学文网《电镀与环保杂志》2016年第4期
0前言
我公司有一零件，其两侧凹槽要求镀铜层厚度达1．5mm。零件加工采用电铸铜工艺，即机械加工铝芯模电铸铜外形修整溶解铝芯模修理及抛光镀银。传统的电铸铜工艺方法为除油浸锌（两次）镀氰化铜镀光亮铜。浸锌后电铸产品鼓包、分层，产品后续加工易开裂，质量得不到保障。为了解决此项工艺难题，查阅了很多电镀书籍及相关资料，凡是铝件镀铜都是采用浸锌工艺，没有采用电镀锌工艺的。是否能用我厂较常用的微氰碱性镀锌工艺取代浸锌工艺。为了得到答案，进行了相关实验研究，摸索出电流的合适范围，终于使铝芯模能均匀地镀上锌层，电铸产品的合格率为100％。
1铝合金镀锌
1．1材料
工件为2A12－T3（T4）铝合金棒。
1．2工艺流程
碱蚀除油冷水清洗浸亮冷水清洗微氰碱性镀锌冷水清洗氰化物镀铜冷水清洗硫酸活化水洗光亮镀铜
2主要工序说明
2．1碱蚀除油
氢氧化钠80～100g／L，80～100℃，5～15s。
2．2出光
硝酸250～300mL／L，重铬酸钾5～10g／L，室温，5～15s。
2．3微氰碱性镀锌
氧化锌8～15g／L，氢氧化钠100～150g／L，氰化钠8～15g／L，DE－81添加剂（电镀级）4～6mL／L，ZBD－81光亮剂（电镀级）4～6mL／L，1．5～2．5A／dm2，10～35℃，60s。
2．4氰化物镀铜
氰化亚铜25～30g／L，氰化钠（游离）7～15g／L，氢氧化钠20～25g／L，酒石酸钾钠50～70g／L，1～2A／dm2，45～50℃，5～10min，阳极采用紫铜板。
2．5光亮镀铜
硫酸铜150～220g／L，硫酸50～70g／L，氯离子60～120mg／L，开缸剂KCU－920MU5～10mL／L，填平剂KCU－920A0．35～0．85mL／L，光亮剂KCU－920B0．25～0．50mL／L，1．5～3．5A／dm2，10～35℃，1周，阳极采用磷的质量分数为0．1％～0．3％的磷铜板，S阴∶S阳＝1∶2。
2．6操作要点
（1）铝合金工件必须带电入槽，防止溶解。对于较轻的零件，工件下端吊重物，防止其在溶液中处于悬浮状态。
（2）零件吊挂材料由传统的铜丝改为不锈钢丝。这是因为用铜线绑零件，铜在酸性溶液中会慢慢反应，在长时间的电镀过程中铜线溶解，零件很容易脱落，造成中途断电。如此反复，很容易引起镀层结合不牢固、分层，导致零件报废。
（3）在镀锌时，如果电流不合适，有些地方会镀不上锌。由于铝是两性金属，既能与酸反应又能与碱反应，没有镀上锌的地方再镀氰化铜和光亮铜时，铝会不停地反应而产生氢气，氢气泡黏附在电极表面，造成该处绝缘，使金属离子不能在氢气泡的周围放电。随着镀层的增厚，氢气泡夹杂在镀铜层中形成空洞，产生鼓包、分层，需要中途反复退镀，否则会造成零件报废。
（4）电铸铜时，零件摆放位置很有讲究，为了保证零件两侧凹槽厚度的均匀度，这两条凹槽要正对阳极，而且要经常换方向。对于凹凸不平或者有深孔的复杂零件，除了电流的边缘效应外，还由于凹凸两处与阳极的距离不同，使它们彼此间的电阻也不同，因而电流密度在凹凸处的分布也不相同。凸处与阳极距离近，电阻小，电流密度就大，镀层就厚；反之，凹处的镀层薄，镀层的沉积速率很慢，而且更重要的是电流不能大。
3经济效益
（1）提高了生产效率，减轻了劳动强度，降低了人工成本。从除油到镀锌、镀氰化铜，只需5min。而浸锌工艺，生产准备时间长，从除油到浸锌、镀氰化铜，需300min，如果镀光亮铜起泡的话，往往需要一天的时间来反复退镀。
（2）提高了产品的合格率，质量得到了保证。镀锌工艺的产品合格率达到100％，而浸锌工艺，对温度要求比较严格（18～25℃），要求零件每一个部位均匀地浸上一层薄锌，一次性浸锌合格率只有10％。原来采用浸锌工艺，一天最多下槽电镀3个铝芯模，经过一星期镀光亮铜，脱模溶解掉铝芯模后，发现两侧凹槽内壁起泡，至少要报废2个，合格率最多只有30％，有时会全部凹槽内壁起泡、报废，损失费用约2400元／个。采用镀锌工艺后，每次都镀8个，而且全部合格。
（3）用电量和辅助材料消耗大大降低，节约费用约2400元／个。
4结束语
本工艺近期已在多批产品的生产中使用，工艺技术稳定，满足电铸类产品加工质量要求。
作者:吕频 单位:桂林长海发展有限责任公司
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