一种压铸锌合金件表面镀层方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及电镀领域，特别涉及一种压铸锌合金件表面镀层方法。
【背景技术】
[0002]由于锌合金价格便宜、熔点低，特别是压铸工艺性能好，已广泛用于制造小五金配件，也可用于制造装饰性的实用金属件。如各种拉链、皮带扣、箱包配件、汽车铭牌和军人的徽章等等。
[0003]锌合金压铸件外表灰白，表面有各种缺陷，如:夹渣、缩孔等，因此，在未经表面处理的情况下，其使用性和装饰性均非常差。常见的表面处理方法是电镀。根据装饰性、功能性要求的不同，电镀工艺有一定的区别。如，有外表镀金、镀银、镀铬、镀枪色等之分。但是，无论外表的镀层如何，锌合金压铸件的预镀方法是相同的。所谓预镀，是指与锌合金直接接触的镀层。在预镀之后的电镀，根据不同需求将采用不同的方法。
[0004]锌合金压铸件常用的电镀工艺为:①镀前处理-氰化镀铜预镀-焦磷酸镀铜-酸性镀铜-光亮镀镍-镀金(镀银)；②镀前处理-中性镀镍预镀-焦磷酸镀铜-酸性镀铜-光亮镀镍-镀金(镀银)。
[0005]氰化镀铜预镀溶液含氰化亚铜30g/L，氰化钠33g/L。氰化镀铜工艺性能稳定、操作简便，但由于使用了大量氰化物，对电镀三废的处理、工艺生产管理均有十分严格的要求。又由于近年来，与氰化镀铜工艺相关的锌合金压铸件表面处理的发展十分迅速，使含氰电镀带来的环境污染呈上升趋势，因此，现有的氰化镀铜工艺已不能满足工业发展与环境保护的要求。特别是国家经贸委去年颁布了第32号令，将含氰电镀纳入2003年必须强制淘汰的落后工艺之一。寻找氰化镀铜的替代工艺已不仅仅是一个技术问题。
[0006]中性镍预镀主要用于锌合金压铸件的挂镀工艺，镀液的主要成分是NiS04、柠檬酸钠等，不含氰化物，但镀镍层与基体的结合力远不如氰化镀铜预镀的性能，产品合格率低。而且由于中性镀镍液对锌合金压铸件的活化能力较差，对其前处理也有更高的要求。中性镀镍工艺一般不能用于锌合金压铸件的滚镀，因此，在工业上的应用范围不是十分广泛。另夕卜，中性镀镍的溶液成本较高，废水处理困难，限制了其在工业上的大规模应用。
[0007]其他锌合金压铸件预镀工艺还有化学镀铜、HEDP镀铜、铜锡合金电镀等，均因结合力、成本、废水处理等问题而未能在工业中获得实际应用。
【发明内容】
[0008]针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种压铸锌合金件表面镀层方法，采用该方法镀覆的基材与镀层间的结合力高，镀层耐蚀性高，镀件表面平整美观的环保镀覆工艺。
[0009]为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
[0010]一种压铸锌合金件表面镀层方法，该方法包括如下步骤:
[0011](I)镀前处理:包括压铸锌合金件表面除油除脂、酸洗除锈、活化处理过程以提高镀层的结合力；其中表面除油除脂为采用丙酮超声波除油及碱洗除脂工艺，碱洗除脂的溶液成分及工艺为:NaOH 16-18g/L，Na2CO3.1H2O 14-18g/L,Na3P04.12H20 18_20g/L，十二烷基硫酸钠0.6-0.8g/L，温度:60-64°C，时间:6_10min;采用酸洗溶液进行酸洗，酸洗溶液的成分和工艺为CH3COOH 130-150g/L，NaN0330-40g/L，温度温室温，处理时间为2-3分钟;采用活化溶液进行活化，活化溶液的成分和工艺为:HF(40% )400-420mL/L，温度为室温，时间为5-7分钟；
[0012](2)无氰预镀铜:其中镀液成分为焦磷酸铜100-120g/L;焦磷酸钠40-50g/L，柠檬酸三钠280-300g/L，酒石酸钾钠26-30g/L，HEDP30-50g/L，乙二胺260_280g/L ； 二氟化氢铵2-3g/L;氟化钠2-3g/L，氟化锂6-8g/L;氨水调节pH值8.5_9.5，电镀工艺为阴极电流密度:初始电流密度2_7A/dm2，时间6-8min ；工作电流密度1.5-2.5A/dm2，时间10_12min ；
[0013](3)化学镀镍:在预镀铜的锌合金压铸件表面进行化学镀镍，镀液成分及工艺为NiSO4.6H20 30-40g/L,C6H8O7.H2O 2_4g/L，乳酸3_5g/L，丙酸0.5-1.5g/L，HF(40% ) 16-20mL/L, NH4HF214-16g/L, NaH2PO2.H2O 14_16g/L，NH3.H2O 20_22mL/L，硫脲2_4mg/L，pH值4.5-5.5;温度88-92°C ；时间 45-55分钟；
[0014]⑷钝化、封孔:溶液配制及操作条件如下:Cr033.5-4.5g/L，K2Cr207 80_90g/L;温度90-94°C;时间 12-16min。
[0015]本发明的方法适合2#、3#、5#和7#锌合金压铸产品的表面镀镍处理。
[0016]本发明具有如下有益效果:
[0017]I)本发明首先在大量正交试验的基础上，确定了无氰预镀铜的预镀液的成分，并结合无氰预镀铜的特点，调整了化学镀镍镀液的成分，使得采用本发明的镀液制备的镀覆层具有结合力强的金属涂层，镀膜厚度均匀，耐蚀性高。金属涂层具有良好的导静电、耐摩擦、导热和防电磁干扰能力，避免了氰化镀铜打底造成环境被严重污染的后果，是一种环保产品;本发明中使用的原料，价格便宜，生产成本低廉，经济效益明显提高。
[0018]2)特别针对拉链的使用要求对无氰预镀铜和化学镀镍的镀液成分进行了优化调整，上述两种镀液组分为根据镀覆需要而选择的功能性组分，两种镀液中缺少其中任何一种组分将导致镀覆效果劣化，而再添加其它组分将导致成本增高，且没有明显改善效果，甚至效果变差。在确定了的组分的基础上，进而确定了各组分的含量，试验证明，只有当各组分的含量处于上述方案限定的范围内时，才能获得附着力腔、耐蚀性高、外观美观的镀层，任何一种组分偏离上述范围，均将导致镀覆结果的劣化，因此，可以认为上述方案限定的组分范围内各功能组分达到了协同作用效果。并且只有当两种镀液联合使用时，效果才更加显著。
【具体实施方式】
[0019]实施例一
[0020]一种压铸锌合金件表面镀层方法，该方法包括如下步骤:
[0021](I)镀前处理:包括压铸锌合金件表面除油除脂、酸洗除锈、活化处理过程以提高镀层的结合力；其中表面除油除脂为采用丙酮超声波除油及碱洗除脂工艺，碱洗除脂的溶液成分及工艺为:NaOH 16g/L，Na2CO3.1H2O 18g/L,Na3PO4.12H20 18g/L，十二烷基硫酸钠0.8g/L，温度:60°C，时间:10min;采用酸洗溶液进行酸洗，酸洗溶液的成分和工艺为CH3COOH 130g/L，NaN0340g/L，温度温室温，处理时间为2分钟;采用活化溶液进行活化，活化溶液的成分和工艺为:HF( 40 % ) 420mL/L，温度为室温，时间为5分钟；
[0022](2)无氰预镀铜:其中镀液成分为焦磷酸铜100g/L;焦磷酸钠50g/L，柠檬酸三钠280g/L，酒石酸钾钠30g/L，HEDP30g/L，乙二胺280g/L; 二氟化氢铵2g/L;氟化钠3g/L，氟化锂6g/L;氨水调节pH值9.5，电镀工艺为阴极电流密度:初始电流密度2A/dm2，时间8min;工作电流密度1.5A/dm2，时间12min;
[0023](3)化学镀镍:在预镀铜的锌合金压铸件表面进行化学镀镍，镀液成分及工艺为NiSO4.6H20 30g/L,C6H8O7.H2O 4g/L，乳酸3g/L，丙酸I.5g/L，HF(40% ) 16mL/L，NH4HF216g/L，NaH2PO2.H2O 14g/L，NH3.H2O 221^/1，硫脲21^/1，？!1值5.5;温度88°(3;时间55分钟；
[0024](4)钝化、封孔:溶液