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如何提高滚镀的电流密度?

  • 分类:基础技术
  • 发布时间:2021-01-19
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【概要描述】滚镀给电流的原则是,在不超过上限的前提下尽量使用大一些的电流密度。因为大的电流一可以获得结晶细致的镀层,二可以加快镀速,三可以提高复杂零件低电流区镀覆性能。但是,难以使用大的电流密度,是滚镀电流密度的难点之一。那么,到底是谁在影响滚镀电流密度的提高呢?

如何提高滚镀的电流密度?

【概要描述】滚镀给电流的原则是,在不超过上限的前提下尽量使用大一些的电流密度。因为大的电流一可以获得结晶细致的镀层,二可以加快镀速,三可以提高复杂零件低电流区镀覆性能。但是,难以使用大的电流密度,是滚镀电流密度的难点之一。那么,到底是谁在影响滚镀电流密度的提高呢?

  • 分类:基础技术
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如何提高滚镀的电流密度?

储荣邦/摘

0  前言

滚镀给电流的原则是,在不超过上限的前提下尽量使用大一些的电流密度。因为大的电流一可以获得结晶细致的镀层,二可以加快镀速,三可以提高复杂零件低电流区镀覆性能。但是,难以使用大的电流密度,是滚镀电流密度的难点之一。那么,到底是谁在影响滚镀电流密度的提高呢?

1  镀液

1.1 主盐浓度

镀液主盐浓度高,阴极电流效率高,这无疑利于在使用大的电流密度时,阴极电流效率不易下降,即利于使用大的电流密度上限。但滚镀溶液主盐浓度高,会降低溶液分散能力,这无疑使滚镀分散能力差的缺陷雪上加霜。所以,提高或降低滚镀溶液主盐浓度,不能一概而论,而应根据生产中的具体情况灵活掌握。比如,当电镀加工量较大、零件并不复杂,且对镀层均匀性无特殊要求时,可以使用高一些的主盐浓度;而当镀层均匀性要求较高时,主盐浓度不宜提高。

另外,提高滚镀溶液主盐浓度的目的,是在提高电流密度的同时,电流效率不致下降,即提高电流密度上限,如此才能提高滚镀的镀速。比如,A×B=C,当A提高后B也提高(或B不下降),则C才会提高。如果单纯提高主盐浓度(幅度不大),而不提高电流密度(相当于A),此时电流效率(相当于B)提高有限,则对提高镀速(相当于C)的贡献有限。

1.2 添加剂

使用优质滚镀添加剂,利于提高镀液的主盐浓度,因为优质添加剂可弥补因主盐浓度提高造成的分散能力下降,则利于使用大的电流密度。另外,优质滚镀添加剂多含有可防止零件高电流区镀层“烧焦”的成分,因而利于使用大的电流密度。

2  设备

这里的设备主要指滚筒。以滚镀生产中常用的卧式滚筒为例,当零件运行至紧贴滚筒内壁表层零件的位置时,零件上孔眼处的瞬时电流密度较大,则镀层易烧焦产生“滚筒眼子印”,因而制约设定的平均电流密度上限难以提高。

改进滚筒开孔,可使孔眼处的瞬时电流密度减小,即瞬时电流密度上限提高,则设定的平均电流密度上限提高。改进滚筒开孔主要从提高滚筒开孔率、减薄滚筒板厚度(此两个因素体现为滚筒透水性好)和提高零件上某点运行的工作比γ%三方面入手。一般常见的滚筒中,在滚筒透水性好和γ%值大方面,方孔滚筒优于圆孔滚筒,而网孔滚筒又优于方孔滚筒。

另外,开口卧式滚筒、倾斜式滚筒、振动电镀的振筛等,都打破了卧式滚筒的封闭结构,使(此时起次要作用的)孔眼处因主金属离子聚集而产生的瞬时电流密度大大减小,则给定的平均电流密度上限提高。

3  操作(条件)

3.1 滚筒转速

提高滚筒转速,无疑利于使用大的电流密度,因为滚筒转速快,零件运行至孔眼部位时逗留的时间短,则承受大的瞬时电流密度的时间短,镀层烧焦产生“滚筒眼子印”的概率小。比如炒菜,翻炒速度快一点,菜接触高温锅底的瞬时时间短,这利于在使用大火时减少糊菜的概率。

但滚筒转速的提高是受到限制的,滚筒转速与镀层金属硬度、镀种的工艺特点、滚筒大小或尺寸以及镀件的表面性质等均有关系。选择合适滚筒转速的原则是,在不产生其他影响的前提下,尽量使用高一些的滚筒转速,这不仅利于使用大的电流密度,也利于零件混合周期的缩短,则利于镀层厚度波动性的改善。

3.2 镀液温度

镀液温度低,主金属离子活性差,则使用很小的的电流密度便可能因液相传质速度跟不上而使孔眼处产生浓差极化,从而使该部位镀层烧焦产生“滚筒眼子印”。比如,某氯化钾滚镀锌,溶液在正常温度时可使用电流120A/筒或以上,而在5~6℃时仅使用40A不到即产生“滚筒眼子印”。

鉴于此,目前很多常温滚镀(比如酸性滚镀锌)也配置加温自动控温装置,虽然可能必要性不大(指自动控温部分),但说明大家对镀液温度影响的重视。

3.3 镀液pH值

对于弱酸性镀种,镀液pH值高,易引起孔眼处溶液“碱化”而烧焦产生“滚筒眼子印”,所以应注意控制pH值不宜太高。措施:一应注意缓冲剂不致缺乏,二有条件的话可配置pH值自控仪。

4  结束语

总之,应综合考虑影响滚镀电流密度提高的因素,在不产生其他影响的前提下,尽量使用大的电流密度,以加快镀速,提高劳动生产效率。

 

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