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铝及铝合金——电镀前表面准备方法

作者:admin 来源:未知 发表时间:2012-08-10
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JB/T 6986-93标准规定了铝及铝合金电镀前一般应进行的表面准备方法,包括清洗、表面调整处理、浸镀、预镀等。适用于铝及铝合金(包括常用铸铝、变形铝合金)的表面准备。不适用于电铸用铝和铝合金模芯的表面准备。

 

引用标准

GB1173 铸造铝合金技术条件

GB3190 铝及铝合金加工产品的化学成份

GB5270 金属基体上的金属覆盖层

 

术语

清洗cleaning 清除工件表面油污或外来物的工艺过程。

表面调整处理conditioning 把工件表面状态转变成适合于以后工序进行成功处理的工艺过程。

 

电镀准备方法的选用

铝件电镀前表面准备工艺过程一般为清洗-表面调整-浸镀-预镀,经过热处理的铝件,清洗前还需采用机械磨光、抛光加工或酸、碱浸蚀以除去热处理氧化膜。

选用表面准备方法时,应注意区别下述情况:

a.铝件的材料牌号(对照GB1173GB3190);

b.铝件的制造方法,例如是铸造或压力加工方法制造等;

C.铝件是否经过热处理。

其它镀前准备方法的选用

根据不同的情况,实际生产中也可采用清洗——表面调整——阳极氧化,或吹砂——清洗——表面调整——出光等镀前准备工艺。除浸锌外,也可浸镀镍、镍锌合金、铁等重金属,在选用这些工艺过程时,电镀后的铝件应按GB5270规定的方法进行试验,电镀层必须符合结合强度良好的要求。

 

清洗和表面调整的处理清洗

清洗工艺由蒸汽除油,有机溶剂清洗,可溶性乳化剂清洗,铝材料清洗剂清洗及相应的水漂洗工序组成。常用的有热碳酸盐-磷酸盐水溶液清洗液。油污严重的铝件开始清洗时可采用弱碱性或弱酸性溶液清洗。

 

表面调整处理的目的

a.除去铝件表面原有的氧化膜;

B.除去表面有害的微量成份。

 

常用的表面调整处理溶液

通常的表面调整处理是在中等温度的氢氧化钠溶液中浸渍后充分的水漂洗,再浸入硝酸-氟化氢铵溶液以除去表面挂灰,然后水漂洗干净。

为了防止氢氧化物和氟化物对环境的污染,也可选用硫酸-过氧化氢溶液代替硝酸-氟化氢铵溶液。热处理铝件的表面调整经过热处理的铝件,要求进行机械加工或磨光的,可用抛光、磨光的方式除去氧化膜,然后进行适当的表面调整处理,不能进行机械加工或磨光的铝件表面应选用酸浸蚀的方法除去氧化膜,常用的酸浸蚀的溶液为热的硫酸-铬酸溶液,也可采用某些行之有效的专利浸蚀液。

 

轧制铝件的表面调整处理

采用工业纯铝如L5L6,防锈铝如LF21等轧制型材准备的铝件,用碳酸盐-磷酸盐溶液清洗后,于室温在硝酸中浸渍能得到满意的效果。

 

铝镁合金的表面调整处理

铝镁合金零件如防锈铝LF2,锻铝LD2LD31等的表面处理调整处理可采用热硫酸浸蚀,本方法对于锻铝等变形铭镁合金和铸造的铝镁合金均较理想,浸蚀时间与合金类型有关,一般铸铝的浸蚀时间较短。

 

含硅铸铝合金件的表面调整

处理含水量硅量较高的铸铝合金,如ZL101ZL101AZL102ZL108ZL109等在硝酸-氢氟酸混合液中进行表面调整处理。该溶液也可用于表面不宜进行磨、抛光加工的热处理后的铸件除去热处理氧化膜。

 

浸镀和预镀

经过清洗和表面调整处理后的铝件表面应浸镀或浸镀并预镀,常采用浸锌、浸锌并预镀铜、浸锌并预镀镍、浸锡并预镀青铜方式进行。某些牌号或经过某些方式热处理之后的铝件,为了得到理想的效果,往往要对上述工艺或槽液稍作修改。

 

浸锌

理想的浸锌层应该是薄而均匀一致,结晶细致且有一定的金属光泽,与基体结合牢固。浸锌层的质量受合金的类型、表面调整处理工艺和浸锌工艺的影响。锌层的沉积量一般为15-50微克/平方厘米,相应的厚度为20-72纳米,理想的沉积量不家宜超过30微克/平方厘米,过多的沉积量易形成海绵状锌层,与基体的结合强度也差。

浸锌分一次浸锌和二次浸锌。浸锌后的铝件,通常在电镀其他金属之前采用适当的工艺在浸锌层上预镀一层铜,也可以在浸锌层上直接电镀银、黄铜、锌或铬。选用的电镀工艺应适合在锌上电镀,并且工件应带电入槽。浸锌溶液一般较浓,工件的带出液将使溶液成份发生变化,故应按化验结果经常补充组份,以保证浸锌层质量。

浸锌溶液的种类较多,而且不同类型的铝件,常常选用不同的浸锌溶液,无论选用何种浸锌溶液,以后的电镀层均应满足GB5270规定的结合强度试验要求。

二次浸锌

第一次浸锌层粗糙多孔、附着不良,可采用二次浸锌。二次浸锌后能得到细致、均匀略具金属光泽的锌层。两次浸锌可在同一槽中进行,也可先在较浓的溶液中,后在较稀的溶液中进行。为了获得理想的锌层,有时甚至要进行多次浸锌。第一层锌在硝酸溶液中退除。第一次浸锌时间为45秒;第二次浸锌时间为30秒。

 

注意事项

浸锌时的挂具不能用铜或铜合金,以防止铜和铝或铝合金接触发生置换,应将挂具上的钢丝、铜或铜合金镀镍后再作浸锌使用,或者选用铝丝或非金属材料作为浸锌挂具。浸锌并预镀铜经清洗,表面调整处理,一次浸锌或二次浸锌后的铝件,可在氰化镀铜溶液中预镀铜,充分水洗后再转入其他电镀溶液中电镀。浸锌并预镀镍经清洗,表面调整处理,一次浸锌或二次浸锌后的铝件,也可在接近中性的镍槽中预镀镍,然后作进一步的电镀。浸锡并预镀青铜在潮湿的腐蚀性环境中,浸锌层易发生横向腐蚀而使电镀层脱落。

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