專利名稱：一種鋁輪轂無氰鍍銅電鍍液及其電鍍方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋁輪轂無氰鍍銅電鍍液及其電鍍方法，屬于電鍍技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的鋁輪轂鍍銅方法，在鍍銅之前不設(shè)沉鋅步驟，在鍍銅溶液中加入氰化鈉，也就是俗稱的含氰鍍銅方法。其缺點是(1)、在大電流密度下，會有大量的氰化物氣體析出， 造成很大的環(huán)境污染，同時對電鍍操作工也造成了很大的職業(yè)危害。(2)鍍層的填平度差， 內(nèi)應(yīng)力低，延展性不好，容易產(chǎn)生針孔等鍍層缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述問題，提供一種鍍層性能好且毒性低而安全的鋁輪轂無氰鍍銅電鍍液及其電鍍方法。為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種鋁輪轂無氰鍍銅電鍍液，其特征在于， 含有180 220g/L硫酸銅、30 80mL/L硫酸、80 160ppm氯離子、5. 0 10. OmL/L開缸劑U-M、0. 4 0. 6mL/L填平劑U_A、0. 4 0. 6mL/L光亮劑U-B和水。優(yōu)選地，所述的硫酸銅的含量為180 200g/L。優(yōu)選地，所述的硫酸的含量為35 50mL/L。優(yōu)選地，所述的開缸劑U-M的含量為6. 0 8. OmL/L。優(yōu)選地，所述的填平劑U-A的含量為0. 5mL/L。優(yōu)選地，所述的光亮劑U-B的含量為0. 5mL/L。本發(fā)明還提供了一種鋁輪轂無氰鍍銅電鍍方法，其特征在于，包括先將鋁輪轂工件浸入無氰沉鋅液中發(fā)生置換反應(yīng)以在鋁輪轂工件的表面形成鋅層；再將其作為陰極置入無氰鍍銅電鍍液中，以磷銅作為陽極，在鋁輪轂工件的表面鍍銅。優(yōu)選地，所述的無氰沉鋅液由400 600mL/L開缸劑_C2、1 10mL/L開缸劑-A3 和水組成。更優(yōu)選地，所述的開缸劑-C2的含量為500mL/L，開缸劑-A3的含量為5mL/L。優(yōu)選地，所述的無氰沉鋅液的溫度為18 ^°C，沉鋅時間為15-120S。更優(yōu)選地，所述的無氰沉鋅液的溫度為23°C，沉鋅時間為30-60s。優(yōu)選地，所述的無氰鍍銅電鍍液的溫度為21 25°C，鍍銅時間為80 llOmin，電流密度為2. 5 3. 2A/平方分米。更優(yōu)選地，所述的無氰鍍銅電鍍液的溫度為23°C，鍍銅時間為80 lOOmin，電流密度為2. 8-3. OA/平方分米。本發(fā)明在常規(guī)的前處理后，首先將工件在無氰沉鋅液中置換反應(yīng)，形成一種致密均勻的薄鋅層，為后續(xù)鍍銅工序提供良好的結(jié)合力基礎(chǔ)；然后，使用無氰鍍銅電鍍液電鍍， 在沉鋅層的基礎(chǔ)上，鍍銅40微米以上。本發(fā)明具有沉積速度快(在3. 5A/平方分米的電流密度下，每分鐘可鍍出1微米的銅鍍層)，鍍層填平度高至75%等優(yōu)點。鍍層還有不易產(chǎn)生針孔、內(nèi)應(yīng)力低、富延展性等優(yōu)點。由于在鍍銅溶液中取消了氰化鈉的添加，電鍍槽中不會有氰化物氣體的產(chǎn)生，有效的保護了環(huán)境不受污染，也確保電鍍工的職業(yè)健康安全。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例來具體說明本發(fā)明。本發(fā)明中的開缸劑-C2 (又名TribonC2)、開紅劑-A3 (又名 iTribonAS),開缸劑 U-M (又名 CUPRACID ULTRA MAKE-UP)、填平劑 U-A (又名CUPRACID ULTRA Α)、光亮劑U-B (又名CUPRACID ULTRA B)均可在安美特化學(xué)品(上海) 有限公司購買。
實施例(1)無氰沉鋅液的制備
在3600*1200*2000(mm3)規(guī)格的電鍍槽中，加入2000升純水，將其加熱至25°C。然后，加入開缸劑-C2 2500升、開缸劑-A3 25升。加水至5000升，攪拌均勻后保溫至23°C， 得到由由500mL/L開缸劑-C2、5mL/L開缸劑-A3和水組成的無氰沉鋅液。(2)鋁輪轂無氰鍍銅電鍍液的制備
在3600*1500*2500 (mm3)規(guī)格的電鍍槽中，加入4000升純水，將其加熱至25°C。 然后，然后加入硫酸銅1800Kg、硫酸350升、鹽酸1. 6升，攪拌至完全溶解，再加開缸劑U-M 70升、填平劑U-A 5升、光亮劑U-B 5升，攪拌均勻后保溫至23°C，加純水至終體積10000 升，得到含有180g/L硫酸銅、35mL/L硫酸、160ppm氯離子、7mL/L開缸劑U_M、0. 5mL/L填平劑U-A、0. 5mL/L光亮劑U-B和水的鋁輪轂無氰鍍銅電鍍液。(3)在鋁輪轂工件的表面形成鋅層
將鋁輪轂工件浸入無氰沉鋅液中發(fā)生置換反應(yīng)以在鋁輪轂工件的表面形成鋅層，無氰沉鋅液的溫度為23°C，沉鋅時間為60s。(4)在鋁輪轂工件的表面鍍銅
將表面形成鋅層的鋁輪轂工件作為陰極置入無氰鍍銅電鍍液中，以磷銅作為陽極，在鋁輪轂工件的表面鍍銅。無氰鍍銅電鍍液的溫度為23°C，鍍銅時間為lOOmin，電流密度為 2. 9A/平方分米。(5)本發(fā)明無氰鍍銅的電鍍產(chǎn)品和傳統(tǒng)的含氰鍍銅的產(chǎn)品的性能對比試驗結(jié)果如
下序號 1、 2、
3,
4,
5,
項目 鍍層填平度鍍層耐腐蝕 (CASS試驗) 沉積速度氰化物檢測外觀(針孔、 氣泡、燒焦)
含氰鍍銅結(jié)果 (50% 彡46h
^ 0. 5Mm/min 彡 25Mg/L 合格率彡50%
無氰鍍銅結(jié)果彡75% 彡 IOOh
彡 1. OMm/min 沒有檢出氰化物合格率彡70%
試驗方法備注目測計算鹽霧試驗箱
霍爾槽試驗 HJ484-2009 目測
權(quán)利要求
1.一種鋁輪轂無氰鍍銅電鍍液，其特征在于，含有180 220g/L硫酸銅、30 80mL/L 硫酸、80 160ppm氯離子、5. 0 10. OmL/L開缸劑U_M、0. 4 0. 6mL/L填平劑U_A、0. 4 0. 6mL/L光亮劑U-B和水。
2.如權(quán)利要求1所述的鋁輪轂無氰鍍銅電鍍液，其特征在于，所述的硫酸銅的含量為 180 200g/L。
3.如權(quán)利要求1所述的鋁輪轂無氰鍍銅電鍍液，其特征在于，所述的硫酸的含量為 35 50mL/L。
4.如權(quán)利要求1所述的鋁輪轂無氰鍍銅電鍍液，其特征在于，所述的開缸劑U-M的含量為 6. 0 8. OmL/L。
5.如權(quán)利要求1所述的鋁輪轂無氰鍍銅電鍍液，其特征在于，所述的填平劑U-A的含量為 0. 5mL/L。
6.如權(quán)利要求1所述的鋁輪轂無氰鍍銅電鍍液，其特征在于，所述的光亮劑U-B的含量為 0. 5mL/L。
7.—種鋁輪轂無氰鍍銅電鍍方法，其特征在于，包括先將鋁輪轂工件浸入無氰沉鋅液中發(fā)生置換反應(yīng)以在鋁輪轂工件的表面形成鋅層；再將其作為陰極置入權(quán)利要求1所述的無氰鍍銅電鍍液中，以磷銅作為陽極，在鋁輪轂工件的表面鍍銅。
8.如權(quán)利要求7所述的鋁輪轂無氰鍍銅電鍍方法，其特征在于，所述的無氰沉鋅液由 400 600mL/L開缸劑_C2、1 10mL/L開缸劑-A3和水組成。
9.如權(quán)利要求7所述的鋁輪轂無氰鍍銅電鍍方法，其特征在于，所述的無氰沉鋅液的溫度為18 ^°C，沉鋅時間為15-120S。
10.如權(quán)利要求7所述的鋁輪轂無氰鍍銅電鍍方法，其特征在于，所述的無氰鍍銅電鍍液的溫度為21 25°C，鍍銅時間為80 llOmin，電流密度為2. 5 3. 2A/平方分米。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種鋁輪轂無氰鍍銅電鍍液及其電鍍方法。所述的鋁輪轂無氰鍍銅電鍍液，其特征在于，含有180～220g/L硫酸銅、30～80mL/L硫酸、80～160ppm氯離子、5.0～10.0mL/L開缸劑U-M、0.4～0.6mL/L填平劑U-A、0.4～0.6mL/L光亮劑U-B和水。所述的電鍍方法包括先將鋁輪轂工件浸入無氰沉鋅液中發(fā)生置換反應(yīng)以在鋁輪轂工件的表面形成鋅層；再將其作為陰極置入無氰鍍銅電鍍液中，以磷銅作為陽極，在鋁輪轂工件的表面鍍銅。本發(fā)明沉積速度快，鍍層填平度高，鍍層不易產(chǎn)生針孔、內(nèi)應(yīng)力低、富延展性，不會污染環(huán)境。
文檔編號C25D3/38GK102230199SQ20111017504
公開日2011年11月2日 申請日期2011年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月27日
發(fā)明者孫建明 申請人:上海杜行電鍍有限公司