一种汽车饰件金属光泽表面预处理方法与流程

本发明涉及汽车饰件制造，且公开了一种汽车饰件金属光泽表面预处理方法。

背景技术：

1、随着国内环保要求和新能源汽车的崛起，各类零件尤其是汽车外饰件的工艺类型越发琳琅满目，各种颜色类型都映入人们的眼帘。在此背景下，混合体系烟灰色金属光泽的镀铬工艺也就应运而生。烟灰色的金属光泽表面，有着和传统镀铬不同的色系，可以搭配各式各样的车身色，更符合年轻化，运动化且科技化的特征，愈发被终端客户接受。混合体系烟灰色金属光泽的镀铬工艺往往伴随着三价铬的保护镀层，在有着科技感外观的同时，还拥有着卓越的性能，更能满足远东地区的低温以及腐蚀性能要求。更重要的是，三价铬并不像传统六价铬工艺那样有种很严重的重金属污染，其环保性也满足当前国际的绿色环保的大趋势。这样一种既有未来科技感炫酷外观，又有优越耐寒耐腐蚀性能，满足绿色环保生产原则的制造工艺，能更好取缔传统六价铬镀铬工艺，成为汽车装饰件工艺的主力军指日可待。

2、三价铬电镀硬铬工艺比六价铬电镀工艺具有更高的电流效率、分散覆盖能力,较低的操作温度。三价黑铬电镀工艺，阴极电流效率可达21～25％，远高于六价铬电镀，所沉积的镀层是金属铬，镀层色泽深黑均匀。镀液稳定且具有良好的覆盖能力和均镀能力，电镀时断电不会有不良后果，无需退镀，沉积速度较六价铬快。镀液以三价铬化合物提供金属铬的来源，并以低金属铬含量操作，是经国际检测认可的新型环保材料。镀液浓度低,只有六价铬镀铬的十分之一，分散能力和覆盖能力好，有效提高成品率。生产加工效率高，能耗低且操作简单。生产后的废水处理简单、不含污染物质六价铬，毒性低，污染小，废水稍加处理即可排放，且电镀过程不产生有毒的铬酸雾。功能耐腐蚀性强，当铜镍层满足汽配工艺要求时(包括但不限于：满足汽配要求之铜镀层，厚度应该不低于20μm。满足汽配要求之镍镀层：三层以上结构，总厚度应不低于20μm,其中半光镍厚度约占60-70％，半光镍与光镍间电位差应大于120mv，镍封之微孔数应大于10000个/cm2)，cass、俄罗斯泥测试、二氧化硫测试等均可满足汽配要求。三价铬电镀硬铬层在一定条件下，硬度和耐磨性能优于六价铬镀层。但其高电流密度区镀层结合力比较差,脆性比较大,需要寻找一种合适的添加剂降低电镀过程中高电流密度区的电流效率,以提高镀层的整体抗磨性能。由于三价铬电镀硬铬工艺的配方和操作条件与装饰性三价铬电镀工艺相类似,所以要实现工业化持续生产,可以套用装饰性三价铬电镀工艺的生产工序。相信在研究人员和工程师的共同努力下,三价铬镀硬铬工艺在不久的将来会有重大突破。

3、目前，传统三价铬电镀工艺生产的镀层外观厚度较厚，化学镀层与基体之间分布不均，并且在实际生产工程中，调配的三价铬电镀液体原料易受杂质和原料比例的影响，导致镀层功能性不稳定，原料损耗高，生产成本高。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种汽车饰件金属光泽表面预处理方法，具备镀层轻薄分布均匀、精确原料配比损耗少成本低等优点，解决了镀层外观厚重且分布不均，原料配比功能性不稳定，原料损耗高且成本高的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现上述镀层轻薄分布均匀、精确原料配比损耗少成本低的目的，本发明提供如下技术方案：一种汽车饰件金属光泽表面预处理方法，包括以下步骤：

5、步骤一、工件清理：上挂工件，水洗后除酸性物质，再次水洗；

6、步骤二、工件粗化：预粗化形成铬层，水洗后亲水正式粗化，再次水洗；

7、步骤三、工件除油：还原工件，水洗后进行预浸处理；

8、步骤四、工件钯活化：工件钯活化后进行水洗，完成解胶后再次水洗；

9、步骤五、工件化学镍处理：形成镍层后，调配三价铬镀液进行电镀；

10、步骤六、工件后处理：清洗工件后干燥。

11、优选的，所述步骤一中，将表面打磨处理后的工件固定在挂具上，每个工件之间具有间隙，所述工件使用酸性除锈剂配合超声波清洗机，去除工件表面所有酸性物质后，再次水洗清理杂质。

12、通过上述技术方案，通过挂具分别固定每个工件，每个工件之间具有间隙，工件之间不易重叠，方便后续表面粗化更均匀，使用酸性除锈剂配合超声波清洗机，环保的水性有机酸除锈剂，如vci-708环保除锈剂，可以达到电镀前工件的酸洗除锈要求，不会腐蚀器械，环保安全，配合超声波清洗机不仅能使工件表面的油垢迅速剥落，而且能彻底清除工件表面的残留酸液，这种方法对于结构比较复杂、深孔、盲孔较多的工件尤为有效，去除工件表面所有酸性物质，能够为后续的电镀提供良好的基础，减少电镀缺陷。

13、优选的，所述步骤二中，将工件以上浮状浸泡在粗化液中，预粗化形成第一层粗糙铬层，所述工件表面形成第一层粗糙铬层后，需要水洗两次，亲水处理后，再次浸泡在粗化液中正式粗化，所述正式粗化使工件表面形成第二层粗糙铬层后，需要水洗四次。

14、通过上述技术方案，通过粗化液发生化学反应在工件表面形成第一层和第二层粗糙的铬层，粗化液主要用于改变工件表面的微观状态，增加其表面粗糙度，为后续的电镀提供良好的附着力，以便后续的电镀能够更好地进行，亲水处理使工件表面更加有利于与水分子的吸附，经过亲水处理的工件进行水洗，能够将工件表面残留的处理液清洗干净，严格的操作和控制每个处理环节，后续电镀效果更加美观。

15、优选的，所述步骤二中，粗化液中三价铬及橡胶相溶出物大于总容量的50％时，需要更新处理液。

16、通过上述技术方案，粗化液在使用过程中，其中的三价铬和橡胶相溶出物会逐渐增多，当这些物质的浓度过高时，会导致粗化效果显著下降，影响镀层的结合力，即粗化液老化，因此，为了保持粗化效果并确保电镀质量，当粗化液中的三价铬及橡胶相溶出物过多时，就需要更新处理液，以保持电解液中的铬离子浓度和硫酸浓度在一定范围内。

17、优选的，所述步骤三中，通过电化学方法使用还原剂，将工件表面铬离子还原为金属铬后，需要水洗两次，所述还原金属铬后的工件需要预先浸泡在除油液中静置十分钟。

18、通过上述技术方案，通过电化学方法使用还原剂，将工件表面铬离子还原为金属铬，以便形成电镀层，预先浸泡工件，使用化学除油法将工件悬挂后，置于加温的化学除油液中浸洗或煮，利用热碱溶液对油脂的皂化和乳化作用来实现除油，以便后续的钯活化和化学镍处理能够更好的进行。

19、优选的，所述步骤三中，除油液具体调配原料及配比如下：

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21、通过上述技术方案，通过精准配比的除油液能够有效地清洁金属表面，去除各类杂质，由于金属表面的油污、灰尘和松散杂质会阻碍电镀液与金属表面的接触，从而影响电镀效果，另外，油污还可能污染电解液，降低其质量，通过清洗以去除这些杂质能有效改善镀层与基体的结合力，从而提高电镀质量和结合力。

22、优选的，所述步骤四中，将工件浸泡在含有钯离子的胶体钯活化剂中，通过加热的方式形成钯膜后，需要水洗两次，所述加热温度应保持为55℃，所述形成钯膜后的工件需要使用清洗剂去除工件表面的胶体物质后，再次水洗两次，去除工件表面的氧化膜和其他杂质。

23、通过上述技术方案，钯活化是通过在经过粗化的工件表面进行的一种预处理方法，目的是去除工件表面的氧化膜和其他杂质，同时增加工件表面的活性，工件在经过钯活化处理后不能直接进行解胶，否则可能会出现镀层结合力不好的现象，水洗两次后，再使用丙酮、乙醇等有机溶剂来去除胶体物质，对于一些特殊的工件，比如组件，可以使用专门的清洗剂，如乐泰sf 7200清洗剂，清洁分开的组件表面，去除粘连在组件上的剩余胶体以便后续的化学镍处理能够更好地附着在工件表面。

24、优选的，所述步骤五中，将工件浸泡在次磷酸钠溶液中形成一层厚度均匀的镍层后取出，所述形成镍层的工件需要浸泡在三价铬镀液中，通过直流电进行电镀。

25、通过上述技术方案，化学镍处理是通过在钯活化工件表面形成一层厚度均匀的镍层，化学镀镍层的结晶细致，孔隙率低，硬度高，镀层均匀，可焊性好，镀液深镀能力好，为后续的电镀提供良好的基础，不仅增强了镀层的附着力，也提高了镀层的耐腐蚀性，直流电密度越大，电镀速度越快，使得铬金属均匀地沉积在工件表面，电镀层的厚度和硬度应保持在厚度一般在20μm以上，硬度高达800-900hv，利用了铬的特性，以提高零件的硬度、耐磨、耐温和耐蚀等性能。

26、优选的，所述步骤五中，三价铬镀液具体调配原料及配比如下：

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29、通过上述技术方案，通过精准配比的三价铬镀液能够提高电流效率和沉积速度，可以在更短的时间内完成电镀过程，三价铬镀液所得到的镀层质量优于六价铬镀液，色泽均匀美观，均镀能力和覆盖能力更好。

30、优选的，所述步骤六中，工件表面需要通过清水清洗光洁，再使用吹干机使工件干燥无水分。

31、通过上述技术方案，通过对工件表面进行清洗，以去除残留的电解液和杂质，清洗完成后，需要对金属表面进行吹干，以去除水分，方便操作人员对电镀层进行检验，以判断其质量和性能是否达到要求。

32、与现有技术相比，本发明提供了一种汽车饰件金属光泽表面预处理方法，具备以下有益效果：

33、1、该发明通过上挂工件，水洗后除酸性物质，再次水洗，保证工件表面无铁锈等杂质，预粗化形成铬层，水洗后亲水正式粗化，再次水洗，粗化两次能增加工件表面粗糙度，为后续的电镀提供良好的附着力，严格操作和控制每个处理环节，后续电镀效果更加美观，还原工件以便形成电镀层，水洗后进行预浸处理，使用化学除油法清理杂质，避免了杂质污染电解液，工件钯活化后进行水洗，去除工件表面的氧化膜，完成解胶后再次水洗，提高化学镀层与基体的结合力，化学镍处理形成镍层后，调配三价铬镀液进行电镀，金属工件表面硬度、耐磨性、抗腐蚀性和美观性得到了显著提高，从而延长了金属制品的使用寿命，提高了产品的附加值，达到了镀层轻薄分布均匀的有益效果。

34、2、该发明通过精准配比的除油液能够有效地清洁金属表面，避免工件表面的油污、灰尘和松散杂质会阻碍电镀液与金属表面的接触，从而影响电镀效果，有效改善镀层与基体的结合力，精准配比的三价铬镀液能够提高电流效率和沉积速度，可以在更短的时间内完成电镀过程，三价铬镀液所得到的镀层质量优于六价铬镀液，色泽均匀美观，均镀能力和覆盖能力更好，维护容易，操作简单，提供的预处理工艺，原料组分控零稳定，原料组分消耗量少，添加频次低，减少了物料消耗成本和人力投入成本，利于提高产品良率，达到了精确原料配比损耗少成本低的有益效果。