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   首页 → 专业文章 → 铝合金电镀前的预处理……

引言：
    铝合金前处理质量的好坏是铝合金电镀最重要的因素，但铝是一种难镀的金属基体。因为铝与氧有很强的亲和力，铝表面极易生成氧化膜，即使用化学方法去除，在镀覆其它金属之前又会形成新的氧化膜。这种氧化膜与镀层的结合力很差。另外，铝的标准电极电位很负（φ。Al3+/Al=-1.66）,在镀液中容易与电位较正的金属离子发生置换反应生成疏松层（接触层），使电镀层与铝基体的结合力降低，要在铝表面获得结合力强、性能优良的镀镍层，镀前处理是关键。目前，国内外解决这一问题的研究可归纳为3种技术途径：
1、浸锌——预镀一层镍或两层镍；
2、阳极氧化法；
3、直接化学镀镍。
这里，我们仅仅对第一种方法进行一定的探讨。
一、铝合金电镀的工艺流程：
    抛光→超声波除腊→清洗→化学除油→清洗→碱腐蚀→清洗→出光→清洗→一次浸锌→清洗→退锌→二次浸锌→镀暗镍→酸洗→酸铜（碱铜）→抛光→超声波除腊→清洗→酸洗→清洗→半亮镍→高硫镍→光亮镍→镍封→回收→清洗→镀铬→回收→清洗
二、铝合金电镀的坯件影响：
    无论是压铸铝合金，还是锻件铝合金，都有一共存的问题：那就是铝合金内部都存在孔隙或气孔的缺陷，这是铝合金电镀的最难克服的障碍和最难发现的问题，因为在电镀过程中，这些气孔、孔隙 贮留残液、气体将与溶液中的其它离子发生化学和电化学腐蚀，尤其是残留的气体（包括孔隙中的液体与基体铝发生化学反应而产生的气体氢气），它在酸铜前一般都会从基体内失放出来而使镀层驳离基体，这就是所说的起泡。
    许多厂家在电镀铝合金时镀层表面都不同程度的起泡、掉皮的现象，于是找浸锌的问题、找暗镍的问题或是酸铜的问题，但却对坯件的问题未引起重视，导致许多时候劳而无功或是一会儿好了，但过一时同样的问题又出现了，主要就是铝合金基体内的气孔和孔隙在作“怪”了。
三、铝合金的抛光：
铝合金的抛光是十分重要的，它直接影响铝合金电镀层的整平性和光亮性，尤其是纹路的粗细，直接影响到外观质量是否达到镜面要求，因此把握好抛光纹路和粗糙度，是铝合金电镀外观质量好坏的关键因素之一。
四、铝合金的电镀前处理：
1、除腊、除油：
    铝合金产品表面如果没有盲孔，则可直接用化学法对铝合金表面进行除膜、除油处理（最好不要用电化学除腊或除油，因为铝是二性金属，既能与酸发生反应，又能与碱发生反应，尤其是电化学除油、除腊过程中极易出现基体表面过腐蚀而使产品报废或重新返抛），由于除腊与除油不彻底是镀层起泡、掉皮的主要原因，因此建议先手工擦洗除油、除腊后在进行化学除油。
    现一般情况下都不采用磷酸三钠和碳酸钠（浓度各25g/L，温度70~80℃，时间为1~3分钟）进行化学除油、除腊，而选用专业生产厂家生产的除腊水或除腊液（如安美特公司、开宁公司、天泽公司、安丽特公司生产的除腊水是比较好的），这些公司生产的除腊水都比两碱的除腊、除油效果好得多。
    如果铝合金表面有盲孔，则必须使用超声波除腊、除油，这样才能最大限度的杜绝镀层结合力不良或镀层出现镍疤的现象。
    除腊除油后铝合金表面都有一层垢膜和氧化膜层，这膜层必须除去，除去的方法可在碱溶液或酸溶液中去除，其中碱腐蚀可用如下配方：
    氢氧化钠（NaOH）：50g/l 时间：0.5~1分钟 温度：50~60℃
    也可以购买成品厂家生产的专用碱腐蚀液，还易于控制一些。
    经过碱腐蚀后，表面生成一层黑色的膜层，它在除光工序中去除，除光有三种工艺：
a、硝酸（HNO3） 氢氟酸（HF）=3：1，时间1~2分钟，温度：常温。
b、硝酸（HNO3）750ml/L 氟化氢铵（NH4HF2）120g/L 时间：30秒，温度：室温。
C、硫酸100ml/L 双氧水50ml/L 时间15~60秒 温度：室温
2、浸锌：
    浸锌是铝合金电镀最为重要的一个工序，铝合金基体表面浸锌质量的好坏直接关系到暗镍液是否与铝合金基体接触（如果接触，铝合金中的铝将与暗镍液发生置换反应，从而基体表面将吸附置换过程中产生的氢气（H2），这样产品在电镀过程中就出现起泡现象，置换反应方程式如下：
2Al+6H+→3H2↑+2Al3+
浸锌过程中产品表面中的氧化膜与浸锌液中的氢氧化钠（NaOH）发生如下反应：
Al2O3+ NaOH →NaAlO2+H2O
然后金属铝与浸锌液中的氧化锌（ZnO22-）发生如下反应：
ZnO+2NaOH→Na2ZnO2+H2O
Na2ZnO2→2Na++ZnO22-
2Al+ 3ZnO22-+2H2O→3Zn+2AlO22-+4OH-
2Al+2NaOH +2H2O→2NaAlO2+3H2↑
    这样锌在铝合金基体表面就完成沉淀过程了，因此在浸锌过程中一般都要加空气搅拌，使反应过程中产生的气体（H2）从基体上逸出。
    在第一次浸锌过程中，浸锌时间稍长第二次浸锌时间大约在30~40秒之内为宜，第一次浸锌后，必须把它的浸锌退掉（可用50%的硝酸退掉；），以保证在第二浸锌时铝合金基体表面完全没有氧化膜层，在纯水清洗的过程中动作要快一些（空气中暴露时间最好不要超过10秒钟）；第二次浸锌后，经纯水洗应尽快进入暗镍液中进行电镀（因为锌也是呈两性的，也极活泼，极易与空气中的氧气发生氧化反应而生成氧化锌），在进入暗镍槽中时，应带电入槽，因为暗镍液中的PH值一般都是低于5的，因此浸锌层在通电前如果与暗镍液接触会发生如下反应：Zn+2H+→Zn2++H2↑
    这样也同样会使铝合金产品在镀暗镍后出现起泡现象。
    浸锌液的配制和选择是比较重要的，这里简单的说明几点：
a、配制浸锌液的水必须用纯水。
b、保持浸锌液的浓度在适宜的范围内。
c、配制浸锌液的锌粉等其它物质，其纯度至少要求在工业Ⅰ级水平。
d、浸锌液的工作温度最好在15~25℃范围内效果比较好一些。
e、如果没有分析浸锌液浓度设备、仪器的厂家，一定要学会观察浸锌后产品表面的颜色，哪种颜色是正常的，哪种颜色是不正常的。
五、浸锌——预镀镍方法的缺点：
1、浸锌层或未洗尽的浸锌液对暗镍液有污染。
2、在潮湿的腐蚀性环境中，锌相对于镍镀层构成了腐蚀电池的阳极，锌层将受到横向腐蚀，最终导致镍层剥落。
3、过渡性锌层熔点比镍、铝合金都低，产品在较高温度下使用不宜采用这样方法。
4、退锌工序中使用硝酸溶液，会产生一定的硝酸烟雾和含硝酸的废水，这会对周围环境造成一定的污染。
六、结束语：
    铝合金电镀只要做好前处理，它基本上不会产生起泡、掉皮的质量缺陷，尤其是关键工序的生产——除油、除腊和浸锌，据笔者所知，全国铝合金电镀厂家大大小小不上一百家，而电镀一次合格率只在85~92之间，而国内有一个厂家，由于非常重视前处理工作，它的合格率可达97%以上，这个数据是目前值得骄傲的，也是值得同行学习的。
    铝合金电镀的关键——前处理是否彻底。

非常不错的资料，谢谢楼主分享！！！

可不可以把浸锌的资料说的更详细一些!

铝合金的前处理是否跟成品有关?还有就是跟镀种的选择?

谢谢，看了这让我学了好多电镀知识，

现在有的卖前处理药水的,处理以后可以直接电镀,且结合力还不错,是什么原理?

对于装饰性的铝合金产品，要想获得铝合金表面优良的，光亮的精饰效果，必须对铝合金基材表面进行化学抛光（或电化学抛光）的处理。常规的化学抛光（或电化学抛光），都是采用“三酸”抛光工艺（磷酸：70%，硫酸：20%，硝酸：10%）进行处理。其最大的危害是在高温（90-1200C）抛光处理中，大量逸出黄色的硝烟（有毒的氮氧化物），其不仅严重腐蚀厂房、设备，也严重污染空气，严重损害人员的身体健康。由此，生产线上必须安装大功率抽风系统，将有毒的黄烟抽排放到室外的空间中（对空气造成污染），生产人员必须戴好防毒烟面具，才能进行正常生产。

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