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電鍍基礎知識: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,所施加的陰極電流密度過大,超過工藝允許的上限時,鍍層也易燒焦。電鍍直流電源應均可從0 V 起連續(xù)調(diào)壓,正是為了適應將電流密度調(diào)整到較佳值的需要。對于定型產(chǎn)品或尺寸鍍鉻件,可根據(jù)槽中工件的表面積來確定所采用的總電流。對于非定型產(chǎn)品,則只能靈活掌握。根據(jù)相應工藝,對電流進行靈活調(diào)整,是電鍍熟練操作人員應具有的基本素質(zhì)之一。電流過小時,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;若電流過大,則工件易燒焦。在大生產(chǎn)中,常見幾種不良操作方式:
(1) 隨意開電,掌握不了較佳值,其中也包括實際經(jīng)驗不足。如氯化甲鍍鋅時,工件上不冒氫氣泡,說明電流肯定??;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,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) 手工操作時整槽工件取出部分后不及時減電,余下部分電流密度過大,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大,入槽即燒焦。電鍍鎳等易鈍化金屬時,因雙性電極現(xiàn)象過強,局部還易起皮。正常操作是依槽中工件多少,及時增減電流。
配合物電鍍
一方面,與簡單鹽電鍍一樣,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,特別是對于簡單鹽電鍍,pH 低些為好;但鍍液pH 對鍍液性能的影響是多方面的,應綜合考慮各方面因素后確定較佳pH。比如pH 低時,光亮劑的吸附性能下降,需用量與消耗量都大增,造成有機雜質(zhì)增加過快。因鎳價上漲,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出現(xiàn)光亮整平性下降等其他問題。故pH 過低并非好事。電鍍技術的復雜性之一就在于不能簡單地根據(jù)某一種需求而隨意改變配方與工藝條件,而應綜合權衡得失。
鍍液中pH 緩沖劑過少
鍍液中的pH 緩沖劑不僅對鍍液本身pH 有緩沖作用,更重要的是對陰極界面液層pH 的緩沖作用。當其含量低時,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散的速度下降,其對陰極界面液層中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,還具有細化鍍層結晶、提高鍍層光亮性等作用,所以非但不能缺,而且應根據(jù)不同液溫條件,盡量多加至不結晶析出為宜。不少人很不注重氯化甲鍍鋅液中硼酸的及時補加,所以電鍍質(zhì)量上不了檔次。
在使用不銹鋼制品的過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)生銹、易氧化或光澤不好的現(xiàn)象,為什么會出現(xiàn)這些問題呢?據(jù)專業(yè)人士介紹,可能是電鍍工藝沒做到位引起的。
電鍍是一個多項工藝匯總的技術,每一環(huán)節(jié)都馬虎不得。電鍍的結合牢度,是電鍍質(zhì)量的重要指標。除此之外還與配比、液溫、時間、后處理都有關系。
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,提高導電性,防止接觸腐蝕。
用來給不銹鋼電鍍用的酸水池體積比較大,用普通的設備加熱時間比較長,其次還要防止設備被酸水腐蝕。
用蒸汽發(fā)生器可以解決這兩個問題,蒸汽熱效高、穿透力強,幾個小時就能達到所需溫度,并且蒸汽熱能通過管道傳送到酸水池,不需要與設備直接接觸,這就避免了蒸汽設備被腐蝕的風險。