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昆山雄源電子鍍鉻工藝參數(shù)及掛具、電源的影響

[2012-06-08]

修補錫銅線除了鍍鉻液成分影響鍍鉻層的質(zhì)量外，鍍鉻工藝參數(shù)的影響也是很大的。有時因為工藝參數(shù)不當而影響了鍍層質(zhì)量，有時可以調(diào)節(jié)電鍍工藝參數(shù)消除鍍鉻中的故障。在鍍鉻溶液深鍍能力、電源、陽極等正常的情況下，可以通過沖擊鍍鉻來避免零件出現(xiàn)的鉻黃現(xiàn)象，沖擊電流可以是正常電鍍電流的2倍～4倍，時間30s～90s，沖擊電流與沖擊鍍時間與零件的外形有關，需要通過試驗來具體確定最佳的沖擊電流和時間。另外對于低電流密度區(qū)出現(xiàn)的鉻黃零件，可以采用輔助陽極或者調(diào)整電鍍鉻工藝參數(shù)的方式來避免鉻黃。比如：外形復雜的鋁合金輪轂，為了使鋁輪轂的低電流區(qū)不出現(xiàn)鉻黃，通常是在電鍍鎳后采用專用的帶輔助陽極的掛具進行電鍍鉻。鍍鉻鎳底層表面活化不充分(或鎳被鈍化)使鍍鉻的深鍍能力變差，在低電流密度區(qū)出現(xiàn)鉻黃故障。在生產(chǎn)中常碰到產(chǎn)品退鉻重鍍時鉻黃現(xiàn)象較直接電鍍．鎳后鍍鉻出現(xiàn)的鉻黃現(xiàn)象嚴重；夏天電鍍生產(chǎn)出現(xiàn)的鉻黃故障比冬天嚴重，其原因是夏天鍍鎳層表面的鈍化速度比冬天快，導致出現(xiàn)鉻黃故障。對這種故障處理可以采用電鍍亮鎳后及時水洗，避免零件與空氣的接觸時間過長導致鎳層表面鈍化；另外由于鎳鍍層在光亮鍍鎳溶液中也很容易鈍化，所以鍍亮鎳后也要及時將零件從亮鎳液中取出，避免鍍鎳零件表面鈍化；鍍鉻前的活化要充分，可根據(jù)需要增加陰極活化或化學活化工序來確保鎳鍍層充分活化，具體可以根據(jù)工廠的具體情況試驗確定。鍍鉻電流密度參數(shù)不合理也會影響鍍鉻的深鍍能力，從理論上講，鉻的沉積是需要達到一定的電流密度，若施加電流密度不合適，通常會造成鍍鉻故障。另外由于使用了不同鍍鉻添加劑的鍍液其電流密度范圍也是不同的，電流密度過低可能導致低電流區(qū)零件表面鍍不上鉻，電流密度太高可能會引起鍍層光亮度下降和燒焦。通常根據(jù)霍耳槽試驗確定合理的電流密度范圍，如果沒有條件做霍耳槽試驗，則可以直接在鍍槽中進行電流密度的調(diào)整來確定合理的鍍鉻電流密度范圍。裝飾鍍鉻的深鍍能力與鍍液溫度有關，不同的鍍鉻溶液的溫度控制要求是不同的，具體的控制范圍應當根據(jù)所采用的鍍鉻液以及鍍鉻產(chǎn)品外形要求來確定。鍍鉻過程中的發(fā)熱量大，鍍鉻液需要同時具備加熱與冷卻系統(tǒng)來控制鍍液的溫度。鍍鉻掛具需要考慮零件在電鍍過程中的電力線分布狀況，盡量使零件各處的電力線分布均勻，必要是要增加輔助陽極或者輔助陰極。要注意鍍鉻過程中如何使低電流密度區(qū)與陽極相對均勻排布，零件之間不能互相屏蔽，零件的排布間距要合理，這些都與鍍鉻掛具有關。鉻是很易鈍化的金屬。以常見金屬的鈍性系數(shù)為例，Cu、Pb、Sn為0．10，Ni為0．37，Cr為0．74，最高為Ti，達2．44。即鉻比鎳易鈍化得多。鍍鉻用整流電源必須是低紋波的(紋波系數(shù)5％以下)，且保持波形良好。因為用紋波系數(shù)大的直流電流，在波形的低谷處也可能使鉻層鈍化，而在鈍化的鉻上再鍍鉻，必然灰白，局部鈍化則起白斑。鍍鉻整流電源可用三相五柱芯十二相整流帶乎波電抗器的低紋波可控硅整流器，或者設有足夠容量濾波器的高頻開關電源。道理很簡單，紋波系數(shù)小的直流電是無法用變壓器來變壓的。在生產(chǎn)實際中，由整流器也可以造成的鍍鉻故障。一般說電鍍車間濕度大、酸堿等氣體腐蝕性強，常造成整流器等設備發(fā)生短路、斷路等情況。鍍鉻所使用的整流器由于長時間工作在大電流狀態(tài)下，就更容易發(fā)生故障。所以在處理鍍鉻故障時，作常規(guī)檢查仍無法排除故障，同樣對整流器作仔細地檢查，以防排除電鍍故障走彎路。某廠在鍍一批大面積的零件時，鍍鉻層突然變灰了。根據(jù)故障現(xiàn)象對溶液中各成分和雜質(zhì)的含量及電流密度、溫度等工藝條件進行檢查，結果顯示沒有超越鍍鉻工藝范圍。用萬用表和示波器測量整流器的輸出電流和電壓的波形。修補銅膏示波器顯示輸出電壓波形中的紋波系數(shù)變大，表明三相交流電經(jīng)降壓、整流到輸出的過程中，有某處發(fā)生故障致使輸出的電壓中缺少一相。在不加電的狀態(tài)下，仔細檢查整流器中的變壓器、整流元件、導線、接線柱，沒有發(fā)現(xiàn)有損壞的現(xiàn)象。幾經(jīng)周折，終于發(fā)現(xiàn)一只整流二極管，由于內(nèi)部受腐蝕而失效。斷電檢測結果二極管完好，但在加電狀態(tài)下檢測電壓降，才發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部已經(jīng)斷路。更換整流二極管后試鍍，鍍鉻層質(zhì)量正常，故障排除。還有一次在鍍一批面積較大的零件時，正常生產(chǎn)2個班后，鍍鉻層顏色逐漸變暗，深鍍能力也越來越差。針對這種情況，檢查鍍鉻液各成分含量，發(fā)現(xiàn)Cr3+含量超過正常值29／L～59／L。采用加大陽極面積，減小陰極面積的電解法來降低鍍液中Cr3+的含量，但通電處理4h后試鍍，故障現(xiàn)象依舊。于是，對電鍍整流器進行檢測，發(fā)現(xiàn)輸出電流、電壓波形均正常，后經(jīng)多方檢查仍沒發(fā)現(xiàn)故障原因。無奈，只好更換部分鍍液，然后試鍍，鍍層質(zhì)量正常，但鍍了數(shù)小時后又開始出現(xiàn)該故障現(xiàn)象。再檢測溶液各成分含量，Cr3+含量仍然高。重新檢查整流器發(fā)現(xiàn)在空載時，整流器有微弱電流輸出，同時發(fā)現(xiàn)靠近鍍槽內(nèi)壁的液面有細小的氣泡溢出，因此懷疑鍍槽導電。后經(jīng)仔細檢查終于發(fā)現(xiàn)故障原因：整流器電源輸出端用以支撐陰極導電板并使陰極和整流器外殼絕緣的膠木塊受潮導電，失去了絕緣的作用，使陰極和整流器的外殼短路。而整流器的冷卻水和鍍槽的冷卻水引自同一條水管。因此在電鍍鉻時，有一部分電流經(jīng)過受潮的膠木塊到整流器外殼，再到水管并且和鍍槽壁短路，從而使整個鍍槽內(nèi)壁成為一塊大面積的陰極，而且陰極面積遠大于陽極面積，因此在電鍍時Cr3+含量逐漸升高，造成鍍層色變暗，深鍍能力差的故障。在更換了膠木絕緣塊后，再用電解法降低Cr3+含量至正常范圍。然后試鍍，鍍鉻層質(zhì)量正常，故障現(xiàn)象徹底被根除。

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