锌合金压铸件的电镀组合

    随着世界经济的发展，对锌的需求也在不断增加，而近年来制造锌压铸件成为推动冶炼锌工业发展的重要因素。我国锌压铸合金主要用在汽车、五金、玩具、电器以及机械行业。其玩具和五金行业用锌合金压铸件最多，占32.8％。

    锌合金压铸件是由锌（95％）、铝（4％）、镁（0.04％）、铜（0.25％）四种金属组成的多元合金。其它合金是金属盐进入电镀溶液，通过电化学方法形成合金镀层，而锌压铸件不是这样，而是采用压铸的方法，组成合金基体，然后再去电镀的。锌合金压铸件在铸造过程中，容易产生各种缺陷，除表面有一层致密、无孔的表面层，厚度一般为0.05～0.10mm外，在表面层下面疏松多孔。

    锌合金压铸件广泛地应用，与其材料特性和加工特性密切相关，并具有以下优越性：良好的常温力学性能和耐磨性，高强度，硬度和精度；优越的导电性和传热性能，比铜合金和铝合金还好，适用于电子工业散热器的制备；廉价的原材料，优越的弱屏蔽能力，非磁性，在摩擦时不会产生电火花，很容易加工和焊接；一定的耐蚀性，适用于汽车零件；锌合金表面是灰色的，可以对表面进行处理，使其具有优越的表面装饰特性，如电镀、化学涂饰、有机涂饰等；铸造性能好，可以压铸成形状复杂、薄壁的精密件。

    但也存在如下缺点：耐蚀性相对较差；不宜在高温（150℃以上）和低温（0℃以下）环境中使用，在高温下抗拉强度和低温下冲击性能都显著下降；加工过程存在时效作用，会使铸件的形状和尺寸略起变化。

    锌合金压铸件内部的结构是疏松多孔的，其主要成分是两性金属锌，很容易在酸性、碱性溶液中腐蚀。而且铸件表面存在成分偏析现象，所以在前处理脱脂与活化时，会使某些偏析铝或锌相优先溶解，表面产生针孔，影响镀层质量。

    目前表面处理存在的质量问题，主要是镀层结合力差，易产生鼓泡、脱皮、麻点等缺陷，国内有的厂家返工率高达50％。镀前处理方法的合理性是保证获得良好结合力的关键。现在常用的锌合金压铸造件的电镀工艺流程有如下2种。

    ① 预除油→碱性除洗→水洗→电解脱脂→水洗→中和→水洗→氰化物镀铜
                                            ↓

                                                  →化学研磨

         →水洗→其它常规镀。

    ②镀前预处理→水洗→弱碱脱脂→热水洗→水洗→弱浸蚀→活化→镀锌铁合金。

    流程①：在锌合金压铸件上，可用氰化物镀铜液及焦磷酸盐镀铜液闪镀铜，在此基础上可采用硫酸盐镀铜液，使铜层厚度增至5μm以上。因为铜层与锌层之间容易发生扩散，形成合金消耗掉部分镀铜层，过薄的铜层无法保证后续镀层的结合力。

    流程②：为成都市新都高新电镀环保工程研究所研究推出的氯化物全光亮锌铁合金电镀工艺，锌合金压镀件可直接镀该工艺，经钝化后防护性能比锌镀层提高3～5倍，该工艺可直接成为取代镀锌的装饰性全光亮的防护镀层。可作为装饰铬的节镍镀层，需在锌铁合金镀层上再闪镀中性镍后直接镀铬，或者在该镀层上再闪镀无氰碱铜再闪镀光亮镍后套铬，该工艺的这一应用，在生产实践中得到验证。

    锌合金压铸件电镀难度大的根本原因，在于合金主要成分锌是两性金属，而且其表面容易在空气中生成氧化—钝化膜层，会降低电镀层在金属上的附着力，其次是零件在压铸过程中，外表面仅生成小于0.1mm的紧密结构的表面层，表面层下面是多微孔的疏松的合金结构，在生产过程或返工中若破坏了这个表面层，就不能获得合格的装饰镀层，造成零件报废。

    锌合金压铸件前处理的机械整平和脱脂与浸蚀，之后直接进入全光亮锌铁合金溶液电镀中，不需在氰化物铜溶液中预镀。

    

本文转载自《合金电镀工艺》编著    曾祥德
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