鋅合金壓鑄件廣泛應(yīng)用于日用五金裝飾品。傳統(tǒng)的磨光、拋光及振動(dòng)光飾等方法,使用受 到限制 。對(duì)于化學(xué)拋光,深圳譽(yù)格具體提供了一種鋅合金壓鑄件化學(xué)拋光工藝。
鋅合金壓鑄件成形容易,加工簡(jiǎn)單,可用于制作形狀極為復(fù)雜的零件,應(yīng)用日益廣泛。對(duì)于零件的鍍前處理,一般采用振動(dòng)、滾光、機(jī)械磨拋光,存在光飾效果差、效率低、一次性投資較多等缺點(diǎn)。另外 由于鋅合金壓鑄件制品形狀一般較為復(fù)雜,機(jī)械拋光無(wú)法符合要求。而化學(xué)拋光設(shè)備投資少,操作方便,不受制品形狀限制,具有獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。為了滿足生產(chǎn)要求,深圳譽(yù)格試驗(yàn)了化學(xué)拋光工藝,拋光液可重復(fù)使用,實(shí)踐證明,該工藝對(duì)含鋁4% 以下的鋅合金壓鑄件,拋光效果良好,可用于電鍍、涂裝等前處理。
2化學(xué)拋光液配方及工藝條件
鉻酐 (工業(yè)級(jí)),g/L 200~250
添加劑,ml/L 80~120
溫度 窒溫
時(shí)間,s 5~30(拋亮為止)
拋光液配制時(shí),先用計(jì)算量2/3的水,將鉻酐溶解,然后加入添加劑,補(bǔ)充水位,攪拌均勻即可使用。
2.1鉻酐:鉻酐具有強(qiáng)氧化性,對(duì)鋅有鈍化作用,拋光過程形成鈍化膜 ,可防止基體腐蝕。另外,鉻酐對(duì)零件表面光亮性亦起作用。如含量低 (180g/L以下),表面光亮度下降,出現(xiàn)腐蝕痕跡;含量高,光亮度增加,腐蝕減弱。含量過高,拋光濃帶出量多。因此譽(yù)格一般控制在250g/L。
2.2添加劑:添加劑 是由多種成分配制而成。如果單獨(dú)添加,使用時(shí)配比不當(dāng),影響拋光效果,且操作不便。經(jīng)過譽(yù)格多次試驗(yàn),其最佳配比如下 (體積比) :
氫氟酸 (工業(yè)級(jí))62%;硫酸 (工業(yè)級(jí))3%;硝酸(工業(yè)級(jí))35%;表面活性劑 適量。
按比例將四種成分混合均勻后,密閉保存。使用時(shí)直接添加即可。添加劑中各種成分的作用如下:
硝酸主要對(duì)鋅起拋光作用,也可溶解合金中銅、鉛等雜質(zhì),消除表面掛灰。氫氟酸可活化基體表面,消除由于鋁的存在對(duì)拋光性能帶來(lái)的不良影響。氫氟酸是一種關(guān)鍵性成分,含量不足將嚴(yán)重影響拋光效果。硫酸起活化作用,加快拋光速度。表面活性劑在拋光過程中形成吸附膜存在于基體表面,微觀凹下部分膜較厚,基體溶解慢;凸出部分膜薄甚至無(wú)膜,溶解速度快,因此可對(duì)拋光起促進(jìn)作用。表面活牲劑可用含氟烷基磺酸鹽 (F-53鉻霧抑制劑)、烷基聚氧乙烯醚 (平平加類)、烷基苯聚氧乙烯醚 (OP)等。格譽(yù)從穩(wěn)定性來(lái)看以F-53為佳;但平平加等拋光效果優(yōu)于 F-53。
組臺(tái)添加劑與洛酐配臺(tái)使用,拋光后的基體可達(dá)到鏡面光澤。
2.3溫度:溫度低 (5℃ 以下),拋光速度慢,時(shí)間長(zhǎng)。溫度高,拋光時(shí)間短,但表面易腐蝕。溫度高于4O℃,表面則發(fā)暗,甚至掛灰,困此應(yīng)控制在40℃以下。拋光過程放出一定熱量,溶液溫度緩慢上升, 因此拋光槽裝載量不宜過大。在裝載量合適情況下,拋光槽無(wú)需冷卻降溫裝置。
2.4拋光時(shí)間:新配制 (或新調(diào)整)拋光液時(shí)間宜短,老拋光液時(shí)間宜長(zhǎng)。時(shí)間過短,表面不亮;時(shí)間過長(zhǎng),基體過腐蝕。夏季操作時(shí)間宜短,冬季操作時(shí)間宜長(zhǎng)。
2.5鋅壓鑄件基體成分及壓鑄工藝的影響:鋅壓鑄件成分中銅、鉛等雜質(zhì)含量偏高時(shí),易產(chǎn)生過腐蝕,光亮度低。譽(yù)格對(duì)壓鑄過程溫度、壓力對(duì)拋光性能的影響尚未進(jìn)行探討。
3操作及拋光液的維護(hù)
拋光時(shí)可用塑料小筐盛放零件,并不斷晃動(dòng),使零件表面均勻。零件應(yīng)干燥入槽,以免稀釋拋光液。由于添加劑中含有機(jī)表面活性劑,具有除油能力。因此油污不多情況下,可取消除油工序。液面漂浮油污應(yīng)及時(shí)用塑料絲網(wǎng)清除,以免粘附于零件表面,造成電鍍故障。零件出槽后應(yīng)及時(shí)清洗,最好以5% 的碳酸鈉溶液中和,以免殘留酸腐蝕基體。拋光過程基本無(wú)腐蝕性氣體逸出,但由于拋光液呈強(qiáng)酸性,應(yīng)在通風(fēng)處操作。皮膚不得直接接觸拋光液。
新配制的槽液拋光能力約500 dm2/L。試驗(yàn)時(shí)新配制的8 L 拋光液,連續(xù)拋光面積為 0.74 dm2的電冰箱鉸鏈600個(gè),光亮度才開始減弱。補(bǔ)充35 ml添加劑后,光亮度恢復(fù)原樣。又拋光400個(gè)零件,光亮度下降,補(bǔ)充 125 g鉻酸后又恢復(fù)原樣。3L拋光液拋光 1800個(gè)零件,共補(bǔ)充鉻酸300 g,添加劑105 ml仍然有較好的拋光效果。將拋光液靜置2 h后,將上部清液倒出,底部有大量的沉渣。用清水洗滌后觀察,其顏色為暗綠色,估計(jì)是三價(jià)鉻和鋅鹽沉淀。由于不斷有金屬鹽類析出,拋光液具有自凈能力,金屬離子的濃度可維持在某一平衡狀態(tài),不致于影響零件的拋光性能,困此拋光滾可長(zhǎng)期使用。
4 鋅合金鑄件電鍍工藝流程
壓鑄成形、打毛邊→除油→化學(xué)拋光→清洗→5%碳酸鈉中和→清洗→上掛具 (裝滾桶) →清洗→鉀鹽鍍鋅→清冼→出光→清洗→鈍化→清洗→干燥→檢驗(yàn)
對(duì)于鍍鉻件采用化學(xué)拋光后,鍍同樣厚度的氰銅,從鍍層起泡情況看,成品率高于機(jī)械拋光工藝。成品達(dá)到同樣亮度,鍍鎳時(shí)間可縮短。結(jié)合力、亮眨均有提高。
5三廢處理
化學(xué)拋光過程基本無(wú)酸霧逸出,無(wú)需排風(fēng)裝置。鉻酸的處理可按鍍鉻廢水處理, 由于廢水中含有少量氟離子,廢水處理容器深圳譽(yù)格應(yīng)注意防蝕。
6.結(jié)論
對(duì)于鋅壓鑄件拋光前處理,用化學(xué)拋光代替機(jī)械拋光是可行的。使用鉻酸及組合添加劑進(jìn)行調(diào)整,棄去沉渣,拋光液即可長(zhǎng)期使用。拋光效果基本保持不變。由于化學(xué)拋光后基體亮度較高,可減少鍍鎳層厚度,降低成本。拋光液使用壽命較長(zhǎng),添加劑使用量較少,深圳譽(yù)格在生產(chǎn)中使用情況良好。