在
鋁合金產(chǎn)品加工中,最為困難的一個(gè)步驟就是化學(xué)沉鋅了,這個(gè)步驟過(guò)程比較復(fù)雜而且操作過(guò)程中還有非常的小心,應(yīng)為是有關(guān)化學(xué)方面的所以防護(hù)措施也是有必要做的,下面就由我?guī)Т蠹铱聪玛P(guān)于鋁合金產(chǎn)品加
工化學(xué)沉鋅是如何操作的以及相關(guān)要注意的事項(xiàng)。
不論鋁合金電鍍鎳還是化學(xué)鎳,鋁和鍍層之間難以獲得良好的結(jié)合力。為了提高結(jié)合強(qiáng)度,鋁及鋁合金通常采用化學(xué)浸鋅前處理工藝。經(jīng)過(guò)多年驗(yàn)證結(jié)果表明:鋁在電鍍前經(jīng)一次浸鋅處理后,鋁合金電鍍結(jié)合強(qiáng)度為
10.7MPa;經(jīng)二次浸鋅處理后,鋁合金電鍍結(jié)合強(qiáng)度優(yōu)于一次浸鋅處理的,可達(dá)28.5 MPa。因?yàn)殇X工件中含的 硅 在一次浸鋅層中形成夾雜物,導(dǎo)致鋁受到鍍液的腐蝕,是造成一次浸鋅處理后鋁合金電鍍結(jié)合強(qiáng)度較差
的主要原因。
1.一次浸鋅工藝得到的浸鋅層中主要含有鋁、鋅、鐵和硅4 種元素,其中硅是以?shī)A雜物的形式存在于一次浸鋅層中。而二次浸鋅得到的浸鋅層中主要含有鋁、鋅和鐵3 種元素,沒(méi)有硅夾雜物。
2.鋁在電鍍前經(jīng)一次浸鋅處理后,由于浸鋅層中存在硅夾雜物,造成鋁受到鍍液的腐蝕,因此,鋁合金電鍍層之間的結(jié)合強(qiáng)度較差,僅為10.7 MPa。經(jīng)二次浸鋅處理后,鋁合金電鍍層之間的結(jié)合強(qiáng)度優(yōu)于一次浸鋅的
,可達(dá)28.5 MPa。
3.一次浸鋅溶液的配方如下:
氧化鋅(ZnO) 100 g/L
氫氧化鈉(NaOH) 500g/L
三氯化鐵(FeCl3·6H2O) 2 g/L
酒石酸鉀鈉(KNaC4H4O6·4H2O) 10g/L
二次浸鋅溶液的配方如下:
氧化鋅(ZnO) 20 g/L
氫氧化鈉(NaOH) 120 g/L
三氯化鐵(FeCl3·6H2O) 2 g/L
酒石酸鉀鈉(KNaC4H4O6·4H2O)10g/L
硝酸鈉(NaNO3) 1 g/L。
4.鋁合金產(chǎn)品加工的沉鋅一般由市售、自配各占半壁江山,自配的以傳統(tǒng)鋅酸絡(luò)合鹽為基礎(chǔ),再加入鐵、鎳、銅與有機(jī)絡(luò)合劑,即成了四元合金沉鋅液,自配成本相應(yīng)較低些,沉鋅液的維護(hù)與管理需要注意以下幾點(diǎn)
:
(1)沉鋅液溫度
沉鋅最好維持在15~25 ℃之間,過(guò)高由于鋅等金屬置換過(guò)快,得到灰黑疏松、粗糙,甚至海綿狀的置換層,這種鋅置換層結(jié)合力很差。而溫度較低時(shí),沉鋅液反應(yīng)比較溫和,鋅等合金析出量少,鋅等合金置換層均勻
致密,耐蝕性能和基體的結(jié)合力大有提高,所以很多廠家總抱怨夏天鋁件總是起泡,其實(shí)鋁合金電鍍,夏天冷凍機(jī)是不可缺少的設(shè)備。
(2)沉鋅時(shí)間
沉鋅時(shí)間與沉鋅液溫度、濃度成反比(特別是金屬離子的濃度),在沉鋅液溫度15~25℃,濃度20波美度時(shí),沉鋅時(shí)間第一次1 min左右,第二次30 s,過(guò)長(zhǎng)會(huì)變得粗糙多孔,致密性、均勻性降低,影響后續(xù)工序。
(3)嚴(yán)格控制好沉鋅的濃度
特別是堿與鋅的綜合比,一般NaOH與Zn最佳比值為(10~12)∶1。當(dāng)堿與鋅比值過(guò)高時(shí),置換出的鋅合金結(jié)晶細(xì)致,但在鋁合金表面沉積速度緩慢,對(duì)鋁表面溶解速度加快,電鍍后易產(chǎn)生麻點(diǎn);當(dāng)NaOH對(duì)Zn比值過(guò)低時(shí)
,在沉鋅液中浸3~5 s,就會(huì)置換灰黑色的鋅合金,這種置換層粗糙多孔,致密性差,電鍍中途就會(huì)發(fā)現(xiàn)起泡,一般小型電鍍廠沉鋅液是市售的,沒(méi)有分析條件,濃度完全靠波美計(jì)測(cè)定,據(jù)本人經(jīng)驗(yàn)得出,低于15波美度,有的會(huì)出現(xiàn)起泡現(xiàn)象,高于25波美度,應(yīng)縮減沉鋅時(shí)間,當(dāng)然應(yīng)考慮沉鋅液老化程度,比如,鋁在沉鋅液中會(huì)有溶解,隨其鋁溶解量的增加,溶液波美度也隨之上升,所以會(huì)產(chǎn)生誤差,如果帶出量很少的話,應(yīng)及時(shí)更換部分老液,適當(dāng)補(bǔ)充新液。
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