1前言
随着科学技术的迅速发展，铝合金应用范围日益扩大，目前已被广泛地应用在飞机、汽车、摩托车、仪器仪表及电影机械工业上。铝合金不仅具有优良的强度及刚性，而且复杂几何形状零件的压铸可一次成型，实现了无切削加工，工艺简单，生产效率高。我们采用铝合金压铸件先镀光亮镍，再镀一层枪黑色的电镀工艺，既节约成本，又能获得一种高装饰性表面镀层更有特色，提高产品在国际市场上竞争能力。铝合金电镀与普通电镀工艺有一定区别，由于铝合金是一种比较活泼的金属，还原、置换能力强，给电镀工艺带来不少困难，一般都采用浸锌方法来作预处理。最近几年，国内外电镀科技工作者开发了许多铝合金电镀新工艺，在此基础上，我们研制了新型铝合金表面前处理液———H·S·F液，铝合金电镀工艺更为简单，镀层结合力大大提高，从而保证铝合金压铸件镀枪黑色电镀质量。
2铝合金压铸件前处理
铝合金压铸件含硅较高，表面常有小气孔和缝隙存在，为了获得高装饰性外观，需机械抛光。由于铝合金的硬度较低，机械抛光轮要柔软而有一定弹性，以免机械抛光时零件边角变形。前处理主要有有机溶剂脱脂、碱蚀、酸蚀，浸H·S·F液等处理。
2.1有机溶剂脱脂
一般采用汽油、三氯乙烯等有机溶剂脱脂，以溶解矿物和抛光膏，也可用洗涤剂溶液擦洗。
2.2碱蚀
为了除去零件表面轻微油脂和Al2O3薄膜，在弱碱液中进行腐蚀，以暴露铝合金基体并产生微观粗糙度。但溶液碱性不宜太强，同时要严格控制碱蚀液的温度和碱蚀时间，以免产生过腐蚀的现象，碱蚀工艺条件如下:
Na2CO330g/L
Na3PO430g/L
添加剂2～4g/L
OP-10乳化剂0.5～1mL/L
温度75～85℃
时间30～60s
2.3酸蚀(除灰)
铝合金压铸件在热碱蚀溶液中腐蚀时，由于铝的化学溶解和合金元素Si的不溶解，在零件表面上会残留一层附着的黑色膜，为了彻底除去这层膜，必须在以下混合酸中处理:
HNO33份
HF1份
水少量
温度室温
时间20～40s
2.4浸H·S·F液
H·S·F液是浸锌溶液的改进，是我们自行研制的专用于铝件表面预处理的溶液，所获得的多元合金层结构紧密，结晶细致，孔隙较小，结合力良好，而且浸H·S·F溶液后可以直接光亮镀镍，简化了电镀工序，其工艺规范如下:
H·S·F浓缩液500mL/L
水余量
温度15～30℃
时间30～40s
3电镀中间层中间层一般采用普通光亮镀镍溶液配方及工艺条件:
硫酸镍(NiSO4·7H2O)250g/L
氯化镍(NiCl2·6H2O)60g/L
硼酸(H3BO3)40g/L
十二烷基硫酸钠0.05～01g/L
光亮剂适当
pH4～45
温度52～55℃
阴极电流密度25～4A/dm2
时间12～15分
阴极移动需要
电镀光亮镍时
最好带电入槽，用大一倍的电流冲击镀1～2分钟，然后按常规镀镍。
4铝合金压铸件电镀枪黑色工艺
铝合金压铸件毛坯→毛坯检验→机械抛光→汽油或三氯乙烯除油→凉干→上夹具→化学除油及碱腐蚀→温水清洗→冷水洗→流水中清洗→酸蚀→水洗→流水中清洗→浸H·S·F溶液→水洗→流水清洗→镀光亮镍(最好带电入槽)→水洗→流水中清洗→5%H2SO4溶液中活化→水洗→流水中清洗→镀枪黑色→水洗→流水中清洗→化学钝化→水洗→流水中清洗→烘干(5～10分钟)→下夹具→检验→浸漆或喷漆。国内枪黑色电镀工艺大都是锡镍合金镀层，也有锡钴合金镀层。其镀液有3种类型:氟化物型、氰化物型、焦磷酸盐型，从环保安全考虑，我们选择焦磷酸盐型枪黑色电镀工艺。
4.1镀液配方及工艺条件
SnCl2·2H2O13～15g/L
NiCl2·6H2O55～60g/L
K4P2O7·3H2O230～250g/L
H·S·F-2添加剂5～15g/L
氨水或乙二胺5～10mL/L
pH8～9
T45～55℃
t1～3′
Dk0.5～1.5A/dm2
阳极镍板
阴极移动需要
4.2镀液配制
①把计算量的氯化亚锡、氯化镍及焦磷酸钾等分别用50～60℃热水溶解。
②把溶解好的锡盐和镍盐溶液在不断搅拌下慢慢加至焦磷酸钾溶液中，再搅拌15min左右，若有混浊，还要继续加温搅拌直至全部澄清。
③加入计算量的添加剂，用水溶解时加少量NaOH。
④将计算量氨水加入，加水至所需容积，搅拌均匀。
⑤测量并调整pH至8～9，加温至45～55℃，边电解边试镀。
4.3镀液各成份的作用
4.3.1氯化亚锡
它是提供锡离子的主盐。氯化亚锡的含量增加，锡镍合金镀层中锡的含量增加。氯化亚锡含量在较大范围内变化对镀层颜色没有明显的影响。当氯化亚锡含量过高时，镀层色泽变浅;含量过低时，镀层呈茶色。该镀液不允许加入双氧水等氧化剂，也不允许用空气搅拌，只能采用阴极移动。
4.3.2氯化镍
它是提供镍离子的主盐。氯化镍含量增加，锡镍合金镀层中镍的含量略有增加。当氯化镍含量过低时，镀层色泽较浅。氯离子有利于镍板阳极活化和溶解。
4.3.3焦磷酸钾
它是镍离子、锡离子的络合剂。焦磷酸钾除了络合镍、锡外，必须存在一定量的游离焦磷酸钾。焦磷酸钾含量偏低时，镀层粗糙，色泽不均匀。含量偏高时，阴极电流密度降低，沉积速度减慢。
4.3.4氨水或乙二胺
加入氨水可降低镀层的内应力，并使镀层色泽均匀，由于氨水气味重，镀液经加温后，挥发更严重，故采用乙二胺替代。
4.3.5添加剂
H·S·F-2添加剂也称发黑剂，是锡、镍离子的络合剂，是枪黑色电镀不可缺少的组份。由于发黑剂种类和含量的不同，可获得浅、中、深铁灰色和茶色外观。
5镀后处理
铝合金压铸件枪黑色电镀后，必须立即水洗，并钝化、烘干。钝化能提高镀层抗蚀能力，在烘箱中烘干的过程就是镀层坚膜的过程，此工序是不可缺少的。
5.1化学钝化
铬酐40～60g/L
醋酸1～2mL/L
温度室温
时间30～60s
5.2坚膜
老化镀层，改善提高镀层的耐蚀性。镀层钝化后，经水洗，放入烘箱内在100℃中烘干15～20分钟即可。
5.3涂漆
涂漆的目的，是延长枪黑色镀层的使用寿命。根据产品质量档次高低而定。一些低档次的产品浸油提高防蚀性能，产品质量要求高的，必须进行喷漆处理。
