影響鍍層厚度分布均勻性的因素：陽極的影響-垂直方向陽極長度的影響

3．2．1  滾鍍的陽極長度

    滾鍍時(shí)，工件集中在滾桶下部分，如圖5所示。當(dāng)陽極過短時(shí)，僅通過滾桶上部孔眼使上部工件導(dǎo)電，而集中在桶下部的工件則缺少電流，因而耗時(shí)長且效果差。原則上，陽極長度超出滾桶最下部分10～15 cm，工件的受鍍面積才最大，滾鍍快且效果好。也講一個(gè)真實(shí)的故事。多年前，某個(gè)體戶新上氯化鉀滾鍍鋅，為求快而將滾桶直徑做得很大。由助劑廠家配套供應(yīng)全部材料，但新配液怎么也滾不亮，對鍍液調(diào)來調(diào)去還是不行。只好新配一槽液，但仍然不行，找不出原因。筆者前去診斷，赫爾槽試驗(yàn)雖不理想，但應(yīng)無大問題。后見陽極桿上直接掛著鋅錠，急叫找來工具，將鋅錠重新鑄造為長鋅板，掛上后再鍍，效果較好，問題迎刃而解。其實(shí)問題就出在助劑廠家也不懂滾鍍對陽極長度的要求。

圖5滾鍍的陽極

Figure 5 Anodes in barrel plating

3．2．2            陰陽極的相對長度與上下相對位置

陰陽極的相對長度與上下相對位置對電力線分布的影響如圖6所示。

圖6 陰陽極垂直方向長度與位置

Figure 6 Vertical lengths and positions of cathode and anode

(1)一般而言，陽極的長度應(yīng)略短于工件(或掛具)垂直方向的長度；否則因槽底空間過多，陽極又過長時(shí)，工件下端電力線過于集中，下端鍍層厚且易燒焦。對于定型產(chǎn)品加工，應(yīng)先認(rèn)真考慮陽極或掛具的設(shè)計(jì)。曾有一專業(yè)加工摩托車消聲器工廠，在設(shè)計(jì)自動線時(shí)，將鍍鎳的陽極鈦籃設(shè)計(jì)過長，生產(chǎn)后消聲器下部老是燒焦返工，無法解決。后來只好將500余支鈦籃分批交鈦制品廠將下端截去一段后重新封底，這豈不浪費(fèi)?所以設(shè)備生產(chǎn)廠家也應(yīng)有懂電鍍工藝要求的人才行。

    (2)當(dāng)工件較短時(shí)，對于定型產(chǎn)品，最好設(shè)計(jì)掛具，多件連接裝掛；對于非定型產(chǎn)品，若圖省事，為取掛快而不愿連接，單件鉤或栓掛，則一方面應(yīng)注意銅掛鉤長度要適宜，另一方面只能減小平均電流密度以防上部或下部燒焦。當(dāng)工件懸掛較深時(shí)，上部易燒焦。舉一實(shí)例：某廠鍍摩托車衣架，銅鉤掛上部連桿圓環(huán)，但上部鍍鎳燒焦不少，鍍鎳燒焦后返修又難，十分頭痛。筆者見后笑日：“何不把銅掛鉤做短一點(diǎn)?既不會燒焦還省了銅材!”一試就靈，果然再不燒焦返工了。看似小菜一碟的問題，若不注重陰陽極位置的相互關(guān)系，也會出大錯(cuò)。這不但是一個(gè)實(shí)際問題，背后還涉及一些理論基礎(chǔ)。

    實(shí)際生產(chǎn)中，陽極長度是不好輕易變動和靈活掌握的。像鍍鉻的不溶性陽極，一旦成型就很難改變，此時(shí)不妨采用“陽極屏蔽法”來調(diào)整其有效導(dǎo)電長度：陽極外面設(shè)一個(gè)兩頭系軟線的PVC塑料板，通過調(diào)整其高度來調(diào)整陽極被屏蔽的下端長度，起到調(diào)整陽極有效長度的作用。而對于可溶性陽極，多數(shù)會出現(xiàn)溶損后過短的問題，故應(yīng)及時(shí)檢查、更新。

    圖7為采用輔助陰極與屏蔽陰極的情況。輔助陰極是在電流密度過大處另加一個(gè)與陰極相連的陰極(比如用銅絲燒制的螺旋圓面)，讓其消耗部分電流以減少工件對應(yīng)部分的電流。這在鍍鉻中被常采用。屏蔽陰極則是在電流密度過大處附近設(shè)法固定大小適中的絕緣塑料板，使部分電力線無法穿透。后者若設(shè)計(jì)得當(dāng)，則其上不會像輔助陰極那樣會沉積消耗金屬。

圖7輔助陰極與屏蔽陰極

Figure 7 Auxiliary anode and shielding cathode