某廠電鍍事業(yè)部在銅/鎳/鉻裝飾性電鍍生產(chǎn)中連續(xù)發(fā)生多起故障,先是氰化鍍銅打底、然后硫酸鹽鍍銅后,鍍件表面出現(xiàn)大量毛刺。在隨后毛刺故障排除后,鍍件鍍裝飾鉻后表面出現(xiàn)大面積麻點(diǎn)。下面結(jié)合這個實(shí)際故障例子進(jìn)行分析。
1.毛刺
一般都認(rèn)為硫酸鹽鍍銅出毛刺的原因是鍍液中的銅粉以電泳形式沉積于工件表面所造成。鍍件為內(nèi)徑45 mm、外徑46 mm、長l32 mm、一端孔徑為20 mm、另一端孔徑為45 mm的圓桶型碳鋼零件。經(jīng)過硫酸鹽鍍銅零件表面目視能看到明顯的凸起,用手摸有刺手之感,且所有的面都有這種毛刺。技術(shù)人員取出銅陽極觀察,發(fā)現(xiàn)陽極袋有較大的破裂口,估計電鍍過程中銅粉來源于陽極袋破裂處。在采取了倒槽,過濾鍍液和更換破損陽極袋后試鍍,工件表面光滑、沒有出現(xiàn)起毛刺現(xiàn)象。仔細(xì)分析出現(xiàn)銅粉的原因,發(fā)現(xiàn)在圓桶型碳鋼零件內(nèi)壁深處,氰化鍍銅底層未完整覆蓋,所以在硫酸鹽鍍銅液中就生成置換銅層,而且生成的置換銅也會大面積起皮,掉人酸銅溶液中。由此可見,酸銅溶液中銅粉的一大來源應(yīng)為鍍酸銅時圓桶型碳鋼零件內(nèi)壁的置換銅與基體結(jié)合不良,起皮后由于陰極移動及鍍件出槽時震動而掉人酸銅液中所致,因?yàn)樵诔霈F(xiàn)大面積的毛刺之前,已經(jīng)鍍了四十多個同類的零件。
原因找到了,根據(jù)內(nèi)壁不要求有鍍層的情況,用泡沫塑料塞住內(nèi)壁,不讓內(nèi)壁接觸電鍍?nèi)芤海硗庹{(diào)整鍍液成分到工藝規(guī)范,經(jīng)過試鍍,得到的鍍件表面光滑,無毛刺,緊接著鍍亮鎳和鍍裝飾鉻,零件表面均無毛刺,產(chǎn)品質(zhì)量合格。
2.麻點(diǎn)
還是這個電鍍廠,在毛刺現(xiàn)象解決后不久,圓桶型碳鋼零件電鍍鎳時表面出現(xiàn)大量麻點(diǎn),且在零件兩端麻坑的量更多。由于頭一天過濾半光亮鎳鍍液,且有一段時間未補(bǔ)充潤濕劑,估計是表面潤濕劑缺乏所致。因此,按開缸量的一半向半光亮鎳槽加入潤濕劑,經(jīng)試鍍故障仍然未見好轉(zhuǎn)。于是技術(shù)人員仔細(xì)檢查每一步工序后的零件表面狀況,發(fā)現(xiàn)直到鍍完亮鎳后才看到有麻點(diǎn)出現(xiàn)。所以估計是亮鎳溶液中缺少潤濕劑,就按開缸的1/3量加入潤濕劑,試鍍后故障仍未好轉(zhuǎn)。
經(jīng)過仔細(xì)檢查,發(fā)現(xiàn)零件在浸蝕后,表面的氣泡即使經(jīng)過三級逆流漂洗也不易去掉。于是用放大鏡觀察浸蝕水洗后的零件,發(fā)現(xiàn)表面有大量肉眼不可見的麻坑。取未進(jìn)行除油浸蝕的零件用放大鏡進(jìn)行觀察,發(fā)現(xiàn)表面有大量的麻點(diǎn),且麻點(diǎn)在兩端更密。取一零件,重新拋光直到用放大鏡觀察表面看不到麻坑為止,試鍍,麻點(diǎn)全部消失。于是所有當(dāng)天拋光的該類零件重新拋光,并用放大鏡逐個檢查拋光后的零件,表面沒有麻坑后才進(jìn)入后續(xù)工序。
這種故障說明基體表面狀態(tài)是影響鍍鎳出麻點(diǎn)的重要因素,要注意基體材料的表面平整、光滑度,通過零件表面的拋磨光防止鍍層麻點(diǎn)故障的出現(xiàn)。
另外在電鍍中,圓桶型零件鍍前表面有大量肉眼不可見的小麻坑,在氰化鍍銅、硫酸鹽鍍銅及鍍半光亮鎳后表面的麻點(diǎn)用肉眼均看不見,然而鍍亮鎳后肉眼就變得成為目視可見的麻坑,這種問題可能是出在亮鎳上。工廠半光亮鎳有單獨(dú)添加用的整平劑,而光亮鎳卻沒有單獨(dú)的整平劑。技術(shù)人員在使用中發(fā)現(xiàn),未使用單獨(dú)整平劑的溶液,只要表面有肉眼不可見的細(xì)微麻坑的工件,鍍亮鎳后均在放大后有肉眼明顯可見的麻坑。而使用單獨(dú)整平劑的溶液則很少出現(xiàn)此類情況,即使出現(xiàn),麻坑的量也很少,個別地方即使有,麻坑也很小。
由此可見,鍍亮鎳時如果沒有好的單獨(dú)使用的整平劑的協(xié)同作用,光亮添加劑常常起到不良整平的作用。因此,鍍亮鎳需要有好的整平劑以達(dá)到真整平的目的。所以,在對未單獨(dú)使用整平劑的溶液加入輔助整平劑后,麻坑故障基本消除,有的甚至能把肉眼不可見的小麻坑進(jìn)行整平。
為了實(shí)現(xiàn)真整平,同時避免不良整平的出現(xiàn),建議工廠在電鍍鎳生產(chǎn)中,使用單獨(dú)的優(yōu)良整平劑,這樣可使前處理的磨光和拋光工序中殘留的小麻坑在鍍鎳后能被整平,從而可節(jié)約大量的磨光和拋光時間,大大提高電鍍生產(chǎn)效率。