怎么提高生產的合格率,電鍍管理者必看
發布日期:2025-04-08
提高電鍍生產的合格率,這對于電鍍管理者來說,是一項重要的工作。那么,怎樣才能提高電鍍生產合格率呢?今天,我們不妨就著這個問題來聊聊,一起進來看看吧!
隨著科學發展觀不斷深入人心,節能降耗、資源節約型生產模式已被普遍認同。電鍍作為高能耗的行業,也須從提高生產效率入手,減少能源及材料的消耗,以適應新時代發展的要求。但是,在電鍍生產過程中造成鍍層疵病的因素較多,導致某些鍍種的一次合格率不高,生產效率較低。同時,不合格鍍層的返修(補鍍、退鍍),不僅造成了能源的重復消耗,而且在退除鍍層的過程中,會因過腐蝕而導致部分零件報廢。因此,只有對電鍍生產的全過程實施有效的監控,確保工藝參數處于[敏感詞]范圍,消除可能導致鍍層質量缺陷的可預見因素,對鍍液、操作、材料、設備等進行規范管理,減少不可測因素(如有機物)的干擾,使零件在電鍍過程中始終處于受控狀態,才能使電鍍生產的一次合格率得到提高。
電鍍生產質量管理的內容
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全面監控
對電鍍生產的全過程實施監控,是電鍍質量管理的主要工作之一。只有使電鍍生產的各個環節都處于受控狀態,才可能提高電鍍生產的一次合格率。1 控制主鍍槽的工作條件電鍍工作條件一般是指電鍍過程中(包括前處理中的電解除油)的電流密度、溫度和攪拌等。任何鍍液都有一個獲得良好鍍層的工藝條件范圍,若這些工藝條件配合得當,則可增大陰極極化作用,提高鍍層的分散能力及覆蓋能力,減少鍍層缺陷(如針孔、粗糙、海綿狀結晶),改善鍍層性能(如提高整平性、降低鍍層內應力)。鍍液的溫度與陰極電流密度之間有著對應關系,即隨著鍍液溫度的升高,陰極電流密度也須相應加大。因此,就某一特定鍍液而言,在確定其電鍍工作條件時,可調范圍不宜過大,鍍液溫度的可調范圍不宜大于±2 °C,而陰極電流密度的可調范圍不宜大于±1 A/dm2。若可調范圍過大,則易出現因上(下)限鍍液溫度與下(上)限陰極電流密度配合不當而破壞電鍍工作條件之間的對應關系,影響鍍層質量的情況。 給電方式對鍍層質量的影響也很大,在電鍍時要視不同情況采用不同的給電方式:(1)對于形狀復雜的零件,為使凹槽和內孔及時沉積上鍍層,可在鍍件剛入槽時采用“沖擊電流”進行閃鍍;對于表面粗糙的零件及鑄件,由于析氫過電位較低,電鍍時氫易在這類零件的表面析出,影響鍍層的沉積,因此電鍍時也應先采用“沖擊電流”,使基體表面很快地鍍上一層析氫過電位大的鍍層金屬,然后恢復正常電流施鍍。(2)采用帶電入槽的方式,可防止銅溶于鍍液中形成有害的銅雜質,消除零件進入鍍液后產生影響結合力的置換層,防止產生雙極性電極現象而造成鍍層脫皮。采用攪拌可增強溶液的對流,使鍍液中各成分能均勻分布,防止因鍍液中不溶性顆粒和氫氣在零件表面滯留而造成的氫孔、粗糙等疵病。但在其它條件不變的情況下,攪拌會降低陰極的濃差極化作用,使鍍層結晶變粗,低電流密度區發暗。因此,對于采用攪拌的鍍液,一般使用提高陰極電流密度上限值的方法來克服攪拌的不足。 2 加強鍍液維護電鍍溶液中主鹽與其它成分之間需要維持恰當的濃度比。在電鍍生產過程中,由于鍍液中金屬離子的氧化還原、電解消耗、溶液帶出及揮發等原因,會使鍍液中各成分之間的濃度比發生變化,影響鍍層的性能。因此,在電鍍生產過程中必須根據生產量來確定溶液的分析周期,及時調整各成分,使其濃度比始終處于一個較理想的范圍。為改善電鍍溶液的性能和鍍層質量,電鍍生產中使用了各種添加劑。而添加劑具有不同于一般成分的特點:(1)無法分析其在鍍液中的含量,添加量一般以生產實際經驗確定;(2)大多為有機物,添加不當或過量不但不能改善鍍液性能,反而會造成鍍液故障;(3)某些有害物質會干擾添加劑發揮其作用。因此,添加劑的補加應遵循少加、勤加的原則,也可根據電鍍生產量定時、定量添加。須注意的是:當發現加入添加劑很快失效時,應對鍍液進行分析,去除雜質。切不可盲目繼續添加,以免添加劑過量而造成更嚴重的鍍液故障。鍍液中雜質的存在,對鍍層的質量影響很大,在電鍍生產中應注意以下方面:(1)可溶性陽極應盡量采用高純度的電解陽極,并裝入耐酸(堿)的陽極袋中,陽極袋口應高于液面20 ~ 30 mm,陽極的銅掛鉤不得浸入溶液中;(2)每日或每班首槽電鍍前,采用大面積瓦楞形陰極板以 0.1 ~ 0.2 A/dm2 的陰極電流密度對鍍液進行電解,以吸附部分金屬雜質;(3)掉槽零件應及時打撈;(4)每月對鍍液大處理 1 次,采用循環過濾的鍍液可每 2 月過濾 1 次;(5)電鍍生產結束后,將所有主鍍槽蓋嚴。 3 嚴把原材料質量關,正確添加化學藥品電鍍所用原材料的質量直接影響鍍層的形成過程,因此必須嚴把電鍍原材料的質量關。根據不同情況,采用正確的操作方法添加化學藥品:(1)根據化學藥品的溶解特性選擇相宜的溶劑;(2)調整 pH 時,應先將強酸(堿)稀釋;(3)固體材料不宜直接加入鍍液中,應先調成糊狀或溶解后再加入鍍液中;(4)對于純度較低的固體材料(如袋裝工業級固體材料),應先溶解過濾([敏感詞]采用活性炭吸附過濾)后,再加入鍍液中;(5)對于溶解度不同或難溶的化學藥品,應分別在適宜的溫度下采用正確的方法溶解。4 注意操作細節操作過程對鍍層質量的影響也不可忽視。清洗、浸蝕過程中(尤其是手工生產時)稍有不慎就會造成鍍層缺陷。因此操作人員應注意以下方面:(1)為防止產生置換層或微腐蝕,不同鍍種、不同基材的零件不可混用同一條生產線(尤其是浸蝕工序);(2)除油后的清洗(尤其是含硅酸鹽的除油液)切不可“蜻蜓點水”;(3)為保證清洗用水不被交叉污染,不要逆工藝流程操作;(4)形狀復雜的零件應采用專用掛具,清洗過程要有針對性;(5)干燥前的清洗用水要潔凈,清洗要徹底。
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除油工序的選擇
除油工序是電鍍生產中最基本也是最重要的環 節,許多鍍層質量問題與除油質量有關。因此,必須根據不同情況,有針對性地選擇除油工序。1 除油工藝流程的選擇(1)堿性氰化物鍍液(如氰化鍍鋅),因其具有一定的活化能力,且對雜質不太敏感。從生產效率考慮,除油的工藝流程不必太繁瑣,可采用如下工藝流程:化學除油─熱水洗─堿性電化學除油─熱水洗─水洗─除銹─水洗 2 次─中和─電鍍。(2)酸性鍍液及對雜質敏感的鍍液(如弱酸性氯化物鍍鋅),則必須加強除油工序:化學除油─熱水洗─堿性電化學除油─熱水洗─水洗─除銹─水洗 2 次─陽極電化學除油─熱水洗─水洗─弱浸蝕─水洗 2 次─電鍍。2 根據不同的基體材料選擇除油工藝參數堿性化學、電化學除油液,一般是以氫氧化鈉為主的堿性溶液。由于氫氧化鈉溶液對不同金屬材料的溶解性不同,因此應根據基體材料的不同來確定除油液成分(主要是氫氧化鈉)的含量。一般而言,有色金屬除油盡量不要使用氫氧化鈉,鋼件除油時氫氧化鈉的含量也不宜超過 100 g/L。采用陽極電化學除油時,零件(陽極)的表面發生氧化過程,零件有被腐蝕的傾向。不過,由于氫氧化鈉對鋼鐵表面有鈍化作用,足量氫氧化鈉的加入可防止鋼鐵零件在陽極除油時遭受腐蝕。但當陽極電化學除油液中堿度、溫度低而電流密度高時,鋼鐵零件也會被腐蝕。因此,陽極電化學除油液的堿含量與其它工藝參數的配合非常重要。對于高強度鋼鐵零件、彈性及薄壁零件,為避免“滲氫”,不可采用陰極電化學除油。電流密度的提高,可增強電極的反應強度,使氫氣和氧氣的生成量增加,氣泡對油污的撕裂和攪拌作用也隨之增強,因此加快了除油速度。但電解反應也同時加快,增加了零件腐蝕的風險。因此在規模生產中,一般應選擇小于 3 A/dm2 的陰極電流密度來進行電化學除油。提高堿性化學(電化學)除油液的溫度,可提高皂化反應的速度和皂化產物的溶解度,降低溶液的電阻,提高電導率,從而加快除油過程。但溫度過高不僅會消耗大量熱能,而且使操作環境惡化。因此電鍍生產中除油液的溫度一般控制在 60 ~ 80 °C。3 根據鍍層選擇除油方法(1)為避免零件表面沉積不易除掉的海綿狀金屬雜質以及“滲氫”現象的發生,一般不單獨使用陰極電化學除油。(2)對于防護裝飾性鍍層,為保證基體光澤不被破壞,[敏感詞]采用超聲波除油。對于無法除去的“掛灰”類物質,可在以下工藝中進行陽極處理:NaOH 50 ~ 70 g/LNa2CO3 20 ~ 40 g/LNa3PO4 15 ~ 30 g/Lθ 60 ~ 80 °CJ 0.5 ~ 1.5 A/dm2t ≤8 min(3)對于鍍后不得發生性能(如內應力、韌性、強度等)改變的零件,若須電解除油,則應采用陽極電解除油,時間以油污除凈為宜。
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生產過程勤檢查
在整個電鍍生產過程中要經常對各個環節進行檢查,這也是實施電鍍全過程監控的手段之一,有利于實現人為控制,能及時發現并排除因操作環節和可預見因素所造成的鍍層缺陷。投料前,對與電鍍生產有關的設備、導電裝置、鍍液狀態等進行檢查,確認均無異常后方可開始生產;裝掛前,對零件表面進行檢查,無可能與鍍層疵病混淆的基體缺陷(如輕微銹蝕、小麻坑、局部凸起、表面粗糙度不一致等)時,方可裝掛電鍍;除油后,要確保零件表面潔凈、無掛灰(沉渣)、無輕微或局部腐蝕、色澤一致、無置換層;組合鍍層(如 Cu–Ni–Cr)在電鍍生產過程中要對底(中間)鍍層進行外觀檢查,無鍍層缺陷后再進行后續工序。
總結
產品質量是企業生存發展的關鍵環節之一。重視人為控制,對零件實施直接監控,做到控制有依據、可測量,進而追求“零缺陷”的質量管理理念已成為眾多管理者的共識。雖然電鍍生產過程有許多不可測因素,但只要在電鍍生產過程中注意細節,通過控、選、查,對電鍍生產過程實施細致的監控,及時發現、消除各種可預見、能觀察到的問題,不讓“帶病”零件進入下道工序,電鍍生產就能達到優質、節能、高效的目標。
做好電鍍生產質量管理的內容,可以從多方面入手,好比如全面監控(控制主鍍槽的工作條件……)、選擇正確的除油工序以及做好生產過程勤檢查,這對于電鍍管理者提高電鍍生產合格率起到重要的作用。
來源:電鍍與涂飾
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