酸碱复合美加力镀层的制备工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种金属表面防腐蚀处理工艺，特别是一种酸碱复合美加力镀层的制备工艺。
【背景技术】
[0002]金属表面防腐蚀处理工艺会影响各项工程及产品的品质和使用寿命。在世界范围内各个表面处理专家一直致力于研发既能提供长期耐腐蚀又能降低腐蚀工程中所消耗的成本，其成本主要体现在:人工成本、药剂成本及污水处理成本。
[0003]目前普通的镀锌工艺如下:上挂—高温电解除油—水洗—酸电解—活化—水洗—普通镀锌—水洗—除膜—水洗—高铬钝化—水洗—烘干，此工艺针对的产品主要是一些冲压板件及结构简单的车削件。其镀层性能也是只能满足一些普通的要求，且产线运行成本较高，污水处理难度较大。对于目前污水排放要求越来越高和市场上对产品各种性能需求也越来越高的情况，其基本上就不能够满足要求。
[0004]另外，目前市面上较为常见的氯化钾镀锌工艺、锌酸盐镀锌工艺对于特殊材料及结构复杂的工件，较难克服以下几个问题:
1.氯化钾镀锌工艺中，其锌层结构为柱状结晶且上镀速度快，但是其镀层分散能力差，产品表面镀锌层非常不均匀，产品低区锌层厚度较薄，产品钝化后易变色且难以达到其盐雾性能要求。
[0005]2.而锌酸盐镀锌工艺中，锌酸盐镀锌层的结晶为片状晶体，但其电流效率低，上镀速度慢，生产效率低，对于铸铁件疏松多孔结构很难上镀或基本不上镀，在烘干时由于铸铁件的疏松孔容易藏水及发霉，其烘干比较困难，使高铬钝化膜难以干透，较易发白、发霉，导致产品质量缺陷较多，完全发挥不出其整平能力好的优势。
[0006]3.产品表面镀上锌后，使用的高铬钝化，对于目前环保要求越来越高，其大大增加了污水处理难度。
【发明内容】
[0007]本发明要解决的技术问题是:提供一种酸碱复合美加力镀层的制备工艺，以解决现有技术存在的产线综合运行成本高、镀锌层不均匀、产品钝化后易变色、上镀速度慢、烘干困难，产品缺陷多、污水处理难度大的不足之处。
[0008]解决上述技术问题的技术方案是:一种酸碱复合美加力镀层的制备工艺，包括镀前预处理、镀层的制备、镀后处理，所述的镀层的制备是先在工件表面上进行氯化钾镀锌后，再进行锌酸盐镀锌。
[0009]本发明的进一步技术方案是:所述的镀层的制备包括如下步骤:
521.氯化钾镀锌:对经镀前预处理后的工件进行氯化钾镀锌；
522.水洗ΙΠ;
523.锌酸盐镀锌:对经氯化钾镀锌及水洗后的工件进行锌酸盐镀锌；524.水洗IV;
525.除膜；
526.水洗V。
[0010]本发明的再进一步技术方案是:所述的步骤S21中，氯化钾镀锌的电镀液各组分及其含量分别为:氯化锌40?80g/L，氯化钾180?250g/L，硼酸25?35g/L，温度25?50°C，电流密度0.1?2A/dm2，时间15?25分钟。
[0011]本发明的再进一步技术方案是:所述的步骤S23中，锌酸盐镀锌的电镀液各组分及其含量分别为:锌离子:7?15g/L，氢氧化钠:120?150g//L，电镀条件为:温度20?30°C，电流密度0.1?2A/dm2，时间15?25分钟。
[0012]本发明的进一步技术方案是:所述的镀前预处理包括如下步骤:
511.上挂:将工件上挂至自动生产线上；
512.除油:将自动生产线上的工件在除油液中进行高温电解除油；
513.水洗1:用自来水对工件进行清洗；
514.酸电解:酸电解去除工件表面上的氧化膜；
515.活化；
516.水洗Π:用自来水对工件进行清洗。
[0013]本发明的再进一步技术方案是:所述的镀后处理包括如下步骤:
531.超低铬钝化；
532.水洗VI;
533.供干。
[0014]本发明的再进一步技术方案是:所述的步骤S31中，超低铬钝化的钝化液成分及其含量为:铬离子0.8?1.5g/L、氧化剂0.4?0.5g/L、促进剂0.3?0.5g/L、缓冲剂4?5g/L。
[0015]本发明的再进一步技术方案是:所述的氧化剂为双氧水、硝酸盐、卤酸盐中的一种或其中几种，促进剂为用于调整成膜颜色的有机或无机阴离子，该有机或无机阴离子包括C1—、F—、S0/—、P043—、N03—离子中的一种或几种，所述的缓冲剂包括HAc、Ac—离子中的一种或两种。
[0016]由于采用上述结构，本发明之酸碱复合美加力镀层的制备工艺与现有技术相比，具有以下有益效果:
1.产线综合运行成本低:
美加力(英文为magni engineering coating system)是集多种工艺资源研发出来一种工艺。美加力防腐系统是通过底涂含锌、铝涂层填充产品表面缺陷再通过面涂提供润滑、耐腐蚀、美观等功能而形成的一种复合型工艺，其结合了每个工艺的优点，并相互克服每个工艺的缺点，从而达到了高性能、高要求的特点。而本发明承接了其特点，根据每个镀锌工艺工序的特点再结合铸铁件本身结构的特性，采用氯化钾镀锌层所形成的柱状晶体结构填充铸铁表面的孔隙及缺陷，再采用锌酸盐镀锌层所形成的片状晶体结构覆盖在柱状锌层上，覆盖整平整个产品表面，使产品表面完全被锌层覆盖且保证镀层均匀。因此，本发明通过巧妙地将氯化钾镀锌工艺、锌酸盐镀锌工艺结合在一起，弥补了各自的缺陷，发挥了各自的优点，能很好的稳定产品质量并大大提高了生产效率，从很大程度上降低了产线运行成本。
[0017]2.产品表面镀层均勾，产品表面质量好:
由于本发明是采用氯化钾镀锌层所形成的柱状晶体结构填充铸铁表面的孔隙及缺陷，再采用锌酸盐镀锌层所形成的片状晶体结构覆盖在柱状锌层上，覆盖整平整个产品表面，使产品表面完全被锌层覆盖且保证镀层均匀，克服了产品低区锌层厚度较薄的缺点，产品表面质量较好，且完全可以达到盐雾性能要求。
[0018]3.上镀速度快，生产效率高:
由于本发明是采用氯化钾镀锌层所形成的柱状晶体结构填充铸铁表面的孔隙及缺陷，再采用锌酸盐镀锌层所形成的片状晶体结构覆盖在柱状锌层上，覆盖整平整个产品表面，使产品表面完全被锌层覆盖且保证镀层均匀。因此，本发明是将氯化钾镀锌工艺、锌酸盐镀锌工艺结合在一起，充分发挥了氯化钾镀锌工艺上镀速度快、生产效率高的特点。
[0019]4.烘干容易、产品缺陷少:
由于本发明采用氯化钾镀锌层所形成的柱状晶体结构填充铸铁表面的孔隙及缺陷，再采用锌酸盐镀锌层所形成的片状晶体结构覆盖在柱状的氯化钾镀锌层上，覆盖整平整个产品表面，使产品表面完全被锌层覆盖且保证镀层均匀，保证了铸铁件的疏松孔填充较好而保证无液体残留在疏松孔内，给后续的烘干降低了难度，避免了因烘不干而导致的高铬钝化膜发白、发霉现象，产品缺陷少，大大提高了产品一次下线合格率。
[0020]5.环保，减少了污水处理成本:
由于本发明采用的是超低铬钝化工艺，其铬含量是传统低铬钝化配方的五分之一，更是传统高铬钝化配方的一百五十分之一以上，大大降低了铬原料的使用量，较好的改善了现场工作环境，也大大减低了钝化成本及污水处理成本。
[0021]6.可延长产品的使用寿命:
本发明使用氯化钾镀锌打底后，锌酸盐镀锌上镀难的问题可以迎刃而解，它是采用锌上镀锌的方式代替了之前的铸铁上镀锌，很好地应用了两个工艺的优点，并相互弥补了各自存在的缺点，最终可提尚广品的各项性能，延长了广品的使用寿命。
[0022]下面，结合附图和实施例对本发明之酸碱复合美加力镀层的制备工艺的技术特征作进一步的说明。
【附图说明】
[0023]图1:铸铁工件镀前的截面放大示意图，
图2:铸铁工件经本发明之酸碱复合美加力镀层的制备工艺镀后的截面放大示意图， 图中，各标号说明如下:
1-铸铁工件，101-凹凸不平的表面，2-氯化钾镀锌层，3-锌酸盐镀锌层。
【具体实施方式】
[0024]实施例一:
一种酸碱复合美加力镀层的制备工艺，包括镀前预处理、镀层的制备、镀后处理，所述的镀层的制备是先在工件表面上进行氯化钾镀锌后，再进行锌酸盐镀锌。其中:所述的镀前预处理包括如下步骤:
Sll.上挂:将工件上挂至自动生产线上； 512.除油:将自动生产线上的工件在除油液中进行高温电解除油；
513.水洗1:用自来水对工件进行清洗2次；
514.酸电解:酸电解去除工件表面上的氧化膜；
515.活化；
516.水洗Π:用自来水对工件进行清洗3次。
[0025]所述的镀层的制备包括如下步骤:
521.氯化钾镀锌:对经镀前预处理后的工件进行氯化钾镀锌，氯化钾镀锌的电镀液各组分及其含量分别为:氯化锌40g/L，氯化钾180g/L，硼酸25g/L，温度25°C，电流密度0.1A/dm2，时间15分钟；
522.水洗ΙΠ;
523.锌酸盐镀锌:对经氯化钾镀锌及水洗后的工件进行锌酸盐镀锌，锌酸盐镀锌的电镀液各组分及其含量分别为:锌离子:7g/L，氢氧化钠:120g/L，电镀条件为:温度20°C，电流密度0.1A/dm2，时间15分钟；
524.水洗IV;
525.除膜；
526.水洗V。
[0026]所述的镀后处理包括如下步骤:
531.超低铬钝化:超低铬钝化的钝化液成分及其含量为:铬离子0.8g/L、氧化剂0.4g/L、促进剂0.3g/L、缓冲剂4g/L;其中:氧化剂为双氧水、硝酸盐、卤酸盐中的一种或其中几种，促进剂为用于调整成膜颜色的有机或无机阴离子，该有机或无机阴离子包括Cl —、F—、SO/—、P043—、N03—离子中的一种或几种，所述的缓冲剂包括HAc、Ac—离子中的一种或两种；
532.水洗VI;
533.供干。
[0027]实施例二:
一种酸碱复合美加力镀层的制备工艺，包括镀前预处理、镀层的制备、镀后处理，所述的镀层的制备