2A12-T4鋁合金微波盒體局部鍍金工藝改進

黃麗娟，朱正虎，舒偉發,

（1.南京信息職業技術學院，江蘇 南京 210023； 2.南京電子設備研究所，江蘇 南京 211106）

鋁及其合金具有密度低、強度高、耐腐蝕、易加工成型等優良性能，作為型材已被廣泛應用于航空航天領域。對鋁件進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]。金具有良好的導電性和焊接性[2-3]，為了實現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行電鍍，因此局部電鍍成為微波盒體電鍍生產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拋光，再黑色陽極氧化，內腔需要局部鍍金，在采用傳統的直接機加成型后表面處理的工藝進行加工時出現螺紋孔止規檢測不合格(見圖1a)、鍍金層表面粗糙(見圖1b)等故障，導致整批盒體報廢。本文對盒體加工工藝進行改進，最終得到滿足使用要求的微波盒體。

圖1 采用傳統加工工藝時螺紋孔止規檢測結果(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 微波盒體傳統電鍍金工藝

微波盒體為2A12-T4鋁合金材質，其成分(以質量分數計)為：Cu 4.18%，Mg 1.23%，Mn 0.55%，Fe 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→化學拋光→黑色陽極氧化→涂保護膠(圖2黑色區域)→褪黑色陽極氧化膜→導電氧化→涂保護膠(圖2黃色區域除外)→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→化學鍍鎳→水洗→電鍍金→水洗。

2 故障原因分析

2.1 螺紋孔止規檢測不合格

傳統加工工藝是在對盒體外表面噴砂和化學拋光后進行黑色陽極氧化。化學拋光時盒體處于高溫和強酸環境中，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，可見化學拋光會消耗基材。該盒體為2A12-T4鋁合金材質，含銅量較高，在較長時間(約2 min)的化學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也會腐蝕螺紋孔。這些作用最終使螺紋孔止規檢測不合格。

2.2 鍍金層粗糙

在褪黑色陽極氧化膜過程中，鍍金區域的基材被NaOH腐蝕而露出條紋狀的外觀，致使后續電鍍金層粗糙。

3 工藝改進

不論是螺紋孔止規檢測不合格還是鍍金層粗糙，相關盒體都不允許使用，需整批報廢。于是對加工工藝進行改進，具體為：銑出外形(見圖3)→整體噴砂→化學拋光→黑色陽極氧化→內腔和螺紋孔加工→涂保護膠(圖2黑色區域)→褪黑色陽極氧化膜→導電氧化→涂保護膠(圖2黃色區域除外)→電鍍金。由于該工藝是先銑出外形，再整體黑色陽極氧化，接著才機加內腔，因此避免了化學拋光和褪黑色陽極氧化膜對螺紋孔的影響，也避免了褪黑色陽極氧化膜對基材的影響。

圖3 盒體機加外形圖Figure 3 Outline drawing of box

從圖4可以看出，采用改進的新工藝后鍍金層細致均勻，螺紋孔止規檢驗合格。

圖4 采用改進加工工藝時螺紋孔止規檢測結果(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 結語

采用改進的加工工藝可避免化學拋光和黑化膜褪除對螺紋孔和鍍金層的影響，鍍金層均勻、細致，螺紋孔止規檢測合格，符合使用要求，每批零件合格率近乎100%，促進了產品的順利交付。