0 前言

与其他金属或非金属材料相比，铝合金材料在强度、抗腐蚀能力、表面特性、成本等方面具有优势。目前铝合金材料被广泛用于汽车行业。作为汽车的关键零部件之一，汽车轮毂大量采用铝合金材料。

在汽车的正常行驶过程中，汽车轮毂需要承受汽车自身及汽车所载物体的质量，还要受到汽车在启停及转弯时的扭矩作用力。另外，汽车在凹凸不平的路面及遇到障碍物等情况下，汽车轮毂还会受到冲击作用力。为了保证汽车的安全性、平稳性及舒适性，对汽车轮毂的材料提出了较高的要求。铝合金材料既能满足汽车轮毂的安全性要求，又能满足汽车轮毂在美观和轻量化设计方面的需求。目前铝合金材料已经成为制造汽车轮毂的重要原料。

随着人们消费水平的提高，人们对汽车零部件的外观越来越重视。对于汽车轮毂而言，美观性和时尚性已经成为重点考虑的内容。电镀工艺不仅能显著改善汽车轮毂的抗腐蚀能力和抗冲击能力，还能显著改善汽车轮毂的外观，满足消费者的需求。

本文重点研究了汽车轮毂用铝合金材料的电镀工艺。图1为汽车轮毂电镀的工艺流程。

图1 汽车轮毂电镀的工艺流程

1 汽车轮毂电镀的前处理

前处理是汽车轮毂电镀的关键环节。为了保证电镀效果，必须要对铝合金材料进行充分的前处理，保证汽车轮毂表面的粗糙度。本文重点介绍了三种汽车轮毂电镀的前处理工艺，分别是化学除油工艺、化学抛光工艺和浸锌工艺。

（1）化学除油工艺

化学除油工艺是指除去汽车轮毂表面的润滑油、防锈油及其他油污。由于汽车轮毂大多采用铸造、线切割等方式加工，其间不可避免地会沾染一些润滑油等污渍。这些油污在汽车轮毂表面形成一层油膜，电镀时油膜会阻止金属附着在汽车轮毂表面，造成电镀效果差。化学除油的主要方法是采用碱性溶液进行碱洗，碱洗过程中需要保证汽车轮毂表面腐蚀均匀。化学除油的原理是利用碱性溶液的皂化和乳化作用。

（2）化学抛光工艺

不同于物理抛光，化学抛光不存在打磨等加工环节。化学抛光不需要借助电源，仅仅通过化学腐蚀作用对零部件进行抛光，不仅具有生产效率高的优点，还能够完成复杂形状零部件的抛光。与此同时，化学抛光也存在一些问题，如抛光溶液的使用寿命较短及污染环境等。

（3）浸锌工艺

浸锌工艺是指当铝合金材料浸入强碱性的锌酸盐溶液中时，通过化学反应将铝合金材料表面的氧化膜清除，并产生一层附着力良好的锌层。在后续的电镀过程中，金属直接与锌层结合，能提高金属的附着效果。

2 汽车轮毂镀镍

镀镍能够提高汽车轮毂的耐蚀性，它是一种常见的汽车轮毂电镀方法。汽车轮毂镀镍时，将汽车轮毂作为阴极，将金属镍作为阳极，溶液采用质量浓度较高的氯化钠、氯化镍和硼酸的混合溶液。

汽车轮毂镀镍的原理为：

汽车轮毂镀镍的质量与多种因素有关，包括电流密度、电解液的质量浓度、搅拌强度等。本文重点分析了以下几个汽车轮毂镀镍的影响因素。

（1）电流密度

电流密度与汽车轮毂表面镀镍的速率呈线性相关。电流密度越大，镀镍速率越高，但同时会造成镀层覆盖不均匀、结合力差及结晶空隙大等问题。电流密度较小，会降低镀镍速率，使金属镍的结晶速率过慢，造成镀层结合力差、不均匀等问题。本文通过大量的实验及统计数据，确定了电流密度为3.5～4.0 A/dm2，此时汽车轮毂镀镍的质量较好且速率较快。

（2）氯化镍

汽车轮毂镀镍采用的电解液为氯化镍溶液。由于汽车轮毂表面镀镍层中的镍元素均来自电解液，所以需要保证电解液中氯化镍的质量浓度。本文确定电解液中氯化镍的质量浓度为100 g/L，此时具有较好的镀镍效果。

（3）硼酸和氯化钠

在汽车轮毂表面镀镍的过程中，硼酸和氯化钠分别加入到电解液中，它们所起到的作用也各不相同。汽车轮毂表面镀镍时，氢离子会在阳极放电，使溶液的pH值升高，不利于电镀的进行。因此，需要加入硼酸溶液，提高电解液的酸性，使电解液的pH值保持相对稳定。当硼酸的质量浓度为25 g/L时，电镀效果最佳。氯化钠的主要作用是提高电解液的导电性。

3 汽车轮毂镀铜

汽车轮毂表面镀铜工艺是使镀件表面的镀膜成为后续装饰电镀的中间层。由于镀铜层的稳定性较差，容易发生氧化，所以汽车轮毂镀铜后必须经过钝化或着色处理。

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