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影響電鍍作業常見的8大因素
發布者:handler 發布日期:2019-02-26

電鍍作業是一個復雜的過程,涉及到很多方面的東西,影響電鍍作業的因素很多,主要有以下一些因素。

1、電鍍槽對電鍍作業的影響

大多數電鍍都需電鍍槽,何為電鍍槽?廣義地說任何容器,只要不漏而又耐腐蝕,都可以用來做鍍槽。但是要講究質量的話,鍍槽應用按設計要求制作,而不是隨便拿一個容器就可用的。鍍槽設計的依據是產量和被鍍零件的大小、形狀。如果產量低、零件小,就用較小的鍍槽,否則就是浪費。反之,產量高、零件大,如果槽子太小,鍍液很容易出現失調,電鍍質量不能保證,也不劃算。合理的鍍槽容量應該是滿負荷運作能力的1.2~1.5倍,建議用加工零件的受鍍面積來估算鍍槽容積,一般每平方分米應占用8~12L容積,才可維持正常的工作。

2、掛具對電鍍作業的影響

掛具對電鍍質量的影響非常大,卻又往往最容易被忽視。有些簡單的大零件,做一只鉤子把產品一鉤,往槽中陰極杠上一掛,就可以電鍍。 即使這樣,如果掛鉤導電截面不夠,燒紅發燙是常見的事。很多電鍍廠的掛具都在工作中發燙燙手,人們都習以為常,認為電鍍就是這樣,實在是大錯特錯。

掛具導電截面不足,使一類導體電阻加大,無功電耗增加。電流表上電流很大,但零件上分布的電流反而不足,使二次電流分布不均,電鍍質量無法保證。同時槽液溫度上升加快,槽電壓上升,帶來種種問題。因此要合理使用掛具主導電杠,以不燙手為原則。應根據鍍槽的總電流強度和掛具數量計算導電截面,合理分配各個掛具,還應根據零件形狀確定掛具附件。

一般掛具上端零件距液面至少5cm,下端距槽底10~15cm,在有攪拌孔和加熱管在槽底時,這個值還要增加或取其上限。人工操作的掛具要考慮每掛的重量,不要超過10kg。最好是雙鉤框式掛具,自動線的掛具在人工上下時,單掛也不可過重。另外,所有掛具都要對非直接導電部位絕緣處理,涂掛具膠。用膠布繞纏的方法不好,溶液殘液流在夾縫中不易清洗。

3、電鍍電源功率對電鍍作業的影響

電鍍電源的功率必須能承受所定的加工任務,并連續地工作而不出現故障。一般是按被鍍產品的表面積和所鍍鍍種的正常電流密度計算出所需的總電流量,加上一定保險系數來確定選用多大的整流電源。在取電流密度時應該取最大允許電流密度,并要考慮連續工作時的溫升和可能發生的工藝變化。因此,在計算出的電流總量上,要加30%左右的保險量,以策安全。否則,將難以保持穩定的生產效率和良好的電鍍質量。針對不同的鍍種,對電源和電壓范圍也要有所選擇。一般正常電鍍的槽電壓都在6V以下,但由于陽極鈍化和溶液電導率 (濃度、溫度、攪拌等影響 )的變化,槽壓會有波動,有時會在10V以上。因此,常規電鍍的電源電壓應在0~12V范圍,對鍍鉻、鋁氧化等特殊鍍種,電源電壓應在0~18V或更高一些,由于工作電壓過高時,整流元件的要求也高,造成電源造價升高。因此,不是鍍種需要時,應選擇電壓低一些的設備比較合算。


4、電源波形對電鍍作業的影響

電源加工一般要求采用直流電源,但對直流的理解往往有誤差,并非從整流電源出來的電流是平穩的直流電源,都帶有一定脈沖,要看采用的是什么整流線路和器件。

通常合適電鍍的電源應該是三相橋式流并加濾波的線路。特別對于鍍鉻來說,平穩的直流有利于鍍鉻的加工。因此鍍鉻的電流效率只有10%~15%,如果電流中有較多的脈沖,使其效率進一步下降,其分散能力進一步下降,質量無法保證。對大多數電鍍來說,都是采用直流為好,脈沖有時有利于電鍍,特別是鍍銅或鍍貴金屬,但對大多數加工企業都是沒有必要的。


5、溫度對電鍍作業的影響

有些鍍種需要加溫才能得到合格的電鍍層,而有些鍍種又必須在某個溫度下工作才行,可見溫度指標是電鍍工藝的重要指標。能夠在很高溫度范圍內都正常工作的鍍液當然是好鍍液,但實際中這種鍍液不多。因此,用加溫或降溫的物理方式來彌補鍍液性能的不足是完全必要的,技術上是可行的,唯一的是投資問題。但如果加以綜合考慮,在一次投入后穩定了質量,減少了返工浪費和工時浪費,還是劃算的。因此,現在不少鄉鎮企業也認識到這一點,開始在電鍍設備上增加投入。

以光亮鍍鎳為例,當溫度在 40℃以下時,再好的光亮劑也難以發揮出充分的光亮效果,在30℃以下就更難了。但一旦加溫至50℃以上,光亮效果就明顯了。當然,增加槽溫會增加鍍液的蒸發和消耗熱能,能夠不加溫就鍍亮最好。這有待于科研人員去開發新型的光亮劑。加溫可以增加電解液電導,使電流效率增加,在一定范圍內是有利于電鍍的。相反,低溫下也可以在簡單溶液里鍍出結晶細致的鍍層,只不過實用價值不大。

6、pH值對電鍍作業的影響

pH值是電鍍工藝的重要因素,采用不同主鹽的鍍種有不同的pH值工作范圍。從酸堿度的角度,鍍液分為酸性、中性和堿性。對 pH值要求較嚴的往往是弱酸、弱堿性鍍液,比如光亮鍍鎳,pH值在4~4.5之間,pH值過低,光亮度會有影響,pH值過高,脆性增加。因此,對于鍍液的pH值要經常檢測,不在工藝范圍內要加以調整,調整的辦法是將與主鹽同離子的酸、堿稀釋后在攪拌下加入。不可以直接將濃酸、濃堿加入鍍液調pH值。

7、添加劑對電鍍作業的影響

隨著科技的進步,現在已出現了許多種電鍍添加劑,特別是各種商業的光亮劑。由于光亮劑的出現,使過去需要靠機械拋光才能達到光亮度的鍍種,可以直接從鍍槽中鍍出鏡面光澤的鍍層,這種光亮劑以往只用于鍍鎳等少數鍍種,現在已經是幾乎所有鍍種都有不同程度的光亮添加劑,給電鍍工業帶來了很大的進步。光亮劑現在幾乎都是有機化合物,添加量很少,主要是在電鍍過程中影響結晶過程,改變結晶取向,使其達到對光的反射趨向一致。但添加劑也使鍍層內應力增加,不同程度地帶來鍍層的脆性,好在由于不同有機物在參加電極反應時,給結晶的影響方式不同,使內應力表現為壓應力和張應力兩種。因此,選取合適的添加劑,可以減緩內應力的影響。

添加劑的不利影響,主要是過量的添加劑分解產物的積累。所以使用添加劑的鍍液視生產量的情況要定期進行處理,處理的方法是采用活性炭過濾。通常將鍍液加溫至60℃,在充分攪拌下加入1~2g/L活性炭,當使用顆粒活性炭時,要加至2~4g/L,處理的要點是充分攪拌2h,不要一加進去就靜置不管。為了防止添加劑的不足或過量,最好是按照消耗量勤加少加,即根據通電的安培小時數來加入添加劑。因為光亮劑在電解過程中才消耗,用電鍍時的消耗電量來補加比較科學。經驗的方法是按受鍍面積,即出了多少活兒,消耗多少光亮劑。比如鍍鐵絲每1噸約消耗1kg,則每生產若干噸后,就補加多少公斤。補加添加劑要看清光亮劑名稱、廠家。不同廠家的,即使是同類光亮劑也不可以混用,以免造成不必要的麻煩。往鍍槽中添加光亮劑最好做當班記錄,以便作為今后鍍液有故障時的參考。嚴格地說,往鍍槽中加入任何化學物,包括主鹽、輔鹽、添加劑等都應有當班記錄。這是防止出錯,萬一出錯也容易查找原因的良好管理辦法。

8、雜質對電鍍作業的影響

雜質對電鍍的影響是最常見的電鍍故障,在電鍍故障中占的比例較大。雜質對電鍍來說分為三類: 有機雜質、無機雜質、機械雜質。

有機雜質主要是帶入槽內的油脂、表面活性劑、添加劑分解物。

無機雜質主要是主鹽以及工藝規范以外的金屬離子,比如鍍鎳中的Zn2+、Cu2+、Pb2+等,鍍鋅中的Cu2+、Fe2+等。這些雜質由于沉積電位不同而在鍍件的低電流區或高電流區析出,使鍍層出現發黑、發脆或發花的故障。

機械雜質主要指灰塵、陽極泥等不溶性漂浮物,混入鍍槽后受電泳作用影響,也會在陰極成為雜質而影響鍍層質量。對于有機雜質,主要靠活性炭吸附后過濾處理,無機雜質比較麻煩,個別無機鹽很難用常規方法除去,即使可以除掉,成本也很高,因此要嚴防無機雜質混入。一般用電解法、置換法或沉積法去除。機械雜質主要靠過濾去除。

以上這些因素都是常見的影響電鍍作業的因素,當然還有其他一些因素也對電鍍作業有影響,在進行電鍍作業時要面面俱到,不要讓任何一個因素對電鍍作業造成不良影響。

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