锌合金铸件的镀前处理

(一)锌合金(压)铸件

    锌合金(压)铸件大多具有精度高、密度小、有一定的机械强度等特点，因此在工业上对受力不大、形状复杂的结构或装饰零件，广泛采用锌合金铸件。而锌合金由于电位负，化学活性高，易受各种介质的腐蚀，所以需要电镀，用电镀层作为保护及装饰用。为了保证电镀质量，常采用含铝约4%(质量分数)的锌合金作为铸造材料。

    由于锌合金铸件是以锌铝合金为主，这两种金属都属于两性金属，既能溶于酸也能溶于碱，因此在镀前处理时，不能用强碱除油，也不能用强酸浸蚀。此外，锌合金压铸过程中由于冷却时各元素的凝固点不同，表面容易产生偏析，形成富锌相和富铝相。强酸能使富锌相先溶解，强碱则使富铝相溶解，致使铸件表面产生针孔、气孔等缺陷，并在孔内残留酸、碱溶液，在电镀中或镀后与锌发生反应并析出氢气，引起镀层鼓泡、脱皮等缺陷。

    在压制过程中，由于压铸工艺或磨具设计等原因，铸件表面往往会有粗糙不平、毛刺、冷纹、飞边、分模线、缩孔等表面缺陷。并且表面是致密的，但内部却是疏松多孔结构，因此，必须进行清理、磨光和抛光，但又不能过度地抛磨，以免损坏致密层，暴露出内部缺陷，造成电镀困难并影响镀层质量。

    由于锌合金的电位很负，性能活泼，所以在含有电位比它正的金属离子的镀液中，氢和金属离子都能和锌置换生成疏松的表面沉积层，影响镀层的结合力。所以锌合金铸件通常都要先预镀，以便保护锌铸件表面的锌不受置换，并得到良好的镀层。

(二)锌合金铸件的镀前准备

    由于铸件的表面有毛刺、飞边、分模线及粗糙不平等缺陷，所以铸件首先应磨掉这些缺陷，然后再用抛光机的布轮抛光，使铸件整平，并得到光亮的表面。布轮磨光宜采用1100～1400r/min的转速，磨时要均匀稳定，以免损坏铸件的表面。抛光时抛光轮直径和转速都不宜太大，太快，最大的圆周速度不应超过2150r/min。铸件较小或形状复杂时，可采用1100～1600r/min的低速，并且要轻放轻抛。首先用黄抛光膏粗抛，然后再用白抛光膏直至抛亮为止。经抛光后铸件的表面有大量的油污及抛光膏，应及时去除这些东西，以免时间长，这些抛光油膏老化、变硬，并在铸件表面黏附得更牢，难以清除。

(三)锌合金铸件的镀前处理

    镀前处理程序如下：

    预洗→电解清洗→水洗→弱酸处理

    (1)预洗  锌铸件在电镀前表面附着大量的油脂、抛光膏或其他污垢时可进行如下预洗。

    ①溶剂清洗  将铸件浸入汽油、煤油、三氯乙烯、四氯乙烯等溶剂中，或者在这些溶剂的乳液中浸洗。

    ②碱液清洗  这种铸件电镀前表面活性很强，需注意洗涤齐的温度、pH值和浸渍时间。碱液配方见表4-6中A项。

    (2)电解清洗  电解清洗是作为预洗的精加工脱脂法使用的，要注意净化脱脂溶液，电解清洗既可用阳极清洗法也可用阴极清洗法。阴极清洗时把工件作阴极，用铁板或铁板槽本身作阳极也可以。电解液配方及工艺条件见表4-6中的B项。阳极电解清洗，则以工件作阳极，铁板或铁板槽壁作阴极。清洗液的成分配方及工艺条件见表4-6中的C项。阳极电解法比阴极电解法的电流密度低些，处理时间也可以短些，以免铸锌件被过度腐蚀。

    (3)水洗 锌铸件的活性很强，而且制件的形状复杂，水洗果可能较差，需特别注意。

    (4)弱酸处理  电解清洗后的锌铸件要进行弱酸处理，以除去有害的氧化膜等表面污物。由于锌铸件的表面活性强，在处理时应严格控制处理的时间及溶液的浓度，最好尽可能采用大容量的处理方法。

    处理液一般采用1%～3%(质量分数)的盐酸、硫酸、氢氟酸、乙酸或氨基磺酸等稀酸，也有的在清洗处理液中加入适量上述酸的盐类。在处理过程中会发生毛坯材料被溶解或带入预处理液的情况。为此，处理液应经常作化学分析和适当补充酸，并根据实际使用情况定期更换旧的处理液。

    工件在常温下浸1～10s后应立即进行水洗。某些毛坯材料，由于其化学性能、形状与表面状态等原因，即使处理条件相同，效果也不可能一致。若能定出各品种的标准处理条件，则较易于实现机械化操作及连续的作业。处理时间问题，可根据铸件表面的颜色形状及产生气体的状况而定。也会有颜色异常，气体产生不均的情况，对这类坯料不能进行正常的电镀。

(四)锌合金铸件的预镀

    锌的电极电位较负，化学性能活泼，在镀液中很容易和电位较高的金属离子发生置换反应，在锌合金镀件表面沉积一层疏松的金属层。置换反应的发生将严重影响镀层的结合力。为了克服或避免这种情况，锌铸件在正式电镀前要预镀，然后才能进入正式电镀需要的镀层。预镀有两种方法：一种是预镀镍；另一种是预镀铜。

    1.中性预镀镍

    对形状不太复杂的锌合金铸件可以采用中性镀镍液进行预镀，以便获得一层薄的镀镍层，将零件表面覆盖并保护，然后再正式电镀。中性预镀镍的溶液配方及工艺条件见表4-7。

    2.氰化预镀铜

    对形状复杂的锌合金铸件，要采用氰化预镀铜的方法，才会有良好的电镀分散能力和覆盖力。预镀时铸件应带电下槽，入槽后立即将电流升至2～3A/dm²,电镀1～3min,很快便会镀上一层完整而孔隙甚少的致密铜镀层。然后才恢复正常电流密度，用阴极移动进行搅拌，镀层结晶细致，平整光滑。预镀的铜层厚度不应小于5μm,以8～10μm最好。因为预镀层太薄，在后续的酸性镀铜或镀镍时不能完全阻止溶液对锌合金的浸蚀。而且预镀铜越薄，铜向锌合金的扩散就越快，因表面镀层与锌合金基体的电位差而引起的电位腐蚀就越严重。氰化预镀铜的溶液配方及工艺条件见表4-8。



本文转载自《电镀前处理与后处理》编著    李异
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