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高檔鋅合金壓鑄件的電鍍質量控制

2016-08-11 16:06:53 點擊數:
 北美和歐洲市場中高檔鋅合金壓鑄件電鍍產品質量要求符合ASTMG85標準中48小時酸性鹽霧通過(10級)無缺陷測試。這就給鋅合金壓鑄的電鍍質量控制帶來很大的難度。可以通過以下幾個方面因素控制來實現要求:


鋅合金
    一、對壓鑄毛坯件質量要求:
 
    1.采購優質鋅錠,存放保持干燥、清潔,熔煉不得混入退鍍品、污臟水口料。
 
    2.壓鑄毛坯無缺料、無變形、無縮水、無起泡無脫皮、無隔層無裂紋、無氣孔、無飛邊。
 
    3.表面干凈無油漬,無碰撞傷痕。
 
    4.鑄件經150℃爐箱內烘烤1小時,無起泡。
 
    5.皮下針孔距離拋光表面深度必須大于0.30mm。
 
    6.拋光件密度大于6.58g/cm3。
 
    二、拋光上的控制也很關健
 
    1.單獨拋光,不得與銅件同場地,同拋光材料。在工件表面若殘存有大量銅原子,因為是拋光外力將其侵入,銅原子與鋅基體屬機械粘連沒有擴散互容,在鍍堿銅時,必定影響鍍層與基體間的結合力和鍍層本身的組織結構,從而降低防腐性能。
 
    2.采用紅膏粗拋,白膏拋亮,無漏拋,不留坯模痕,表面飽滿無凹洼,無凸點,無針孔眼,無黑點。
 
    3.勤上臘,上量少,不大力拋光,避免工件表面高溫燒傷產生密集小孔。
 
    4.不過量拋光,余量控制在0.10以內。不允許拋去致密層露出密集針孔眼。
 
    5.單獨擺放在干燥、清潔處,不撞碰,避免表面氧化,水化,拋后在盡短時間內進行電鍍。
 
    三、皮下淺層氣(針)孔是影響鋅合金壓鑄件電鍍質量(正品率)最基本的最主要的最頑固的缺陷
 
    就現市場的壓鑄技術能力要完全消除氣孔針孔還做不到,可以控制的只是氣孔(針孔)的細少化、彌散化、皮下更深化,皮下針孔氣孔的可探測性差,往往都采用拋光后憑肉眼全檢把關,這就要求檢驗人員需具有極高的專業化水平和眼力,根據失效模式分析相關理論,憑肉眼檢驗的可檢測度頂多也只有0.5。這是它的基本性和主要性。當皮下氣孔或針孔比較彌散,尺寸較小,而且也較深(比如0.50以下),則對電鍍層質量的影響也較小。當皮下氣孔或針孔稍大些,尺寸也一般(比如0.20mm以下),而且也不算很淺(比如0.20mm左右),則可通過鍍了酸銅之后再拋亮一次,對凹洼處進行拋修,去除表皮粗糙組織再進行鍍鎳鍍鉻,同樣可以通過48小時的酸性鹽霧測試,從而提高壓鑄件利用率。普通的皮下氣孔、針孔也可以做出一部份合格的產品的事實,掩蓋了皮下氣孔針孔的部分危害,構成了頑固性。
 
    四、底層鍍銅采用氰化鍍銅加焦磷酸鹽鍍銅加硫酸鹽光亮鍍銅的工藝
 
    選擇半光亮鎳+光亮鎳+鎳封這類鍍鎳工藝
 
    半光亮鎳:在具有良好導電性和覆蓋能力的瓦特鎳液中加入適當的不含硫的光亮劑,組成半亮鎳鍍液,與光亮鎳層之間產生適當的電位差(80mv~130mv)達到電化保護之目的。半亮鎳層膜厚可控制在2/3總膜層(約10μm左右)較為理想。光亮鎳:膜層厚度占總鎳層厚約1/3左右(即5μm左右)。二層間產生的電位差使得雙層鎳由單層鎳的縱向腐蝕轉變為橫向的腐蝕,達到保護銅層及以下鋅合金基體的作用。鎳封:在普通的光亮鎳溶液中,加入某些非導體微粒,微粒直徑在0.1~1μm(微米)的不溶性固體如SiO2等,通過攪拌使這些微粒懸浮在鍍液中,在適當的共沉積促進劑幫助下,使這些微粒與鎳發生共沉積而形成鎳與微粒組成的復合鍍層。在后續鍍鉻時,由于復合鍍層表面上的微粒不導電,鉻不能在微粒表面沉積,使鉻層上形成大量微孔,即所謂微孔鉻。鎳封層的微粒密度在1.5萬~3萬/Cm2最為理想。微孔鉻表面存有的大量微孔,可在很大程度上消除普通鉻層中的內應力,因而減少了鉻層的應力腐蝕,尤為重要的是鉻層上的大量微孔將鉻層下面的光亮鎳大面積地暴露出來,在腐蝕介質作用下,鉻與鎳組成電池,鉻層為陰極,微孔處暴露的光亮鎳為陽極而遭腐蝕。從而改變了大陰極小陽極的腐蝕模式,使得腐蝕電流幾乎被分散到整個光亮鎳層上,從而防止了產生大而深的直貫基體金屬的少量腐蝕溝紋和凹坑,并使鍍層的腐蝕速度減小,且向橫向發展,因而保護了基體,顯著地提高了鍍層的耐腐蝕性能。
 
    五、鍍鉻:為了達到外觀光亮,具有良好耐磨性能要求的防護裝飾性亮鉻層,對外形較復雜的鋅合金壓鑄工件要帶電下槽,用1.5~2倍沖擊電流20~30S便可獲得厚為0.25~0.75μm亮鉻層。
 
    鋅合金壓鑄件皮下針孔氣孔的廣泛存在性決定了微孔鉻工藝是鋅合金壓鑄件電鍍中幾乎成了不二的選擇。而微孔鉻孔數的正確讀數對鎳封槽液的維護和控制有著直接的指導作用。
 
    通過《金相圖像分析系統》軟件可測量計取微孔鉻直徑:30μm~10μm,孔數22顆,100/0.0907*22=24255顆/Cm2,4處粘連粘連度4/22*100%=18%,該情形顯示除加強攪拌減少粘連其它良好。酸性鹽霧測試結果證明耐腐蝕性能好。
 
    六、除以上所述各種因素的控制之外,電鍍掛具的設計及操作要排除工件的壓氣和換槽時帶液竄槽的問題也很重要。