鋅合金壓鑄件廣泛應用于日用五金裝飾品。傳統的磨光、拋光及振動光飾等方法,使用受 到限制 。對于化學拋光,深圳譽格具體提供了一種鋅合金壓鑄件化學拋光工藝。
鋅合金壓鑄件成形容易,加工簡單,可用于制作形狀極為復雜的零件,應用日益廣泛。對于零件的鍍前處理,一般采用振動、滾光、機械磨拋光,存在光飾效果差、效率低、一次性投資較多等缺點。另外 由于鋅合金壓鑄件制品形狀一般較為復雜,機械拋光無法符合要求。而化學拋光設備投資少,操作方便,不受制品形狀限制,具有獨特優點。為了滿足生產要求,深圳譽格試驗了化學拋光工藝,拋光液可重復使用,實踐證明,該工藝對含鋁4% 以下的鋅合金壓鑄件,拋光效果良好,可用于電鍍、涂裝等前處理。
2化學拋光液配方及工藝條件
鉻酐 (工業級),g/L 200~250
添加劑,ml/L 80~120
溫度 窒溫
時間,s 5~30(拋亮為止)
拋光液配制時,先用計算量2/3的水,將鉻酐溶解,然后加入添加劑,補充水位,攪拌均勻即可使用。
2.1鉻酐:鉻酐具有強氧化性,對鋅有鈍化作用,拋光過程形成鈍化膜 ,可防止基體腐蝕。另外,鉻酐對零件表面光亮性亦起作用。如含量低 (180g/L以下),表面光亮度下降,出現腐蝕痕跡;含量高,光亮度增加,腐蝕減弱。含量過高,拋光濃帶出量多。因此譽格一般控制在250g/L。
2.2添加劑:添加劑 是由多種成分配制而成。如果單獨添加,使用時配比不當,影響拋光效果,且操作不便。經過譽格多次試驗,其最佳配比如下 (體積比) :
氫氟酸 (工業級)62%;硫酸 (工業級)3%;硝酸(工業級)35%;表面活性劑 適量。
按比例將四種成分混合均勻后,密閉保存。使用時直接添加即可。添加劑中各種成分的作用如下:
硝酸主要對鋅起拋光作用,也可溶解合金中銅、鉛等雜質,消除表面掛灰。氫氟酸可活化基體表面,消除由于鋁的存在對拋光性能帶來的不良影響。氫氟酸是一種關鍵性成分,含量不足將嚴重影響拋光效果。硫酸起活化作用,加快拋光速度。表面活性劑在拋光過程中形成吸附膜存在于基體表面,微觀凹下部分膜較厚,基體溶解慢;凸出部分膜薄甚至無膜,溶解速度快,因此可對拋光起促進作用。表面活牲劑可用含氟烷基磺酸鹽 (F-53鉻霧抑制劑)、烷基聚氧乙烯醚 (平平加類)、烷基苯聚氧乙烯醚 (OP)等。格譽從穩定性來看以F-53為佳;但平平加等拋光效果優于 F-53。
組臺添加劑與洛酐配臺使用,拋光后的基體可達到鏡面光澤。
2.3溫度:溫度低 (5℃ 以下),拋光速度慢,時間長。溫度高,拋光時間短,但表面易腐蝕。溫度高于4O℃,表面則發暗,甚至掛灰,困此應控制在40℃以下。拋光過程放出一定熱量,溶液溫度緩慢上升, 因此拋光槽裝載量不宜過大。在裝載量合適情況下,拋光槽無需冷卻降溫裝置。
2.4拋光時間:新配制 (或新調整)拋光液時間宜短,老拋光液時間宜長。時間過短,表面不亮;時間過長,基體過腐蝕。夏季操作時間宜短,冬季操作時間宜長。
2.5鋅壓鑄件基體成分及壓鑄工藝的影響:鋅壓鑄件成分中銅、鉛等雜質含量偏高時,易產生過腐蝕,光亮度低。譽格對壓鑄過程溫度、壓力對拋光性能的影響尚未進行探討。
3操作及拋光液的維護
拋光時可用塑料小筐盛放零件,并不斷晃動,使零件表面均勻。零件應干燥入槽,以免稀釋拋光液。由于添加劑中含有機表面活性劑,具有除油能力。因此油污不多情況下,可取消除油工序。液面漂浮油污應及時用塑料絲網清除,以免粘附于零件表面,造成電鍍故障。零件出槽后應及時清洗,最好以5% 的碳酸鈉溶液中和,以免殘留酸腐蝕基體。拋光過程基本無腐蝕性氣體逸出,但由于拋光液呈強酸性,應在通風處操作。皮膚不得直接接觸拋光液。
新配制的槽液拋光能力約500 dm2/L。試驗時新配制的8 L 拋光液,連續拋光面積為 0.74 dm2的電冰箱鉸鏈600個,光亮度才開始減弱。補充35 ml添加劑后,光亮度恢復原樣。又拋光400個零件,光亮度下降,補充 125 g鉻酸后又恢復原樣。3L拋光液拋光 1800個零件,共補充鉻酸300 g,添加劑105 ml仍然有較好的拋光效果。將拋光液靜置2 h后,將上部清液倒出,底部有大量的沉渣。用清水洗滌后觀察,其顏色為暗綠色,估計是三價鉻和鋅鹽沉淀。由于不斷有金屬鹽類析出,拋光液具有自凈能力,金屬離子的濃度可維持在某一平衡狀態,不致于影響零件的拋光性能,困此拋光滾可長期使用。
4 鋅合金鑄件電鍍工藝流程
壓鑄成形、打毛邊→除油→化學拋光→清洗→5%碳酸鈉中和→清洗→上掛具 (裝滾桶) →清洗→鉀鹽鍍鋅→清冼→出光→清洗→鈍化→清洗→干燥→檢驗
對于鍍鉻件采用化學拋光后,鍍同樣厚度的氰銅,從鍍層起泡情況看,成品率高于機械拋光工藝。成品達到同樣亮度,鍍鎳時間可縮短。結合力、亮眨均有提高。
5三廢處理
化學拋光過程基本無酸霧逸出,無需排風裝置。鉻酸的處理可按鍍鉻廢水處理, 由于廢水中含有少量氟離子,廢水處理容器深圳譽格應注意防蝕。
6.結論
對于鋅壓鑄件拋光前處理,用化學拋光代替機械拋光是可行的。使用鉻酸及組合添加劑進行調整,棄去沉渣,拋光液即可長期使用。拋光效果基本保持不變。由于化學拋光后基體亮度較高,可減少鍍鎳層厚度,降低成本。拋光液使用壽命較長,添加劑使用量較少,深圳譽格在生產中使用情況良好。