本文以專業(yè)生產(chǎn)摩托車減震器的廠家為例,針對所采用的電鍍工藝:二鎳到三鎳的電鍍工藝到更新做了概述,從添加劑的選擇、舊工藝改造試驗、改造過程以及初期生產(chǎn)遇到的問題進行了詳細的闡述。
該廠是專業(yè)生產(chǎn)摩托車減震器的廠家,所采用的電鍍工藝是:半亮鎳一亮鎳-Cr。鍍層厚度為25μm,防護等級為8級由于客戶對我廠的產(chǎn)品不斷提出新的要求,需要將原工藝更新為:半亮鎳-高硫鎳-亮鎳-Cr三鎳工藝。三鎳工藝是在雙層鎳的基礎上又補充了高硫鎳、鎳封閉及高應力鎳等新工藝,它以其獨特的防護裝飾性能在交通運輔行業(yè)得到了廣泛應用,本人對我廠舊的雙鎳工藝進行了比較成功的改造,現(xiàn)就一些技術及管理經(jīng)驗介紹一下。
1.添加劑的選擇
對舊工藝的改造首先是選擇合適的添加劑,市場所售添加劑已經(jīng)歷4代,第一代鍍鎳添加劑是金屬鹽類.第二代光亮劑是炔醇類,如1,4-丁炔二醇作發(fā)光劑,糖精作初級光亮劑,我廠在沒有改造以前就是使用的該光亮劑,半亮鎳用1,4-丁炔二醇和冰醋酸作光亮劑,亮鎳用1,4丁炔二醇和糖精。這類光亮劑使用量大,分解雜物多,出光速度慢,鍍層脆性大。第三代光亮劑國內有許多廠家生產(chǎn),它是丁炔二醇與環(huán)氧乙烷(環(huán)氧丙烷、環(huán)氧氯丙烷)的醚化產(chǎn)物,如791、816、912等。這類光亮劑出光速度快,整平力高,但在使用時用量大,鍍層脆性大,副產(chǎn)物多,大處理周期短,一定程度上影響生產(chǎn)的進度。第四代光亮劑是一種綜合性能優(yōu)良的光亮劑.溶液一般為無色透明。多家外資公司已大規(guī)模生產(chǎn),但價格太高,許多廠家難承受。我們對國內外多家鍍鎳添加進行了對比試驗,包括使用赫爾槽比較出光速度、分散能力、亮度、模擬三鎳工藝作小槽試驗,比較它們的耐蝕性,同條件下作CASS試驗,檢驗其鍍層的脆性,最后進行綜合分析最終我們選定杭州某公司的三鎳配套添加劑,設計小型三鎳工藝,試鍍三件產(chǎn)品,鍍層厚度控制在用戶要求的15μm,井在運行的舊工藝中任取三件同類產(chǎn)品,鍍層厚度也控制15μm,也作CASS試驗。以24h為1個周期,連續(xù)噴霧8h,保溫16h,取樣比較。結果雙層鎳抗腐蝕等級為6,7,6,新三鎳工藝抗腐蝕等級為8,9,9。重復4次試驗,新三鎳工藝產(chǎn)品防腐蝕等級均穩(wěn)定在用戶要求的8級以上,亮度,整平能力、鍍層的柔軟性等都明顯優(yōu)于舊的雙層鎳工藝。
2.舊工藝改造試驗
對舊工藝的改造包括設備的調整,一般在半亮鎳槽與亮鎳槽中間增加高硫鎳槽即可,但高硫鎳與亮鎳槽,半亮鎳槽間各需保留2~3十備用槽位.作為回收漂詵之用,并可防止交叉污染而使鍍層防腐蝕性能降低。由于不同廠家的光亮劑組分一般不同,殘余光亮劑的處理方式也有差異。我廠對舊光亮劑的處理.采用取氧水2ml/L,活性炭3g/L,按照常規(guī)的大處理過程進行,而后運用電解法3A/dm2在55C下電解處理一天一夜,若處理效果不好,可增加電解處理48--72h.然后用活性炭吸咐.過濾即可。攝后化驗主鹽各成分如下:半亮鎳槽硫酸鎳250g/L,氯化鎳37g/L,硼酸40g/L;亮鎳槽硫酸鎳300g/L,氯化鎳35g/L,硼酸45g/L各組分均在理想范圍,高硫鎳屬新配槽液,經(jīng)過雙氧水2ml/L、活性炭3g/L處理即可投入生產(chǎn).而后取處理后的半亮鎳液250ml做赫爾槽試驗。
(1)不加任何添加劑一次試鍍,4A/din,58C,時間為5min。鍍后試片約3/4處于半光亮狀態(tài)(低電流區(qū)),高電流區(qū)有少量結晶粗糙,說明舊的添加劑仍有殘余。
(2)再分九次補加所選定公司的半亮鎳添加劑,每次做試片試驗.使用量到說明書的2/3時再做赫爾槽試片,Dk=4A/dm2,溫度56C,時間為5min,重復3次,結果試片l/3半光亮(低電流區(qū)),說明大處理能滿足要求,因此半亮鎳液的添加劑暫定為使用說明的2/3量補加。
(3)再取處理后的亮鎳鍍液250m1.不加光亮劑,作赫爾槽試驗.Dk=4A/dm2,溫度55C,t=5min,結果試片低電流區(qū)1/2半亮,說明舊光亮劑仍有殘余。
(4)取所選定公司的亮鎳光亮劑.按使用說明的2/3補加,取Dk=4A/dm2,溫度55C,t=5min,試片施鍍重復3次以上,觀察結果全片光亮,效果極好,因此決定在大槽內分兩次補加各添加劑,一次加1/3,二次補加到2/3,最后再結合小槽試驗,對大槽作適當?shù)恼{整。
3.改造過程
第一次按使用說明補充1/3添加劑,次品30件,半亮鎳鍍30min,溫度56C,Dk=3A/dm2,取出觀察亮度不理想,陰陽面嚴重,閃鍍高硫鎳后,再以15min,Dk=3A/dm2,溫度55C鍍亮鍍,局部亮度好.仍有嚴重陰陽面;再次將添加劑各組分補加入大槽至2/3量.效果仍不太理想;取大槽試液做小槽試驗,逐步調整各添加劑組分,按比例向大槽中添加,最后達到理想的亮度效果,CASS試驗結果滿足用戶要求.開始小批量生產(chǎn)。
4.初期生產(chǎn)的維護
如果所選光亮劑和舊的光亮劑的協(xié)同效應良好.生產(chǎn)維護就比較容易。但生產(chǎn)初期光亮劑使用不太穩(wěn)定,最好每4小時在大槽中取樣做小槽試片試驗.確定大槽添加劑各組分補加量,確保生產(chǎn)正常,生產(chǎn)運行1個月后再大處理一次.處理掉舊添加劑的殘余部分及分解雜質,生產(chǎn)就歸于正常。同時嚴格保護半亮鎳槽是極為重要的,嚴禁高硫鎳、亮鎳液混入半亮鎳液形成交叉污染.所用鈦籃、陽極袋、過濾機、備用槽最好專用,各槽缸角不得加入亮鎳槽;三鎳槽間不必進行漂洗半亮鎳直接入高硫鎳.高硫鎳直接入亮鎳.但不得逆向運行;高硫鎳液少量帶入亮鎳液.亮鎳液也有部分帶出.隨著生產(chǎn)進行.亮鎳鍍層中含硫量也會穩(wěn)定下來,不會影響鍍層的各項技術性能。
5.正式生產(chǎn)的維護
隨著生產(chǎn)的進行,添加劑的添加周期、使用量都穩(wěn)定下來,一般4~6小時補加一次,大處理周期2~3個月次,每2周過濾一次,一天對主鹽成分分析一次,確保主鹽成分穩(wěn)定在理想范圍。經(jīng)過上述系列調整,我廠的產(chǎn)品質量顯著提高.鍍層的亮度、防護性能等各項性能均穩(wěn)定在用戶的要求范圍之內。