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汽车铝轮毂电镀工艺应用

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汽车铝轮毂电镀工艺应用

发布日期:2017-10-26 00:00 来源:http://www.18anfang.com 点击:

摘要电镀铝轮毂在汽车行业具有很大的市场前景,但质量要求的提高给铝轮毂电镀带来更大的挑战。针对目前电镀铝轮毂的要求,二轻研究所研发出一套适合实际生产的铝合金电镀工艺,同时对该工艺及维护作了详细的阐述。

 

l前言

 

铝轮毂具有省油、散热好、延长发动机寿命、真圆度好、坚固耐用等优点,因而广泛应用于汽车行业。电镀汽车铝轮毂更兼有非常吸引人的外观,在欧洲、日本、韩国、美国等发达国家和地区成为一种时尚。随着生活水平及品味的提升,在中国电镀汽车铝轮毂也具有巨大的市场前景。据辰镀电源了解电镀铝合金轮毂外形越来越复杂,质量要求高,国家提倡节能环保等因素给电镀工艺带来更大的挑战性,这是电镀工作者值得研究的课题之一。本研究所针对上述要求,研发出一套适合铝合金轮毂电镀的工艺。

 

2素材及工艺流程

 

2.1素材

 

铝轮毂材料多采耳]A356型号的铝合金“1,其化学成分如表1:

表1A356材料的化学成分(%)

Al

91.9Si7.OMgO.3CuO.2Fe0.2TiO.2Zn0.1MnO.1

 

2.2工艺流程

 

铝坯:

 

整修一热浸除蜡一热浸除油一冲洗一检验一热浸除蜡一擦洗一热浸除油一上线前检验一送A线

 

铜坯:

 

热浸除蜡一擦洗一热浸除油一检验一送B线

 

A线;

 

上挂一热浸除油一两道逆流溧洗一弱碱蚀一两道逆流漂洗一除垢"bE道逆流漂洗一一次沉锌一三道逆流漂洗一脱锌一三道逆流漂洗一二次沉锌一三道纯水逆流漂洗一预镀镍一回收一两道逆流漂洗一酸活化一纯水洗一镀铜一两道逆流漂洗一钝化一热水洗一下挂检验一抛光

 

B线:

 

上挂一阴极电解除油一热水洗一两道逆流漂洗一活化一纯水洗一半光亮镍一高硫镍一光亮镍一镍封一回收一下挂检验

 

C线:

 

上挂一清洗一电解活化一预浸一镀铬一回收一两道纯水逆流漂洗一热水洗一下挂一干燥一检验3工艺配方及条件

 

3.1热浸除蜡

 

BH一21通用除蜡水:20~40ml/L

pH值8~9

T:60~70℃

t15~10min

 

3.2热浸除油

 

BH一10锌铝合金除油粉:55~659/L

T:55~65℃

t:3~8min

 

3.3弱碱蚀

 

BH一1530~509/L

T:35~45℃

t:20~40s

 

3.4除垢

 

BH一36酸性除垢剂18~22%(体积比)

磷酸50~54%(体积比)

硝酸26~30%(体积比)

T:20~35℃

t:60~120秒

 

3.5沉锌

 

蹦一123浸锌开缸剂:400~600ml/L

BH一123A、B浸锌平时补充

T:18~25℃

一次浸锌t:60~90秒

二次浸锌t:30~60秒

退锌t:30~90秒

 

3.6预镀镍

 

NiS046H20270~300g/L

NiClz6H2040~60g/L

li380340~509/L

BII-963A0.1~0.2ml/L

BH-963BO.1~0.2ml/L

BH一半光镍润湿剂1.5~2.5ml/L

pH值4.1~4.5

搅拌空气搅拌

DI【2~5A/dm2

T:50~55℃

t:20--一60min

 

3.7镀铜

 

CuS045H20170~190g/LH2S伉50,--70g/LCl-70~80g/L删-533A0.2"0.4ml/L’BH一533B0.4~0.6ml/LBH一533C4~6ml/L

阳极:含磷量O.04%~0.06%磷铜球Dl【:1~3A/dd

T:20~35℃

t:60~lOOmin3.8多层镍

 

3.8.1半光亮镍

 

NiS04.6H20270,-,一3759/LNiCI2.6H2040~55g/LH380340~55g/LBH-963A0.3"0.6ml/LBH-963B0.4~0.6ml/LBH-963C2~3ml/L阴一半光镍润湿剂1.5~2.5ml/LpH值3.8~4.2搅拌压缩空气搅拌

过滤连续过滤大于5次/4,时DI:2~5k?蕊

T:50~55℃

t:20~50min

 

3.8.2高硫镍

 

NiSO,.6H20240--,3609/LNiCl2.6H2060~120g/LH3803’35~409/LBH-9012.O~3.0ml几BH_半光镍润湿剂1.5~2.5ml/LpH值2.5~3.0

搅拌过滤机溶液搅拌Dl:2~4.5A/ddT:46~52℃t:2~3min

 

3.8.3光亮镍

 

NiS04.6H20250~3259/L

50~60g/L

40~55g/L

0.8~1.0ml/L

8~lOml/L

3~5ml/L

l~2ml/L

4.0.-一4.8NiCl2.6H20H3_BOa阴一988光镍主光剂阴一98光

镍柔软剂BH-98光镍辅助剂BH一98光镍润湿剂pH值

搅拌

过滤

D苴:

T:

t:压缩空气搅拌连续过滤大于5次/d,时2~5A/df50~60℃20"-50min

 

3.8.4镍封

 

NiSO(.6H20280~3209/L

50---60g/LNiClz.6Hz0

H380340~509/L

6~8ml/L

2~5.0g/L

4~lOml/L

3.8~4.6BH-992镍封开缸剂:BH-992镍封超细粉:BH-992镍封分散剂:pH值

搅拌

过滤

隗:

T:

t1压缩空气搅拌连续过滤大于5次/d,时2~5A/dm250~60℃2~3min

 

3.9镀铬

 

Cr03:

H2S04:150~220g/L0.8~1.2g/L

1~1.5g/L

2-一4mI/LCr3+:BH-装饰性镀铬A:

BH-装饰性镀铬B:

阳极:

队:

T:

t28~15m1几铅锡合金5~20A/dm230~40℃2"--3min

 

4工艺说明及维护

 

铝轮毂电镀是一个相当复杂的过程,具有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261

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。下面浅谈铝轮毂电镀的工艺及维护。

 

4.1前处理

 

铝合金轮毂在抛光过程中表面形成的蜡垢是较严重的”1。由于轮毂形状复杂,因此需要辅助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,以保证除油和除蜡的干净,以及在检验时有助于发现毛坯的缺陷,对减少不良品有很大的帮助。BH一21除蜡水与同类产品相比,具有除蜡速度快,消耗量相对低的优点。

 

碱腐蚀的碱度不能过高,避免基体过腐蚀,不同素材碱腐蚀时间应做相应的调整;除垢目的是去除碱腐蚀表面残留的污垢,主要成分铜、锰的氧化物和硅等元素,以使表面富铝及裸鼹硅颗粒,增强结合力㈦。BH一36酸性除垢剂具有缓蚀基体和对基体不消光的作用,需要根据生产量来补充其消耗。需要定期分析除垢溶液各组分的浓度,控制在工艺范围之内,防止工件过腐蚀,形成针孔。同时要检验除垢溶液中金属杂质Al和Cu的含量,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关键工序之一,必须要保证温度、碱度在工艺控制的范围之内,同时沉锌液中铝的含量液不应超过39/L,二次沉锌的时间一般比一次沉锌要短“3,保证均匀的瓦灰色状态。需要安装辅阳的轮型应在一次沉锌后安装,不允许安装时碰伤沉锌层,尽量减少露空时间。BH一123浸锌系列能够满足生产质量的需要,通过切割试验表面整齐无脱皮现象,结合电化学阳极溶出曲线手段可以对溶液各组分调整至工艺范围之内,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进行修复的,对酸铜的关键要求在于走位,保证低区亮度以减少酸铜的受镀时间,同时有利于提高抛修的效率和良品率。主要的问题是毛刺,形成原因有预镀镍带进、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,通常低位起泡的问题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在空隙中藏液,受到高温时空隙处形成小泡,因此想办法提高预镀镍低区厚度是轮毂电镀的很有必要的,但也是一大难点。

半光镍电位差应控制在120mV以_[:畴3,同时必须具备良好的走位及整平性,维护方便的特点,BH-963系列完全能满足生产要求的需要,而且性价比与同类产品相比具有极大的优势。

光亮镍BH--98系列具有深镀能力优异,柔软性极佳,高填平、沉积速度快等优点,可以缩短光亮镍的电镀时间,提高生产效率。262

 

4.4镀铬

 

镀铬主要问题是露黄、发黑和击穿。露黄主要是由于镀液走位差或者辅阳安装不到位造成的,要根据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,辰镀电源认为即时同一厂家的不同批次也会发生质量差异,因此在每进一批铬酐都需要对杂质进行检验;击穿是由于辅阳安装太近或者直接接触工件的表面造成的,击穿一般会到铝基体,再进行修复具有很大难度,因此在辅阳安装时需要特别小心。

 

5结论

 

(1)铝合金轮毂在电镀工艺和抛光工艺比五金的都要复杂,对产品的质量要求也高,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,才能生产合格的和高质量的铝轮毂产品。

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