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        2A12-T4鋁合金微波盒體局部鍍金工藝改進(jìn)

        2021-12-01 01:15:28黃麗娟朱正虎舒?zhèn)グl(fā)
        電鍍與涂飾 2021年21期
        關(guān)鍵詞:盒體鍍金噴砂

        黃麗娟,朱正虎,舒?zhèn)グl(fā),

        (1.南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇 南京 210023; 2.南京電子設(shè)備研究所,江蘇 南京 211106)

        鋁及其合金具有密度低、強(qiáng)度高、耐腐蝕、易加工成型等優(yōu)良性能,作為型材已被廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。對(duì)鋁件進(jìn)行黑色陽(yáng)極氧化不僅提高了它的防腐性和裝飾性,而且賦予其良好的太陽(yáng)光吸收能力和紅外輻射能力[1]。金具有良好的導(dǎo)電性和焊接性[2-3],為了實(shí)現(xiàn)鋁合金盒體釬焊性能,確保電路基板、絕緣子、元器件與盒體的可靠連接,需要在表面電鍍金[4]。但是大部分微波盒體僅需在特定部位進(jìn)行電鍍,因此局部電鍍成為微波盒體電鍍生產(chǎn)過(guò)程中最常用的方法[5]。

        某2A12-T4鋁合金微波盒體外表面要求噴砂后化學(xué)拋光,再黑色陽(yáng)極氧化,內(nèi)腔需要局部鍍金,在采用傳統(tǒng)的直接機(jī)加成型后表面處理的工藝進(jìn)行加工時(shí)出現(xiàn)螺紋孔止規(guī)檢測(cè)不合格(見(jiàn)圖1a)、鍍金層表面粗糙(見(jiàn)圖1b)等故障,導(dǎo)致整批盒體報(bào)廢。本文對(duì)盒體加工工藝進(jìn)行改進(jìn),最終得到滿足使用要求的微波盒體。

        圖1 采用傳統(tǒng)加工工藝時(shí)螺紋孔止規(guī)檢測(cè)結(jié)果(a)和鍍金層外觀(b)Figure 1 No-go gauge inspection result of threaded hole (a) and appearance of gold coating (b) when using traditional process

        1 微波盒體傳統(tǒng)電鍍金工藝

        微波盒體為2A12-T4鋁合金材質(zhì),其成分(以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì))為:Cu 4.18%,Mg 1.23%,Mn 0.55%,F(xiàn)e 0.24%,Si 0.40%,Zn 0.05%,Al余量。

        加工工藝流程為:直接加工成型→外表面噴砂→化學(xué)拋光→黑色陽(yáng)極氧化→涂保護(hù)膠(圖2黑色區(qū)域)→褪黑色陽(yáng)極氧化膜→導(dǎo)電氧化→涂保護(hù)膠(圖2黃色區(qū)域除外)→電鍍金。

        圖2 盒體三維圖Figure 2 Three dimensional drawing of box

        電鍍金工藝流程為:丙酮除油→晾干→超聲波除油→水洗→堿洗→水洗→酸洗→水洗→一次沉鋅→水洗→二次沉鋅→水洗→化學(xué)鍍鎳→水洗→電鍍金→水洗。

        2 故障原因分析

        2.1 螺紋孔止規(guī)檢測(cè)不合格

        傳統(tǒng)加工工藝是在對(duì)盒體外表面噴砂和化學(xué)拋光后進(jìn)行黑色陽(yáng)極氧化?;瘜W(xué)拋光時(shí)盒體處于高溫和強(qiáng)酸環(huán)境中,盒體表面微觀凸起處的溶解比微觀凹陷處快,表面逐漸被整平而變得平滑、光亮,可見(jiàn)化學(xué)拋光會(huì)消耗基材。該盒體為2A12-T4鋁合金材質(zhì),含銅量較高,在較長(zhǎng)時(shí)間(約2 min)的化學(xué)拋光過(guò)程中螺紋孔被腐蝕而變大。加之褪黑色陽(yáng)極氧化膜采用NaOH溶液,NaOH也會(huì)腐蝕螺紋孔。這些作用最終使螺紋孔止規(guī)檢測(cè)不合格。

        2.2 鍍金層粗糙

        在褪黑色陽(yáng)極氧化膜過(guò)程中,鍍金區(qū)域的基材被NaOH腐蝕而露出條紋狀的外觀,致使后續(xù)電鍍金層粗糙。

        3 工藝改進(jìn)

        不論是螺紋孔止規(guī)檢測(cè)不合格還是鍍金層粗糙,相關(guān)盒體都不允許使用,需整批報(bào)廢。于是對(duì)加工工藝進(jìn)行改進(jìn),具體為:銑出外形(見(jiàn)圖3)→整體噴砂→化學(xué)拋光→黑色陽(yáng)極氧化→內(nèi)腔和螺紋孔加工→涂保護(hù)膠(圖2黑色區(qū)域)→褪黑色陽(yáng)極氧化膜→導(dǎo)電氧化→涂保護(hù)膠(圖2黃色區(qū)域除外)→電鍍金。由于該工藝是先銑出外形,再整體黑色陽(yáng)極氧化,接著才機(jī)加內(nèi)腔,因此避免了化學(xué)拋光和褪黑色陽(yáng)極氧化膜對(duì)螺紋孔的影響,也避免了褪黑色陽(yáng)極氧化膜對(duì)基材的影響。

        圖3 盒體機(jī)加外形圖Figure 3 Outline drawing of box

        從圖4可以看出,采用改進(jìn)的新工藝后鍍金層細(xì)致均勻,螺紋孔止規(guī)檢驗(yàn)合格。

        圖4 采用改進(jìn)加工工藝時(shí)螺紋孔止規(guī)檢測(cè)結(jié)果(a)和鍍金層外觀(b)Figure 4 No-go gauge inspection result of threaded hole (a) and appearance of gold coating (b) when using the improved process

        4 結(jié)語(yǔ)

        采用改進(jìn)的加工工藝可避免化學(xué)拋光和黑化膜褪除對(duì)螺紋孔和鍍金層的影響,鍍金層均勻、細(xì)致,螺紋孔止規(guī)檢測(cè)合格,符合使用要求,每批零件合格率近乎100%,促進(jìn)了產(chǎn)品的順利交付。

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