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0 概述
電鍍過程中出現(xiàn)故障的因素較多且復(fù)雜,如電源設(shè)備的缺相短路或部件損壞,原輔材料質(zhì)量差異等,有時難以查出,這是不可避免的客觀因素。而忽視工藝規(guī)范與操作規(guī)程,這是可以避免的人為因素。在生產(chǎn)中,許多故障的產(chǎn)生,總是后者多于前者。
1 故障實例
1.1 鍍層光亮度差
(1)鋅鐵合金鍍層出現(xiàn)光亮度差是常見的。導(dǎo)致因素也較少,主要是光亮劑消耗減少所致。適量補加即可提高光亮度,如效果不佳,可繼續(xù)加。光亮劑一旦加入過量,還會引起其它故障。注意少加、勤加,故障便可消除。
(2)主鹽或?qū)щ婝}的濃度也會影響鍍層光亮度。最好先分析鍍液主要成分,再進(jìn)行調(diào)整。
(3)鍍層光亮度差還說明陰極電流密度低,適當(dāng)提高電流密度,故障便可消除。
(4)鍍液雜質(zhì)多,溶液電阻增大,也影響鍍層光亮度。光亮劑中含有隱蔽銅、鉛雜質(zhì)的有效成分,出現(xiàn)雜質(zhì)多光亮度降低的情況很少。一旦出現(xiàn),溶液渾濁,伴有鍍層粗糙,凈化溶液即可。
1.2 鍍層發(fā)花
電鍍時工件出現(xiàn)發(fā)花是常見的故障。導(dǎo)致花斑因素較多,需要區(qū)別對待。
(1)基體缺陷,有腐蝕斑痕,這些部位形成的鍍層就會發(fā)花,嚴(yán)重時形不成鍍層,此故障非電鍍所能解決的。
(2)工件上的油污或銹跡未去凈,這些部位的鍍層就會發(fā)花或脫皮,或形不成鍍層,只要加強(qiáng)除油去銹,便能避免。
(3)工件酸浸蝕后清洗不凈便入鍍槽,殘留酸滯留在工件處就會發(fā)花。加強(qiáng)清洗便能消除。
(4)工件鍍后清洗不凈就鈍化處理,鍍液殘留處的鈍化膜就易發(fā)花,加強(qiáng)清洗可去除。
(5)添加劑未稀釋,進(jìn)入鍍液來不及溶解擴(kuò)散便呈乳色,致使鍍層發(fā)花。添加劑要稀釋,在攪拌下加入槽內(nèi)便能避免。
(6)工件掛得過密,相互遮蓋處鍍層無光亮度,呈陰陽面的發(fā)花狀。減少工件便能避免故障。
(7)陽極與陽極間距超過300mm,電力線分布不到兩個陽極間空隙處,出現(xiàn)陰陽面的霧白花狀。保持陽極間距300mm,便無此現(xiàn)象產(chǎn)生。
(8)陽極銅掛鉤與極杠接觸不好,工件局部導(dǎo)電不良處易發(fā)花。移動陽極,使其導(dǎo)電,故障消除。
(9)陽極長度不夠,工件超過陽極長度,超過之處電力線達(dá)不到,也易出現(xiàn)霧狀花斑。
1.3 鍍層發(fā)霧、發(fā)灰或發(fā)黑
該故障主要發(fā)生在低電流密度區(qū),導(dǎo)致的因素較多,發(fā)生頻率較高。
(1)主鹽濃度過高或過低都容易出現(xiàn)。過高,沉積速率快,鍍層光亮度好,高電流密度區(qū)不燒焦,但低電流密度區(qū)鍍層發(fā)霧、發(fā)灰或發(fā)黑;過低,沉積速率、光亮度降低?？煞治鲥円哼M(jìn)行調(diào)整,也可作赫爾槽試驗。切忌盲目添加主鹽,稍有不慎,故障難除。
(2)導(dǎo)電鹽濃度低,低電流密度區(qū)鍍層除了發(fā)霧、發(fā)灰、發(fā)黑外,電壓偏高,電流開不大;電流稍大,高電流密度區(qū)鍍層燒焦,且光亮度較低?？煞治稣{(diào)整或赫爾槽試驗均可排除。
(3)開缸劑濃度低,分散能力與深鍍能力降低,低電流密度區(qū)鍍層就會發(fā)霧、發(fā)灰、發(fā)黑。判斷準(zhǔn)確,適當(dāng)補加便可消除,切忌多加。
(4)鍍液中異金屬與有機(jī)雜質(zhì)多。如果是銅、鉛等雜質(zhì),添加劑對它有隱蔽功能,不需處理。一般都是添加劑分解產(chǎn)物過多所致。這時溶液有些發(fā)渾,需加入活性炭,過濾去除。
1.4 鍍層粗糙
(1)溶液中固體微粒雜質(zhì)較多,主要來自陽極溶解產(chǎn)生的不溶性物質(zhì)。添加劑的有機(jī)分解物,以活性炭處理及過濾效果最好。
(2)鍍液中Fe3+增多,Fe3+是從主鹽Fe2+氧化生成的。在氧化反應(yīng)中,溶液中H+因消耗而減少,pH值升高,Fe3+從膠體態(tài)生成不溶性氫氧化物的固體微粒,吸附于鍍層則出現(xiàn)粗糙。Fe3+多,溶液渾濁,呈微棕黃色,嚴(yán)重時則呈磚紅色。這時加入0.5～1.0g L的還原劑,將Fe3+還原為Fe2+,溶液恢復(fù)清澈,故障消除。
(3)添加劑(載體光亮劑)含量過低。將開缸劑按新配槽的1 2計量補加。
(4)陽極銅杠與陰極銅杠相對距離太近,致使鋅板(陽極)與掛具(陰極)之間的距離小于150mm。改變掛具設(shè)計,使之適應(yīng)。
(5)主鹽氯化鋅含量過高,可適量稀釋溶液,相應(yīng)補加導(dǎo)電鹽與光亮劑。
1.5 鍍層起泡脫皮
(1)問題出在鍍前處理,只要加強(qiáng)除油、酸洗,入鍍槽前注意檢查一下工件,便可去除。
(2)過量加入光亮劑;工件鍍鋅鈍化后干燥溫度過高,鍍層出現(xiàn)粉末狀脫落。
1.6 鍍層燒焦
(1)導(dǎo)電鹽含量低,沉積速率低,光亮度差;電流稍大時,高電流密度區(qū)鍍層燒焦。可適當(dāng)加入導(dǎo)電鹽,故障消除。
(2)陰極電流密度失控。由于硅整流電源不能恒壓恒流所致,大多出現(xiàn)在交流電源的突發(fā)上。這是不可避免的一時現(xiàn)象,很快就會恢復(fù)正常電流。另一種情況是操作不當(dāng),開大電流所致,只要適當(dāng)降低電流便可消除。
(3)工件帶電出槽,碰上鋅板之處燒焦發(fā)黑,部位不定。只要關(guān)閉電源,工件再出槽,便無此故障發(fā)生。
1.7 溶液渾濁或微棕色或磚紅色
鋅鐵合金鍍液有時渾濁或呈微棕色,嚴(yán)重時呈磚紅色是不可避免的,這是溶液中Fe2+氧化成Fe3+,最終導(dǎo)致鍍層粗糙。
當(dāng)鍍液渾濁時,一種可能是導(dǎo)電鹽濃度高,適量補加水后,攪拌均勻,渾濁的溶液立即恢復(fù)清澈;另一種是加入水后,仍然渾濁。這是Fe2+氧化成Fe3+過程中的膠體狀態(tài),而使溶液渾濁,進(jìn)而呈微棕紅色。將0.5g L還原劑用水溶解后加入溶液,Fe3+還原為Fe2+后,溶液恢復(fù)清澈。
1.8 鍍層針孔、條紋
鍍層出現(xiàn)針孔與條紋,時而同時出現(xiàn),時而又單獨出現(xiàn),導(dǎo)致因素主要是添加劑。
添加劑所致,有兩種情況:一是鍍層特別光亮;二是鍍層亮度很差。前者是光亮劑過多,后者是載體光亮劑過少。前者在溶液中光亮劑過多,加水稀釋不見效時,鍍鋅工藝常用雙氧水去除,不僅將光亮劑氧化分解,連溶液中的鐵雜質(zhì)一并氧化過濾去除。鋅鐵合金工藝卻忌用雙氧水或高錳酸鉀等強(qiáng)氧化劑處理,只能用大劑量(5～7g L)粉狀活性炭處理,這既耽誤生產(chǎn),又加大成本。因此,光亮劑需勤加、少加,就可避免此故障。后者載體光亮劑過少,少量逐步補加至故障去除,切不可加得過量。本工藝中載體光亮劑融入開缸劑中,只要補加,便可消除。
由于針孔細(xì)小,不易看見,稍有疏忽便難發(fā)現(xiàn)。條紋狀似氣流,主要是電流較大,開缸劑過低,析氫量較大時出現(xiàn)條紋氣流。在高電流密度區(qū)部位較多,其它部位有時也有,適當(dāng)降低電流密度便可消除。
針孔與條紋還出現(xiàn)在pH值過高時。氯化物鋅鐵合金鍍液呈弱酸,由于Fe2+易氧化成Fe3+,在氧化過程中,pH值上升,溶液酸度降低。當(dāng)pH值上升至5以上時生成氫氧化物,形成針孔或條紋。
1.9 鍍層發(fā)黃,嚴(yán)重時發(fā)黑
鋅鐵合金鍍層高電流密度區(qū)發(fā)黃、發(fā)黑,問題主要在后處理的出光液。出光液硝酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是0.1%～0.3%,是鍍鋅出光的1 10,微量硝酸起不了出光作用,僅對鍍層表面的一層極薄有機(jī)膜清冼去除,保持鍍層與鈍化膜的良好結(jié)合力。因鍍層中含有鐵,硝酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過0.6%時就易發(fā)黃;達(dá)到2%時鍍層發(fā)黑。如果發(fā)黃,將出光時間縮短到1～2s即可,發(fā)黃色澤較深時,可更換出光液。
1.10 彩鈍化膜色澤異常
鋅鐵合金鍍層彩鈍化的正常色澤是均勻的鮮艷彩色。如色澤異常,即高電流密度區(qū)鍍層的鈍化膜色澤比其它部位偏深形成反差,色澤越深,反差越大。即從偏綠到深綠、墨綠,甚至發(fā)黑。這是高電流密度區(qū)鍍層含鐵量高所致。因此,鍍件出槽前3～5min,電流密度降至1A dm2左右,色差故障消除。
2 結(jié)語
綜上所述,縱觀故障因素大多來自生產(chǎn)過程中偏離了工藝規(guī)范與操作規(guī)程所致。因此,不僅要增強(qiáng)工藝規(guī)范意識,而且要嚴(yán)格執(zhí)行工藝操作規(guī)程,許多電鍍故障就可“防患于未然”。
