鋁及鋁合金電鍍前處理工藝的改進

    一.前言

    鋁及鋁合金表面電鍍各種金屬后,可明顯提高其表面的物理或化學性能,以鋁及鋁合金做導體時,在其表面電鍍銀可提高表面或電接觸部位的電導率;為使鋁容易焊,在其表面電鍍銅,鎳或錫;為提高其耐磨性,在其表面電鍍厚硌.在裝飾性方面,實際上大多是電鍍硌.

    鋁及鋁合金表面電鍍,很早以前就有嘗試并已用于實際生產.但鋁及鋁合金與鍍層之間存在氧化物,鋁及鋁合金與金屬鍍層的熱膨脹系數不同,鍍層有針孔和殘存電鍍液等因素,造成鍍層結合力不良,長時間使用會剝落甚至在鍍后立即剝落,在表面處理領域,鋁及鋁合金的電鍍工藝還處于探索階段,長久以來無實質性突破,至今沒有形成完善,成熟的工藝.鍍層結合力不牢是鋁及鋁合金的電鍍質量和產品合格率仍是行業瓶頸.

    二.傳統鋁及鋁合金電鍍

    鋁及鋁合金在電解液中電解可形成鍍層,但鍍層結合力不牢,易剝離.因此,可先將鋁在含有鋅氧化合物的水溶液中沉積鍍層再進行電鍍,這一方法既為鋅置換法或沉積法.也可先在鋁及鋁合金表面處理通過陽極氧化電源得到一層很薄的多孔氧化膜,在進行電鍍.

    2.1常規鋁及鋁合金電鍍的工藝流程

    鋁及鋁合金電鍍工藝流程有鍍前處理,電鍍,鍍后處理3部分組成.鍍前處理是關系到電鍍產品質量優劣的關鍵工序,其主要目的是除去鋁及鋁合金表面的油脂,自然形成氧化膜及其他污物.

    常規的一般工藝流程為:脫脂-水洗-減蝕-水洗-酸洗-水洗-活化-水洗-一次浸鋅-水洗-退鋅-水洗-二次浸鋅-水洗-中性鍍鎳-水洗-后續電鍍.

    也有采用波的陽極氧化膜取代浸鋅工藝后在進行后續電鍍.

    2.2傳統前處理工藝中存在的不足

    1.工藝流程長,工序多.

    2.工藝復雜,操作范圍窄,各工藝參數必須嚴格控制.

    3.工藝適用范圍不廣,不同牌號的鋁合金前處理工藝不能雷同,必須根據鋁合金的牌號調整前處理工藝.

    4.在嚴格控制前處理工藝的前提下,電鍍產品的合格率很低,普通裝飾性電鍍的合格率為85%——90%,功能性電鍍的合格率為60%——70%.

    5.各工序溶液的適用壽命短,處理周期短.

    由于鋁及鋁合金傳統前處理同意普遍存在以上不足,因此,必須對其進行改良.

    三.改良通用型鋁及鋁合金電鍍前處理工藝

    脫脂堿蝕二合一-水洗-酸洗-水洗-去灰-水洗-堿性活化-浸鋅-水洗-中性鍍鎳-水洗-后續電鍍.

    四.實踐總結

    新工藝針對目前鋁合金電鍍的實際缺陷,結合鋁合金自身教特殊的物理化學性能,在原工藝的基礎上進行改良,具體如下優點:

    1.工藝流程短,通過選擇性的溶解鋁合金表面層的其他金屬來提高鋁合金表面的純度,是鍍層結合力提高.

    2.先用堿性活化取代酸性活化工藝來徹底清除率合金在鍍前處理過程中表面殘留的硅及硅膠,有效提高鍍層結合力.

    3.堿性活化后無需水洗而直接浸鋅,可避免酸性活化后經水洗再二次浸鋅時在空氣中暴露而形成氧化層.

    4.只需一次簡單浸鋅即可,鍍層結合力明顯優于二次浸鋅及復雜的多元有氰浸鋅工藝.

    5.工藝的通用性廣,幾乎使用于所有牌號的鋁合金電鍍前處理.

    6.產品電鍍一次性合格率明顯高于傳統工藝.若單純鍍層的結合力好壞評估,則產品的合格率接近100%.

    7.實際生產中的工藝操作簡單,方便.

    8.長時間大規模龍門自動生產線實際生產證明,改良后的新型鋁合金電鍍前處理很穩定.

    9.方便在傳統鋁合金電鍍工藝基礎上進行工藝改良.