CN104726912A - 一种汽车制动器铸件专用酸性锌镍电镀方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车制动器铸件专用酸性锌镍电镀方法，包括产品上挂、化学脱脂、阳极电解、酸洗、超声波脱脂、阳极电解、活化步骤的前处理步骤和包括电镀锌镍、钝化、封闭、风切、烘干步骤的电镀步骤，其创新点在于：所述前处理步骤中的活化步骤后增加超声波脱脂步骤，设置脱脂槽槽体长为3米，且左右两侧各设置有9台超声波发生器，调节超声波发生器的高频振荡频率为20～28KHz。本发明的汽车制动器铸件专用酸性锌镍电镀方法，未来要同时保证高、低电流密度区处的电镀质量，强烈而均匀的打气是必要的，采用8公斤左右压力的空压机，产生的空气搅拌，强烈而均匀，电流密度可高达3.0A/dm2而不烧焦，保证了质量，缩短了电镀时间，提高了产能。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车制动器铸件专用酸性锌镍电镀方法，属于电镀制品技术领域。
背景技术
传统的电镀锌镍工艺中，存在着很多细小而多样的问题，从而影响着电镀产品的质量。工艺流程中的化学脱脂、阳极电解、酸洗、活化与传统工艺的电镀前处理并无二样，对于常规的金属件电镀的前处理本无问题，而本生产线的产品是汽车制动器等浇铸件，表面粗糙，疏松多孔，孔隙中的油污、杂物用常规的前处理方法难以去除，镀后的产品结合力无法保证，表面易产生黑点、黑斑，影响外观。
酸性锌镍电镀的优点是阴极电流密度大，电流效率高，电镀速度快，但需要对镀液进行激烈的搅拌，以便对产品表面的金属离子进行迅速的补充，否则，a.阴极电流密度大时，产品的高电流区附近的金属离子得不到快速的补充，表面就会烧焦；b.阴极电流密度小时，产品的低电流密度区就会发黑，因此，电流密度不能过小。要同时保证高、低电流密度区处的电镀质量也是目前研究的重要问题。
又例如槽液刚开始配置时或平时补加药品，由于化工原材料或多或少存在一些金属杂质离子，而常规方法无法处理，留着槽液中又会影响产品特别是低电流区的电镀质量，只能通过小电流电解将金属杂质沉积出来，消除影响，保证质量。通常的，为增强耐腐蚀性能，产品钝化后要进行封闭剂浸泡处理，之后需用高压气枪吹掉产品表面堆积的封闭剂，否则，烘干后会有很严重的封闭剂残留，影响外观。传统的风切方法是人工用气枪在每只产品表面来回风吹，费人费时，且人为因素引起残留的现象较多。为此，设计采用全自动上下移动强烈吹风装置解决了该问题。
因此，以上种种的问题中，需要解决不断创新结果，才有可能保证以后未来电镀产品的质量，这些实际操作中的问题是很多本领域研究人员急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种汽车制动器铸件专用酸性锌镍电镀方法，保证了产品外观质量的始终稳定，减少了人工成本。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种汽车制动器铸件专用酸性锌镍电镀方法，包括产品上挂、化学脱脂、阳极电解、酸洗、超声波脱脂、阳极电解、活化步骤的前处理步骤和包括电镀锌镍、钝化、封闭、风切、烘干步骤的电镀步骤，其创新点在于：所述前处理步骤中的活化步骤后增加超声波脱脂步骤，设置脱脂槽槽体长为3米，且左右两侧各设置有9台超声波发生器，调节超声波发生器的高频振荡频率为20～28KHz，超声时间为3.5～4.5min。
进一步的，所述电镀锌镍步骤中，进行电镀锌镍操作前，先用5～8公斤压力的空压机产生的空气，对电镀液强烈而均匀的进行搅拌，设置电流密度为2.5～3.0A/dm2，在此电流密度范围内，产品不会烧焦；
进一步的，所述电镀锌镍步骤中，进行电镀锌镍过程时增加阴极移动步骤，采用前后摇摆的阴极移动形式，设置每次移动距离10～12cm，每分钟移动18～20次，空气搅拌加阴极移动，电流密度可至3.0～3.3A/dm2，在此电流密度范围内，产品不会烧焦；
进一步的，所述电镀锌镍步骤中，进行电镀锌镍过程时还进行混流喷射，具体步骤为在每个镀槽上配置一台循环泵，通过循环泵将槽液不断的循环流动，快速的补充产品表面的金属离子，空气搅拌、阴极移动加混流喷射，可提高电流密度至3.3~3.6A/dm2，在此电流密度范围内，产品不会烧焦；
进一步的，所述在电镀锌镍步骤中，槽液刚开始配置时先采用小电流连续电解形式电解槽液，具体步骤为主槽均通过各自的过滤机与安装有小电流电解装置的副槽连通，不停地过滤、流动、循环、交换，以瓦楞形不锈钢板作阴极，镍板作阳极，通以0.1～0.3A/dm2的阴极电流密度连续电解，正常生产时连续电解一直进行。
本发明的有益效果如下：
（1） 本发明的汽车制动器铸件专用酸性锌镍电镀方法，在前处理步骤中的活化步骤后增加超声波脱脂步骤，超声波发生器发出高于20～28KHz的高频振荡信息，通过换能器转换成高频机械振荡而传播到介质，清洗溶剂中超声波在清洗液中疏密相间的向前辐射，使液体流动而产生数以万计的微小气泡，存在于液体中的微小气泡在声场的作用下振动，当声压达到一定值时，气泡迅速增大，然后突然闭合，在气泡闭合时产生冲击波，在其周围产生上千个大气压，破坏不溶性污物而使它们分散于清洗液中，当固体粒子被油污裹着而黏附在清洗件表面时，油被乳化，固体粒子及时脱离，从而达到清洗件净化的目的，特别适用于浇铸件、烧结件电镀的前处理，效果超乎想象。
（2） 本发明的汽车制动器铸件专用酸性锌镍电镀方法，为了要同时保证高、低电流密度区处的电镀质量，强烈而均匀的打气是必要的，采用5～8公斤压力的空压机，产生的空气搅拌，强烈而均匀，电流密度可高达3.0A/dm2而不烧焦，保证了质量，缩短了电镀时间，提高了产能。
（3） 采用前后摇摆的阴极移动形式，移动距离10～12cm，每分钟移动18～20次，在空气搅拌后再辅以阴极移动形式，产品电镀电流密度可高达3.3A/dm2而不烧焦。
（4） 本发明的汽车制动器铸件专用酸性锌镍电镀方法，采用空气搅拌、阴极移动的同时，又采用了混流喷射，可以产品电镀电流密度可高达3.6A/dm2而不烧焦，有效保证了产品质量。
（5） 本发明的汽车制动器铸件专用酸性锌镍电镀方法，使用小电流电解的形式，保证了槽液始终处于良好的状态，满足24小时连续生产，适应各种形状的产品，既净化了槽液，又丝毫未影响生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作详细说明。
实施例1
选择汽车制动器进行酸性锌镍电镀：
经过传统的产品上挂、化学脱脂、阳极电解、酸洗、超声波脱脂、阳极电解、活化步骤后，进行超声波脱脂步骤：设置脱脂槽槽体长为3米，且左右两侧各设置有9台超声波发生器，调节超声波发生器的高频振荡频率为20～28KHz，超声时间为3.5～4.5min。
上述前处理结束之后，进行关键的电镀锌镍处理：
（1）先用8公斤压力的空压机产生的空气，对电镀液强烈而均匀的进行搅拌，设置电流密度为3.0A/dm2。
其中，打气管采用直径25mm的PE塑胶管，长度略短于镀槽内侧长度，在管子表面沿直线（a直线和b直线）方向与轴心线平行，打两排直径为1.5mm的小孔，毎排小孔的间距为50mm, a直线和b 直线圆周弧度为90°，a直线上的小孔与b直线上的小孔间距为25mm；安装时两排小孔朝下，对着槽底呈45°角，进气管由管的两头接入，经管道连接到空压机。
（2）在传统的电镀锌镍过程时，增加阴极移动，即分别采用前后摇摆的阴极移动形式，设置每次移动距离10cm，每分钟移动18次，让产品表面不断的接触新鲜的镀液，保证接触产品表面的金属离子有足够的浓度，保证产品在3.3A/dm2的电流密度下高电流区不会烧焦；
同时增加混流喷射，具体步骤为每个镀槽配置一台循环泵，两排阳极背后中间位置各置一根直径为25mm的塑胶管，水平固定，长度略小于槽长，管上沿直线方向打一排小孔，孔径3mm，间距50mm，小孔正对阳极后的槽壁，此两排塑胶管作为出水口，进水口从槽底引入，通过循环泵将槽液不断的循环流动，使产品表面的金属离子得到快速的补充，从而可进一步提高电流密度至3.6A/dm2。
电镀锌镍处理完毕后，经过传统的钝化、封闭、风切、烘干步骤后，最后检验、下挂、包装、出厂。
本实施例的汽车制动器铸件电镀质量高，高电流密度下不烧焦，电镀时间由酸性锌镍加碱性锌镍混合电镀的65min缩短到单一酸性锌镍的35min，表面平整光滑，色泽均匀不发黑，使用萤光膜厚仪（X-RAY），收集镀层返回的能量光谱，最低膜厚为8.2um，耐磨测试：施500g力，用于被测产品来回试擦50次，往返为一次，不变色，不脱镀及不露底材。
实施例2
在实施例1的基础上，在电镀锌镍步骤中，槽液刚开始配置时先采用小电流连续电解形式电解槽液，具体步骤为主槽均通过各自的过滤机与安装有小电流电解装置的副槽连通，不停地过滤、流动、循环、交换，以瓦楞形不锈钢板作阴极，镍板作阳极，通以0.1～0.3A/dm2的阴极电流密度连续电解，正常生产时连续电解一直进行。
解决了由于24小时的连续生产，每天都需根据化验补加一定量的药品而引起产品低电流区发黑现象，产品质量更高。
本实施例的汽车制动器铸件电镀质量高，高电流密度下不烧焦，缩短电镀时间为35min，表面平整光滑，色泽均匀不发黑；
厚度测试：使用萤光膜厚仪（X-RAY），收集镀层返回的能量光谱，最低膜厚为9um；
耐磨测试：施500g力，用于被测产品来回试擦50次，往返为一次，不变色，不脱镀及不露底材；
结合力测试：300度高温测试不起泡，不脱皮；
盐雾试验测试：白锈276小时，大于行业标准240小时；红锈1500小时，远远大于行业标准1000小时。
对比例1
在实施例1的基础上，前处理步骤中不增加超声波脱脂步骤，对比试验结果表明：未经超声波的产品，外观及结合力都存在问题，外观出现表面粗糙，疏松多孔，孔隙中的油污、杂物等问题，表面产生黑点、黑斑，产品结合力差；因此，超声波脱脂工艺设备的使用，对保证产品质量起了很大的作用。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种汽车制动器铸件专用酸性锌镍电镀方法，包括产品上挂、化学脱脂、阳极电解、酸洗、超声波脱脂、阳极电解、活化步骤的前处理步骤和包括电镀锌镍、钝化、封闭、风切、烘干步骤的电镀步骤，其特征在于：所述前处理步骤中的酸洗步骤后增加超声波脱脂步骤，设置脱脂槽槽体长为3米，且左右两侧各设置有9台超声波发生器，调节超声波发生器的高频振荡频率为20～28KHz，超声时间为3.5～4.5min。
2.根据权利要求1所述的汽车制动器铸件专用酸性锌镍电镀方法，其特征在于：所述电镀锌镍步骤中，进行电镀锌镍操作前，先用5～8公斤压力的空压机产生的压缩空气，对电镀液强烈而均匀地进行搅拌，设置电流密度为2.5～3.0A/dm2，在此电流密度范围内，产品不会烧焦。
3.根据权利要求1所述的汽车制动器铸件专用酸性锌镍电镀方法，其特征在于：所述电镀锌镍步骤中，进行电镀锌镍过程时增加阴极移动步骤，采用前后摇摆的阴极移动形式，设置每次移动距离10～12cm，每分钟移动18～20次，空气搅拌加阴极移动，提高电流密度至3.0～3.3A/dm2，在此电流密度范围内，产品不会烧焦。
4.根据权利要求1所述的汽车制动器铸件专用酸性锌镍电镀方法，其特征在于：所述电镀锌镍步骤中，进行电镀锌镍过程时还进行混流喷射，具体步骤为在每个镀槽上配置一台循环泵，通过循环泵将槽液不断的循环流动，快速的补充产品表面的金属离子，空气搅拌、阴极移动加混流喷射，可提高电流密度至3.3～3.6A/dm2，在此电流密度范围内，产品不会烧焦。
5.根据权利要求1所述的汽车制动器铸件专用酸性锌镍电镀方法，其特征在于：所述在电镀锌镍步骤中，槽液刚开始配置时先采用小电流连续电解形式电解槽液，具体步骤为主槽均通过各自的过滤机与安装有小电流电解装置的副槽连通，不停地过滤、流动、循环、交换，以瓦楞形不锈钢板作阴极，镍板作阳极，通以0.1～0.3A/dm2的阴极电流密度连续电解，正常生产时连续电解一直进行。
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