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提高板类带孔件镀铬表面质量方法

2019/03/28 阅读:

摘要:传统镀铬工艺自身特点限制,针对大型工件的电镀或是形状复杂的零件电镀时,镀层会容易出现缺陷,成品率受到较大影响。本次笔者就所在单位承接的板类件镀铬工艺,结合镀硬铬的特点,从提高成品率和工作效率上出发,探究提高板类带孔件的镀铬表面质量有效的方法,改进上主要从工装和工艺参数上进行阐述,以供同行参考。

关键词:板类带孔件;表面质量;工艺参数;表面处理

0引言

当前电子通讯行业发展迅速,诸多企业均承接板类件镀铬工作。而镀硬铬工艺本身存在一定的缺点(尖端效应和电流效率低等),其影响因素也较多,尤其在电镀面积较大或是形状较为复杂的零件上进行电镀,产品会有较多的缺陷出现,成品率较低。这对企业而言生产效率低、产品质量没有较好的保障,极大限制了产品的批量生产。其中电镀表面质量若能得到有效的保障,对提高生产效率和成品产率有很大帮助。

1板类带孔件镀铬当前现状分析

产品因选择了多项新技术和新材料,技术含量要求也随之升高,这对加工工艺和加工手段有了新的技术要求。板类带孔件进行镀铬时,最主要的难点是零件进行镀层后,表面质量和镀层厚度均表现出不同程度的问题,且问题较为严峻。具体而言,零件的镀层分布不够均匀,在大板中心几乎没有镀层出现;零件孔口也表现出“熊猫眼”等严峻的质量问题;孔口处也发现有电镀影响区。因此,零件的镀铬质量水平也一直处于较低水平,成品率会受到影响,大约只有80%,对生产发展造成严重影响,也不能确保零件更好批量生产。如果延长零件生产周期会大大减少利润,对工厂造成严重损失。从工艺上解决镀铬表面质量问题已经迫在眉睫。

2板类带孔件镀铬表面质量存在的问题

镀铬层表面质量存在问题,影响因素较多,归结可能有以下五个方面:①镀铬层不完整,这主要是因为正常镀铬工艺中,零件的凹陷处分散能力相对更差,或装卡方式不得当会造成镀铬层不够完成,或是镀铬液的成分含量与电流密度配合上不恰当,致使硫酸根离子浓度相对偏大,阴极上电流密度更小;②镀层结合力较差。镀层若是鼓包、起皮则一般是前处理不够,镀铬应该在低温度、大电流密度下完成,使得镀层内应力较大;③镀层有夹杂或是粘附物,若有,抛光后镀层上有见底情况,或是小坑、气流等痕迹。最关键的原因是颗粒异物粘附在基体或的镀层上,表现出夹杂、粘附物;④镀层粗糙、有针孔,这最大的原因是电镀时电流密度过大,三价的铬离子含量偏高,使得镀层的结晶粗大,表面非常粗糙。此外,氧化铬和硫酸根的质量比超过100:1时会出现剧烈的析氢反应,造成针孔的出现。本次笔者研究时,结合自身工厂情况有一实例如下。现需对某产品行板类件镀铬,数量和种类多,最大的尺寸为400mm,板面各种大小的孔较多。以往化纤机械设备部件—计量泵的内外盖板和中间板镀铬,在电镀生产中,需要对所有的孔进行堵塞,才能保证其电镀表面质量,操作比较繁琐,生产效率低。批量生产难以保证。随后对原因进行分析:①板类件特别是大板类(长度大于150mm)零件,在镀铬过程中,板面的中心区域容易镀不上,形成一片黑色氧化层。主要是由于板类件表面电流分布不均匀造成;②板类件的孔在镀铬过程中,主要是孔处面积增加,使电流密度降低,同时电力线难以均匀分布,孔周围没有镀层,易出现“熊猫眼”等;③电镀过程,利用孔和螺丝进行装夹导电,螺纹包扎不合适造成电镀影响区。

3提高板类带孔件镀铬表面质量的方法

想要获得更好的镀铬表面质量,可从以下方面展开:①改进工艺文件。对这类板类带孔件镀铬的工艺文件进行研究,对其合理性和细节性的内容进行补充,结合平时工艺生产的经验和窍门,使得整个工艺规范更加科学合理,符合实际的操作,在实际操作中具有更强的操作性。具体而言每一项操作都需要有具体的量化指标,使得整个操作做到有章可循。②优化工艺参数。板面中心区域镀不上,在实验阶段可从增加时间、升高镀液浓度和降低硫酸根浓度上着手。实验人员应有目的性的从工艺参数上进行调整,增加冲镀时间至1-2分钟,从而有效的提高溶液的覆盖能力;增加铬酐浓度至300g/L和降低溶液硫酸浓度为2g/L,可有效的提高溶液的深镀能力。研究时注意采用单一变量法,结合自身生产条件,对二者的成分含量之间比例关系、对冲镀时间进行准确的确定,解决板面的中心区域容易镀不上的问题。在实际生产时还应该有经验丰富、责任心强的技师对镀液浓度进行维护,确保镀液维持在最佳使用范围,对镀液成分含量设置预警线,使得每个产品都能获得更好的镀层。③阳极定位。在实验室操作时,若是对阳极进行定位摆放,以板面中心作为圆心,在其周围增加阳极数量或是在棱角端来减少阳极数量,这样可使得电流分布更加均匀,对零件镀层的均匀性也有更好的保障。④此外可还考虑制作专用辅助套进行保护,这对消除孔周围电镀影响区有较好的效果。笔者在结合以上思想,展开实验室研究后,并入批量生产中,工艺改进后,工件具体情况如下:改进工作完成后,500mm以下带孔板类零件进行直接电镀,效果明显,达到其零件技术要求(孔口没有“熊猫眼”和板中心镀层厚度≥10微米),随后在镀槽进行批量生产。

4总结语

在提升板类带孔件镀铬表面质量的方法上,可优化工艺参数和阳极定位,这对500mm以下板类零件无法镀铬有很好的解决;调整溶液成份和制作专用辅助套,实现了有孔零件无需加装堵塞可以镀铬,同时提升公司精密镀铬水平,进一步提高外委镀铬零件的承揽能力;将镀铬溶液中硫酸根调整至下限,能够有效提高溶液的深镀能力,解决孔口镀不上的问题。以上改进对我公司的产品有很好的帮助,使得一次电镀成品率有了新的台阶。工艺参数改进对镀铬零件的承接能力有了进一步的提高,从技术上解决了公司的局限性。

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作者:郭长林 刘海军 刘二强 单位:经纬智能纺织机械有限公司

提高板类带孔件镀铬表面质量方法

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