电镀实用技术培训(9) —— 合金电镀，仿金电镀工艺
3.4 仿金电镀工艺
在装饰电镀工艺中，仿金电镀是应用面最广的电镀工艺。灯饰、锁具、吊扇、箱包、打火机、眼镜架、领带夹等各种制品虽然有着各式各样的外表，但绝大部份仍然是 金色镀层，获得金色外观的方法很多，有镀真金、镀铜锌、铜锡或铜锡仿金，着金色电泳漆，代金胶工艺等。其中仿金电镀是普遍使用的工艺。
铜锌、铜锡或铜锌锡合金电镀溶液中最常用，也最稳定的是氰化镀液。国内工厂一般都使用自己配制的合金电镀溶液。外资工厂和一部份国内工厂使用外国电镀原材料商提供的青铜盐。其工艺配方和操作条件为：
| 青铜盐 | 70～90 g/L |
| 氨 水 | 1～2 ml/L |
| 温 度 | 35～45°C |
| DK | 0.2～0.9 A/dm2 |
| 镀液组成： | |
| Cu | 15～18 g/L |
| Zn | 6～8 g/L |
| 游离NaCN | 8～10 g/L |
由于仿金镀层在空气中极易变色，因此，镀后处理极为重要。首先要进行钝化处理。虽然使用含六价铬的化学钝化效果也不错，但碱性重铬酸钾的电解钝化对防止仿金镀层变色效果更好，获得工厂的广泛应用。电解钝化的工艺配方和操作条件为：
| 名 称 | 范 围 |
| 仿金电解钝化粉 | 50～100克/升 |
| 阴极电流密度 | 1～1.5A/dm2 |
| pH值 | 12.5～14.0 |
| 温度 | 常温 |
| 阳极 | 不锈钢 |
| 时间 | 1～1.5分钟 |
| 电解钝化时，镀件作阴极。 |
电解钝化时，镀件作阴极。
要注意保持阳极表面清洁，若阳极表面产生黑色膜，应提出槽外经水洗→酸洗→水洗干净后，再放回镀槽内。
为保证钝化质量，槽液pH值应不低于12.5，电流1A/dm2以上，如为恒电压则5－6V。
钝化后的工件必须经过充分的水洗，再作切水和切油处理。其工艺流程如下：
仿金→水洗→水洗→电解钝化→超声波水清洗→水洗一次→切水→切油。
切水是用切水剂脱去工件表面的水份，因此工件表面变得不亲水，切油是去掉工件表面的不亲水的切水剂，然后烘干喷漆。
24K仿金电镀，这里我要特别提到的是温州技术创新的24K仿金电镀。24K仿金电镀不仅只是配方中络物和铜、锌、锡三元含量和温度的优选，而更重要是电流和时间的选择，电流分三档不同安培数，三档电流受时间控制，拉开高、中、低阴极电流，先高后低、挂具不停地轻轻的晃动，在电流作用下，镀层由淡白→微黄→近24K金黄色，镀出金色调和罩光漆烘干温度相关。色泽近24K金色。漆烘干温度要偏低，镀层表面色泽应略带粉红为最佳，经罩光漆喷涂烘干冷却后转为24K金色。
3.5 黑色镀层电镀工艺
黑色镀层电镀工艺也是一种流行的仅次于仿金电镀工艺的装饰性电镀工艺。常规的黑色镀层是黑镍，即镍—锌合金镀层。近年来以镍—锡为主要黑色镀层获得了越来越广泛的应用，通常被称为枪色镀层或珍珠黑。武汉风帆公司的枪黑电镀工艺在国内推广应用广泛。
它们用于光学仪器、军工产品、轻工、日用五金产品的外观装饰和消光、吸热等功能性用途。这两种镀层均较薄，本身无法对基体起到良好的防腐效果，都应镀有铜、镍等中间镀层，以改善其外观及耐蚀性。镀后往往还要涂油或上一层有机涂料来加以保护。
（1）镍—锌合金（黑镍）
以镍锌合金为主的黑镍中含镍约40%-60%，锌20%-30%，硫0%-15%，有机物10%左右，典型的工艺配方如下表：
Ni-Zn合金黑色镀层工艺
| 组成（g/L）及工艺条件 | 1 | 2 |
| NiSO4·7H2O | 90—120 | 76—100 |
| ZnSO4·7H2O | 40—60 | 40—50 |
| (NH4)2SO4 | 20—30 | |
| NiSO4·(NH4)2SO4·6H2O | 40—60 | |
| NH4CNS | 25—35 | 25—35 |
| H3BO3 | 25—35 | 25—35 |
| PH | 5—6 | 4.5—5.5 |
| 温度°C | 30—35 | 30—35 |
| DK（A/dm2） | 0.1—0.3 | 0.1—0.4 |
在电镀过程中，硫氰酸根离子中硫与镍生成黑色的NiS。由于电流密度很低，所获镀层较脆，故不可能镀得太厚，其镀层光亮度，全靠底镀层的光亮效果，底镀层越亮，黑镍层越显黑，否则黑度下降。
（2）镍-锡合金（珍珠黑镀层）：Ni-Sn镀层由于其黑色外观而常被称为枪色镀层或珍珠黑镀层。镀层中一般含Ni35%、Sn65%，有时适当加入Cu以增加镀层硬度和改善外观。
黑色Ni-Sn镀层，主要是Ni和Sn在一定比例下加入发黑剂，含S、N化合物，如含硫氨基酸等。与黑色Ni-Zn镀层一样，Ni-Sn的黑色程度也往往取决于底镀层的光亮效果，但一般来讲，Ni-Sn镀层的黑度略差于Ni-Zn镀层。但这种色调十分庄重、典雅深受人们的喜爱，已广泛用于日用五金、自行车、灯具、首饰等行业。
珍珠黑电镀工艺分有氰和无氰两类。氰化物镀液较稳定，黑色较均匀；无氰镀液的络合剂如果选择适当，也可获得较好的效果。
下表是两种工艺配方的例子：
| 组成（g/L）及工艺条件 | 1 | 2 |
| SnCL2·2H2O | 50 | 10 |
| NiCL2·6H2O | 250 | 75 |
| NiSO4·7H2O | 20 | |
| K4P2O7 | 250 | |
| 蛋氨酸 | 5 | |
| 开缸剂 | 200ml/L | |
| 调黑剂 | 10～15ml/L | |
| PH | 4.5～5.5 | 8.5 |
| 温度°C | 50～65 | 50 |
| DK A/dm2 | 0.5～1 | 2 |
Ni-Zn与Ni-Sn黑色镀层均易变色，尤其是Ni-Zn镀层更易变色，电镀表面失光、黑度不匀，严重影响外观。由于这类镀层在镀后脱水之前，接触电镀车间的有害气体，极易变色，所以镀后一定要进行钝化处理。以下钝化液对Ni-Zn与Ni-Sn黑色镀层防变色有较好效果。
| CrO3 3—5g/L | pH 2—4 |
| 室温 | 10—20秒 |
钝代处理只能在短时间或工序间防止变色，因这类镀层薄而脆，不耐磨、不耐用，为了提高其实用效果和使用寿命，经钝化后的黑色镀层一般都要涂覆一层保护涂料。
OMI公司、新加坡独资的台州恩森公司推出的黑色Sn-Ni合金、黑色Sn-Co合金、白色代铬Sn-Cr合金效果都较好，受到用户青睐，典型的工艺流程如下：
1) 无镍流程
前处理→流水清洗×3→酸性光亮镀铜→流水清洗×3→白色铜锡代镍
→流水清洗×3→ →流水清洗×3→
→流水清洗×3→烘干→包装
2）含镍合金电镀
前处理→流水清洗×3→酸性光亮镀铜→流水清洗×3→全光亮镀镍
→流水清洗×3→ →流水清洗×3→
→流水清洗×3→烘干→包装
3）双色合金电镀
前处理→流水清洗×3→酸性光亮镀铜→流水清洗×3→全光亮镀镍→流水清洗×3→仿金电镀→流水清洗×3→涂漆保护→酸活化
→流水清洗×3→ →流水清洗×3→退保护漆处理
→流水清洗×3→电泳漆或浸漆→烘干→包装
