鋁及鋁合金電鍍前處理工藝的改進
一.前言
鋁(lv)及鋁(lv)合金(jin)表面電(dian)(dian)鍍(du)各(ge)種金(jin)屬(shu)后(hou)，可明顯提高(gao)(gao)其(qi)(qi)表面的(de)物(wu)理或化學性能(neng)，以鋁(lv)及鋁(lv)合金(jin)做導體(ti)時，在(zai)其(qi)(qi)表面電(dian)(dian)鍍(du)銀可提高(gao)(gao)表面或電(dian)(dian)接觸部位(wei)的(de)電(dian)(dian)導率(lv);為(wei)使(shi)鋁(lv)容易焊，在(zai)其(qi)(qi)表面電(dian)(dian)鍍(du)銅(tong)，鎳或錫(xi);為(wei)提高(gao)(gao)其(qi)(qi)耐磨性，在(zai)其(qi)(qi)表面電(dian)(dian)鍍(du)厚硌。在(zai)裝(zhuang)飾(shi)性方面，實際(ji)上大多是電(dian)(dian)鍍(du)硌。
鋁(lv)(lv)及(ji)鋁(lv)(lv)合(he)金(jin)(jin)表(biao)面電(dian)(dian)(dian)鍍(du)(du)(du)，很早以(yi)前就有嘗試并(bing)已用于(yu)實(shi)際生產。但鋁(lv)(lv)及(ji)鋁(lv)(lv)合(he)金(jin)(jin)與鍍(du)(du)(du)層之間存在(zai)氧化物，鋁(lv)(lv)及(ji)鋁(lv)(lv)合(he)金(jin)(jin)與金(jin)(jin)屬鍍(du)(du)(du)層的熱膨脹系數不(bu)同，鍍(du)(du)(du)層有針(zhen)孔和殘(can)存電(dian)(dian)(dian)鍍(du)(du)(du)液等因素，造成(cheng)鍍(du)(du)(du)層結合(he)力(li)不(bu)良，長時間使(shi)用會剝(bo)落甚至在(zai)鍍(du)(du)(du)后立即剝(bo)落，在(zai)表(biao)面處(chu)理領域，鋁(lv)(lv)及(ji)鋁(lv)(lv)合(he)金(jin)(jin)的電(dian)(dian)(dian)鍍(du)(du)(du)工藝還(huan)處(chu)于(yu)探索(suo)階段，長久以(yi)來無實(shi)質性突破，至今(jin)沒(mei)有形(xing)成(cheng)完善，成(cheng)熟的工藝。鍍(du)(du)(du)層結合(he)力(li)不(bu)牢是鋁(lv)(lv)及(ji)鋁(lv)(lv)合(he)金(jin)(jin)的電(dian)(dian)(dian)鍍(du)(du)(du)質量和產品合(he)格率仍是行業瓶(ping)頸。
二.傳統(tong)鋁及鋁合(he)金(jin)電鍍
鋁(lv)及(ji)鋁(lv)合金在(zai)電解液(ye)(ye)中(zhong)電解可形(xing)成鍍(du)層，但鍍(du)層結合力不牢(lao)，易(yi)剝離。因(yin)此(ci)，可先(xian)將鋁(lv)在(zai)含有鋅氧(yang)(yang)(yang)化合物的水溶液(ye)(ye)中(zhong)沉(chen)積鍍(du)層再進行(xing)電鍍(du)，這(zhe)一方法(fa)(fa)既為鋅置換法(fa)(fa)或沉(chen)積法(fa)(fa)。也可先(xian)在(zai)鋁(lv)及(ji)鋁(lv)合金表面處理通過(guo)陽極氧(yang)(yang)(yang)化電源得到一層很(hen)薄的多孔氧(yang)(yang)(yang)化膜，在(zai)進行(xing)電鍍(du)。
2.1常(chang)規鋁及鋁合金電鍍的(de)工藝(yi)流程(cheng)
鋁(lv)及(ji)鋁(lv)合金電(dian)(dian)鍍(du)(du)(du)工藝流(liu)程(cheng)有鍍(du)(du)(du)前處理，電(dian)(dian)鍍(du)(du)(du)，鍍(du)(du)(du)后處理3部分組(zu)成。鍍(du)(du)(du)前處理是關系到電(dian)(dian)鍍(du)(du)(du)產品(pin)質量優劣的最(zui)關鍵工序(xu)，其主要目的是除去(qu)鋁(lv)及(ji)鋁(lv)合金表面的油脂，自(zi)然形成氧化膜及(ji)其他污物。
常規的(de)一般工藝(yi)流程(cheng)為：脫脂-水(shui)(shui)洗(xi)(xi)-減蝕-水(shui)(shui)洗(xi)(xi)-酸(suan)洗(xi)(xi)-水(shui)(shui)洗(xi)(xi)-活化-水(shui)(shui)洗(xi)(xi)-一次浸鋅-水(shui)(shui)洗(xi)(xi)-退(tui)鋅-水(shui)(shui)洗(xi)(xi)-二次浸鋅-水(shui)(shui)洗(xi)(xi)-中性鍍鎳(nie)-水(shui)(shui)洗(xi)(xi)-后續電鍍。
也有(you)采用波的(de)陽極(ji)氧化膜取代(dai)浸鋅(xin)工(gong)藝后在進(jin)行(xing)后續(xu)電鍍。
2.2傳統前處理工藝(yi)中(zhong)存在的不足
1.工藝(yi)流程(cheng)長，工序多。
2.工(gong)藝(yi)復雜，操作(zuo)范圍窄，各工(gong)藝(yi)參數必須嚴格(ge)控(kong)制。
3.工(gong)藝適(shi)用范圍不廣，不同牌號的鋁合(he)金前處理工(gong)藝不能雷同，必須根據(ju)鋁合(he)金的牌號調整前處理工(gong)藝。
4.在(zai)嚴格控制前處理(li)工藝的前提下，電鍍產品的合(he)格率(lv)很低(di)，普通裝飾性(xing)電鍍的合(he)格率(lv)為(wei)85%~90%，功(gong)能性(xing)電鍍的合(he)格率(lv)為(wei)60%~70%。
5.各工序溶液的適(shi)用壽命短(duan)，處理(li)周期短(duan)。
由于鋁(lv)及鋁(lv)合金傳統(tong)前(qian)處理同意普遍存在以上不足，因此，必須對其進(jin)行改(gai)良。
三.改良通用(yong)型鋁(lv)及(ji)鋁(lv)合金電(dian)鍍前處理工(gong)藝
脫脂(zhi)堿蝕二合(he)一-水洗(xi)(xi)-酸洗(xi)(xi)-水洗(xi)(xi)-去(qu)灰-水洗(xi)(xi)-堿性活(huo)化-浸鋅-水洗(xi)(xi)-中性鍍(du)鎳-水洗(xi)(xi)-后續電鍍(du)。
四(si).實踐總結
新工(gong)藝(yi)針對目前鋁合金(jin)電(dian)鍍的實際(ji)缺陷，結(jie)合鋁合金(jin)自身教特殊的物理化學(xue)性能，在(zai)原工(gong)藝(yi)的基礎上(shang)進行改良，具體(ti)如下優點：
1.工藝流(liu)程短(duan)，通過選(xuan)擇性的溶解鋁合(he)金(jin)表(biao)面層(ceng)的其(qi)他金(jin)屬來提高(gao)(gao)鋁合(he)金(jin)表(biao)面的純度，是(shi)鍍層(ceng)結合(he)力提高(gao)(gao)。
2.最先用堿性活化取代酸性活化工(gong)藝來徹底清除率(lv)合金在鍍前處理過程(cheng)中表面(mian)殘留的硅及硅膠(jiao)，有效(xiao)提高鍍層結合力(li)。
3.堿性活化后無(wu)需水(shui)洗而(er)直接浸鋅，可避免酸性活化后經水(shui)洗再二次浸鋅時(shi)在(zai)空氣中暴露而(er)形(xing)成氧化層。
4.只需一次簡(jian)單浸(jin)鋅(xin)即可，鍍層結合力(li)明(ming)顯優于二次浸(jin)鋅(xin)及復雜的(de)多元有氰浸(jin)鋅(xin)工藝(yi)。
5.工(gong)藝的(de)通用(yong)(yong)性廣，幾(ji)乎使用(yong)(yong)于所有牌號的(de)鋁(lv)合金電鍍前處(chu)理(li)。
6.產品(pin)電鍍一次性合格(ge)率明(ming)顯高(gao)于傳統(tong)工藝。若(ruo)單(dan)純鍍層的(de)結(jie)合力好壞評估(gu)，則產品(pin)的(de)合格(ge)率接近100%。
7.實際生產中(zhong)的工藝操(cao)作簡單(dan)，方便。
8.長時(shi)間大規模龍(long)門自動生(sheng)產(chan)(chan)線實際生(sheng)產(chan)(chan)證(zheng)明(ming)，改良后的新型鋁合金電鍍(du)前處理很(hen)穩定。
9.方便在(zai)傳統鋁合(he)金電鍍工藝基礎上進(jin)行工藝改良。
10.使用浩(hao)成(cheng)鋁氧化電源，可達到快提高(gao)上膜速度，縮短上膜時間，節省(sheng)資源，達到節約成(cheng)本之(zhi)功效(xiao)。
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