专利名称：用于铸件表面的优良绿色锌合金电镀的强渗透性与高分散性的电镀液的制作方法
技术领域：
本发明为一种铸件表面电镀有关的新型电镀液，此电镀液具有渗透性强和分散性好的特点，电镀过程无“三废”排放，具有电镀时间短、电流密度低、电镀效果好的优点，是通过电化学方法在金属表面形成合金，从而防止金属腐蚀的有效方法，该方法的推广使用，可以为社会节约大量钢材资源。
背景技术：
钢铸件用的材料是铸铁，铸铁的含碳量大于2 %，碳以游离态石墨或者化合态渗碳体形式存在，受到砂型黏附，降低氢析出电位，妨碍金属正常沉积，表面很粗糙，凹凸不平， 使氢容易析出，铸件表面及其内部存在大量缩孔、砂眼，空隙中容易积聚溶液，铸件这些特性使得铸件的导电能力下降，给铸件表面的优良电镀带来了极大的难度，为了改善铸件的导电性和改善铸件的电镀性能，铸件在电镀前，采用喷砂、气孔的修补工艺处理铸件表面， 能一定程度上改善铸件的电镀效果，同时修补表面气孔的成分加大电镀难度，但是还不能将铸铁表面的凹凸不平处以及内部存在的气孔、砂眼、孔隙进行很好的电镀，表电镀后的铸件放置一段时间后，出现部分析出酸与析氢现象，出现许多腐蚀点。铸件材料本身导电性能较差，采用通常的氯化钾高电流密度工艺进行电镀，所得的电镀层厚度不均勻，从而导致部分镀层发生烧焦现象，同时氯化钾电镀工艺的渗透性不强，铸铁表面的气孔、砂眼不能得到很好的电镀；采用氯化铵工艺进行电镀，虽然镀液的渗透性得到一定程度的改善，但是镀层的厚度很薄，延长电镀时间，镀层出现烧焦现象，达不到良好电镀的要求；碱式镀锌存在锌板消耗多、铸件表面的气孔不能电镀的缺点，碱式镀锌的光洁度与平整度不符合国家规定的检测标准。本专利是采取发明的新型电镀液，该电镀液的渗透性强、分散性好，铸件在整个电镀过程中，可以克服现有铸铁电镀工艺的所有缺陷，实现铸件快速高效优质电镀，该工艺具有镀层厚度均勻、镀层光泽度好、镀层与铸件结合力牢固、镀层致密、镀层抗氧化能力好的特点，镀层的中性盐雾化试验、酸雾化试验达到国家规定的标准(96小时无腐蚀点)。文献检索的结果表明对于该种电镀液的介绍鲜有报道。
发明内容
本发明以地铁门使用的铸铁件为研究对象，进行了强渗透性和分散性的高质量电镀液配方的研究，采用此电镀液对铸铁进行锌合金电镀，取得了优良的电镀效果。通过进行 3-6月的该种电镀液对铸件进行电镀的稳定性试验，结果表明，该种电镀液成分稳定，电镀效果始终保持良好，电镀工艺始终保持稳定。1.发明目的本发明的目的是革新现有电镀液组成，提高电镀液的渗透性和分散性。采用新发明的电镀液，在低电流密度下对铸件进行高质量电镀，从而实现钢铸件表面的深层电镀的目的。镀层的各项指标完全符合国家指定的相关标准。由于新电镀液的强渗透性和良好的分散性，铸件在前处理时取消了铸件镀前喷砂与表面气孔的修补的程序；电镀过程中镀层表面形成的合金一直保持良好的光泽度和清洁度，电镀工艺结束后的铸件取消了出光的程序，减少了废水的产生。2.技术方案铸件进行前处理，包括去除表面的油污、酸洗去除表面的铁锈、活化三个工序，然后将铸件挂入特制挂钩，将挂钩放入新电镀液中，进行预电镀5分钟，再调节电镀参数(电流密度控制范围为0. 5-2. OA/dm2)，进行恒流电镀，每间隔一定时间补充一定量的主光亮剂与柔软剂，调节电流密度；电镀25-35分钟后，结束电镀，然后进行水洗、钝化和干燥，得到镀层良好的铸件。3.有益效果本发明公布了铸件表面进行高效绿色电镀的电镀液组成及其电镀工艺，本专利发明的电镀液在电镀过程中不产生废气和废渣，电镀液可以循环套用80批次，然后进行简单废水处理，处理后的废水实行全部回用。该方法具有铸件前处理简单、电镀效果好、生产过程无“三废”排放的优点，可以有效解决目前的生产工艺中的废水治理问题，与通常的碱式镀锌、氯化钾镀锌、氯化铵镀锌工艺相比较，节约了 60-80%的电镀成本，每平方分米的电镀成本为大约1元。
具体实施例方式以下通过实施例对本发明作进一步描述实施例1在IOL电镀槽中，将700-1600g纯度为99. 5%的KCl、300_700g氯化锌倒入电镀槽中，加入有机酸作为缓冲溶液，控制溶液PH为1-4，加入助剂A6g，加入载体光亮剂A10-50g， 加入整平剂A2-8g ；将铸件按照特有的方式接到电极上，按照l_2A/dm2的电流密度进行预电镀，5-10分钟后，预电镀结束；加入主光亮剂A (l-3g)，柔软剂A (l-2g)，恒流电镀，保持电流密度l_3A/dm2，电镀30分钟后，电镀结束，按照规定的后处理进行，淋洗、钝化、干燥，经过检验电镀产品符合国家规定的各项指标，电镀产品放置2年后没有渗透出酸，无腐蚀点出现。实施例2在IOL电镀槽中，将700-1600g纯度为99. 5%的KCl、300_700g氯化锌倒入电镀槽中，加入有机酸作为缓冲溶液，控制溶液PH为1-4，加入助剂A6g，加入载体光亮剂A10-50g， 加入整平剂A2-8g ；将铸件按照特有的方式接到电极上，按照l_2A/dm2的电流密度进行预电镀，5-10分钟后，预电镀结束；加入主光亮剂A (l-3g)，恒流电镀，保持电流密度1-3A/ dm2,电镀30分钟后，电镀结束，按照规定的后处理进行，淋洗、钝化、干燥，经过检验电镀产品的脆性试验不符合国家规定的指标，电镀产品放置2年后没有渗透出酸，无腐蚀点出现。实施例3在IOL电镀槽中，将700-1600g纯度为99. 5%的KCl、300_700g氯化锌倒入电镀槽中，加入有机酸作为缓冲溶液，控制溶液PH为1-4，加入助剂A6g，加入载体光亮剂A10-50g， 加入整平剂A2-8g ；将铸件按照特有的方式接到电极上，按照l_2A/dm2的电流密度进行预电镀，5-10分钟后，预电镀结束；加入主光亮剂A (l-3g)，柔软剂A (l-2g)，恒流电镀，保持电流密度l-2A/dm2，电镀45分钟后，电镀结束，按照规定的后处理进行，淋洗、钝化、干燥，经过检验电镀产品符合国家规定的各项指标，电镀产品放置2年后没有渗透出酸，无腐蚀点出现。实施例4在IOL电镀槽中，将700-1600g纯度为99. 5%的KCl、300_700g氯化锌倒入电镀槽中，加入有机酸作为缓冲溶液，控制溶液PH为1-4，加入助剂A6g，加入载体光亮剂B10-50g， 加入整平剂A2-8g ；将铸件按照特有的方式接到电极上，按照l_2A/dm2的电流密度进行预电镀，5-10分钟后，预电镀结束；加入主光亮剂A (l-3g)，柔软剂A (l-2g)，恒流电镀，保持电流密度l_3A/dm2，电镀30分钟后，电镀结束，按照规定的后处理进行，淋洗、钝化、干燥，经过检验电镀产品符合国家规定的各项指标，电镀产品放置2年后没有渗透出酸，无腐蚀点出现。实施例5在IOL电镀槽中，将700-1600g纯度为99. 5%的KCl、300_700g氯化锌倒入电镀槽中，加入有机酸作为缓冲溶液，控制溶液PH为1-4，加入助剂A6g，加入载体光亮剂B10-50g， 加入整平剂A2-8g ；将铸件按照特有的方式接到电极上，按照l_2A/dm2的电流密度进行预电镀，5-10分钟后，预电镀结束；加入主光亮剂A (l-3g)，柔软剂A (l-2g)，恒流电镀，保持电流密度l-2A/dm2，电镀45分钟后，电镀结束，按照规定的后处理进行，淋洗、钝化、干燥，经过检验电镀产品符合国家规定的各项指标，电镀产品放置2年后没有渗透出酸，无腐蚀点出现。实例6在IOL电镀槽中，将700-1600g纯度为99. 5%的KCl、300_700g氯化锌倒入电镀槽中，加入有机酸作为缓冲溶液，控制溶液PH为1-4，加入助剂A6g，加入载体光亮剂A10-50g， 加入整平剂A2-8g ；将铸件按照特有的方式接到电极上，按照l_2A/dm2的电流密度进行预电镀，5-10分钟后，预电镀结束；加入主光亮剂A (l-3g)，恒流电镀，保持电流密度1-2A/ dm2，电镀45分钟后，电镀结束，按照规定的后处理进行，淋洗、钝化、干燥，，经过检验电镀产品的脆性试验不符合国家规定的指标，，电镀产品放置2年后没有渗透出酸，无腐蚀点出现。实例7在IOL电镀槽中，将700-1600g纯度为99. 5%的KCl、300_700g氯化锌倒入电镀槽中，加入有机酸作为缓冲溶液，控制溶液PH为1-4，加入载体光亮剂A10-50g，加入整平剂 A2-8g ；将铸件按照特有的方式接到电极上，按照l_2A/dm2的电流密度进行预电镀，5_10分钟后，预电镀结束；加入主光亮剂B (l-3g)，柔软剂A (l-2g)，恒流电镀，保持电流密度1-3A/ dm2,电镀30分钟后，电镀结束，按照规定的后处理进行，淋洗、钝化、干燥，电镀后铸件镀层的光泽度不符合要求，镀件的其余指标符合国家的相关标准，电镀产品放置2年后没有渗透出酸，无腐蚀点出现。实施例8在IOL电镀槽中，将700-1600g纯度为99. 5%的KCl、300_700g氯化锌倒入电镀槽中，加入有机酸作为缓冲溶液，控制溶液PH为1-4，加入载体光亮剂A10-50g，加入整平剂B2-8g ；将铸件按照特有的方式接到电极上，按照l_2A/dm2的电流密度进行预电镀，5_10分钟后，预电镀结束；加入主光亮剂A (l-3g)，柔软剂A (l-2g)，恒流电镀，保持电流密度1-3A/ dm2,电镀30分钟后，电镀结束，按照规定的后处理进行，淋洗、钝化、干燥，电镀后铸件镀层的平整度不符合要求，镀件的其余指标符合国家的相关标准，电镀产品放置2年后没有渗透出酸，无腐蚀点出现。
权利要求
1.用于铸件表面的优良绿色锌合金电镀的强渗透性与高分散性的电镀液，包括如下要求A)铸件电镀前的处理，包括除油、酸洗、活化，除油、酸洗和活化的各种溶液配制；B)强渗透性与高分散性的电镀液的主要成分及其每种成分的含量；C)使用强渗透性与高分散性的电镀液对预处理好的铸件进行电镀的参数指标控制；D)电镀后产品的后处理，包括水洗、钝化和干燥，钝化液的配方，电镀层的干燥方法；E)铸件电镀后镀层的质量的各项理化指标分析。
全文摘要
本发明公开了一种具有高渗透性和优良分散性的电镀液主要构成成分，以及该电镀也在电镀铸件时的关键操作要素，阐述此电镀工艺电镀后铸件具有光泽度好，镀层平整、镀层厚度均匀、镀层耐空气和氧化的特点，此外电镀层的中性盐雾化试验和酸雾化试验，达到国家规定的96小时无腐蚀点的要求，电镀层完全满足在自然界30年不腐蚀的要求。铸件在电镀前不需要进行喷砂、电解除油，电镀后镀层明亮干净，无需经过出光处理。
文档编号C25D3/56GK102534706SQ20101059114
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月16日 优先权日2010年12月16日
发明者仲光亮, 吴功德, 朱立君, 李红艺, 洪从爱, 胡晓辉, 郑凯, 韩玉华 申请人:南京工程学院