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汽车轮毂电镀新工艺

放大字体  缩小字体发布日期:2013-08-04  浏览次数:2660
核心提示:摘要:简述了汽车铝轮毂电镀在中国的发展;经大量生产实践证明,汽车铝轮毂电镀是成熟的电镀工艺体系;介绍了相关的检测手段。1 前

摘要:简述了汽车铝轮毂电镀在中国的发展;经大量生产实践证明,汽车铝轮毂电镀是成熟的电镀工艺体系;介绍了相关的检测手段。

1 前言

自1997年中国第一条汽车铝轮毂电镀自动生产线在秦皇岛“佳和”公司成功投产以来,已有几十条同类电镀线相继问世,在中国电镀行业形成了一道亮丽的风景线,其特点如下。

a.高起点。刚一起步即直接与世界先进技术接轨,产品几乎全部出口到以美国为主的国际市场,质量标准则采用AsTM美国标准。

b.高技术。为确保产品极佳的装饰防护性能(如防腐性能要求CASS66h),大生产中全部采用了两次铝上沉锌、高整平性酸铜、四镍一铬等迄今为止世界上最先进的电镀工艺技术。

c.高增长。1997年国内汽车铝轮毂电镀刚起步时,总产量不足l万只,到2001年已突破100万只,但仍供不应求。汽车铝轮毂电镀之所以能在中国迅速发展,有两个基本条件至关重要:一是火爆的市场需求;二是成熟的工艺体系做保证。“安美特”汽车铝轮毂电镀技术在国际上一直处于领先地位。世界上最大的汽车铝轮毂电镀公司——加拿大KEL公司(KUNTZElectroplatingLtd.)日电镀生产量l万只,全套采用安美特公司的工艺。所以,当此行业推向中国时,安美特公司早有一套成熟的工艺技术体系做质量保证,并在中国铝轮毂电镀方面享有90%以上的市场占有率。现将这套工艺体系简介如下。

2 铝轮毂电镀工艺流程

铝轮毂电镀工艺流程为除蜡→除油→弱腐蚀→除垢→沉锌l→脱锌→沉锌2→预镀镍→酸铜→半光亮镍→高硫镍→光亮镍→镍封→铬。

在以上工艺体系中,有以下几个重点技术。

a.铝上沉锌。考虑到要保证强度及易于铸造、加工等因素,目前铝轮毂材料多采用A356,其化学成分见表l。

汽车电镀轮毂新工艺

铝是两性金属,具有遇酸、遇碱均会产生过腐蚀的特性,本工艺体系对铝轮毂毛坯采用了特殊的前处理工艺:弱蚀_+除垢_+沉锌l脱锌_+沉锌2。其中沉锌采用专门化学品AlumsealW一200O,既不破坏毛坯抛光后的光泽表面,又保证了完整的覆盖层和良好的结合力。补充剂采用AlumesalW—B和AlumsealW—C,以确保溶液的稳定性。

b.高整平性酸铜工艺

随着市场需求的变化,汽车轮型也变得越来越复杂,更多地形成电镀上的低电流密度区(LCD),同时客户对镀层的外观质量要求却越来越严格。因此,开发一种高整平性能、高深镀能力的酸铜工艺是保证铝轮毂电镀外观质量的基础和关键。安美特公司在原Cupracid210和Cupracid300的基础上,又开发出一种性能更好的CupracidUltra酸铜工艺,满足了汽车铝轮毂电镀的要求。图1可显示出CupracidUltra的整平性能和深镀能力已达近乎理想的程度。

l--I~velling(整平能力);2一EaseofhaI1dling(易操作性);3--Temperaturetolarance(温度允许范围);4一Pittingsensitivity(针孔敏感性);5一LCDbrightness(低区亮度);6--Ductility(镀层延展性)

汽车电镀轮毂新工艺

图1不同酸铜镀液性能比较

c.多层镍/铬镀层体系为确保极佳的抗蚀性能,本工艺体系采用了半光亮镍/高硫镍/光亮镍/镍封/微孑L铬的镀层体系,其横剖面的金相显微组织见图2。图3为多层镍厚度一电位曲线。其中,亮镍一半光亮镍A~b=120-150mV;亮镍一高硫镍A4,=-15~35mV;镍封一亮镍Ad~=:10~20mV(镍封电位应较正)。

由于采用了最佳镀层组合(自我牺牲型和腐蚀分散型)和合理的厚度比,确保了镀层极佳的防腐性能(CASS66h)和成本的降低。

汽车电镀轮毂工艺-金属显微照片
汽车电镀轮毂工艺-多层镍镀层厚度-电位曲线

3 完善的检测手段

为保证上述工艺的正确执行,对镀液和镀件进行定期、定性、定量的检测控制十分重要。在这方面,安美特公司已建立起一套科学完善的检测手段。目前,主要检测手段有高效液相色谱仪、原子吸收光谱仪、离子色谱仪、总有机碳测定仪、极谱仪、循环伏安剥蚀仪、表面张力仪、显微硬度计、螺旋应力测定仪、镀层厚度和电位差同时测定仪、扫描电镜一带能谱系统、X射线荧光测厚仪、金相显微镜(带数码相机)、紫外和可见光谱仪。

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