锌合金电镀工艺

锌合金电镀工艺

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锌合金电镀工艺锌合金本身的基体特性及特殊的加工形式对电镀产生很大影响。

1.锌合金的材料为锌铝合金，均为活泼的两性金属。而两种金属中以铝在前处理最为困难，所以必须控制铝的含量，一般需电镀的锌合金材料铝的含量不应超过4%，铝含量过高，将使电镀难以进行。

2.工业上常见的应用锌合金材料含Al 4%左右、Cu %~%、Mg %~%,其余为主要成分Zn，Zn是两性金属电极电位较负，对酸碱都比较敏感，且容易发生化学反应导致腐蚀。而且，锌合金材料在压铸成型过程中，往往由于工件表面温度差异，会产生成分偏析现象，表面局部出现富锌或富铝相，在前处理除油腐蚀活化过程中稍微疏忽，就会造成富铝相或富锌相部分优先溶解，表面不均匀腐蚀导致产生气孔麻点甚至气泡等而影响表面质量。

3.锌合金压铸材料的组织结构有其特殊性，就是其压铸表面组织致密光滑，孔隙率较低，硬度也比较低且表面致密层厚度较薄，一般只有~。内层则是多孔疏松结构。假如在前处理加工工序中掌握不当，损伤表面致密层，将会给后续工序增加更多的困难，也会使锌合金抗蚀防护质量降低。

锌合金电镀工艺过程：抛光→冷脱除蜡→超声波除蜡→超声波除油→阴极电解除油→阳极电解除油→活化→预镀→碱铜→酸铜

1)抛光——锌合金压铸件成品不可避免的有飞边、毛刺、压痕等现象，在电镀前需经过磨抛光处理，才能获得良好的外观。

2)冷脱除蜡——锌合金抛光后残留的抛光蜡比较多，在除蜡水中清洗时间过长容易造成腐蚀，所以在超声波之前最好能有一道冷脱工艺，先将蜡、油污部分溶解和软化。

3)超声波除蜡——除蜡水的PH和温度不宜太高，否则易对锌合金表面形成孔状腐蚀。温度高，除蜡效果肯定好。如果能掌握好材料性能，可以采用高温——短时间的工艺来处理。

4)超声波除油——锌合金表面如果油污不是太重，可以直接电解除油。如果油污比较多或形状复杂、有凹槽、盲孔的零件利用超声波除油效果好。除油粉的PH不能太高，因为强碱对铝的溶解快，零件表面会溶出缩孔，这些缩孔在电镀过程中清洗不干净将影响结合力。

5)阴极电解除油——锌合金阴极电解除油一定要在工艺的范围内使用，PH高、温度高、电流高、浓度高都会对锌合金表面产生腐蚀，影响后续工艺的结合力。阴极电解时，阴极发生还原反应析氢，有利于对油膜的溶解，但电流不能太高一般在3~~5A/dm2，电流高析氢严重会造成零件渗氢现象，影响后续电镀工艺的结合力。阳极发生氧化反应，如果阳极不耐腐蚀会造成阳极溶解，所以阳极应使用不锈钢板或不锈钢网（304#、316#）。如果阳极选择不当，阳极腐蚀后部分金属溶解，这些金属离子在阴极上沉积析出，会形成疏松的浮灰现象，严重影响电镀结合力。（用手指摸零件表面，如果手指上有灰黑色，说明零件有浮灰产生）

6)阳极电解除油——为了使阴极脱脂后减少浮灰、黑膜现象和减少阴极电解的渗氢现象，在阴极电解除油后建议做短时间（30~~60秒）的阳极电解除油。阳极电解除油的目的，在于增加镀层的附着力和减少起泡。经除油后的工艺品必须迅速进行清洗，然后活化，如在水中或空气中搁置的时间较长，会引起镀后出现斑点或发花。切记做阳极电解除油时，PH不能高、电流（一般在~~1A/dm2）不能大，否则容易造成锌合金腐蚀。除油是否干净最简单的检验方法是零件除油后，水洗→酸活化→水洗，如果除油干净零件表

面在酸活化水洗后形成一层润湿的亲水膜；除油不干净表面不能形成均匀的水膜，有挂水现象。

7)活化——锌合金一般在氢氟酸或氢氟酸——硫酸溶液中活化，也有市售的活化盐。锌是两性金属，在强酸和强碱中极易溶解腐蚀，所以活化一般在弱酸中进行。工艺如下：HF(40%)12～15ml/L硼酸3～5g/Lθ15～35℃t20～30s

柠檬酸40~50 g/L硼酸适量θ室温t10~30 s

HF(40%)20～30g/Lθ室温t3~8 s

HF(40%)10～20ml/L硫酸（98%）10~15g/L柠檬酸10~15 g/Lθ室温t3~8 s

浸蚀溶液浓度和活化时间应严格控制，因其对镀层结合力及起泡有一定影响。浸蚀时间以观察锌合金压铸零件表面出现均匀小气泡为止，千万注意防止产生腐蚀。活化液在使用一段时间后，最好能根据活化面积来更换活化液，保证活化效果好。不同锌合金应根据材料性能，选择适当的活化工艺。

8)预镀——锌合金在预镀前，最好能有预浸工艺。预镀中性镍前，可用3~~5%的柠檬酸溶液预浸不经水洗直接入槽电镀；预镀铜前，可用

1~~2%的氰化钠溶液预浸不经水洗直接入槽电镀。因氰化钠预镀铜溶液覆盖能力高，所以形状复杂的零件一般选择预镀铜工艺。

A：预镀中性镍

硫酸镍：90~~100g/L

氯化镍：40~~50g/L

柠檬酸钠：110~~130g/L

硼酸：20~~30g/L

PH=~~

温度：50~~60度

镀的量的关键。为了获得优良的镀层，应注意以下几点：1.定期分析确保镀液成分在工艺范围内;2.保证温度在工作范围内;3.电解铜最好能有阳极袋;4.镀液中不可加氢氧化钠,在强碱性条件下锌合金很容易造成腐蚀;5.阴极电流密度要适中,不能过大或过小.锌合金

压铸件的预镀铜的厚度不应低于5um，薄的镀层易多孔，在继续进行的酸铜和光镍时不能有效地保护铸件不受化学浸蚀。此外，薄的铜层很容易向锌合金内扩散，形成较脆的铜锌合金中间层，铜层越薄扩散作用发生的越快。由于闪镀的电流效率较低，可以在沉积1~~2um后，再在其它铜溶液中加厚，如中浓度的氰化钠镀铜、焦磷酸镀铜等。

配方1温度低，对锌合金的腐蚀小；配方2添加酒石酸钾钠，有利于阳极溶解，特别是在氰化钠少的情况下有明显作用，添加酒石酸钾钠镀层结晶细致。配方3使用氰化物预镀黄铜代替预镀铜层，PH低和温度均低对锌合金的腐蚀弱，有利于提高镀层的结合力。游离氰化钠是控制氰化物镀铜的关键，提高氰化钠的含量，可以促进阳极溶解，增加阴极极化，使镀层结晶细致，并能提高镀液的分散和覆盖能力。但如果游离氰含量过高，将会使阴极电流效率下降，甚至得不到镀层。

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