1.滚镀铬的工艺特点
对于不宜挂镀铬的小零件宜采用滚镀铬工艺,滚镀铬要比滚镀其他金属困难,原因如下:
1)镀铬溶液的覆盖能力差。
2)滚镀时工件不可能与导电体牢固地接触。
3)由于电流是时断时续的,会导致结合力差、光亮度降低。
4)镀液升温快。
为了改善以上因素造成的困难,要使用专门的滚镀设备。
2.工艺规范
由于滚镀时电流呈时断时续状态,为了防止结合力不好,宜采用复合镀铬溶液。下述工艺为最常用的一种滚镀铬工艺:
铬酐 250~270g/L 电流密度 250~300A/桶
硫酸(ρ=1.84g/cm3) 0.5g/L 装载量 1~3kg
氟硅酸 3~5g/L 滚镀时间 30~40min
温度 25~35℃ 滚桶转速 1r/min
滚镀铬所用滚桶机一般采取卧式结构,是在卧式滚镀机的基础上稍加改造而成。滚桶机主要由镀槽、滚桶及传动系统构成,只是滚桶结构与通常滚桶有所不同。
(1)滚桶
1)滚桶的外形与结构。滚桶壁是由普通的方格钢丝卷成的,截面呈圆形(不能使用多角形)。滚桶的两头为绝缘材料,例如硬PVC塑料;中心轴采用实心钢棒,并用它作阳极导电杠;轴上装有不溶性的内阳极(阳极导电杠和阳极不随滚桶转动)。电流从阴极导电座经阴极导电铜轴、法兰盘及阴极导电装置传递给镀件,其结构如图2-55所示。
2)装料量及镀件在镀液中的浸没深度。装料量一般不超过5kg,镀件在镀液中的浸没深度一般控制在滚桶直径的30%~40%。
3)滚筒的转速。转速与镀件的尺寸有关,当镀件较大时,转速不超过1r/min,小工件一般为0.2r/min,过慢或过快都会影响镀层质量。
4)内阳极。采用不溶性内阳极材料,以铅锡银三元合金为最佳,其比例为银0.5%~1%,锡2%,余量为铅。也可使用锡质量分数为30%的铅锡合金,而纯铅最差,阳极表面越光滑,其使用寿命越长。内阳极的外形对镀层质量很关键,效果最佳的形状是多片的条形或扇形。
内阳极与阴极(滚桶外壁)之间的距离保持在60~90mm,镀件堆放的厚度一般为15~20mm,即镀件与阳极之间的距离为40~50mm。
5)网孔尺寸及滚桶材料。滚桶制作材料为ϕ1.5~ϕ6.0mm的钢丝网,丝网孔径为4~14mm。钢丝网上不允许有镀层,新做的滚桶要先镀上一层铬后再使用。在使用一段时间后,滚桶应在盐酸中浸泡,退除铬层后再继续使用,或更换新网。(www.zuozong.com)
在停镀时,应将滚桶用水洗净后放在干燥通风处,不能放在镀槽内或潮湿处。
(2)镀槽 槽体外要有传动装置的支架,并在槽口处焊接支承架以稳定滚桶装置,镀槽宜使用钢槽内衬软PVC塑料的结构。滚镀铬设备有自制和市售两种。
3.工艺维护
在电镀生产中,要注意以下几点:
1)加入氟硅酸的目的是防止断电时铬层钝化,以保证镀层的结合力,要经常分析化验镀液成分,及时补加。
2)硫酸含量不宜太高,以免镀件表面发黄或无铬层。
3)要带电入槽,开始时用大电流冲击1~2min(空载电压先调至10~14V)。
4)如果镀件总面积较大时,可在滚桶外另加辅助阳极。
5)滚桶转速不得大于1.5r/min,否则镀不上铬。
6)工件装桶前,必须将滚桶内的铬层退净,以防镀件表面发花。
7)如果加入稀土阳离子进行镀铬,铬酐浓度可降至200g/L以下。
8)电镀过程中注意降温。常温时要注意镀液温度上下一致。
9)要每周处理1~2次三价铬(大阳极小阴极)。
4.常见故障及排除方法
滚镀法镀铬工艺中常见缺陷、产生原因及排除方法见表2-93。
图2-55 滚镀机示意图
1—装料门阀 2、5—滚筒外壁 3—中心轴(阳极) 4—不溶性阳极 6—镀槽 7—传动器 8—减速机
表2-93 滚镀法镀铬工艺中常见缺陷、产生原因及排除方法见
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