理-氰化鍍銅預鍍-焦磷酸鍍銅-酸性鍍銅-光亮鍍鎳-鍍金(鍍銀)；②鍍前處理-中性鍍鎳預鍍-焦磷酸鍍銅-酸性鍍銅-光亮鍍鎳-鍍金(鍍銀)。
氰化鍍銅預鍍溶液含氰化亞銅30g/L，氰化鈉33g/L。氰化鍍銅工藝性能穩定、操作簡便，但由于使用了大量氰化物，對電鍍三廢的處理、工藝生產管理均有十分嚴格的要求。又由于近年來，與氰化鍍銅工藝相關的鋅合金壓鑄件表面處理的發展十分迅速，使含氰電鍍帶來的環境污染呈上升趨勢，因此，現有的氰化鍍銅工藝已不能滿足工業發展與環境保護的要求。特別是國家經貿委去年頒布了第32號令，將含氰電鍍納入2003年必須強制淘汰的落后工藝之一。尋找氰化鍍銅的替代工藝已不僅僅是一個技術問題。
中性鎳預鍍主要用于鋅合金壓鑄件的掛鍍工藝，鍍液的主要成分是NiSO4、檸檬酸鈉等，不含氰化物，但鍍鎳層與基體的結合力遠不如氰化鍍銅預鍍的性能，產品合格率低。而且由于中性鍍鎳液對鋅合金壓鑄件的活化能力較差，對其前處理也有更高的要求。中性鍍鎳工藝一般不能用于鋅合金壓鑄件的滾鍍，因此，在工業上的應用范圍不是十分廣泛。另外，中性鍍鎳的溶液成本較高，廢水處理困難，限制了其在工業上的大規模應用。
其他鋅合金壓鑄件預鍍工藝還有化學鍍銅、HEDP鍍銅、銅錫合金電鍍等，均因結合力、成本、廢水處理等問題而未能在工業中獲得實際應用。
由于堿性鍍鋅層的組成與鋅合金壓鑄件具有較好的相容性，而且堿性鍍鋅溶液對鋅合金壓鑄件表面也有較好的活化能力。因此，對鋅合金壓鑄件先采用鋅酸鹽鍍鋅預鍍，隨后再進行微酸性化學鍍鎳。
采用鋅酸鹽鍍鋅預鍍工藝的鋅酸鹽鍍鋅溶液的組成與工藝條件是氧化鋅6～10g/L，氫氧化鈉100～140g/L，光亮劑4～8ml/L；溶液溫度10～40℃；電鍍時陰極電流密度1～3A/dm2，開始陰極電流密度3～7A/dm2(15～30s)；電鍍時間15～25min。
微酸性化學鍍鎳工藝的溶液組成與工藝條件是硫酸鎳10～16g/L，檸檬酸鈉5～9g/L，次亞磷酸鈉14～22g/L，氨水調整到指定的pH值為準，氟化氫銨6～10g/L；pH值為6.5～7.5；溶液溫度為75～85℃；時間20～30min。
實施例一鋅酸鹽鍍鋅預鍍工藝的鋅酸鹽鍍鋅的組成與工藝條件氧化鋅6g/L，氫氧化鈉100g/L，光亮劑4ml/L；溶液溫度10℃；電鍍時陰極電流密度1A/dm2，開始陰極電流密度3A/dm2；電鍍時間15min。
微酸性化學鍍鎳工藝的溶液組成與工藝條件硫酸鎳10g/L，檸檬酸鈉5g/L，次亞磷酸鈉14g/L，氨水調整到指定的pH值為準，氟化氫銨6g/L；pH值為6.5；溶液溫度為75℃；電鍍時間20min。
鋅合金壓鑄件經過上述堿性預鍍鋅、微酸性化學鍍鎳后，再經常規焦磷酸鍍銅20min、酸性鍍銅15min、光亮鍍鎳15min，在馬福爐中隨爐升溫至150℃并保溫30min，冷卻至室溫，鑄件表面有大約1～3個/dm2微小鼓泡，無其他形式缺陷。
實施例二鋅酸鹽鍍鋅預鍍工藝的鋅酸鹽鍍鋅溶液的組成與工藝條件是氧化鋅10g/L，氫氧化鈉140g/L，光亮劑8ml/L；電鍍溫度40℃；電鍍時陰極電流密度3A/dm2，開始陰極電流密度7A/dm2(15～30s)；電鍍時間25min。
微酸性化學鍍鎳工藝的溶液組成與工藝條件是硫酸鎳16g/L，檸檬酸鈉9g/L，次亞磷酸鈉22g/L，氨水調整到指定的pH值為準，氟化氫銨10g/L；pH值為7.5；溶液溫度為85℃；電鍍時間30min。
鋅合金壓鑄件經過上述堿性預鍍鋅、微酸性化學鍍鎳后，再經常規焦磷酸鍍銅20min、酸性鍍銅15min、光亮鍍鎳15min，在馬福爐中隨爐升溫至150℃并保溫30min，冷卻至室溫，鑄件表面有大約1～3個/dm2微小鼓泡，無其他形式缺陷。
實施例三(最佳實施例)鋅酸鹽鍍鋅預鍍工藝的鋅酸鹽鍍鋅溶液的組成與工藝條件是氧化鋅8g/L，氫氧化鈉120g/L，光亮劑6ml/L；溶液溫度25℃；電鍍時陰極電流密度2A/dm2，開始陰極電流密度5A/dm2(20s)；電鍍時間20min。
微酸性化學鍍鎳工藝的溶液組成與工藝條件是硫酸鎳13g/L，檸檬酸鈉7g/L，次亞磷酸鈉18g/L，氨水調整到指定的pH值為準，氟化氫銨8g/L；pH值為7.0；溶液溫度為80℃；電鍍時間25min。
鋅合金壓鑄件經過上述堿性預鍍鋅、微酸性化學鍍鎳后，再經常規焦磷酸鍍銅20min、酸性鍍銅15min、光亮鍍鎳15min，在馬福爐中隨爐升溫至150℃并保溫30min，冷卻至室溫，鑄件表面無任何鼓泡、起皮等缺陷。
實施例四鋅酸鹽鍍鋅預鍍工藝的鋅酸鹽鍍鋅溶液的組成與工藝條件是氧化鋅6g/L，氫氧化鈉100g/L，光亮劑4ml/L；溶液溫度10℃；電鍍時陰極電流密度1A/dm2，開始陰極電流密度3A/dm2；電鍍時間15min。
微酸性化學鍍鎳工藝的溶液組成與工藝條件是硫酸鎳16g/L，檸檬酸鈉9g/L，次亞磷酸鈉22g/L，氨水調整到指定的pH值為準，氟化氫銨10g/L；pH值為7.5；溶液溫度為85℃；電鍍時間30min。
鋅合金壓鑄件經過上述堿性預鍍鋅、微酸性化學鍍鎳后，再經常規焦磷酸鍍銅20min、酸性鍍銅15min、光亮鍍鎳15min，在馬福爐中隨爐升溫至150℃并保溫30min，冷卻至室溫，鑄件表面有大約1～3個/dm2微小鼓泡，無其他形式缺陷。
實施例五鋅酸鹽鍍鋅預鍍工藝的鋅酸鹽鍍鋅溶液的組成與工藝條件是氧化鋅10g/L，氫氧化鈉140g/L，光亮劑8ml/L；電鍍溫度40℃；電鍍時陰極電流密度3A/dm2，開始陰極電流密度7A/dm2；電鍍時間25min。
微酸性化學鍍鎳工藝的溶液組成與工藝條件是硫酸鎳10g/L，檸檬酸鈉5g/L，次亞磷酸鈉14g/L，氨水調整到指定的pH值為準，氟化氫銨6g/L；pH值為6.5；溶液溫度為75℃；時間20min。
鋅合金壓鑄件經過上述堿性預鍍鋅、微酸性化學鍍鎳后，再經常規焦磷酸鍍銅20min、酸性鍍銅15min、光亮鍍鎳15min，在馬福爐中隨爐升溫至150℃并保溫30min，冷卻至室溫，鑄件表面有大約1～3個/dm2微小鼓泡，無其他形式缺陷。
權利要求
1.一種鋅合金壓鑄件非氰電鍍工藝，其特征在于對鋅合金壓鑄件先采用鋅酸鹽鍍鋅預鍍工藝，隨后再進行微酸性化學鍍鎳工藝；鋅酸鹽鍍鋅預鍍工藝的鋅酸鹽鍍鋅溶液的組成與工藝條件是氧化鋅6～10g/L，氫氧化鈉100～140g/L，光亮劑4～8ml/L；溶液溫度10～40℃；電鍍時陰極電流密度1～3A/dm2，開始陰極電流密度3～7A/dm2；電鍍時間15～25min；微酸性化學鍍鎳工藝的溶液組成與工藝條件是硫酸鎳10～16g/L，檸檬酸鈉5～9g/L，次亞磷酸鈉14～22g/L，氨水調整到指定的pH值為準，氟化氫銨6～10g/L；pH值為6.5～7.5；溶液溫度為75～85℃；時間20～30min。
全文摘要
一種鋅合金壓鑄件非氰電鍍工藝，先采用鋅酸鹽鍍鋅預鍍工藝，隨后再進行微酸性化學鍍鎳工藝。其中鋅酸鹽鍍鋅預鍍工藝的鋅酸鹽鍍鋅溶液的組成與工藝條件是氧化鋅6～10g/L，氫氧化鈉100～140g/L，光亮劑4～8ml/L；電鍍溫度10～40℃；電鍍時陰極電流密度1～3A/dm
文檔編號C23C28/02GK1473961SQ03131729
公開日2004年2月11日 申請日期2003年7月24日 優先權日2003年7月24日
發明者何建平, 張永亮 申請人:南京航空航天大學