一種鋅合金鍍前處理的除油溶液、活化溶液與工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鋅合金鍍前處理的除油溶液、活化溶液以及鋅合金鍍前處理工藝；每升所述除油溶液包括：15～20g的醋酸鈉，20～30g的碳酸氫鈉，15～20g的三聚磷酸鈉，20～30g的無(wú)機(jī)乳化劑與2～5g的有機(jī)乳化劑；每升所述活化溶液包括：40～50g的檸檬酸，10～15g的醋酸與5～8g的硼酸。在鋅合金壓鑄件的鍍前處理過(guò)程中，首先將鋅合金表面進(jìn)行除蠟，然后進(jìn)行除油，最后將鋅合金進(jìn)行了活化，從而使鋅合金處理后能夠直接進(jìn)行電鍍；由于在鍍前處理過(guò)程中選用的處理液均是中性的，并非強(qiáng)酸或強(qiáng)堿，因此環(huán)保性較好。
【專利說(shuō)明】一種鋅合金鍍前處理的除油溶液、活化溶液與工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬表面處理工藝，尤其涉及一種鋅合金鍍前處理的除油溶液、活化溶液及工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，廣泛應(yīng)用的鋅合金含3wt%~5wt%的鋁，0.5wt%~2wt%的銅，0.03wt%~
0.08wt%的鎂，其余為鋅。鋅合金成本低，采用壓鑄的方法可一步成型制造出公差小、形狀復(fù)雜的零件，常用來(lái)代替銅、銅合金和鋼鐵材料來(lái)制造受力較小和形狀較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件和裝飾件。因此，鋅合金壓鑄件在工業(yè)上應(yīng)用非常廣泛。
[0003]鋅合金壓鑄件是以鋅為主、鋁為輔的合金，其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定性差，因此，需要其它金屬層予以保護(hù)，鋅合金壓鑄件表面進(jìn)行電鍍就是保護(hù)鋅合金常用的方法。為防止鋅合金表面被空氣中的氧氣氧化，表面一般都會(huì)有一層油脂來(lái)保護(hù)。這些油脂必須在進(jìn)行電鍍加工前清洗干凈，否則會(huì)使鍍層出現(xiàn)瑕疵，如針孔、毛刺等，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致電鍍失敗，返工，致使鍍液失去平衡和穩(wěn)定性。因此，在電鍍過(guò)程中選擇一種合適的鍍前處理工藝，是非常重要的。
[0004]常用的鍍前處理工藝 的溶劑包括有機(jī)溶液和無(wú)機(jī)溶液。常用的有機(jī)溶液包括甲苯、二甲苯和三氯乙烯等，其雖然能夠直接溶解油脂，但通常具有刺激性氣味，危害人體健康，污染環(huán)境。因此，有機(jī)除油劑逐漸被無(wú)機(jī)除油劑取代，無(wú)機(jī)除油劑的原理是在堿性溶液中借助皂化作用和乳化作用能夠清除基體表面的油污。
[0005]然而，目前常見(jiàn)的無(wú)機(jī)除油劑中，大都含有大量的強(qiáng)堿物質(zhì)氫氧化鈉，有的還有劇毒物氰化鈉，會(huì)腐蝕鋅合金活性基體；并且在使用過(guò)程中，需要加熱至較高的溫度才能發(fā)揮作用，此時(shí)揮發(fā)的堿霧會(huì)嚴(yán)重?fù)p害人體健康，并污染環(huán)境。另外，添加劑中的表面活性劑通常都采用高泡型表面活性劑，在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的泡沫，廢水很難處理，因此應(yīng)用受到了很大限制，特別是環(huán)保要求的限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種環(huán)保性較好的鋅合金的鍍前處理工藝。
[0007]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種鋅合金鍍前處理的除油溶液，每升所述除油溶液包括:15~20g的醋酸鈉，20~30g的碳酸氫鈉，15~20g的三聚磷酸鈉，20~30g的無(wú)機(jī)乳化劑與2~5g的有機(jī)乳化劑。
[0008]優(yōu)選的，所述有機(jī)乳化劑為陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑的混合物，所述陰離子表面活性劑與非離子表面活性劑的質(zhì)量比為(5~6):1 ;所述陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉或十二烷基硫酸鈉；所述非離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、椰子油二乙醇酰胺或月桂酸二乙醇酰胺。
[0009]本發(fā)明還提供了一種鋅合金鍍前處理的活化溶液，每升所述活化溶液包括:40~50g的檸檬酸，10~15g的醋酸與5~8g的硼酸。[0010]本發(fā)明還提供了一種鋅合金的鍍前處理工藝，包括以下步驟:
[0011]將鋅合金進(jìn)行除蠟；
[0012]將除蠟后的鋅合金進(jìn)行除油，每升所述除油的溶液包括15~20g的醋酸鈉，20~30g的碳酸氫鈉，15~20g的三聚磷酸鈉，20~30g的無(wú)機(jī)乳化劑與2~5g的有機(jī)乳化劑；
[0013]將電解除油后的鋅合金進(jìn)行活化，每升所述活化的溶液包括40~50g的檸檬酸，10~15g的醋酸與5~8g的硼酸。
[0014]優(yōu)選的，所述除蠟為超聲波除蠟，所述除蠟采用環(huán)保型除蠟水對(duì)鋅合金進(jìn)行除蠟。
[0015]優(yōu)選的，所述無(wú)機(jī)乳化劑為硅酸鈉或硅酸鉀。
[0016]優(yōu)選的，所述有機(jī)乳化劑為陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑的混合物，所述陰離子表面活性子與非離子表面活性劑的質(zhì)量比為(5~6):1。
[0017]優(yōu)選的，所述陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉或十二烷基硫酸鈉；所述非離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、椰子油二乙醇酰胺或月桂酸二乙醇酰胺。
[0018]優(yōu)選的，所述除油的溫度為50~70°C，時(shí)間為I~2min，電流密度為3~4A/dm2。
[0019]優(yōu)選的，所述活化的溫度為20~30°C，時(shí)間為10~30s。
[0020]本發(fā)明提供了一種鋅合金鍍前處理的除油溶液、活化溶液以及鍍前處理工藝。在鋅合金鍍前處理過(guò)程中，首先將鋅合金表面進(jìn)行除蠟，然后進(jìn)行除油，在除油的過(guò)程中除油溶液中包括醋酸鈉、碳酸氫鈉、三聚磷酸鈉、無(wú)機(jī)乳化劑與有機(jī)乳化劑；最后將鋅合金壓鑄件進(jìn)行了活化，活化溶液中包括檸檬酸、醋酸和硼酸，從而使鋅合金處理后能夠直接進(jìn)行電鍍；由于在鍍前處理過(guò)程中選用的處理液均是中性的，并非強(qiáng)酸或強(qiáng)堿，因此環(huán)保性較好。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的限制。
[0022]本發(fā)明公開(kāi)了一種鋅合金鍍前處理工藝，包括以下步驟:
[0023]將鋅合金進(jìn)行除蠟；
[0024]將除蠟后的鋅合金進(jìn)行除油，每升所述除油的溶液包括15~20g的醋酸鈉，20~30g的碳酸氫鈉，15~20g的三聚磷酸鈉,20~30g的無(wú)機(jī)乳化劑與2~5g/L的有機(jī)乳化劑；
[0025]將電解除油后的鋅合金進(jìn)行活化，每升所述活化的溶液包括40~50g的檸檬酸，10~15g的醋酸與5~8g的硼酸。
[0026]為了使鋅合金能夠具有 好的電鍍效果，需要對(duì)鋅合金進(jìn)行鍍前處理，本發(fā)明優(yōu)選對(duì)鋅合金壓鑄件進(jìn)行鍍前處理。按照本發(fā)明，首先對(duì)鋅合金壓鑄件進(jìn)行了除蠟，所述除蠟優(yōu)選為超聲波除蠟，所述超聲波的頻率優(yōu)選為40~50KHz，所述超聲波功率為250~300W，所述除蠟的溫度優(yōu)選為70~80°C，時(shí)間為2~5min。為了使鋅合金壓鑄件的鍍前處理具有較高的環(huán)保型，所述除蠟的除蠟水優(yōu)選為30~40g/L的環(huán)保型除蠟水ZY-382，所述環(huán)保型除蠟水優(yōu)選由東莞市佐源電子化工有限公司提供。作為優(yōu)選方案，所述鋅合金壓鑄件超聲波除蠟后，將超聲波除蠟的鋅合金壓鑄件在清水中沖洗兩次。
[0027]鋅合金壓鑄件超聲波除蠟后則將鋅合金壓鑄件進(jìn)行除油操作，所述除油優(yōu)選為電解除油，所述電解除油是在除油液中以零件為陽(yáng)極或陰極，采用不銹鋼板、鎳板、鍍鎳板或鈦板為第二電極，在直流電作用下將零件表面油污除去的過(guò)程。電解除油主要依靠電解作用強(qiáng)化除油效果，比化學(xué)除油更有效，速度更快，除油更徹底。所述電解除油的溫度優(yōu)選為50~70°C，電流密度優(yōu)選為3~4A/dm2，時(shí)間優(yōu)選為I~2min。所述電解除油的溶液優(yōu)選以水為溶劑，每升電解除油溶液中包括15~20g醋酸鈉，20~30g碳酸氫鈉，15~20g三聚磷酸鈉，20~30g無(wú)機(jī)乳化劑與2~5g有機(jī)乳化劑。每升所述除油溶液中所述醋酸鈉優(yōu)選為16~18g ;所述碳酸氫鈉優(yōu)選為21~28g ;所述三聚磷酸鈉優(yōu)選為16~19g ;所述無(wú)機(jī)乳化劑優(yōu)選為22~28g。所述無(wú)機(jī)乳化劑優(yōu)選為硅酸鈉或硅酸鉀。所述有機(jī)乳化劑優(yōu)選為質(zhì)量比為(5~6):1的陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑。所述陰離子表面活性劑優(yōu)選為十二烷基苯磺酸鈉或十二烷基硫酸鈉。所述非離子表面活性劑優(yōu)選為脂肪醇聚氧乙烯醚、椰子油二乙醇酰胺或月桂酸二乙醇酰胺。作為優(yōu)選方案，除蠟后的鋅合金壓鑄件在電解除油后，將電解除油后的鋅合金壓鑄件在清水中沖洗兩次。
[0028]鋅合金壓鑄件經(jīng)過(guò)除油后，表面仍有一層極薄的氧化膜和半附著的掛灰，若不去除將會(huì)影響電鍍后的結(jié)合力。因此需要采用活化的方法去除氧化膜。本發(fā)明所述活化的溶液優(yōu)選以水為溶劑，每升活化溶液中包括40~50g檸檬酸，10~15g醋酸與5~8g硼酸。每升活化溶液中所述檸檬酸優(yōu)選為42~45g ;所述醋酸優(yōu)選為12~Hg。所述活化的溫度優(yōu)選為室溫，更優(yōu)選為20~30°C。所述活化的時(shí)間優(yōu)選為10~30s。作為優(yōu)選方案，所述鋅合金壓鑄進(jìn)行活化后，將活化后的鋅合金壓鑄件在清水中沖洗兩次。
[0029]本發(fā)明還公開(kāi)了一種鋅合金鍍前處理的除油溶液，所述除油溶液優(yōu)選以水為溶劑，每升除油溶液中包括:15~20g醋酸鈉，20~30g碳酸氫鈉，15~20g三聚磷酸鈉，20~30g無(wú)機(jī)乳化劑與2~5g有機(jī)乳化劑。所述有機(jī)乳化劑優(yōu)選為陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑的混合物，所述陰離子表面活性劑與非離子表面活性劑的質(zhì)量比優(yōu)選為(5~6):1 ;所述陰離子表面活 性劑優(yōu)選為十二烷基苯環(huán)酸鈉或十二烷基硫酸鈉；所述非離子表面活性劑優(yōu)選為脂肪醇聚氧乙烯醚、椰子油二乙醇酰胺或月桂酸二乙醇酰胺。所述無(wú)機(jī)乳化劑優(yōu)選為硅酸鈉或硅酸鉀。每升除油溶液中所述醋酸鈉優(yōu)選為16~18g ;所述碳酸氫鈉優(yōu)選為21~28g ;所述三聚磷酸鈉優(yōu)選為16~19g ;所述無(wú)機(jī)乳化劑優(yōu)選為22~28g。
[0030]本發(fā)明還公開(kāi)了一種鋅合金鍍前處理的活化溶液，所述活化溶液的溶劑優(yōu)選為水，每升活化溶液中包括:40~50g檸檬酸，10~15g醋酸與5~8g硼酸。每升活化溶液中所述檸檬酸優(yōu)選為42~45g ;所述醋酸優(yōu)選為12~Hg。
[0031]本發(fā)明的鋅合金壓鑄件的鍍前處理工藝，依次進(jìn)行了除蠟，除油與活化的操作，通過(guò)對(duì)上述操作中的溶液的選擇，既能徹底去除鍍件基體表面的蠟質(zhì)、油污及氧化膜，活化基體，又避免了鍍件的過(guò)腐蝕，并且溶液選擇的都是近中性溶劑，從而使操作環(huán)境、污水排放等方面達(dá)到環(huán)保要求，且電鍍過(guò)程中鍍層表面起泡率極低。
[0032]為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的鋅合金壓鑄件的鍍前處理工藝進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍不受以下實(shí)施例的限制。
[0033]本發(fā)明實(shí)施例中的環(huán)保型除蠟水ZY-382由東莞市佐源電子化工有限公司提供，其與原料均由市場(chǎng)購(gòu)得。
[0034]實(shí)施例1
[0035]將鋅合金壓鑄件在30g/L的環(huán)保型除蠟水ZY-382中進(jìn)行超聲波除蠟，超聲波的頻率為40KHz，功率為250W，超聲波除蠟的溫度為60°C，時(shí)間為2min ;鋅合金壓鑄件除蠟后將其在清水中沖洗兩次；
[0036]將16g醋酸鈉，21g碳酸氫鈉，15g三聚磷酸鈉，20g硅酸鈉與2.5g十二烷基硫酸鈉與0.5g椰子油二乙醇酰胺溶于IL水中，混合均勻，得到除油溶液；將鋅合金壓鑄件在上述除油溶液中進(jìn)行電解除油，電解除油的電流密度為3A/dm2,溫度為60°C,電解除油Imin后在清水中沖洗兩次；
[0037]將40g檸檬酸，1g醋酸與5g硼酸溶于IL水中，混合均勻后得到活化溶液，將鋅合金壓鑄件上述活化溶液中進(jìn)行酸活化，酸活化的溫度為18°C，酸活化15s后在清水中沖洗兩次，得到鍍前鋅合金。在鋅合金表面進(jìn)行電鍍，氣泡率為零。
[0038]實(shí)施例2
[0039]將鋅合金壓鑄件在30g/L的環(huán)保型除蠟水ZY-382中進(jìn)行超聲波除蠟，超聲波的頻率為40KHz，功率為250W，超聲波除蠟的溫度為60°C，鋅合金壓鑄件除蠟4min后將其在清水中沖洗兩次；
[0040]將18g醋酸鈉,25g碳酸氫鈉，16g三聚磷酸鈉,25g娃酸鈉與2.5g十二烷基苯磺酸鈉與0.5g脂肪醇聚氧乙烯醚溶于IL水中，混合均勻，得到除油溶液；將鋅合金壓鑄件在上述除油溶液中進(jìn)行 電解除油，電解除油的電流密度為3A/dm2，溫度為60°C，電解除油Imin后在清水中沖洗兩次；
[0041 ] 將40g檸檬酸，1g醋酸與Sg硼酸溶于IL水中，混合均勻后得到活化溶液，將鋅合金壓鑄件上述活化溶液中進(jìn)行酸活化，酸活化的溫度為20°C，酸活化20s后在清水中沖洗兩次，得到鍍前鋅合金。在鋅合金表面進(jìn)行電鍍，氣泡率為零。
[0042]實(shí)施例3
[0043]將鋅合金壓鑄件在30g/L的環(huán)保型除蠟水ZY-382中進(jìn)行超聲波除蠟，超聲波的頻率為40KHz，功率為250W，超聲波除蠟的溫度為75°C，時(shí)間為5min ;鋅合金壓鑄件除蠟后將其在清水中沖洗兩次；
[0044]將20g醋酸鈉，30g碳酸氫鈉，20g三聚磷酸鈉，30g硅酸鈉與4.2g十二烷基硫酸鈉與0.7g月桂酸二乙醇酰胺溶于IL水中，混合均勻后得到除油溶液；將鋅合金壓鑄件在上述除油溶液中進(jìn)行電解除油，電解除油的電流密度為3A/dm2,溫度為60°C,電解除油Imin后在清水中沖洗兩次；
[0045]將45g檸檬酸，12g醋酸與Sg硼酸溶于IL水中，混合均勻后得到活化溶液，將鋅合金壓鑄件上述活化溶液中進(jìn)行酸活化，酸活化的溫度為20°C，酸活化25s后在清水中沖洗兩次，得到鍍前鋅合金。在鋅合金表面進(jìn)行電鍍，氣泡率為0.4%。
[0046]以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0047]對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種鋅合金鍍前處理的除油溶液，其特征在于，每升所述除油溶液包括:15~20g的醋酸鈉，20~30g的碳酸氫鈉，15~20g的三聚磷酸鈉，20~30g的無(wú)機(jī)乳化劑與2~5g的有機(jī)乳化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除油溶液，其特征在于，所述有機(jī)乳化劑為陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑的混合物，所述陰離子表面活性劑與非離子表面活性劑的質(zhì)量比為(5~6):1 ;所述陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉或十二烷基硫酸鈉；所述非離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、椰子油二乙醇酰胺或月桂酸二乙醇酰胺。
3.一種鋅合金鍍前處理的活化溶液，其特征在于，每升所述活化溶液包括:40~50g的檸檬酸，10~15g的醋酸與5~8g的硼酸。
4.一種鋅合金的鍍前處理工藝，包括以下步驟: 將鋅合金進(jìn)行除蠟； 將除蠟后的鋅合金進(jìn)行除油，每升所述除油的溶液包括15~20g的醋酸鈉，20~30g的碳酸氫鈉，15~20g的三聚磷酸鈉，20~30g的無(wú)機(jī)乳化劑與2~5g的有機(jī)乳化劑； 將電解除油后的鋅合金進(jìn)行活化，每升所述活化的溶液包括40~50g的檸檬酸，10~15g的醋酸與5~8g的硼酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鍍前處理工藝，其特征在于，所述除蠟為超聲波除蠟，所述除蠟采用環(huán)保型除蠟水對(duì)鋅合金進(jìn)行除蠟。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鍍前處理工藝，其特征在于，所述無(wú)機(jī)乳化劑為硅酸鈉或硅酸鉀。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鍍前處理工藝，其特征在于，所述有機(jī)乳化劑為陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑的混合物，所述陰離子表面活性子與非離子表面活性劑的質(zhì)量比為(5~6):1。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鍍前處理工藝，其特征在于，所述陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉或十二烷基硫酸鈉；所述非離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、椰子油二乙醇酰胺或月桂酸二乙醇酰胺。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鍍前處理工藝，其特征在于，所述除油的溫度為50~70°C，時(shí)間為I~2min，電流密度為3~4A/dm2。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鍍前處理工藝，其特征在于，所述活化的溫度為20~30°C，時(shí)間為10~30s。
【文檔編號(hào)】C25D5/34GK104032341SQ201310070010
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2013年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月5日
【發(fā)明者】閆振忠, 鄭崇統(tǒng), 陳國(guó)貴, 徐友撐, 章永忠 申請(qǐng)人:浙江偉星實(shí)業(yè)發(fā)展股份有限公司