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(見圖1a)、鍍金層表面粗糙(見圖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→黑色陽極氧化→涂保護(hù)膠(圖2黑色區(qū)域)→褪黑色陽極氧化膜→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)行黑色陽極氧化。化學(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，在較長時(shí)間(約2 min)的化學(xué)拋光過程中螺紋孔被腐蝕而變大。加之褪黑色陽極氧化膜采用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

在褪黑色陽極氧化膜過程中，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(見圖3)→整體噴砂→化學(xué)拋光→黑色陽極氧化→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)拋光和褪黑色陽極氧化膜對(duì)螺紋孔的影響，也避免了褪黑色陽極氧化膜對(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

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。