一种铝合金件镀锌铁合金的镀层结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种铝合金件镀锌铁合金的镀层结构，包括铝合金基体、和在所述铝合金基体上从内到外依次制备的化学沉锌层、无氰镀铜层、锌铁合金镀层、无铬化学转化层、硅烷无铬钝化层。本实用新型专利技术用聚合硫氰酸盐镀铜工艺代替氰化镀铜，解决了使用氰化镀铜带来的高污染及高风险问题。所制备镀件按照GB/T 5270

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金件镀锌铁合金的镀层结构


[0001]本技术属于金属电镀领域，具体涉及一种铝合金件镀锌铁合金的镀层结构。

技术介绍

[0002]锌铁合金镀层的耐蚀性明显高于镀锌层，目前，通常采用碱性锌铁合金电镀工艺制备锌铁合金镀层。碱性锌铁合金镀液对铝合金件及其化学沉锌层都有较强的腐蚀作用，在铝合金件的化学沉锌层上直接电镀碱性锌铁合金，镀层结合力较差，一般不能满足制造业的技术要求。铝合金件化学沉锌后进行氰化镀铜，然后再镀碱性锌铁合金，所形成的镀层结构才具有较高的结合力。然而，在氰化镀铜受到严格管控的情况下，开发无氰镀铜工艺代替氰化镀铜已是大势所趋。但过去业界所开发的二价铜无氰镀铜工艺还没有很好解决镀层与基体之间的结合力的问题，用其代替氰化镀铜还有许多工作要做
[1]。另外，六价铬钝化具有高毒性，在全球范围内已被限制使用。三价铬钝化虽然毒性较低，但钝化液中的钴离子也被列入了禁用的范围。因此，开发无铬钝化技术已经成为业界研究的热点，并且代表了现代电镀技术的发展趋势。
[0003]参考文献：[1].秦足足，李建三，徐金来，国内外无氰镀铜工艺研究进展[J]，电镀与涂饰，2015，34(3)：149
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152。

技术实现思路

[0004]为了克服氰化镀铜高污染及高风险性的技术缺陷，本技术提供了一种铝合金件镀锌铁合金的镀层结构。为了达到上述目的本技术采用如下技术方案：
[0005]一种铝合金件镀锌铁合金的镀层结构，包括铝合金基体、和在所述铝合金基体上从内到外依次制备的化学沉锌层、无氰镀铜层、锌铁合金镀层、无铬化学转化层、及硅烷无铬钝化层；
[0006]所述无氰镀铜层是采用聚合硫氰酸盐镀铜工艺制备的；
[0007]所述无氰镀铜层的厚度为1～4μm。
[0008]优选的，所述锌铁合金镀层是采用碱性锌铁合金电镀工艺制备的。
[0009]优选的，所述锌铁合金镀层的厚度为6～18μm。
[0010]优选的，所述硅烷无铬钝化层是采用溶剂型硅烷无铬钝化剂制备的。
[0011]优选的，所述硅烷无铬钝化层的厚度为0.7～1.2μm。
[0012]聚合硫氰酸盐镀铜工艺是近期开发的无氰镀铜工艺，与以往以二价铜盐作主盐的无氰镀铜工艺的区别在于：聚合硫氰酸盐镀铜以亚铜盐作主盐，以聚硫氰酸钠作主配位剂，亚铜离子与聚硫氰酸根生成稳定的配离子，显著降低了亚铜离子的电极电位，亚铜离子与化学沉锌层不发生置换反应。聚合硫氰酸盐镀铜溶液的pH范围是12～13，对铝合金基体及化学沉锌层的腐蚀性较弱，在铝合金件表面的化学沉锌层上进行聚合硫氰酸盐镀铜，镀液不会破坏铝合金基体上的化学沉锌层，因此能够获得结合力良好的镀铜层。锌铁合金镀层相对于铝合金属于阴极性镀层，对铝合金基体无电化学保护作用。但锌铁合金镀层相对于
镀铜层则为阳极性镀层，因此，本方案中的镀铜层能够有效阻止腐蚀介质向铝合金基体方向的侵蚀。
[0013]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0014]1、本技术公开的铝合金件镀锌铁合金的镀层结构，用聚合硫氰酸盐镀铜工艺代替氰化镀铜，克服了使用氰化物存在的高污染及高风险的缺陷。
[0015]2、本技术公开的铝合金件镀锌铁合金的镀层结构，在铝合金表面的化学沉锌层上无氰镀铜，具有良好的结合力。
[0016]3、本技术公开的铝合金件镀锌铁合金的镀层结构，采用硅烷无铬钝化剂代替现行的三价铬钝化剂，所述硅烷无铬钝化剂不含重金属，符合绿色环保的要求，在锌铁合金镀层上所制备的硅烷无铬钝化层具有良好的耐蚀性。
附图说明
[0017]此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术的不当限定，在附图中：
[0018]图1是本技术实施例1和实施例2的镀层结构示意图。
实施方式
[0019]下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本技术，在此本技术的示意性实施例以及说明用来解释本技术，但并不作为对本技术的限定。
[0020]本技术所述的铝合金件化学沉锌、聚合硫氰酸盐镀铜、镀锌铁合金、无铬化学转化、及硅烷无铬钝化，具体实施方式如下。
[0021]铝合金件按现行的前处理工艺进行除蜡、除油、除垢和活化。
[0022]铝合金件前处理后按现行的化学沉锌工艺制备化学沉锌层。
[0023]优选的，采用广州超邦化工有限公司生产的ALBUME AS
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699无氰铝上沉锌剂制备化学沉锌层：
[0024]ALBUME AS
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699无氰铝上沉锌剂160～220mL/L，工作温度20℃～30℃，沉锌时间60～120s。所述沉锌剂中包含锌离子6～9g/L，铜离子0.16～0.20g/L。
[0025]铝合金件化学沉锌后采用采用聚合硫氰酸盐镀铜工艺制备无氰镀铜层。
[0026]优选的，所制备镀层的厚度为1～4μm。
[0027]优选的，所述聚合硫氰酸盐镀铜工艺采用遵义会通电镀材料有限公司的HT
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810聚合硫氰酸盐挂镀铜工艺：
[0028]聚合硫氰酸钠络合剂100～160g/L，聚合硫氰酸亚铜17～23g/L，酒石酸钾钠8～12g/L，HT
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810光亮剂1～2mL/L，HT
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810走位剂2～4mL/L，镀槽温度45℃～55℃，pH范围12～13，阴极电流密度0.5～1.0A/dm2，阴极移动5～7m/min，阳极电流密度≤0.5A/dm2，用无氧电解铜角(或铜粒)作阳极。
[0029]优选的，所述聚合硫氰酸盐镀铜工艺采用遵义会通电镀材料有限公司的HT
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810聚合硫氰酸盐滚镀铜工艺：
[0030]聚合硫氰酸钠络合剂100～160g/L，聚合硫氰酸亚铜17～23g/L，酒石酸钾钠8～12g/L，HT
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810光亮剂1～2mL/L，HT
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810走位剂2～4mL/L，镀槽温度45℃～55℃，pH范围12～
13，镀槽电压5～7V，滚桶转速10～12r/min，用无氧电解铜角(或铜粒)作阳极。
[0031]铝合金件镀铜后采用现行的碱性锌铁合金电镀工艺制备锌铁合金镀层。
[0032]优选的，所述锌铁合金镀层厚度为6～20μm。
[0033]优选的，所述碱性锌铁合金电镀工艺采用超邦化工的260碱性锌铁合金挂镀工艺：
[0034]氧化锌13～17g/L，氢氧化钠100～140g/L，260 Stabilisator稳定剂65～85mL/L，260 Base Fe铁辅助剂2～3mL/L，260 Base Rack挂镀辅助剂8～12mL/L，260 Brightener Rack挂镀主光剂0.3～0.7mL/L，镀槽温度22℃～28℃，阴极电流密度1.5～3.0A/dm2，阴极移动2～3m/min。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝合金件镀锌铁合金的镀层结构，其特征在于：包括铝合金基体、和在所述铝合金基体上从内到外依次制备的化学沉锌层、无氰镀铜层、锌铁合金镀层、无铬化学转化层、及硅烷无铬钝化层；所述无氰镀铜层是采用聚合硫氰酸盐镀铜工艺制备的；所述无氰镀铜层的厚度为1～4μm。2.如权利要求1所述的铝合金件镀锌铁合金的镀层结构，其特征在于：所述锌铁合金镀层是采用碱性锌铁合金...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎小阳，郭崇武，赖奂汶，邓银珍，
申请(专利权)人：广州超邦化工有限公司，
类型：新型
国别省市：