化學沉鍍鎳工藝方法
2023-07-19 11:36:31 1
專利名稱：化學沉鍍鎳工藝方法
技術領域：
本發明涉及一種金屬材料表面的化學處理領域，尤其涉及一種在鋁基材上的化學沉鍍鎳工藝方法。
背景技術：
化學鍍鎳又稱為無電鍍鎳，顧名思義這是一種不需要經電解作用而將金屬離子附著於被鍍物上的表面處理方式。因為其不需經電解作用，所以也就沒有高低電流差的問題產生，所以整個鍍層的厚度生成是相當均勻的，使部件的加工程序和成本降低了很多，所以已有逐步取代電鍍鎳的趨勢。化學鍍鎳首先是在浸入鍍浴中的具有催化活性的集體表面沉積一層鎳層，使得反應繼續下去，逐漸形成一層金屬磷鎳合金保護層。正式因為有著磷的存在，所以此一磷鎳層的潤滑度相當的高，一般適用於模具、計算機零件、印表機零件及航天零件等須高度耐摩擦及耐腐蝕的零件。
專利號為ZL99107984.1的發明專利提供了一種金屬材料表面化學鍍鎳方法，其主要包括如下流程滾光除油——出光處理——浸Zn-Ni處理——化學鍍鎳。該方法雖然工藝較為簡單，成本較低，但其產品的耐酸鹼蝕性能、耐磨耐壓性能較差，且使用壽命、產品硬度等均難以符合市場越來越高的要求。
綜上可知，所述現有技術的化學沉鍍鎳工藝方法，在實際使用上，顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改進。
發明內容
針對上述的缺陷，本發明的目的在於提供一種化學沉鍍鎳工藝方法，其可提高產品的耐酸鹼蝕性能、耐磨耐壓性能，並可延長使用壽命、增強硬度，且其產品清潔、美觀、綠色環保。
為了實現上述目的，本發明提供一種化學沉鍍鎳工藝方法，其步驟如下1)除油清洗工件上的油汙；2)水洗使工件表面的油汙更清潔，同時使槽與槽之間的濃液分隔，徹底清洗殘留的化學溶液；3)鋅置換通過第一道沉鋅，使鋁基材上結晶緻密而均勻的金鎳層增強金屬鎳與鋁基體的結合力；4)水洗使工件表面清潔，同時清洗工件表面的殘留物；5)鋅置換第二道沉鋅在第一道基礎上鋁基材上能沉上一層均、薄而緻密的鋅置換膜，可以改善鎳磷合金鍍層與鋁表面的結合力；6)水洗工件表面清潔乾淨，同時防止槽液之間相互混合；7)化學鍍鎳；8)水洗清潔工件表面殘餘的鍍液；9)烘乾提高鎳層與鋁材基體表面的結合力。
所述的化學鍍鎳採用高低磷鎳和浸鋅的相結合。
所述的化學鍍鎳步驟分別為預鍍、高磷鎳和浸鋅。
所述的除油分別包括超聲波除油和鹼性除油。
所述除油後進行水洗工藝中安插出光，即清除工件基材表面的氧化膜和溶解鋁基材表面的微量金屬物，同時露出豐富的基體面。
所述的出光步驟後，進行清洗乾淨工件表面的汙垢，同時防止殘留溶液的帶入。
所述的步驟3中的鋅置換後的水洗工藝中安插進行退鋅，即退掉表面一層較厚但不均勻的鋅置換層。
所述的退鋅後進行水洗，即進行工件表面的化學清洗，同時防止槽液間相互混合。
所述的第8步驟的水洗工藝中，安插鈍化處理，即鈍化基體表面，增強鍍鎳後工件的耐蝕功能。
本發明採用先進而簡單的化學沉鎳技術，主要包括除油—水洗—鋅置換—水洗—鋅置換—水洗—化學鍍鎳—水洗—烘乾等步驟，且其總共可細分為二十七道工序，並可採用高低磷鎳和浸鋅的工藝方法相結合，實行單個式獨立操作的方法，以取代傳統的電鍍鎳和連貫式的加工做法。本方法有效的提高了產品質量和產品的使用性能，經試驗證明，利用本方法加工而成的產品在模擬式的鹼性循環水中，反覆經受鹼水的循環衝刷，且沒有任何影響，故有很高的耐鹼蝕強度；其產品還具有較高的耐酸蝕性能，由其在氯離子的點蝕環境中，優於不鏽鋼。其產品還可延長使用壽命、增強硬度，且清潔、美觀、綠色環保。
附圖簡要說明下面結合附圖，通過對本發明的較佳實施例的詳細描述，將使本發明的技術方案及其它有益效果顯而易見。
圖1是本發明化學沉鍍鎳工藝方法的工序流程示意圖。
具體實施例方式
本發明的化學沉鍍鎳工藝方法主要指在鋁基材上鍍鎳，大體包括除油—水洗—鋅置換—水洗—鋅置換—水洗—化學鍍鎳—水洗—烘乾等步驟，如圖1所示，並可細分為二十七道工序，是目前國內最先進的沉鎳工藝。
第一道工序超音波除油。採用機械振動，使工件的死角和夾縫的油汙、雜物能得到更有效的清潔。
第二道工序鹼性除油。進一步清除工件表面的油汙，並起到逐步脫掉鋁材表面的氧化膜。
第三道工序水洗。使工件表面的油汙更清潔，同時使槽與槽之間的濃液分隔，徹底清洗殘留的化學溶液。
第四道工序水洗。使工件表面的油汙更清潔，徹底清洗乾淨工件上殘留下的化學溶液。
第五道工序出光。清除工件基材表面的氧化膜和溶解鋁基材表面的微量金屬物，同時露出豐富的基體面。
第六道工序水洗。清洗乾淨工件表面的汙垢，同時防止殘留溶液的帶入。
第七道工序水洗。使工件表面更乾淨。
第八道工序鋅置換。通過第一道沉鋅，方能在鋁基材上結晶緻密而均勻的金鎳層，增強金屬鎳與鋁基體的結合力。
第九道工序水洗。使工件表面清潔，同時清洗工件表面的殘留物。
第十道工序水洗。使工件表面更清潔，同時使槽與槽之間的溶液不相互混合。
第十一道工序退鋅。退掉表面一層較厚但不均勻的鋅置換層。
第十二道工序水洗。工件表面的化學清洗，同時防止槽液間相互混合。
第十三道工序水洗。工件表面的雜質清洗更清潔，同時使槽與槽之間不相互混合。
第十四道工序鋅置換。第二道沉鋅在第一道基礎上鋁基材上能沉上一層均、薄而緻密的鋅置換膜，可以改善鎳磷合金鍍層與鋁表面的結合力。
第十五道工序水洗。工件表面清潔乾淨，同時防止槽液之間相互混合。
第十六道工序水洗。使工件表面得到更清潔的清洗，同時防止槽液間相互汙染。
第十七道工序純水洗。更利於清潔，防止雜質帶入鎳槽，提高鎳槽溶液的純度。
第十八道工序化學預鍍鎳。尤其在鹼性介質中優於高磷鍍層，其有高鍍態硬度，低應於高熔點和良好釺焊性，且具備綠色環保的優點，尤其適合水暖設施的利用。
第十九道～第二十一道工序化學鍍鎳。該化學鍍鎳採用高低磷鎳和浸鋅的相結合，步驟分別為預鍍、高磷鎳和浸鋅。高磷鎳的優點是綠色環保、耐磨、耐壓、耐蝕性好，優於電鍍鎳，也是取代傳統的電鍍的原因，在酸性介質中有非常好的抗蝕能力，在氯離子的點蝕環境中優於不鏽鋼，屬非磁性。
第二十二道工序水洗。清潔工件表面殘餘的鍍液，使工件更清潔地入下一道工序中。
第二十三道工序鈍化。鈍化基體表面，增強鍍鎳後工件的耐蝕功能。
第二十四道工序水洗。清洗乾淨工件表面殘留的化學藥水。
第二十五道工序水洗。清洗乾淨工件表面，使清洗更完整。
第二十六道工序純水洗。更利於潔淨，保證乾淨整潔。
第二十七道工序烘乾。降低鎳層與工件表面的內應力，提高鎳層與鋁材基體表面的結合力。
本發明採用先進且簡單的工藝，且產品外加保護套特殊的內鍍工藝方法，利用高低磷鎳相結合的綠色環保材料，實行單個式獨體操作的方法，有效地提高了產品質量，提高產品的使用性能。且考慮到耐酸鹼蝕的性能，故此利用特殊的方法，其高低磷鎳和浸鋅的工藝方法相結合(即是預鍍、高磷鎳和浸鋅)取代傳統的電鍍鎳和傳統的連慣式的加工作法。另外其產品的耐蝕、抗壓性能好，其具有清潔、綠色環保、外形美觀、大方等優點。
可以理解的是，對於本領域的普通技術人員來說，可以根據本發明的技術方案和技術構思作出其它各種相應的改變和變形，而所有這些改變和變形都應屬於本發明後附的權利要求的保護範圍。
權利要求
1.一種化學沉鍍鎳工藝方法，其步驟如下1)除油清洗工件上的油汙；2)水洗使工件表面的油汙更清潔，同時使槽與槽之間的濃液分隔，徹底清洗殘留的化學溶液；3)鋅置換通過第一道沉鋅，使鋁基材上結晶緻密而均勻的金鎳層增強金屬鎳與鋁基體的結合力；4)水洗使工件表面清潔，同時清洗工件表面的殘留物；5)鋅置換第二道沉鋅在第一道基礎上的鋁基材上能沉上一層均、薄而緻密的鋅置換膜，可以改善鎳磷合金鍍層與鋁表面的結合力；6)水洗工件表面清潔乾淨，同時防止槽液之間相互混合；7)化學鍍鎳；8)水洗清潔工件表面殘餘的鍍液；9)烘乾提高鎳層與鋁材基體表面的結合力。
2.根據權利要求1所述的化學沉鍍鎳工藝方法，其特徵在於所述的化學鍍鎳採用高低磷鎳和浸鋅的相結合。
3.根據權利要求2所述的化學沉鍍鎳工藝方法，其特徵在於所述的化學鍍鎳步驟分別為預鍍、高磷鎳和浸鋅。
4.根據權利要求1所述的化學沉鍍鎳工藝方法，其特徵在於所述的除油分別包括超聲波除油和鹼性除油。
5.根據權利要求4所述的化學沉鍍鎳工藝方法，其特徵在於所述除油後進行水洗工藝中安插出光，即清除工件基材表面的氧化膜和溶解鋁基材表面的微量金屬物，同時露出豐富的基體面。
6.根據權利要求5所述的化學沉鍍鎳工藝方法，其特徵在於所述的出光步驟後，進行清洗乾淨工件表面的汙垢，同時防止殘留溶液的帶入。
7.根據權利要求1所述的化學沉鍍鎳工藝方法，其特徵在於所述的步驟3中的鋅置換後的水洗工藝中安插進行退鋅，即退掉表面一層較厚但不均勻的鋅置換層。
8.根據權利要求7所述的化學沉鍍鎳工藝方法，其特徵在於所述的退鋅後進行水洗，即進行工件表面的化學清洗，同時防止槽液間相互混合。
9.根據權利要求1所述的化學沉鍍鎳工藝方法，其特徵在於所述的第8步驟的水洗工藝中，安插鈍化處理，即鈍化基體表面，增強鍍鎳後工件的耐蝕功能。
全文摘要
本發明公開了一種化學沉鍍鎳工藝方法，其主要包括除油－水洗－鋅置換－水洗－鋅置換－水洗－化學鍍鎳－水洗－烘乾等步驟，且總共可細分為二十七道工序。本發明採用先進而簡單的化學沉鎳技術，高低磷鎳和浸鋅的工藝方法相結合，實行單個式獨立操作的方法，以取代傳統的電鍍鎳和連貫式的加工做法。本方法有效地提高了產品質量和產品的使用性能，具體而言其提高了產品的耐酸鹼蝕性能、耐磨耐壓性能，並可延長使用壽命、增強硬度，且其產品清潔、美觀、綠色環保。
文檔編號C23C18/32GK1814859SQ200510033170
公開日2006年8月9日 申請日期2005年2月2日 優先權日2005年2月2日
發明者賴源清, 徐春波 申請人:賴源清, 徐春波