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锌合金压铸件工艺流程说明

日期:[2015-08-17 13:04:00]  共阅[3 ]次  

锌合金压铸件工艺流程说明

  一、锌合金压铸件概述

  锌合金压铸件是一种将锌合金经过压铸机压铸而形成的零件,具有加工精度高、切削少、比重小、机械强度高等特点,因此广泛应用于家具、汽车、船舶、建材、配饰、机械、化工、玩具等领域。

  与其他压铸件相比,锌合金压铸件的表面前处理是很关键,这也是因其电镀方面的特殊性,具体表现如下:

  1、首先就是锌电极电位很负,为两性金属,在酸或碱中均易发生化学溶解。在含有电位较正的金属离子的溶液中,氢和金属离子易被置换析出。

  2、其次,锌合金压铸过程中,由于冷却时工件表面温度不一致,锌合金表面易产生成份偏析现象,表面局部富锌或富铝。强碱使富铝部分先溶解,强酸使富锌部分先溶解,表面失重不均匀,使表面产生气孔、麻点甚至起泡等。

  二、锌合金压铸件工艺流程

  抛光——检验——上?#25671;?#28909;或冷脱脂——超声波除蜡——超声波除油——阴极电解除油——固体酸活化——预镀

  三、主要工序说明

  1、抛光

  ①初抛光

  初抛光亦称磨光。抛光时用力要均匀,工件要拿稳,用力不能过大。其基本工艺参数:抛光轮转速1200~1400 r/ min ,抛光?#31181;本丁?50 mm ,金刚砂粒度220~250 目,抛光材料为黄色抛光膏。

  初抛光是为粗抛光作准备,目的是除去锌合金压铸件浇口、毛刺、飞边等缺陷,初步提高光洁度。

  ②粗抛光

  粗抛光是在初抛的基础上,进一步提高锌压铸件表面的光洁度,形成半镜面效果。工艺参数如下:抛光轮转速1400~1600 r/ min ,抛光?#31181;本丁?00mm ,抛光材料为黄色抛光膏。

  ③精抛光

  精抛光为最后一道抛光工序。通过精抛光将工件表面波浪、局部粗糙度较高等缺陷抛平抛亮,达到带镜面效果,同?#34987;挂?#28165;除暗纹及细小的凹坑等。其工艺参数为:抛光轮转速1600~1800 r/ min ,抛光?#31181;本丁?00 mm ,抛光材料为白色抛光膏。

  2、热或冷脱脂

  通过热或冷脱脂,使锌合金表面的蜡垢润湿溶胀而部分溶解,提高超声波除蜡效率。热脱脂配方: STPP 20~30 g/ L ,Na2CO3 10~15 g/ L ,Na3PO4 5~8 g/ L ,无水偏硅酸钠3~5 g/ L ,复合非离?#26377;?#34920;面活性剂5~7 g/ L ,阴离?#26377;?#34920;面活性剂1~2 g/ L ,酮或醚适量,pH 值≤11. 5 ,55~65 °C ,3~5 min。

  热脱脂是介于化学除油与除蜡之间的一种特殊形式,说它特殊,是因为它在超声波除蜡之前,其作用是尽可能使蜡垢润湿、溶胀,这种作用是靠碱液、非离?#26377;?#27963;性剂与阴离?#26377;?#34920;面活性剂等在适当温度下协同完成。超声波能否快捷干净地将工件表面的蜡垢除尽,取决于热或冷脱脂的效果。配制热脱脂的水质电导率在50μ Ω / cm 以下即可。

  采用有机物冷脱脂,对锌合金压铸件而言,应为首选。因它不仅无需加温,而且溶蜡润湿效果明显,对工件无不良腐?#30784;?#20854;工艺配方如下:

  二甲苯7. 5 mL/ L ,二氯甲烷47. 5 mL/ L ,复合非离?#26377;?#34920;面活性剂15~20 mL/ L ,阴离?#26377;?#34920;面活性剂5~7 mL/ L ,酮或醚适量,室温,5 min。

  3、超声波除蜡

  ①超声波除蜡时,单位有效容积的功率

  一般设计在8 W/ L 较为合理。当低于8 W/ L时,除蜡速度慢,影响生产的连续性;当大于8 W/ L时,锌合金压铸件在65~70 °C下连续工作5 min ,会产生较明显的失光失重,在富铝相铝优先溶解,会造成麻点,甚至起泡。

  ②超声波除蜡使用的水质

  配制超声波除蜡液若使用较差的水质时,水中过量的金属阳离子不能被除蜡水中的络合剂完全络合时,金属阳离子可渗入到蜡?#38050;?#20013;或存在工件表面,减弱了带负电荷的蜡垢与蜡?#38050;?#38388;、蜡垢与工件之间电斥力,除蜡效果大大降低。这就是为什么一种好的除蜡水在某个厂使用效果良好,而在另一个厂认为不好,或者一段时间好而另一段时间不好的重要原因。好多供应商并没有给客户予以提醒,这是一个很大的错误。另一方面,当水质中含有过多的如Cu + 2 ,在工件表面会因置换而局部产生起泡。?#23548;?#35777;明,选用电导率在50μ Ω/ cm以下的水质均可。

  ③除蜡水的选择

  对锌合金压铸件而言,选择除蜡水第一条原则就是pH 值。一般情况下,锌合金的临界使用pH 值为10 。也就是说,?#27604;?#20309;一种除蜡水按其说明书配制完毕以后,其溶液的pH 值≤10 ,否则,在特定的除蜡条件下易产生失光失重,甚至发暗发黑,这样的除蜡水不能使用;第二条原则?#27604;?#26159;除蜡效果,在说明书要求的前提下,除蜡速度快、易清洗的除蜡水宜选用;第三条原则就是使用量和使用寿命。

  4、超声波除油

  超声波除油与超声波除蜡相似,只是除油剂的成份要比除蜡水的成份简单得多。工艺配方如下:

  (1) Na3PO4 20~30 g/ L ,Na2CO3 10~15 g/ L ,AEO29 0. 6 g/ L ,LAS 0. 3 g/ L , 55 ~ 65 °C , 2 ~ 3min。

  (2) STPP 10 g/ L ,Na3PO4 5~8 g/ L ,含硫化合物0. 5 g/ L ,LAS ≤1 g/ L ,55~65 °C ,2~3 min。

  上述两个配方与许多商品除油剂配方相似。加入磷酸三钠是为了洗尽超声波除蜡时工件表面附着的硅酸盐薄膜。配方中所使用材料均为一?#38208;?#20197;上,是为了减少杂质的过量带入,保证超声波除?#25176;?#26524;,使用的水质电导率小于50μ Ω / cm。亦可改变化学除油剂配方,使用除蜡除油“二合一”粉状除蜡除油剂。

  5、阴极电解去油

  阴极电解去油对锌合金压铸件来说是一个极其重要的工序。

  工艺配方如下:

  (1) STPP 20 g/ L ,Na2CO3 25 ~30 g/ L ,AOS0. 3~0. 5 g/ L ,LAS 0. 4~0. 5 g/ L ,pH 值≤11. 5 ,2~5 A/ dm2 ,40~50 °C ,0. 5~1. 0 min。

  (2 ) Na3PO4 20 g/ L , K2SO4 15 ~ 20 g/ L ,Na2CO3 8~10 g/ L ,AEO27 0. 4~0. 7 g/ L ,pH 值≤11. 5 , 5 A/ dm2 ,室温,0. 5~1. 0 min。

  有些资料?#22266;?#21040;使用其它如平平加系列作为室温阴极电解去油剂成份,还有待商榷。因为平平加系列的表面活性剂,其低温性能较差,在加入较多时脱附可能会很困难,若将其带入活化液中,将会产生发花或麻点等缺陷。

  必须强调的是,阴极电解除油的水质相当重要。在水质较差时,一些金属阳离子会以氢氧化物形式存在,附着于工件表面造成麻点,甚至一些金属阳离子可直接在工件表面放电沉积于工件表面,造成粗糙甚至起泡等。而水中的Cl - 离子也要控制在很低的水平,否则阳极不锈钢板会产生腐蚀而将金属杂质带入阴极电解除油液中,致使除油液恶化。建议此工序使用去离子水。阴极电解去油的电流密度不宜过大,时间不能太长,否则阴极析氢量大,虽然除?#25176;?#26524;好,但会有一部分氢渗入锌合金基体内部,造成后道工序起泡。

  6、固体酸活化

  对锌合金压铸件而言,我们不主张使用盐酸、硫酸或氢氟酸进行活化,因为这些酸均为无机强酸,它们对工件腐蚀性强,富锌相析氢严重,其表面致密层会遭到严重破坏。选用固体酸活化,工件表面密着性变化小,无起泡、麻点等缺陷。工艺配方如下:

  (1) 草酸10 g/ L , 酒石酸5 g/ L , 硫酸3~5 mL/ L ,缓蚀剂适量,室温,3~10 s。

  (2) C6H8O7 40~50 g/ L ,H3BO3 适量,NH4HF适量,缓蚀剂0. 2~0. 3 g/ L ,室温,5~10 s。

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