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電鍍工藝管理是電鍍生產中的一個重要的環節,它的確定是電鍍工作者經過數千萬次的反復試驗研究得到的,因此,電鍍工藝具有很強的科學性。工藝的確定不僅要考慮到鍍層沉積速率、陰陽極的電流效率、金屬離子溶解和沉積的平衡,還要考慮到ｐＨ值的穩定性,溫度和電流密度范圍的寬廣性、以及出光速率、整平性能、光亮范圍等多方面的綜合而制定的。因此,我們必須要十分重視工藝中規定的各種技術參數,只有這樣才能保證鍍出好的鍍層。關于如何加強電鍍工藝管理,作者提出以下幾點看法。
工藝管理
前處理
電鍍前處理是電鍍質量的基礎。電鍍前處理不好,鍍層不是發花,就是氣泡、脫殼,甚至兩者兼有而造成次品報廢。電鍍前處理主要是去除鍍件上的油污、氧化皮、銹蝕物等。這樣即保證基體與鍍層的良好結合力,又能加快鍍層的沉積速率,同時保證鍍液不因鍍件的油污、異金屬雜質的帶入而受到污染。
如有一個鍍鋅的廠家,鍍鋅后發現鍍層上有嚴重起泡、毛刺,于是反復調整鍍液,問題不能解決。結果有位老師傅發現,工件在入槽前有一層類似膠狀類物質粘在表面。原來是盛裝濃硫酸的容器內襯的橡膠溶解而粘在工件表面,無法清洗而造成的。因此,作者建議對前處理必須要按工藝規定進行除油、除銹,并且觀察工件表面狀態。鍍前處理有超聲波除油,化學除油,陰、陽極電解除油,酸洗除氧化皮和銹蝕等工序。需對除油、除銹液的成分定期分析,定期加料,堿槽要定期過濾,酸槽要定期出缸腳、更新等。使除油、除銹液處在良好的狀態,從而保證鍍層質量。
鍍液成分的檢測與管理
化驗分析
采取定期化驗鍍液成分的含量,并及時調整是一種比較科學的管理辦法。其化驗規模可大可小,對鍍種單純的廠家,只需配備一些簡單的化驗設備,少量的投資,人員可以兼職,經過培訓就可操作。
比重法
用波美比重法測量。這種方法只適用于鍍液成分比較簡單的溶液,如鍍鉻以鉻酸為主,硫酸僅占1%左右可以忽略不計。此法也適用前處理酸液(鹽酸或硫酸),以及各道活化的酸液,以波美度參照也可。
摸索規律,積累經驗
采取少加勤加,逐漸探索消耗與帶出損失的規律進行補充,使成分相對穩定,積累一定的經驗。但這種方法固然是不夠科學,主要憑經驗而控制。
工藝管理中注意事項
(1)要管好工藝,除了認真控制成分含量外,還需注意一次性配槽的水質,以及添加化工原料時,防止誤加和錯加。作者曾遇到將硫脲誤為硼酸加到鍍鎳槽中,造成鍍層發黑,后來加了比較多的雙氧水和活性炭,大處理后才逐漸正常。因此,作者建議在鍍液中添加化工原料時,要“一看、二驗、三添加”,避免無為損失。
在光亮酸銅液中氯離子的去除可用銀鹽法,即將計算量的硝酸銀(去除1份氯根需5份硝酸銀)用蒸餾水溶解,再用蒸餾水溶解碳酸鈉,在攪拌下將碳酸鈉溶液逐漸加到硝酸銀溶液中,使呈堿性即停止,然后用蒸餾水漂洗數次,沉淀物為碳酸銀。在攪拌下加到酸銅溶液中,Ａｇ2ＣＯ3+2ＨＣｌ=2ＡｇＣｌ+Ｈ2Ｏ+ＣＯ2。過濾后即可。該方法很好,但成本昂貴,所以生產上使用不多。也可用鋅粉法除氯,成本較低,但必須注意處理要領。先用分析純鋅粉1～3ｇ Ｌ用水調成糊狀,在逐漸攪拌下,加到酸銅溶液中,加完靜置0.5ｈ(酸銅液不需加溫)后,加粉末活性炭1.5～2.0ｇ Ｌ,攪拌均勻,靜置0.5～1.0ｈ,過濾即可。作者將這種方法告訴了一個誤加鹽酸的單位,而另一個是用鄉鎮自來水配槽的單位,結果前者效果良好,后者由于沉淀過夜,再過濾,結果無作用。
(2)為了確保鍍液的穩定,謹防異金屬雜質帶入鍍液。作者建議銅上鍍鎳的產品,鍍鎳液必須定期用瓦楞形鐵板,0.05Ａ ｄｍ2左右的電流密度定期電解,否則就要加除銅劑,以保證小電流密度區的光亮。另外,零件落入鍍鎳槽或酸銅鍍槽中,要及時取出,防止造成雜質的積累。對于銅件和鋅合金工件跌落,建議用窗紗做成比槽底略寬些的平面紗簾,四角用塑料管(棒)扎緊,下班時將四根塑料棒一拎,即將跌落的銅及鋅合金零件取出,避免或減少鍍鎳液中銅、鋅雜質的積累,從而減少鍍液故障。(3)掛具絕緣不完整或鼓泡,使鍍鉻液清洗不干凈,造成鍍鉻液帶到氰化物鍍銅液或鍍鎳液中,污染了鍍液,造成故障。因此,要求掛具絕緣一定要完好,對自動線上一掛到底的掛具,采取退鉻后再上掛工件,避免鉻污染鍍液。
操作條件
溫度和電流密度
在實際操作中,要選擇最佳的溫度,這對電鍍的質量和穩定性是極為重要的。要根據各種工件篩選出最佳的溫度,從而嚴格控制,這是保證質量的重要措施。溫度與陰極電流密度,一般是成正比的。溫度高(在工藝范圍內),陰極電流密度可開大,鍍層細致,沉積速率快。
導電接觸
導電接觸一般是指掛具與極棒的接觸、陽極掛鉤與極棒的接觸、極棒與銅元寶的接觸、銅排與銅元寶的接觸等,各個導電接觸點均需保持銅的色澤,這樣就降低了電阻或減少了由于局部接觸不佳導致不導電,從而影響鍍件質量。作者建議對導電接觸部位要經常刷洗,保持清潔。
陰極移動與攪拌
陰極移動與攪拌目的是加快離子的對流擴散,增大陰極電流密度,同時使鍍層均勻性得以改善,氫氣易于析出。如陰極移動行程或頻率達不到要求,鍍大平面工件時易產生氣瘤或條紋。必須將陰極移動的行程控制在10ｃｍ左右,頻率為15次 ｍｉｎ。空氣攪拌除了起到上述作用外,對光亮酸銅液還可以減少一價銅的產生,但空氣攪拌必須與連續過濾相配合。其連續過濾每小時不小于5～10個循環,否則易于產生毛刺。
質量管理
電鍍企業要實行現代質量管理。要搞好質量管理,首先是要按照ＧＢ Ｔ19000-ＩＳＯ9000質量管理標準,建立質量管理體系。為此要建立電鍍質量標準,包括建立各工序之間的質量要求,如打砂、除油、酸蝕等工序質量標準,同時要建立相應的檢驗制度,如成品檢驗方法,是逐只檢驗,還是抽樣檢驗等。制訂標準,加強檢驗,使不合格鍍件不出廠,使工序間不合格鍍件不流入到下道工序,堵住了批量性次品發生,要把次品消滅在生產過程中,這樣才能保證質量,提高正品率。因此,作者建議要加強現代質量管理的基礎工作。
把好原材料質量關
企業在采購金屬和化工原料時,在注重價格的同時,更注重它們的質量。作者認為,價格、質量都要考慮。如果僅以價格考慮,那會造成鍍液不穩定、故障多,最后還是電鍍企業吃虧。如有些鋅錠質量不好,鉛雜質等超標,鍍層質量不穩定,故障頻繁。作者認為,采購原材料時既要考慮到價格因素,也要考慮到原材料質量的重要性。價格與質量不能偏廢,只有抓好原材料質量關,配有一套現代化質量管理體系,企業才有好的經濟效益。
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