浅析锌合金压铸件与镀层间结合力的影响因素

从影响锌合金压铸件镀层结合力诸多因素中的电镀工艺方法方面简述了镀前处理和预镀工艺对镀层结合力的影响。

1概述

锌合金因其具有良好的压铸成形加工性能且成形加工时材料耗损少生产效率高等特点，因而使锌合金压铸件在零件制造中得到了广泛的应用。为了提高其在大气中的耐蚀性能以及其它装饰性能，满足其在使用中的要求，因而往往须进行电镀等表面处理。

因为锌合金在酸、碱介质中的化学稳定性较差，所以在锌合金压铸件上的电镀比在其它金属如钢铁、铜和铜合金等制件上的电镀要困难得多，易产生基体金属过腐蚀而导致镀层起泡、脱落等结合力不良的弊病。这也是锌合金电镀中产生废、改品的主要原因。因此，从电镀工艺方法上拉出影响锌合金电镀结舍力的因素，进而采取相应的预防和解决的措施，是提高锌合金压铸件电镀合格率、确保产品质量的重要途径。

2工艺方法对镀层结合力的影响

影响锌合金压铸件镀层结合力的因素是多方面的。但是，就电镀工艺方法而言．深圳乐鱼（中国）官方发现主要有两个方面的影响，即镀前处理和预镀工艺。

锌合金压铸件的电镀通常采用如下工艺流程：

电化学除油→热水洗→冷水洗→腐蚀→冷水洗→活化处理(有的不进行)→预镀→冷水洗(按工艺要求镀中间层或表面层，下略)

在整个工艺流程中．虽然每道工序对电镀质量都有不同程度的影响，但是，镀前处理和预镀工艺是决定能否获得良好的镀层结合力的首要而关键的因素。

2.1镀前处理

一般认为，镀层结合力不良首先是由于镀前的除油不彻底所造成的。但是，对锌合金压铸件来说，其另一个重要的、往往被忽视的原因则是由于镀前腐蚀工艺的选择和操作不当。

实践证明，由于锌合金压铸件在压铸加工过程中因金属受热而使工件表面产生一层结构较为致密的氧化层，镀前必须将其除去已显露出基体金属结晶组织，才可能确保镀层有良好的结合力通常采用2%～3%的氢氟酸或1%～3%氢氟酸与3%～5%硫酸的混合液进行腐蚀处理。这两种工艺均可较顺利地除去氧化层。但是，由于锌合金压铸件的表面层结晶组织较为致密，而处于表面层下的结构则是较疏松的结晶、气孔、丧渣较多。乐鱼（中国）官方在生产实践中发现，上述两种腐蚀液与锌台金的化学反应较强烈，操作时对腐蚀处理的时间控制要求较严格，时间过短，氧化膜不能彻底地被除去，将引起镀层结合不良；时问稍长则告使基体金属的表面致密层遭受过腐蚀，而暴露出处于致密层下的疏松层，并使腐蚀液渗入该疏松层的孔隙中，给以后的预镀、电镀层留下了起泡、脱落和在基体金属内部继续腐蚀等隐患。这就是腐蚀工艺往往被忽视而造成的不良后果。

推荐一种腐蚀工艺，该工艺操作范围宽而易于控制既可除去表面氧化屠而显露基体金属表面致密层的结晶组织，又可防止过腐蚀而引起的上述弊病。其配方秆工作条件如下：

HF(4O%)               12～15ml／L

H4BO3(CP)             3～5g／L

温度                  室温

时间                  2O～30s

另需提出．当腐蚀液使用时间过长而使溶液中含有过多的Zn2-、Al3+。什等杂质时．也将影响腐蚀效果并引起镀层结合力不良的弊病．故应及时更换。

不言而喻，镀前的电化学除油是影响镀层结合力的重要因素．电化学除油液中碱的浓度过高、溶液温度过高或过低“及除油时间过长等因素，均会使工件过腐蚀而影响镀层结合力。因此，应采用低浓度、中温的阴极电解除油，对杂质较多的电化学睬油液应及时更换．防止阴极除油时杂质在工件表面沉积，这样，才能既将工件表面的油污、脏物除尽，又不致于使基体金属产生过腐蚀．从而确保镀层的结台力。

2．2预镀工艺

预镀工艺是锌合金压铸件电镀工艺中，为了获得预防基体金属在电镀中间层或表面镀层时产生腐蚀的阻挡层的工艺，它是锌合金压铸件电镀工艺中必不可步的、关键的工序。预镀层的完整性程度及其与锌合金基体表面的结合力的优劣，将直接影响整个电镀层的结合力。

预镀工艺最好采用对锌合金腐蚀性较小的中性电解液，如中性柠檬酸盐镀镍。在电解液中应不添加或尽量少添加有机添加剂，以降低镀层应力，提高镀层韧性．确保镀层与基体问的结合力。溶液的pH值应严格控制在6.8～7.2之间。当pH值过低时，镀液分散能力差，在工件的低电流密度区难于在短时间内沉积上镍层或镍层太薄．引起该区基体腐蚀、发黑．在此表面沉积的中间镀层或表面镀层是极易产生起泡、脱落的现象；pH值过高，则在阴极区增大了产生氢氧化镍的倾向，易使预镀层产生夹渣、粗糙、疏松现象．导致电镀中间层或表面镀层时电解液往预镀层和基体中的渗入．产生内部腐蚀、镀层脱落等弊病。此外，预镀液中主盐浓度不可过低。否则，会固沉积速度慢而在相同的电镀时间内预镀层太薄．造成电镀中间层或表面层的基体被腐蚀、镀层脱落等故障。

当采用氰化铜作预镀层时．虽然其pH值较高．但是由于氰化铜电解液分散能力极佳，预镀．工作各个部位可在较短的时间内电沉积上致密的铜镀层，防止了继续电镀时基体金属在电解液中的腐蚀，故也可得到高结合力的预镀层、中间镀层或表面镀层。

3小结

3．1镀前腐蚀工艺中，所选择的腐蚀液对锌合金的腐蚀反应速度不宜太快，深圳乐鱼（中国）官方应采用腐蚀作用相对较缓慢的腐蚀液，如氢氟酸与硼酸的混台液，避免基体金属过腐蚀而破坏压铸件表面致密层。

3．2电化学除油宜采用低浓度、中温电解液进行阴极除油，井应保持睬油液无过多的杂质污染。当杂质较多时，应及时更换。

3.3预镀工艺中．预镀层应有足以防止电镀中间镀层或表面镀层时基体金属被腐蚀的厚度。采用中性镍时，溶液的pH值和主盐浓度是最关键的影响因素．应预以严格控制。如采用氰化锕预镀，则除主盐浓度不能太高或太低并应使电解液有良好的分散能力外，在预镀初期可采用冲击电流的电镀方法。