锌合金压铸件抛光及钝化处理

• 来源：原创更新时间：2015-10-19点击：1301次

• 1.介绍
  锌合金压铸件可以制造各种复杂的机械型体，并具有良好的切削加工性能。如汽车和摩托车的化油器、汽油泵、柴油机、滤清器等一些零部件。锌合金压铸件主要成份是锌，还含有铝、铜、镁、硅等多种元素。锌、铝的化学电位较负，属于活泼的两性金属元素，在大气中极易氧化，表面生成灰白膜层，影响产品的装饰性能。
  通常用电镀和化学钝化进行表面处理，而采用化学抛光、钝化工艺比电镀工艺简单，生产周期短，成本低，形成的钝化膜白亮美观，耐蚀性能好，1年以上表面不变色。
  2.工艺流程
       溶剂除油—化学除油—热水洗—冷水洗—酸洗—冷水洗—化学抛光—回收—冷水洗——化学洗白—冷水洗—化学钝化—冷水洗—漂白—冷水洗—热水洗—烘干
  3.典型工艺配方
  ① 化学除油
    碳酸钠（g/L）                30～50
    磷酸三钠（g/L）              50～70
    表面活性剂（g/L）             3～5
    温度/℃                           50～70
    时间/min                      10～15
   
  ② 酸洗
    硝酸（g/L）                   10～30
    氢氟酸（g/L）                 40～80
    氟硼酸（g/L）                 10～20
    缓蚀剂（g/L）                  2～3
    温度                           室温
    时间/S                        10～30
   
  ③ 化学抛光
    铬酐（g/L）                  200～250
    组合添加剂（mL/L）           100～120
    硝酸（mL/L）                   20～30
    温度/℃                         25～35
    时间/S                          20～30
   
  ④ 化学洗白
     氢氧化钠（g/L）                10～20
     碳酸钠（g/L）                  40～50
     硫化钠（g/L）                  50～80
     温度/℃                        60～80
     时间/S                          10～30
  ⑤ 化学钝化
     铬酐（g/L）                   240～260
     硝酸（g/L）                     50～70
     硫酸（g/L）                     20～30
     温度                            室温
     时间/S                           5～20
   
  ⑥ 漂白
     铬酐（g/L）                    150～200
     碳酸钡（g/L）                    4～8
     温度                             室温
     时间/S                          10～20
  4.酸洗
  酸洗的目的是去除锌合金压铸件表面的氧化层、锈斑、流痕及各种印迹，使表面硬壳结构处于活化状态。采用氢氟酸、硝酸、氟硼酸组成的溶液具有强酸性、氧化性和络合能力。酸洗时锌合金中的Zn、Al、Mg、Cu、Si等元素及其氧化物发生溶解，生产溶于水的盐类和络合物，如Zn(NO3)2、Mg(NO3)2、Cu(NO3)3、Fe(NO3)3、SiF4、Al(BF4)3。这些物质从锌合金表面脱落进入溶液中，使表面光亮洁净。HF、HNO3酸洗耗量为20mL/㎡左右，应注意添加和更新。
  添加剂为水溶性有机胺，起缓蚀和整平作用。
  5.化学抛光
  化学抛光是工艺成败的关键。化学抛光不好，零件表面不光亮，色彩发黄、发灰、发雾。毫无疑问，高浓度的铬酐是抛光液的主要成份。锌合金中的Zn、Al、Mg、Cu、Fe等金属与酸反应，消耗了大量的氢离子，在零件与溶液接触的界面形成微弱的碱性区。由于强氧化剂CrO3的存在，不断促进金属的溶解，在零件表面生产致密、难溶的保护性膜层。膜层成份十分复杂，大致为碱式铬酸盐，锌和铝的氧化膜层及氧化物的水化物膜层。
  化学抛光溶液中添加剂为阴离子型表面活性剂，它的作用是使锌合金表面均匀浸润，阻滞金属的过腐蚀，使锌合金表面的抛光整平作用顺利进行。
  化学抛光液的操作温度应控制在25～35℃，由于化学抛光时金属的溶解为放热反应，溶液的温度不断升高，应进行降温处理，否则抛光后零件的外观质量不好。
  6．操作要点
       为了消除化学抛光后遗留在零件内外表面的残酸和去除化学抛光膜层的蓝灰色、土黄色彩，应通过碱性硫化钠洗白，调整抛光后膜层的外观。操作时应注意翻动零件，并且浸泡时间应基本相同，才能保证批量生产时外观一致。
       采用高铬酐、硫酸、硝酸液进行彩色钝化，与一般镀锌件化学钝化的方法相似，应注意溶液PH值的变化和三价铬含量的变化，特别是配制新液时应加少量锌粉部分还原成三价铬，或直接加入少量的硝酸铬Cr(NO3)3，否则膜层不易形成。
       漂白在高铬酐和碳酸钡组成的溶液中进行，溶液中不能有硫酸根、硝酸根，否则膜层质量不好。
       经过化学抛光、化学洗白，再色彩钝化，漂白的锌合金压铸件外观洁白光亮，耐蚀性可达到在室内存放1年以上不变色。
       对于外观不合格件可重新酸洗、化学抛光、洗白、钝化。化学抛光添加剂添加量应根据生产决定，溶液混浊发黑，应去掉缸脚，重新分析后补加。