当前位置: 首页 » 镀涂课堂 » 前后处理 » 正文

铝轮毂电镀工艺应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-02-20  来源:电镀与涂饰  浏览次数:3374
核心提示: 作者:徐金来*,赵国鹏,胡耀红,刘建平,邓正平  (广州市二轻工业科学技术研究所,广东广州 510663) 摘

作者:徐金来*,赵国鹏,胡耀红,刘建平,邓正平  (广州市二轻工业科学技术研究所,广东广州 510663)

摘  要:介绍了铝轮毂电镀的工艺流程,主要包括热浸除蜡,热浸除油,弱碱蚀,除垢,沉锌,预镀镍,镀铜,镀半光亮镍,镀高硫镍,镀光亮镍,镍封和镀铬。给出了各工艺配方及操作条件,讨论了前处理、镀铜、镀镍和镀铬工艺的维护方法。实践得出,进行铝轮毂电镀时,应选择工艺稳定、品质高、容易调控的电镀添加剂产品。

关键词:铝合金;轮毂;浸锌;铜;镍;铬;电镀;添加剂

中图分类号:TQ153                                文献标志码:A

文章编号:1004 – 227X (2009) 01 – 0007 – 03

Application of electroplating process for aluminum wheel hub// XU Jin-lai*, ZHAO Guo-peng, HU Yao-hong, LIU Jian-pin, DENG Zheng-ping

Abstract: The process flow of electroplating for aluminum wheel hub was introduced, mainly including hot-dip dewaxing, hot-dip degreasing, slight alkaline etching, pickling, zinc immersion, nickel pre-plating, copper plating, semi-bright nickel plating, high-sulfur nickel plating, bright nickel plating, nickel sealing and chromium plating. The bath formulation and operation conditions of individual process were presented. The maintenance methods of pretreatment as well as electroplating of copper, nickel and chromium processes were discussed. The practice showed that electroplating additives with stable process, high quality and easiness to control should be used in electroplating of aluminum wheel hub.

Keyword:aluminum alloy; wheel hub;zinc immersion; copper; nickel; chromium; electroplating;additive

First-author’s address:Guangzhou Etsing Plating Research Institute, Guangzhou 510663, China

1    前言

电镀汽车铝轮毂拥有漂亮的外观,在欧洲、日本、韩国、美国等发达国家和地区成为一种时尚。随着人们生活水平及品味的提升,电镀汽车铝轮毂呈现了巨大的市场前景。但是铝合金轮毂外形复杂,质量要求高,在节能环保、清洁生产的要求下,铝轮毂电镀工艺的实践具有很大的挑战性。笔者所在单位针对上述要求,成功研发了一套适合铝合金轮毂电镀的工艺。

2    基材及工艺流程

2. 1   基材

铝轮毂材料多采用A356型号的铝合金[1],其化学成分如下:91.9%(质量分数,下同)Al,7.0% Si,0.3% Mg,0.2% Cu,0.2% Fe,0.2% Ti,0.1% Zn,0.1% Mn。

2. 2   工艺流程

铝坯经镀铜线后得到铜坯,铜坯经镀镍线后再上镀铬线。

镀铜线:整修─热浸除蜡─热浸除油─冲洗─检验─热浸除蜡─擦洗─热浸除油─上线前检验─上挂─热浸除油─2道逆流漂洗─弱碱蚀─2道逆流漂洗─除垢─3道逆流漂洗─一次沉锌─3道逆流漂洗─脱锌─3道逆流漂洗─二次沉锌─3道纯水逆流漂洗─预镀镍─回收─2道逆流漂洗─酸活化─2道纯水逆流漂洗─镀铜─2道逆流漂洗─钝化─热水洗─下挂检验─抛光。

镀镍线:热浸除蜡─擦洗─热浸除油─检验─上挂─阴极电解除油─热水洗─2道逆流漂洗─活化─纯水洗─镀半光亮镍─镀高硫镍─镀光亮镍─镍封─回收─下挂检验。

镀铬线:上挂─清洗─电解活化─预浸─镀铬─回收─2道纯水逆流漂洗─热水洗─下挂─干燥─检验。

3    工艺配方及操作条件

各工序的工艺配方及操作条件如表1所示。

4    工艺维护方法

铝轮毂电镀是一个相当复杂的过程,工序繁多以及不可控因素的影响致使良品率较低。铝轮毂电镀主要包含了工艺管理和操作管理,只有两方面都处于良好状态下,产品质量和良品率才会有较大的改善。

表1  工艺配方及操作条件

Table 1  Process formulationsand operation conditions

4. 1   前处理

铝合金轮毂在抛光过程中形成的蜡垢较严重[2]。由于轮毂形状复杂,因此需要辅以人工擦洗来保证彻底除蜡。在铝毛坯上线前增加了除油除蜡的工序,可保证除油和除蜡的彻底,并有助于在检验时发现毛坯的缺陷,对减少不良品有很大的帮助。BH-21除蜡水与同类产品相比,具有除蜡速度快、消耗量较低的优点。

碱腐蚀的碱度不能过高,以免基体过腐蚀,不同素材的碱腐蚀时间应做相应的调整。

除垢是要去除碱腐蚀表面残留的污垢(主要为铜、锰的氧化物和硅等元素),使表面富铝及裸露硅颗粒,增强结合力[3]。BH-36酸性除垢剂具有缓蚀基体和对基体不消光的作用,可根据生产量来补充其消耗,并定期分析除垢溶液各组分的浓度,将其控制在工艺范围之内,防止工件过腐蚀而形成针孔;同时要检验除垢溶液中金属杂质Al和Cu的含量,其含量过高会造成结合力变差或者起泡等问题。

沉锌是铝轮毂电镀中的关键工序之一,必须要控制温度、碱度在工艺范围之内,同时沉锌液中铝的质量浓度不应超过3 g/L,二次沉锌的时间一般比一次沉锌要短[4],保证均匀的瓦灰色状态。需要安装辅助阳极的轮型应在一次沉锌后安装,安装时不允许碰伤沉锌层,尽量减少露空时间。BH-123浸锌系列能够满足生产质量的需要,切割试验的表面整齐,无脱皮现象。结合电化学阳极溶出曲线测量可以对其各组分进行调整,使溶液寿命更长久。

4. 2   镀铜

由于酸铜电镀后还需要进行抛修才上线,因此酸铜过程存在轻微的缺陷是可以通过抛修来修复的。酸铜的关键要求在于走位,保证低区亮度以减少酸铜的施镀时间,也有利于提高抛修的效率和良品率。其主要问题是毛刺,其形成的原因有预镀镍带进、阳极袋破损、过滤机失效、挂具破损等等,需要定期检查更换。BH-533系列产品在实际生产中经受过长时间使用的考验,能满足生产的需要。

4. 3   镀镍

预镀镍是轮毂电镀的关键点之一。出现低位起泡通常是由于预镀镍层厚度不够,镍表面有空隙,在进行酸铜电镀时,基体铝受到腐蚀或者藏于空隙中的液体在高温时形成小泡,因此提高预镀镍低区厚度是轮毂电镀的要点,也是难点。

半光镍与光亮镍之间的电位差应控制在120 mV以上[5],同时必须具备良好的走位及整平性、维护方便等特点,BH-963系列完全能满足生产的需要,而且性价比与同类产品相比具有极大优势。

光亮镍BH-98系列具有深镀能力优异、柔软性极佳、高填平、沉积速率快等优点,可以缩短光亮镍的电镀时间,提高生产效率。

4. 4   镀铬

镀铬的主要问题是露黄、发黑和击穿。露黄主要是由于镀液走位差或者辅助阳极安装不到位造成的,要根据实际情况进行排除及调整;发黑主要是由于光亮镍光剂过量或者使用了劣质的铬酐等,即使同一厂家的不同批次也会有质量差异,因此对每一批铬酐都要进行杂质检验;击穿是由于辅助阳极安装太近或者直接接触工件的表面造成的,击穿一般会涉及铝基体,再进行修复具有很大难度,因此在安装辅助阳极时需要特别小心。

5    结论

(1)  与五金相比,铝合金轮毂在电镀工艺和抛光工艺方面要求更复杂,对产品的质量要求也更高,因此必须选择工艺稳定、品质高、容易调控的电镀添加剂产品。

(2)  只有严格控制和维护各个工艺,使之处于良好状态,才能生产出合格、高质量的铝轮毂产品。

 

参考文献:

[1]     陈瑞琼, 邢文长. 浅谈汽车铝轮毂电镀[J]. 汽车工艺与材料, 2003 (11): 31-32.

[2]     沈亚光. 再谈铝轮毂电镀[J]. 电镀与环保, 2005, 25 (6): 8-10.

[3]     林俊伟. 浅谈A356铝合金轮毂电镀工艺[J]. 电镀与环保, 2002, 22 (4): 5-7.

[4]     倪孝平. 汽车铝轮毂电镀工艺初探(二)[J]. 电镀与涂饰, 2007, 26 (7): 26-29.

[5]     沈亚光. 铝轮毂电镀[J]. 电镀与环保, 2003, 23 (1): 12-15.

 
 
[ 镀涂课堂搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 违规举报 ]  [ 关闭窗口 ]

 
0条 [查看全部]  相关评论

 
推荐图文
推荐镀涂课堂
点击排行
 
网站首页 | 会员升级 | 关于我们 | 联系方式 | 使用协议 | 版权隐私 | 网站地图 | 排名推广 | 积分换礼 | 网站留言 | RSS订阅 | 粤ICP备10003697号