鋁芯模電鑄銅中鍍鋅工藝的應用范文

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《電鍍與環保雜志》2016年第4期

0前言

我公司有一零件，其兩側凹槽要求鍍銅層厚度達1．5mm。零件加工采用電鑄銅工藝，即機械加→→→→工鋁芯模電鑄銅外形修整溶解鋁芯模修理及拋光→鍍銀。傳統的電鑄銅工藝方法為除油→浸鋅（兩次）→鍍氰化銅→鍍光亮銅。浸鋅后電鑄產品鼓包、分層，產品后續加工易開裂，質量得不到保障。為了解決此項工藝難題，查閱了很多電鍍書籍及相關資料，凡是鋁件鍍銅都是采用浸鋅工藝，沒有采用電鍍鋅工藝的。是否能用我廠較常用的微氰堿性鍍鋅工藝取代浸鋅工藝。為了得到答案，進行了相關實驗研究，摸索出電流的合適范圍，終于使鋁芯模能均勻地鍍上鋅層，電鑄產品的合格率為100％。

1鋁合金鍍鋅

1．1材料

工件為2A12－T3（T4）鋁合金棒。

1．2工藝流程

堿蝕除油冷水清洗浸亮冷水清洗→→→微氰堿性鍍鋅冷水清洗氰化物鍍銅冷水清洗→硫酸活化→水洗→光亮鍍銅

2主要工序說明

2．1堿蝕除油

氫氧化鈉80～100g／L，80～100℃，5～15s。

2．2出光

硝酸250～300mL／L，重鉻酸鉀5～10g／L，室溫，5～15s。

2．3微氰堿性鍍鋅

氧化鋅8～15g／L，氫氧化鈉100～150g／L，氰化鈉8～15g／L，DE－81添加劑（電鍍級）4～6mL／L，ZBD－81光亮劑（電鍍級）4～6mL／L，1．5～2．5A／dm2，10～35℃，60s。

2．4氰化物鍍銅

氰化亞銅25～30g／L，氰化鈉（游離）7～15g／L，氫氧化鈉20～25g／L，酒石酸鉀鈉50～70g／L，1～2A／dm2，45～50℃，5～10min，陽極采用紫銅板。

2．5光亮鍍銅

硫酸銅150～220g／L，硫酸50～70g／L，氯離子60～120mg／L，開缸劑KCU－920MU5～10mL／L，填平劑KCU－920A0．35～0．85mL／L，光亮劑KCU－920B0．25～0．50mL／L，1．5～3．5A／dm2，10～35℃，1周，陽極采用磷的質量分數為0．1％～0．3％的磷銅板，S陰∶S陽＝1∶2。

2．6操作要點

（1）鋁合金工件必須帶電入槽，防止溶解。對于較輕的零件，工件下端吊重物，防止其在溶液中處于懸浮狀態。

（2）零件吊掛材料由傳統的銅絲改為不銹鋼絲。這是因為用銅線綁零件，銅在酸性溶液中會慢慢反應，在長時間的電鍍過程中銅線溶解，零件很容易脫落，造成中途斷電。如此反復，很容易引起鍍層結合不牢固、分層，導致零件報廢。

（3）在鍍鋅時，如果電流不合適，有些地方會鍍不上鋅。由于鋁是兩性金屬，既能與酸反應又能與堿反應，沒有鍍上鋅的地方再鍍氰化銅和光亮銅時，鋁會不停地反應而產生氫氣，氫氣泡黏附在電極表面，造成該處絕緣，使金屬離子不能在氫氣泡的周圍放電。隨著鍍層的增厚，氫氣泡夾雜在鍍銅層中形成空洞，產生鼓包、分層，需要中途反復退鍍，否則會造成零件報廢。

（4）電鑄銅時，零件擺放位置很有講究，為了保證零件兩側凹槽厚度的均勻度，這兩條凹槽要正對陽極，而且要經常換方向。對于凹凸不平或者有深孔的復雜零件，除了電流的邊緣效應外，還由于凹凸兩處與陽極的距離不同，使它們彼此間的電阻也不同，因而電流密度在凹凸處的分布也不相同。凸處與陽極距離近，電阻小，電流密度就大，鍍層就厚；反之，凹處的鍍層薄，鍍層的沉積速率很慢，而且更重要的是電流不能大。

3經濟效益

（1）提高了生產效率，減輕了勞動強度，降低了人工成本。從除油到鍍鋅、鍍氰化銅，只需5min。而浸鋅工藝，生產準備時間長，從除油到浸鋅、鍍氰化銅，需300min，如果鍍光亮銅起泡的話，往往需要一天的時間來反復退鍍。

（2）提高了產品的合格率，質量得到了保證。鍍鋅工藝的產品合格率達到100％，而浸鋅工藝，對溫度要求比較嚴格（18～25℃），要求零件每一個部位均勻地浸上一層薄鋅，一次性浸鋅合格率只有10％。原來采用浸鋅工藝，一天最多下槽電鍍3個鋁芯模，經過一星期鍍光亮銅，脫模溶解掉鋁芯模后，發現兩側凹槽內壁起泡，至少要報廢2個，合格率最多只有30％，有時會全部凹槽內壁起泡、報廢，損失費用約2400元／個。采用鍍鋅工藝后，每次都鍍8個，而且全部合格。

（3）用電量和輔助材料消耗大大降低，節約費用約2400元／個。

4結束語

本工藝近期已在多批產品的生產中使用，工藝技術穩定，滿足電鑄類產品加工質量要求。

作者:呂頻 單位:桂林長海發展有限責任公司