【鋅合金除油】鋅合金的鍍前處理
【鋅合金除油】鋅合金的鍍前處理
(1)鋅合金的特點 鋅合金壓鑄件具有精度高、加工過程無切割或少切割、密度小、有一定機械強度等優(yōu)點，因而在汽車、日用建筑五金、家用電器等工業(yè)中大量應(yīng)用。鋁合金由于電位較負、容易被腐蝕，因此常用的電鍍層作為防護層或防護裝飾層。一般鋅基合金的成分，除鋅外，主要含有大約4%的鋁、0.04%的鎂以及0.25%以下的銅。
鋅合金壓鑄件的特點如下。
①電極電位很負，屬兩性金屬，在酸性或堿性溶液中均容易發(fā)生化學(xué)溶解。在含有電位較正的金屬的金屬離子的電鍍液中，氫和金屬離子能被鋅置換析出。鋅合金在壓鑄過程中，由于冷卻時溫度不均勻，在壓鑄件表面易產(chǎn)生偏析現(xiàn)象，表面產(chǎn)生富鋁相或富鋅相。強堿使富鋁相先溶解，強酸使富鋅相先溶解，使表面產(chǎn)生針孔、微氣孔等缺陷。表面經(jīng)機械拋光后也易暴露孔隙和缺陷。滯留在孔隙和缺陷處的電解液很難清
②洗干凈，并與鋅發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣，因而在電鍍過程中或電鍍后會出現(xiàn)起泡現(xiàn)象。
可見，在鋅合金壓鑄件的電鍍過程中，鍍前的表面準(zhǔn)備或預(yù)鍍是非常關(guān)鍵的。
（2）鋅合金的鍍前預(yù)處理
①機械整平 為了除去鋅合金壓鑄件出現(xiàn)毛刺飛邊等缺陷，需要進行機械整平，即磨光與拋光。磨光時用力要均勻，不宜用力過大而損傷基體材料表面。
磨光工藝如下：
磨輪轉(zhuǎn)速 1200－1400r/min
磨輪直徑 ≤250mm
金剛砂粒度 200－300目
輔助磨料 黃拋光膏
拋光工藝如下：
拋光輪轉(zhuǎn)速 1400－1800r/min
拋光輪徑 ≤300mm
拋光材料 黃、白拋光膏
光時應(yīng)輕拋輕放，先用黃拋光膏粗拋，再用白拋光膏拋亮，在無拋光膏拋光時易倒光。
②除油 鋅合金為兩性金屬，化學(xué)活性較強，因此不宜用氫氧化鈉除油。操作溫度不宜過高，零件不宜長時間浸泡于除油溶液中。鋅壓鑄件表面的大量油污、拋光膏必須預(yù)清洗。預(yù)清洗可用溶劑除油、乳化除油或化學(xué)除油，拋光后的壓鑄件應(yīng)盡快清洗，不得超過24h，以免拋光膏硬化而難以除去。溶劑除油可用三氫乙烯溶劑浸漬或噴淋。容器上部四周應(yīng)裝有凝裝置，將揮發(fā)的溶劑冷凝回流。化學(xué)除油常用來代替溶劑除油或乳化除油，特別是對于沒有拋光的壓鑄件。
鋅基合金電化學(xué)除油時，其電化學(xué)除油溶液應(yīng)該是弱堿性的，而且要盡量少用氫氧化鈉。因為鋅基合金的導(dǎo)電性能較差，加入微量的氫氧化鈉時，可以提高鍍層的結(jié)合力，減少起泡現(xiàn)象的發(fā)生一般采用陽極除油，因陽極除油過程中鋅基合金基體材料表面生成的暗膜容易在弱酸中除去。鋅基合金的化學(xué)除油及電化學(xué)除油工藝見表2.21
表2.21鋅基合金的化學(xué)除油及電化學(xué)除油工藝
鋅合金除油的，表面有極薄的氧化膜，需要在稀酸中侵蝕。侵蝕液可用1%－2%鹽酸或氫氟酸，或用0.5%－1.0%硫酸。最常用的侵蝕工藝為：
氫氟酸(HF) 15-20ml/L
溫度 室溫
時間 5s
③預(yù)鍍 由于鋅合金的電位較負，在普通電鍍銅溶液中會發(fā)生強烈的轉(zhuǎn)換反應(yīng)，嚴(yán)重影響鍍層結(jié)合力，必須先預(yù)鍍（或閃鍍）。鋅基合金的預(yù)鍍工藝主要有氰化預(yù)鍍銅溶液一般含銅量較低，游離氰化鈉含量較高。為了防止零件深群凹處鋅、鋁與電位較正的銅絡(luò)離子的置換反應(yīng)，一般都采用大電流閃鍍。預(yù)鍍銅應(yīng)有一定的厚度，一般在1um以上，預(yù)度銅層太薄，不足以阻止鍍鎳溶液對鋅合金的侵蝕。
b.中性預(yù)鍍鎳 提高預(yù)鍍鎳溶液的PH值，保持硫酸鎳與檸檬酸鈉的比為1：（1.1-1.3）,可以防止鋅與鎳離子的轉(zhuǎn)換反應(yīng)，提高鍍層的結(jié)合力。檸檬酸鈉含量過低時，鍍件與溶液置換反應(yīng)嚴(yán)重，鍍層與基體金屬的結(jié)合力不好；檸檬酸鈉的含量過高時，電流效率太低，對反應(yīng)不利。
（3）鋅基合金預(yù)處理中的注意事項 鋅合金壓鑄件的電鍍應(yīng)注意以下幾點：
①由于鋅合金化學(xué)活性高，宜用有機溶劑脫脂法除掉大部分的拋光膏，如三氯乙烯等；
②能用強酸、強堿進行除油或侵蝕，即使在預(yù)鍍后最好也不要在強酸強堿的電鍍液中電鍍，防止鍍液滲入基體后清洗不凈而使鍍層起泡脫落；
③電鍍時應(yīng)帶電入槽，并采用沖擊電流以防止鋅與電鍍液中電位較正的金屬離子發(fā)生置換反應(yīng)，影響鍍層的結(jié)合力；
④合金預(yù)鍍銅時，鍍層厚度應(yīng)為6－10um，鍍層越薄，銅向鋅合金的擴散越快，因表面鍍層與鋅合金基體的電位差而引起的電化學(xué)腐蝕也越嚴(yán)重。
⑤鋅壓鑄件表面是一層無孔層，內(nèi)部是疏松多孔的結(jié)構(gòu)，因此，當(dāng)磨光和拋光時，表層不能過度拋磨，否則將露出大量內(nèi)部缺陷，影響鍍層質(zhì)量。
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