锌合金压铸件化学抛光新工艺

锌合金压铸件，易于或形，加工简单，生产效率高，能满足各种薄壁零件和极为复杂的高精度零件大量生产，应用范围日趋广泛，品种不断扩大，产品涉及建筑五金、日用五金，水暖龙头，皮带扣、打火机、伞头、手表壳、灯饰、服装服饰等。就浙江、福建、广东等地区而言，近年来，锌合金压铸件已发展成为主要的压铸加工产品，而这类较为复杂具有浓郁装饰性的锌合金压铸件，大都需要进行镀前处理再电镀或涂装。而对于零件的镀前处理，传统的作法一般都采用振动、滚动、机械抛磨光，但该方法对于某些形状复杂的锌合金压铸件存在着光饰效果差，劳动强度大、效率低等缺点，机械抛光无法符合要求。而化学抛光设备简单，工艺成本低、生产效率高，易于组织大批量连续生产，且不受锌合金压铸件形状限制，具有相当大的优点。据微机检索查询结果，至今为止，有关锌合金压铸件化学抛光工艺配方文献甚少为此，为满足日益发展的生产需求，深圳乐鱼（中国）官方进行了锌合金压铸件的化学抛光新工艺实验研究，实践证明，该工艺抛光效果好，可用于各种锌合金压铸件的电镀、涂装。前处理。

1化学抛光原理

目前，一般认为化学抛光和电解抛光一样主要有综合粘膜说和受阻说两种理论。就化学抛光机理而言，实际上是利用金属表面上凸凹部位溶解速度不同，凸出部位溶解速度大于凹入部位，化学抛光依赖于化学反应。因为任何金属表面都存在着徽观的凸凹不平，那怕只有10u m。锌合金压铸件中存在着其它元素机杂质，所以金属表面就会出现许多电位不同的部位，化学抛光时微观凸出部位溶解下来的产物容易扩散，粘性膜常处于活化状态．凹下部位则相反，粘性膜厚常处于钝化状态．整个化学抛光过程就是处在这样一种活化→钝化→活化→钝化的交替过程转换来完成的。从受阻说来看，由于溶液中受阻的阳离子．大分子等可同溶解的金属离子结合并离开金属，而阳离子．大分子的迁移又受到粘膜厚薄的制约，在薄处因距离短、速度快而比凹处优先溶解，从而最后达到平整。因此，该工艺的技术关键在于溶液的配方和合理的工艺参数选择。

2化学抛光工艺及后续工艺处理

目前，由于对锌合金压铸件进行化学抛光的文献和工艺配方报导甚少，而一般化学抛光工艺配方又难以满足表面质量要求，乐鱼（中国）官方经过反复多次进行配方筛选，试验结果表明下列工艺配方能够满足锌合金压铸件的化学抛光表面质量要求。

磷酸(工业级)              50%

硝酸(工业级)              35%

氢氟酸(工业级)            10%

硫酸(工业级)              5%

表面活性剂                适量

温度                      30C

抛光时间                  5～20min

经化学抛光的锌合金压铸件出槽后须立即进行水冼，最好是流水冲洗。因为工件从抛光液中难免带出酸根离子，如果不对化学抛光工件作后续处理，残留酸会对基体进一步腐蚀，且带出的这些明离子一但与水中的Ca2+、Na+等阳离子接触，还会降低原有的金属光泽。所以需进行后续工艺处理，工艺配方为： 

碳酸钠5％，余量水，室温浸泡5min．然后水洗。

3分析讨论

锌合金压铸件化学抛光液由磷酸、硝酸氢氟酸、硫酸、表面活性剂组成。磷酸属高粘度中强酸，是化学抛光基剂，对锌有钝化作用，抛光过程中形成钝化膜，可防止基体进一步被腐蚀．数量不能低于45%．否则难达到抛光效果，但浓度过浓也难有更佳效果，从多次试验经验配方来看，选择5O%左右为宜硝酸对锌起抛光作用，溶解合金中铜、铅、镉等杂质．消除表面挂灰。氢氟酸属强酸可活化基伴表面。锌台金中由于存在铝而氢氟酸对消除铝存在对抛光效果不良有着关键的作用。硫酸可起活化作用，加快抛光速度，表面活性荆在抛光过程中形成吸附膜存于基体表面，对抛光效果起促进和改善作用。

试验还表明合适的工艺参数选择，直接影响化学抛光的效果。锌合金化学抛光的效果主要受以下因素影响：

1．抛光液温度变化。化学抛光液的变化会严重破坏活化→钝化的交替进行。液温过高，抛光时间短，会降低化学抛光液的粘度，对金属钝化膜的溶解率加剧，活化→钝化失调，导致金属表面溶解不均匀，易腐蚀工件表面。相反，温度过低，抛光液粘度增大，使工件表面的溶解物不易扩散活化一钝化交替失调，导致抛光件不易抛亮和出现暗斑。因此，抛光温度应控制在lO～30°C范围为宜。

2．化学抛光时间。一般来说，新配制的抛光时间宜短，老抛光液时间宜长，但要控制在5～2O分钟之间，因为时间过短只能得到不够光亮的表面。相反时间过长，易发生腐蚀现象，使工件表面出现蚀点和斑迹。因此．抛光时闻应控制在适当范围。

3．锌合金基体成分。锌合金压铸件．铝含量一般在2．5%～4．5%之间．铝能细化晶粒．强化合金。铜含量不超过1．25％．在此范围，能显著阻止晶闻腐蚀，提高台金的强度和硬度。微量镁含量在0．03%～0．06%范围．同样能减轻晶间腐蚀，提高强度和硬度。铅、镉、锡、铁，硅作为杂质元素，含量越低越好．若杂质含量偏高，易产生过腐蚀．光亮度低。此外、铁与铝能产生硬质的铁铝化合物，对化学抛光危害龊大且难以清除。

4．压铸工艺。从压铸工艺出发如何合理确定和选择压射比压和充填速度是一个至关重要的因素。若选择确定不当，会使锌合金表下层形成气孔和内部疏松缩孔，化学抛光后出现孔穴和斑点。

通过深圳乐鱼（中国）官方的实践应用证明，用化学抛光代替机械抛光是可行的。我们试验的化学抛光工艺，对于含铝4%以下的锌合金压铸件，抛光可达镜面效果好。特别是对于复杂的锌合金压铸件表面抛光．其有劳动强度低，工艺简单，成本低易于组织批量生产等优点，是一项具有推广应用价值的化学抛光新工艺。