鋁合金零件電鍍選擇合理的預(yù)處理工序和適宜的電鍍液

隨著鋁及其合金在工業(yè)中的廣泛應(yīng)用，在鋁及其合金表面鍍上合適的鍍層，使其具有一定的功能來(lái)滿足產(chǎn)品的要求。然而，鋁合金零件電鍍存在一些明顯的難點(diǎn)：金屬鋁的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，與氧的親和力強(qiáng)，在大氣中極易生成一層薄而致密的氧化膜，它直接影響了鍍層的結(jié)合力；鋁的電極電位很負(fù)，當(dāng)它浸在鍍液中能夠與多種金屬離子發(fā)生置換反應(yīng)，形成置換層，嚴(yán)重影響電鍍層的結(jié)合力；

鋁的膨脹系數(shù)比許多金屬大，當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，由于它與鍍層的膨脹系數(shù)不一致(如鋁的膨脹系數(shù)是24X10-6，鉻的膨脹系數(shù)是7X10-6)，易產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力而使鍍層容易與基體剝離；鋁是兩性金屬，在酸性或者堿性鍍液中都有可能發(fā)生腐蝕，給電鍍層結(jié)合帶來(lái)困難；基體鋁合金與金屬鍍層在原子半徑和晶格常數(shù)之間的差別，導(dǎo)致鍍層金屬與鋁基體界面的結(jié)合不能是緊密結(jié)合等。

因此，不難看出，影響鋁合金零件電鍍質(zhì)量的原因很多，出現(xiàn)的主要故障是鍍層與鋁基體的結(jié)合力問(wèn)題。所以一般對(duì)于鋁合金零件電鍍來(lái)說(shuō)，必須注意鍍前處理的幾個(gè)重要環(huán)節(jié)，選擇合理的預(yù)處理工序和適宜的電鍍液，才能確保鋁零件表面鍍層的結(jié)合力。

1. 鍍前預(yù)處理對(duì)鍍層結(jié)合性能的影響鋁合金零件電鍍前處理主要有表面機(jī)械處理(打磨、拋光、噴砂等)、有機(jī)溶劑除油、化學(xué)除油、酸洗活化等，每個(gè)工序處理不當(dāng)均可能會(huì)影響其與鍍層的結(jié)合力。另外，進(jìn)行浸鍍處理(浸鋅、浸錫等)、在浸鋅層上預(yù)鍍銅(或預(yù)鍍鎳)i電鍍光亮鎳、鍍鉻等。

鋁合金零件表面如果沒(méi)有盲孔，則可直接用化學(xué)法對(duì)其表面進(jìn)行除膜、除油處理(最好不要用電化學(xué)除蠟或除油，因?yàn)殇X是兩性金屬與酸堿均能發(fā)生反應(yīng)，尤其是電化學(xué)除油、除蠟過(guò)程中極易出現(xiàn)基體表面過(guò)腐蝕會(huì)使產(chǎn)品報(bào)廢或重新返拋)，鍍層起泡、掉皮的主要原因是除蠟與除油不徹底，因此建議先手工擦洗除油、除蠟后再進(jìn)行化學(xué)除油。

一般情況下不采用Na3P04和Na2C03進(jìn)行化學(xué)除油、除蠟，選用專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的除蠟水或除蠟液，一般說(shuō)這種專(zhuān)用溶液的除蠟、除油效果要好。如果鋁合金表面有盲孔，則必須使用超聲波除蠟、除油，這樣才能最大限度杜絕鍍層結(jié)合力不良。除蠟、除油后鋁合金零件表面都有一層垢膜和氧化膜層，這層膜必須在堿溶液或酸溶液中除去。

除去鋁合金零件表面形成的反應(yīng)殘留物，主要是Al203、硅合金元素及其氧化物的混合物，從而使零件表面顯露出金屬結(jié)晶結(jié)構(gòu)，并處于良好的活化狀態(tài)。這是影響鍍層與基體結(jié)合力的重要步驟。

不同的鋁合金成分通常適用不同的浸蝕液：對(duì)純鋁和含銅鋁合金常用l：1(45積比)的HN03溶液浸蝕。對(duì)含硅較多的鋁合金采用HN03：HF(40％)一3：1(45積比)的混合酸浸蝕。對(duì)于防銹鋁可采用HN03：H2SO4=1：1(體積比)的混合酸浸蝕。上述操作均在室溫下進(jìn)行，時(shí)間為5s～50s，以表面無(wú)黑色膜、達(dá)到出光效果為準(zhǔn)。對(duì)于鋁鎂合金零件，可先采用1：3(體積比)的H2S04溶液，在70℃～80℃下浸蝕2min～4min，然后室溫下在1：1(體積比)的HN03溶液中浸蝕，消除影響鍍層質(zhì)量的顯微組分，從而提高后續(xù)鍍層的結(jié)合力。

2. 影響鍍層結(jié)合性能的鋁合金零件因素在鋁合金壓鑄過(guò)程中，因模具、工藝等問(wèn)題，零件表面常有砂眼、氣孔等缺陷，零件出現(xiàn)嚴(yán)重的氣孔、砂眼一般是不可以電鍍的，否則，在鋁合金電鍍過(guò)程中，鍍液成分、電鍍過(guò)程中的析出的氫等均容易滯留在鋁零件氣孔、砂眼中，從而影響鍍層與基體的結(jié)合力。有的鋁合金毛坯零件，電鍍后表面看似良好，但經(jīng)過(guò)250℃的烘烤后，表面的鍍層局部位置就會(huì)有細(xì)小凸起點(diǎn)，有的鋁合金鑄件鍍層表面良好，但只要存放幾天，這些氣孔、砂眼處的鍍層就會(huì)爆起，說(shuō)明這種鋁合金鑄件在電鍍前一定要認(rèn)真檢查，盡量避免由于鋁合金零件本身的缺陷導(dǎo)致鍍層結(jié)合性能故障的出現(xiàn)。