l 概 述 铝的化学活性很高，具有很强的亲氧性，在表面极易形成一层氧化膜，在铝上直接电镀难度较大。尤其是在铝上直接镀铬。另外，铝的电极电位较负，在溶液中易被其它金属置换，如不进行有效的控制，使该置换层疏松，也会影响镀层与基体的结合力。所以必须采取特殊的前处理。化学镀Ni—P层与铝基有较好的结合力和更少的孔隙，使得在铝基上化学镀Ni—P为底层的电镀铬层获得比较好的效果。避免了高硬度的铬层与较软的铝基直接接触而产生的结合力不良的缺陷。铝及其合金化学镀镍一磷后电镀硬铬，能够使铝基与镀层间有较好的结合力。 2 工艺流程 铝件一有机溶剂除油一水洗一化学除油一水洗一酸蚀一水洗一浸锌镍一水洗一碱性化学镀镍一磷一水洗一酸性化学镀镍一磷一水洗一镀硬铬一水洗一烘干一除氢 3各工序溶液组成及操作条件分析 3.1有机溶剂除油 有机溶剂除油采用三氯乙烯，使用前可用碳酸钠将三氯乙烯的pH值调至中性。 3.2 化学除油 氢氧化钠5～10 g／L，磷酸三钠30～45 g／L，碳酸钠20～30 g／L，OP乳化剂3～5 mL／L，60～70℃，O.5～1 min。 化学除油可采用反复多次操作的方法，但时间要短以防过腐蚀，铝件除油后一定要用热水清洗。表面生成的残渣可在酸蚀液中除去。 3.3酸蚀 硝酸500 mL／L，氢氟酸100 mL／L，室温，5～8 s。 酸蚀的目的是除去经碱蚀后残留在工件表面的铜、镁、硅、锌、锰及其化合物，经过酸蚀处理的工件表面可显露出金属结晶的组织，表面处于良好的活化状态。 3.4浸锌镍 氢氧化钠240 g／L，硫酸锌120 g／L，酒石酸钾钠120 g／L，硫酸镍60 g／L，柠檬酸钠10 g／L，室温，20～30 s。 该工序也是本工艺比较关键的一道，直接影响后续的质量。操作过程中不要使工件相互撞击，以保护锌膜不受损伤，浸锌镍所用材料要采用试剂级，以防止异金属产生置换反应，影响产品质量。所用挂具不允许用铜及其合金，以防铜、铝产生接触置换。浸锌镍使锌离子、镍离子稳定均匀地置换沉积到铝合金表面，形成与基体紧密结合的中间层，为形成结合力好的镍一磷镀层创造了条件。 3.5碱性化学镀镍一磷 硫酸镍20～30 g／L，次磷酸钠20～30 g／L，络合剂50～80 g／L，氨水22～25 mg／L，pH值9.5～10.5，25～35℃，3～5 min。碱性化学镀镍一磷络合剂可选用柠檬酸钠及三乙醇胺等。 碱性化学镀镍一磷工作温度低，可有效抑制锌膜溶解，可获得薄而细致、均匀的镍一磷合金层以保护锌膜。 3.6酸性化学镀镍一磷 硫酸镍25～30 g／L，次磷酸钠25～30 g／L，2一羟基丙酸27～30 mL／L，pH 4.2～4.8，θ=88～92℃，装载量0.5～1 dm2／L，沉积速度20µm／h。 配方中2一羟基丙酸需用水冲释后用碳酸氢钠中和至pH值5左右，再与其它组分混合。镀液pH 值用1：1 H2So4或冰乙酸调低，用1：3氨水调高。 在后续镀硬铬工艺中，由于硬铬镀液的腐蚀性和高电流冲击，很容易使Ni—P层剥落，所以Ni—P镀层要有一定的厚度，保证镀层均匀无孔。当Ni—P镀层达到15～20,um时，Ni—P镀层已能完全覆盖铝基体。 3.7 电镀硬铬 铬酐130～150 g／L，硫酸O.5～O.8 g／L，稀土添加剂1.5～2 g／L，三价铬1～2 g／L，温度50～55℃，阴极电流密度40～45 A／dm2，镀速40µm／h。 常规镀铬液不能用作本工艺的镀铬液，常规镀铬液容易腐蚀零件凹处未覆盖的部分，使Ni—P镀层剥离或铬层起皮，所以要采用含稀土添加剂的镀铬工艺。这种高速、高效、非腐蚀性的镀铬工艺可在20µm厚的Ni—P底层上镀10～15µm厚的铬层，克服镀铬过程中产生的内应力对底层的影响，获得结合力优良的镀层。 3.8 除 氢 为了消除镀层与基体之间所形成的内应力，提高镀层与基体之间的结合力，镀后要进行除氢处理，烘烤温度160℃，烘烤时间1 h。 4 结 论 本工艺可使铝及其合金表面得到平整、光亮、结合力良好的镀铬层，并具有很高的耐磨性。 |
