淺議提高板類帶孔件鍍鉻表面質(zhì)量的方法

郭長林 劉海軍 劉二強

摘 要：傳統(tǒng)鍍鉻工藝自身特點限制，針對大型工件的電鍍或是形狀復(fù)雜的零件電鍍時，鍍層會容易出現(xiàn)缺陷，成品率受到較大影響。本次筆者就所在單位承接的板類件鍍鉻工藝，結(jié)合鍍硬鉻的特點，從提高成品率和工作效率上出發(fā)，探究提高板類帶孔件的鍍鉻表面質(zhì)量有效的方法，改進上主要從工裝和工藝參數(shù)上進行闡述，以供同行參考。

關(guān)鍵詞：板類帶孔件；表面質(zhì)量；工藝參數(shù)；表面處理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.015

0 引言

當(dāng)前電子通訊行業(yè)發(fā)展迅速，諸多企業(yè)均承接板類件鍍鉻工作。而鍍硬鉻工藝本身存在一定的缺點（尖端效應(yīng)和電流效率低等），其影響因素也較多，尤其在電鍍面積較大或是形狀較為復(fù)雜的零件上進行電鍍，產(chǎn)品會有較多的缺陷出現(xiàn)，成品率較低。這對企業(yè)而言生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品質(zhì)量沒有較好的保障，極大限制了產(chǎn)品的批量生產(chǎn)。其中電鍍表面質(zhì)量若能得到有效的保障，對提高生產(chǎn)效率和成品產(chǎn)率有很大幫助。

1 板類帶孔件鍍鉻當(dāng)前現(xiàn)狀分析

產(chǎn)品因選擇了多項新技術(shù)和新材料，技術(shù)含量要求也隨之升高，這對加工工藝和加工手段有了新的技術(shù)要求。板類帶孔件進行鍍鉻時，最主要的難點是零件進行鍍層后，表面質(zhì)量和鍍層厚度均表現(xiàn)出不同程度的問題，且問題較為嚴(yán)峻。具體而言，零件的鍍層分布不夠均勻，在大板中心幾乎沒有鍍層出現(xiàn)；零件孔口也表現(xiàn)出“熊貓眼”等嚴(yán)峻的質(zhì)量問題；孔口處也發(fā)現(xiàn)有電鍍影響區(qū)。因此，零件的鍍鉻質(zhì)量水平也一直處于較低水平，成品率會受到影響，大約只有80%，對生產(chǎn)發(fā)展造成嚴(yán)重影響，也不能確保零件更好批量生產(chǎn)。如果延長零件生產(chǎn)周期會大大減少利潤，對工廠造成嚴(yán)重?fù)p失。從工藝上解決鍍鉻表面質(zhì)量問題已經(jīng)迫在眉睫。

2 板類帶孔件鍍鉻表面質(zhì)量存在的問題

鍍鉻層表面質(zhì)量存在問題，影響因素較多，歸結(jié)可能有以下五個方面：①鍍鉻層不完整，這主要是因為正常鍍鉻工藝中，零件的凹陷處分散能力相對更差，或裝卡方式不得當(dāng)會造成鍍鉻層不夠完成，或是鍍鉻液的成分含量與電流密度配合上不恰當(dāng)，致使硫酸根離子濃度相對偏大，陰極上電流密度更??；②鍍層結(jié)合力較差。鍍層若是鼓包、起皮則一般是前處理不夠，鍍鉻應(yīng)該在低溫度、大電流密度下完成，使得鍍層內(nèi)應(yīng)力較大；③鍍層有夾雜或是粘附物，若有，拋光后鍍層上有見底情況，或是小坑、氣流等痕跡。最關(guān)鍵的原因是顆粒異物粘附在基體或的鍍層上，表現(xiàn)出夾雜、粘附物；④鍍層粗糙、有針孔，這最大的原因是電鍍時電流密度過大，三價的鉻離子含量偏高，使得鍍層的結(jié)晶粗大，表面非常粗糙。此外，氧化鉻和硫酸根的質(zhì)量比超過100：1時會出現(xiàn)劇烈的析氫反應(yīng)，造成針孔的出現(xiàn)。

本次筆者研究時，結(jié)合自身工廠情況有一實例如下。現(xiàn)需對某產(chǎn)品行板類件鍍鉻，數(shù)量和種類多，最大的尺寸為400mm，板面各種大小的孔較多。以往化纖機械設(shè)備部件—計量泵的內(nèi)外蓋板和中間板鍍鉻，在電鍍生產(chǎn)中，需要對所有的孔進行堵塞，才能保證其電鍍表面質(zhì)量，操作比較繁瑣，生產(chǎn)效率低。批量生產(chǎn)難以保證。隨后對原因進行分析：①板類件特別是大板類（長度大于150mm）零件，在鍍鉻過程中，板面的中心區(qū)域容易鍍不上，形成一片黑色氧化層。主要是由于板類件表面電流分布不均勻造成；②板類件的孔在鍍鉻過程中，主要是孔處面積增加，使電流密度降低，同時電力線難以均勻分布，孔周圍沒有鍍層，易出現(xiàn)“熊貓眼”等；③電鍍過程，利用孔和螺絲進行裝夾導(dǎo)電，螺紋包扎不合適造成電鍍影響區(qū)。

3 提高板類帶孔件鍍鉻表面質(zhì)量的方法

想要獲得更好的鍍鉻表面質(zhì)量，可從以下方面展開：

①改進工藝文件。對這類板類帶孔件鍍鉻的工藝文件進行研究，對其合理性和細(xì)節(jié)性的內(nèi)容進行補充，結(jié)合平時工藝生產(chǎn)的經(jīng)驗和竅門，使得整個工藝規(guī)范更加科學(xué)合理，符合實際的操作，在實際操作中具有更強的操作性。具體而言每一項操作都需要有具體的量化指標(biāo)，使得整個操作做到有章可循。②優(yōu)化工藝參數(shù)。板面中心區(qū)域鍍不上，在實驗階段可從增加時間、升高鍍液濃度和降低硫酸根濃度上著手。實驗人員應(yīng)有目的性的從工藝參數(shù)上進行調(diào)整，增加沖鍍時間至1-2分鐘，從而有效的提高溶液的覆蓋能力；增加鉻酐濃度至300g/L和降低溶液硫酸濃度為2g/L，可有效的提高溶液的深鍍能力。研究時注意采用單一變量法，結(jié)合自身生產(chǎn)條件，對二者的成分含量之間比例關(guān)系、對沖鍍時間進行準(zhǔn)確的確定，解決板面的中心區(qū)域容易鍍不上的問題。在實際生產(chǎn)時還應(yīng)該有經(jīng)驗豐富、責(zé)任心強的技師對鍍液濃度進行維護，確保鍍液維持在最佳使用范圍，對鍍液成分含量設(shè)置預(yù)警線，使得每個產(chǎn)品都能獲得更好的鍍層。③陽極定位。在實驗室操作時，若是對陽極進行定位擺放，以板面中心作為圓心，在其周圍增加陽極數(shù)量或是在棱角端來減少陽極數(shù)量，這樣可使得電流分布更加均勻，對零件鍍層的均勻性也有更好的保障。④此外可還考慮制作專用輔助套進行保護，這對消除孔周圍電鍍影響區(qū)有較好的效果。

筆者在結(jié)合以上思想，展開實驗室研究后，并入批量生產(chǎn)中，工藝改進后，工件具體情況如下：改進工作完成后，500mm以下帶孔板類零件進行直接電鍍，效果明顯，達到其零件技術(shù)要求（孔口沒有“熊貓眼”和板中心鍍層厚度≥10微米），隨后在鍍槽進行批量生產(chǎn)。

4 總結(jié)語

在提升板類帶孔件鍍鉻表面質(zhì)量的方法上，可優(yōu)化工藝參數(shù)和陽極定位，這對500mm以下板類零件無法鍍鉻有很好的解決；調(diào)整溶液成份和制作專用輔助套，實現(xiàn)了有孔零件無需加裝堵塞可以鍍鉻，同時提升公司精密鍍鉻水平，進一步提高外委鍍鉻零件的承攬能力；將鍍鉻溶液中硫酸根調(diào)整至下限，能夠有效提高溶液的深鍍能力，解決孔口鍍不上的問題。以上改進對我公司的產(chǎn)品有很好的幫助，使得一次電鍍成品率有了新的臺階。工藝參數(shù)改進對鍍鉻零件的承接能力有了進一步的提高，從技術(shù)上解決了公司的局限性。

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作者簡介：郭長林（1980-），男，山西運城人，碩士研究生，工程師，主要從事表面處理研究。