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電鍍基礎(chǔ)知識(shí):影響鍍層燒焦的因素
任何電鍍工藝條件中都規(guī)定有相應(yīng)工藝允許的陰極電流密度(一般指平均電流密度)的范圍。即使鍍液成分、液溫、pH、攪拌等條件均正常時(shí),所施加的陰極電流密度過(guò)大,超過(guò)工藝允許的上限時(shí),鍍層也易燒焦。電鍍直流電源應(yīng)均可從0 V 起連續(xù)調(diào)壓,正是為了適應(yīng)將電流密度調(diào)整到較佳值的需要。對(duì)于定型產(chǎn)品或尺寸鍍鉻件,可根據(jù)槽中工件的表面積來(lái)確定所采用的總電流。對(duì)于非定型產(chǎn)品,則只能靈活掌握。根據(jù)相應(yīng)工藝,對(duì)電流進(jìn)行靈活調(diào)整,是電鍍熟練操作人員應(yīng)具有的基本素質(zhì)之一。電流過(guò)小時(shí),生產(chǎn)效率低,低電流密度區(qū)鍍層光亮性、整平性下降,深鍍能力差;若電流過(guò)大,則工件易燒焦。在大生產(chǎn)中,常見(jiàn)幾種不良操作方式:
(1) 隨意開(kāi)電,掌握不了較佳值,其中也包括實(shí)際經(jīng)驗(yàn)不足。如氯化甲鍍鋅時(shí),工件上不冒氫氣泡,說(shuō)明電流肯定??;大冒氫氣泡處,則必然產(chǎn)生燒焦;較佳情況是工件尖角凸起處略冒氫氣泡。不銹鋼或鎳上閃鍍鎳時(shí),必須大冒氣泡,否則活化作用不良。酸性亮銅不允許冒氫氣泡,否則冒泡處必然燒焦。
(2) 手工操作時(shí)整槽工件取出部分后不及時(shí)減電,余下部分電流密度過(guò)大,特別是空缺邊上的一掛上電流密度較大,很易燒焦。
(3) 取完工件后也不降低整流器輸出電壓,再放入的少量幾掛電流過(guò)大,入槽即燒焦。電鍍鎳等易鈍化金屬時(shí),因雙性電極現(xiàn)象過(guò)強(qiáng),局部還易起皮。正常操作是依槽中工件多少,及時(shí)增減電流。
配合物電鍍
一方面,與簡(jiǎn)單鹽電鍍一樣,陰極界面液層中H 放電后pH 升高更快;另一方面,多數(shù)堿性條件下的配合物電鍍,隨著鍍液pH 上升,在相同配合比時(shí)形成的配離子更加穩(wěn)定,主鹽金屬離子放電更為困難,H 的放電則相對(duì)更易。正是由于這兩方面原因,鍍層更易燒焦。這也許是多數(shù)配合物電鍍的允許陰極電流密度上限都較小的主要原因。
單從燒焦而言,特別是對(duì)于簡(jiǎn)單鹽電鍍,pH 低些為好;但鍍液pH 對(duì)鍍液性能的影響是多方面的,應(yīng)綜合考慮各方面因素后確定較佳pH。比如pH 低時(shí),光亮劑的吸附性能下降,需用量與消耗量都大增,造成有機(jī)雜質(zhì)增加過(guò)快。因鎳價(jià)上漲,有的鍍鎳液中主鹽濃度控制得很低,這容易使鍍層燒焦,為防止燒焦又要將pH 調(diào)得很低;但主鹽濃度低了又會(huì)出現(xiàn)光亮整平性下降等其他問(wèn)題。故pH 過(guò)低并非好事。電鍍技術(shù)的復(fù)雜性之一就在于不能簡(jiǎn)單地根據(jù)某一種需求而隨意改變配方與工藝條件,而應(yīng)綜合權(quán)衡得失。
鍍液中pH 緩沖劑過(guò)少
鍍液中的pH 緩沖劑不僅對(duì)鍍液本身pH 有緩沖作用,更重要的是對(duì)陰極界面液層pH 的緩沖作用。當(dāng)其含量低時(shí),高陰極電流密度區(qū)因其本底濃度低,同樣因鍍液中濃度低,緩沖劑向陰極界面液層擴(kuò)散的速度下降,其對(duì)陰極界面液層中pH 的緩沖作用差,H 稍一放電,界面液層中pH 上升更快,鍍層更易燒焦。鍍鎳、氯化甲鍍鋅液中的緩沖劑──硼酸,還具有細(xì)化鍍層結(jié)晶、提高鍍層光亮性等作用,所以非但不能缺,而且應(yīng)根據(jù)不同液溫條件,盡量多加至不結(jié)晶析出為宜。不少人很不注重氯化甲鍍鋅液中硼酸的及時(shí)補(bǔ)加,所以電鍍質(zhì)量上不了檔次。
在使用不銹鋼制品的過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)生銹、易氧化或光澤不好的現(xiàn)象,為什么會(huì)出現(xiàn)這些問(wèn)題呢?據(jù)專業(yè)人士介紹,可能是電鍍工藝沒(méi)做到位引起的。
電鍍是一個(gè)多項(xiàng)工藝匯總的技術(shù),每一環(huán)節(jié)都馬虎不得。電鍍的結(jié)合牢度,是電鍍質(zhì)量的重要指標(biāo)。除此之外還與配比、液溫、時(shí)間、后處理都有關(guān)系。
不銹鋼表面易生成一層薄而透明且附著牢固的純化膜,此膜去除后又能在新鮮表面迅速生成,高溫氧化著色,能有效解決這一問(wèn)題。
高溫氧化著色法是將不銹鋼在浸泡在特定的熱熔液中,浸入的不銹鋼保持在一定的工藝參數(shù),使不銹鋼形成一定厚度氧化膜,而呈現(xiàn)出各種不同色澤??梢杂行Ц纳撇讳P鋼焊接性能,提高導(dǎo)電性,防止接觸腐蝕。
用來(lái)給不銹鋼電鍍用的酸水池體積比較大,用普通的設(shè)備加熱時(shí)間比較長(zhǎng),其次還要防止設(shè)備被酸水腐蝕。
用蒸汽發(fā)生器可以解決這兩個(gè)問(wèn)題,蒸汽熱效高、穿透力強(qiáng),幾個(gè)小時(shí)就能達(dá)到所需溫度,并且蒸汽熱能通過(guò)管道傳送到酸水池,不需要與設(shè)備直接接觸,這就避免了蒸汽設(shè)備被腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)。