[发明专利]镍磷合金镀液及乘用胎模具表面化学镀加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于铝镁材料表面化学镀的镍磷合金镀液、以及应用该镀液实施乘用胎模具表面化学镀的加工方法，属于高分子材料与工业化学处理领域。

背景技术

轮胎硫化模具是轮胎硫化过程中所使用的重要工艺装备，其质量优劣直接影响到轮胎外在质量，甚至影响到轮胎使用寿命及安全性。目前较为常用的乘用汽车子午线轮胎活络模具，由于模具使用及存放不合理，铝镁材质的模具表面易与周围介质发生化学及电化学作用而破坏其表面平整度，易造成轮胎外观麻面、不平整等缺陷。而且，也易使轮胎模具表面发生腐蚀。结果通常会使轮胎质量明显下降，后续针对模具的修理与维护会造成较大的经济损失。

目前，国内外乘用胎模具还没有进行表面处理的相关技术，乘用胎模具的花纹圈部分采用低压精密铸造技术生产，因其材料通常选用铝镁合金，而带来材料表面硬度相对较低，抗腐蚀与耐磨性较差。

有鉴于此，特提出本专利申请。

发明内容

本发明所述的镍磷合金镀液及乘用胎模具表面化学镀加工方法，其目的在于解决上述现有技术存在的缺陷而采用镍磷合金镀液，以在铝镁材料表面有效地形成化学镀层，从而显著地提高乘用胎模具表面的耐磨性、耐腐蚀性与硬度高，进而提高轮胎加工后的表面色泽均匀性与外观质量。

为实现上述发明目的，所述的镍磷合金镀液，主要应用于铝镁合金材料的模具表面施镀加工，其是以水为溶剂，构成成份按以下比例进行重量配比：

硫酸镍，24-42克/升；

次亚磷酸钠，26-42克/升；

柠檬酸钠，16-28克/升；

乙酸钠，11-17克/升；

硫脲，1-2.5毫克/升；

其中，镍磷合金镀液的PH值在4.2至4.8之间。

如上述方案内容，使用镍磷合金镀液可在铝镁材料的乘用胎模具表面形成一定的镍-磷镀层，从而在模具耐磨性、耐腐蚀性与硬度方面显著地提高。

按上述重量配比关系进行配制过程中，为防止出现不良反应和保持镀液成份、PH值的稳定，上述所有成份的添加混合顺序依次为硫酸镍、柠檬酸钠、次亚磷酸纳、乙酸钠与硫脲。

基于上述发明构思与改进措施，在使用以上镍磷合金镀液的基础上，本发明还实现了下述乘用胎模具表面化学镀加工方法：

即在施镀处理阶段之前、之后，分别地进行前处理阶段与后处理阶段，与现有技术不同之处在于，

所述的施镀处理阶段，是在75-99℃温度下，将铝镁合金材料的乘用胎模具完全地浸入镍磷合金镀液中；

其中，装载比为0.6-1.2dm²/L，镍磷合金镀液的PH值在4.2至4.8之间，根据目标镀层厚度结合0.012-0.025毫米/小时的施镀速度来控制所需的施镀时间。

实际上，在施镀过程中镍磷合金镀液的PH值会逐渐变小，为维持其在4.2至4.8之间，进一步地改进措施是：

在施镀处理阶段中，通过添加氨水以控制镍磷合金镀液的PH值稳定在4.2至4.8之间。

为提高施镀阶段中模具的表面光洁度，可针对所述的前处理阶段实施以下操作步骤：

打磨试片，通过通用打磨装置对乘用胎模具表面进行打磨处理；

除油除锈，在60-75℃温度范围内使用碱液进行除油除锈15-30秒；

第一次水洗，包括至少一个水洗步骤；

出光处理，在常温条件下使用1∶1浓度的硝酸溶液进行出光处理；

第二次水洗，包括至少一个水洗步骤；

第一次浸锌，在常温条件下将模具进行浸锌处理60-100秒；

第三次水洗，包括至少一个水洗步骤；

退锌处理，使用1∶1浓度的硝酸溶液进行退锌处理；

第四次水洗，包括至少一个水洗步骤；

第二次浸锌，在常温条件下将模具再次浸锌处理50-70秒；

第五次水洗，包括至少一个水洗步骤；

碱性预镀，使用碱性溶液在常温条件下预镀处理3-10分钟；

第六次水洗，包括至少一个水洗步骤。

相应地，在后处理阶段，可将施镀结束的模具进行至少一个水洗的阶段、以及吹干处理。

为进一步地保持镍磷合金镀液的性能，较为优选的实施方式是，在施镀处理阶段中使用的镍磷合金镀液，其配比顺序是先将硫酸镍粉术添加到水中并混合均匀、停放静止；

然后依次地添加柠檬酸钠、次亚磷酸纳、乙酸钠与硫脲，每次添加后均需混合均匀、停放静止。

综上内容，本发明镍磷合金镀液及乘用胎模具表面化学镀加工方法具有的优点与有益效果是：