汽車配件鋅鎳合金電鍍工藝維護要點分析
鋅鎳合金鍍層鎳含量在8%~15%時具有較高的耐蝕性,可進行彩色、綠色、黑色以及透明色鈍化等后處理,其后的耐蝕性遠超過鍍鋅層,為純鋅的4~8倍。鍍層耐蝕性主要與鎳含量有關,而要獲得足夠的鎳含量,工藝參數的控制至關重要。
目前,汽車的許多配件均為鋅鎳合金件,按-汽-大眾公司TL244標準要求,鍍層鎳含量在12%一15 %時其防腐蝕性能強。
為此,引進了德國實樂達公司堿性鋅鎳合金工藝:5.0~8.0 g/L鋅,0.5~1.5g/L鎳,100~ 140 g/L游離氫氧化鈉,35 ~50 mL/L,ZN51 ,65~85 mL/L ZN52,33 ~ 10 mL/L ZN5,0.5 ~2.0 mL/L ZN54,0.5~1.5 mL/L ZNS6,溫度33 ~37℃;陰極電流密度1.5 -2.5 A/dm2。將該工藝的影響鍍層性能的因素總結如下,以供參考。
堿性鋅鎳合金鍍液對溫度的要求很嚴,其對鋅鎳合金在鍍層中的分布影響極大。
將溫度保持為33~37℃內,鍍液穩定,鍍層鎳含量為12%~15%。如果鍍液溫度高于37 ℃,鎳離子共沉積速度急劇加快,合金鍍層中鎳離子含量大于15%甚至更大,鍍層呈亮銀白色,彩虹色鈍化后鈍化膜無色或呈藍黃色;在黑色鈍化后會出現黑彩虹色鈍化膜。
如果溫度低于33℃ ,鋅離子共沉積速度加快,合金鍍層中鋅離子含量增加,鎳離子含量低于12%或更低,鈍化膜為淡黃色或無色,且淡黃色鈍化膜容易擦掉。
因此,生產中必須嚴格控制鍍液的溫度,應采用自動裝置進行控制,以確保鍍液穩定。
2 電流密度
陰極電流密度為1.5 ~2.5 A/dm2 內,采用上限電流密度所得鍍層彩色鈍化效果不佳,會出現藍色或藍黃色等異色,透明鈍化有時出現淡黃色或褐色,且亮度不均,反差極大。
對采用下限電流密度所得鍍層黑色鈍化時,有時鈍化膜有異色斑點,亮度不夠,顏色不均勻,有時膜層粗糙發暗,這是合金中鎳含量偏低所致。
因此,彩色和透明鈍化時宜采用中下限電流密度;黑色鈍化宜采用中上限電流密度。
3 鍍液主要成分
鋅離子、鎳離子和游離氫氧化鈉濃度配置得當與否,將影響鍍液的穩定性、分散能力與深鍍能力鍍層中鋅鎳含量比例及鍍層鈍化后的顏色。
鋅離子濃度高,則鍍層中的鋅含量比例大,鈍化后出現無色或易于脫落的淡黃色;且濃度高會降低鍍件光亮區的分散能力,濃度低則合金中鎳離子含量大,鈍化膜呈無色或藍黃色。
鎳離子濃度高,合金鍍層中的鎳含量也高,若鍍層中的鎳含量大于16%,特別在高電流密度區會導致鈍化不良,應該通過提高鋅離子濃度來進行調整;鎳離子含量低,鍍層的鎳含量低,當鎳含量小于12%時低電流密度區在進行黃色鈍化時會得到暗褐色鈍化膜。鍍層含鎳量與其耐蝕性的關系見圖1。