一种铝合金轮毂电镀工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电镀工艺领域，特别是一种机动车铝合金轮毂的电镀工艺。
【背景技术】
[0002]铝合金具备重量轻、比强度高、抗冲击减震性等优异性能，铝合金广泛应用于汽车工业，可以减轻汽车重量，是降低能耗和减少废气排放的一个有效途径。轮毂是占整车重量较大的部件之一，利用铝合金作为制造轮毂的材料，可以达到有效减轻车重的目的。目前，由铝合金制造的轮毂已经大量应用在汽车上。然而，铝合金的化学性质非常活泼，耐蚀性能差，在使用环境中易于发生点蚀和电偶腐蚀等破坏，对于汽车的安全构成严重威胁。因此，铝合金轮毂的腐蚀防护成为在汽车制领域最重要的问题之一。
【发明内容】
[0003]针对以上现有技术的不足，本发明的目的是提出一种新的铝合金轮毂电镀工艺，该工艺可以在铝合金轮毂表面获得结合力强、耐腐蚀性高的金属镀层。
[0004]本发明的目的是通过采用以下技术方案来实现的:
[0005]铝合金轮毂电镀工艺，电镀过程包括轮毂电镀前表面处理、预镀镍、镀铜前轮毂表面处理、酸性镀铜、镀镍前轮毂表面处理、镀半光亮镍、镀光亮镍、镀镍封、镀铬前轮毂表面处理和镀铬的各个工艺步骤；
[0006]其中，轮毂电镀前表面处理步骤包括热浸除蜡、水洗、热浸除油、水洗、弱腐蚀、水洗、除垢、水洗、沉锌、水洗、脱锌、水洗、二次沉锌和水洗，上述水洗步骤可以进行一到三次；
[0007]镀铜前轮毂表面处理步骤为水洗和酸活化；
[0008]镀镍前轮毂表面处理步骤包括水洗、抛铜、热浸除蜡、水洗、热浸除油、水洗、电解除油、水洗、酸活化和水洗，上述水洗步骤可以进行一到两次；
[0009]镀铬前轮毂表面处理步骤包括水洗、电解除油、水洗和铬酸活化；
[0010]所述轮毂电镀前表面处理中除垢步骤的溶液配方与操作条件为:65%的ΗΝ03:200 ?300cc/L，80%的 H3P04:400 ?600cc/L，40%的 HF:10cc/L,E600:200 ?300cc/L，温度:室温，时间:40?60s。
[0011]作为本发明的优选技术方案，所述预镀镍步骤的溶液配方与操作条件为:NiS04*6H20:250 ?300g/L, NiCl2:45 ?60g/L, H3B03:30 ?45g/L,80# 开缸剂:5 ?10g/L,低泡剂:1?3cc/L，温度:50-65°C，时间:35min,电流强度:240A, PH值:3.5?4.2。
[0012]作为本发明的优选技术方案，所述镀铜前轮毂表面处理中酸活化步骤的溶液配方与操作条件为:H2S04:4%~ 8%体积比，时间:10?30s。
[0013]作为本发明的优选技术方案，所述酸性镀铜步骤的溶液配方与操作条件为:CuS04*5H20:180 ?220g/L，H2S04:30 ?40cc/L，氯离子:60 ?150ppm，HT 湿润剂:1 ?3cc/L，HP-1201C:8 ?10cc/L，HP-1201B:0.3 ?0.8cc/L，ΗΡ-1201Α:0.3 ?0.8cc/L，温度:10 ?30°C，时间:120min,电流强度:160A。
[0014]作为本发明的优选技术方案，所述镀镍前轮毂表面处理中酸活化步骤的溶液配方与操作条件为:98%的H2S04:4%~ 8%体积比，AlumsealBD溶液:2?5g/L，时间:20s。
[0015]作为本发明的优选技术方案，所述镀半光亮镍步骤的溶液配方与操作条件为:NiS04*6H20:220 ?300g/L, NiCl2:30 ?50g/L, H3B03:30 ?45g/L, M_901:3 ?6cc/L,Μ-902:0.25 ?lcc/L, Μ_904:0.75 ?1.5cc/L,低泡剂:1 ?3cc/L，温度:50_60°C，时间:80min,电流强度:主200A辅助15A，PH值:3.6?4.0。
[0016]作为本发明的优选技术方案，所述镀光亮镍步骤的溶液配方与操作条件为:NiS04*6H20:220 ?280g/L, NiCl2:35 ?60g/L, H3B03:35 ?50g/L，2002 主光亮剂:0.2 ?
0.5cc/L, A-5 (4X):7.5 ?12.5cc/L,光镍调整剂:7 ?15cc/L，低泡剂:1 ?2cc/L，温度:50-66°C，时间:40min,电流强度:主 200A 辅助 15A，PH 值:4.0 ?4.5。
[0017]作为本发明的优选技术方案，所述镀镍封步骤的溶液配方与操作条件为:NiS04*6H20:250 ?350g/L，NiCl2:35 ?60g/L，H3B03:30 ?40g/L，MPS-DL:0.75 ?
1.5cc/L, MPS-SP: 0.12 ?1.0cc/L, 2002 主光亮剂:0.1 ?0.2cc/L, A-5 (4X): 2 ?8cc/L, SA-1:0.5 ?2cc/L，M-904:0.45 ?1.0cc/L,温度:49-66 °C，时间:3min,电流强度:主200A 辅助 15A, PH 值:3.3 ?4.2。
[0018]作为本发明的优选技术方案，所述镀铬步骤的溶液配方与操作条件为:铬盐:220 ?350g/L, H2S04: 1.0 ?3.5g/L, Cr3+: 1 ?5g/L, H2Cr04:100 ?120g/L,温度:38 ?45°C,时间2?3min，电流强度:主350A辅助100A。
[0019]作为本发明的优选技术方案，所述镀铬前轮毂表面处理中铬酸活化步骤的溶液配方与操作条件为:铬盐:25?50g/L，温度:室温，时间:10?30s。
[0020]本发明的有益效果是:相对于现有技术，本发明的金属镀层设计合理，结合力强、耐腐蚀性高；电镀后的产品外形美观，光洁度高。
【具体实施方式】
[0021]铝合金轮毂电镀工艺，电镀过程包括轮毂电镀前表面处理、预镀镍、镀铜前轮毂表面处理、酸性镀铜、镀镍前轮毂表面处理、镀半光亮镍、镀光亮镍、镀镍封、镀铬前轮毂表面处理和镀铬的各个工艺步骤；
[0022]其中，轮毂电镀前表面处理步骤包括热浸除蜡、水洗、热浸除油、水洗、弱腐蚀、水洗、除垢、水洗、沉锌、水洗、脱锌、水洗、二次沉锌和水洗，上述水洗步骤可以进行一到三次；
[0023]镀铜前轮毂表面处理步骤为水洗和酸活化；
[0024]镀镍前轮毂表面处理步骤包括水洗、抛铜、热浸除蜡、水洗、热浸除油、水洗、电解除油、水洗、酸活化和水洗，上述水洗步骤可以进行一到两次；
[0025]镀铬前轮毂表面处理步骤包括水洗、电解除油、水洗和铬酸活化。
[0026]在本实施例中，在对轮毂表面电镀前需要对表面进行热浸除蜡和热浸除油，轮毂表面经机械抛光处理后，表面会残留光蜡和油污，这些污物在电镀前必须进行彻底清除，否则会严重降低镀层和基底的结合力。热浸除蜡的溶液配方和操作条件为BCR除蜡水溶液:50?lOOcc/L，温度控制在70?90°C，处理时间为5?lOmin，经过水洗后进行热浸除油，其溶液配方和操作条件为U-151除油剂:40?60g/L，温度控制在40?60°C，处理时间为4 ?8min。
[0027]在经过热浸除油后，对轮毂表面进行水洗处理，处理完成后上挂具放入槽缸内进行除垢处理，除垢步骤的溶液配方与操作条件为:65%的HN03:200?300cc/L，80%的H3P04:400 ?600cc/L，40%的 HF:10cc/L, E600:200 ?300cc/L，温度为室温，处理时间为40?60s。除垢的目的是除去铝合金轮毂表面的氧化物、松散附着的冷加工金属和已嵌入表面的污垢(氧化物、嵌入的砂、钝化膜和烧焦的润滑油等)，使其裸露出铝合金金属基体来，防止因基底与镀层之间夹杂氧化物等污物而造成镀层结合力下降。
[0028]清除轮毂表面的污垢后进行沉锌、脱锌、二次沉锌处理，浸锌步骤的溶液配方与操作条件为:硫酸锌(ZnS04.7H20):50 ?60g/L，焦磷酸钾(Κ4Ρ207.3H20):170 ?175g/L，碳酸钠(Na2C03):5 ?6g/L，氟化钾(KF):7.2 ?7.5g/L 或氟化锂(LiF):3 ?4g/L，pH 值:10?10.5，温度:60?65°C，时间:30?60s。沉锌的目的是通过铝合金轮毂基底与沉锌溶液中锌离子之间的置换反应在铝合金轮毂表面沉积上一薄层锌，降低基底表面活性、防止铝合金轮毂表面被重新氧化。同时，锌膜层可以降低铝合金基体与预镀镍层之间的电势差，增强基体与镍镀层之间的结合力。
[0029]在铝合金轮毂沉锌后先电镀一层与基底铝和沉锌层电势差较小的镍，然后在酸性的硫酸铜溶液中电镀一薄层铜，使铝合金轮毂表面形成致密、结合力强的打底镀层，为后续直接进行N1、Cr组合电镀提供良好的保护作用。其中预镀镍步骤的溶液配方与操作条件为:NiS04.6Η20:250 ?300g/L, NiCl2:45 ?60g/L, Η3Β03:30 ?45g/L, 80# 开缸剂:5 ?10g/L，低泡剂:1?3cc/L，温度控制在50-65