電鍍常見(jiàn)中空間因素的影響及消除的方法-仁昌分享

電鍍過(guò)程有關(guān)的各種空間要素，包括鍍槽形狀、陽(yáng)極形狀、掛具形狀、陰極形狀、制件在鍍槽中的分布、陰陽(yáng)極間的距離等，所有這些因素對電極過(guò)程都有一定影響，如果處理不當，有些因素還會(huì )給電鍍的質(zhì)量造成嚴重的危害。今天就了解一下都有什么影響以及如何消除。

①槽體體積和形狀的影響。

電解槽槽體的形狀和空間結構直接影響陽(yáng)極和陰極的配置。對于既定的電解槽，由于尺寸已經(jīng)確定，這時(shí)只能因地制宜地配置陽(yáng)極和陰極，盡量避免鍍槽幾何因素的不利影響。

如果鍍槽不符合下邊所介紹的尺寸配置，則在電鍍過(guò)程中會(huì )出現高電流區燒焦，低電流區鍍層達不到厚度要求，甚至鍍不上的情況。

但是最好的方法是根據所要加工的產(chǎn)品的大小和形狀來(lái)設計電解槽，這樣才可以將鍍槽的幾何因素的影響減到最小。

為了使問(wèn)題簡(jiǎn)明化，這里的討論都是以手動(dòng)單槽操作為例。多槽和自動(dòng)線(xiàn)所要遵循的原則是一樣的，可以以此類(lèi)推。

首先要確定的是電解槽采用單排陰極還是雙排陰極，這將確定鍍槽的寬度。對于單排陰極，是將產(chǎn)品掛在鍍槽中間的陰極杠上，兩邊配置陽(yáng)極。如果是雙排陰極，則要在槽中布置三排陽(yáng)極，這就要求槽體有足夠的寬度。

一個(gè)基本的原則是要保證兩極間的距離在250mm以上，對于槽寬來(lái)說(shuō)，還要加上陽(yáng)極和陰極本身的厚度和陽(yáng)極朝槽壁要留有的50～100mm的空間，這樣算下來(lái)，一個(gè)單排陰極鍍槽的寬度至少在800mm左右。

再說(shuō)長(cháng)度，長(cháng)度要依據陰極掛具的寬度和一槽內打算掛幾掛來(lái)確定。無(wú)論是掛多少，在鍍槽兩邊陰極的外端點(diǎn)要距槽端板100～150mm，兩掛之間的距離應該保持在100mm。如果一個(gè)單一掛具的寬度是500mm，每槽掛兩掛，這時(shí)鍍槽的長(cháng)度就是1400mm。

最后是鍍槽的深度。鍍槽的深度應該是掛具浸入電解液內的長(cháng)度加上距槽底150mm以上，和掛具上部的制件距電解液面100mm以下。這時(shí)，如果掛具的長(cháng)度是600mm，則鍍槽的深度要至少保持在1000mm。這就是一個(gè)可以一次掛兩掛500mm×600mm的框式掛具、制品的厚度約150mm的常規鍍槽。電解液的容量約1000L。很多中小規模電鍍廠(chǎng)的單槽都是這種規格。

電解槽除了常用1000L的之外，還有2000L、2500L、3000L等幾種規格。有些行業(yè)和鍍種要用到更大的電解槽，如10000L，甚至于100000L。

②電極幾何形狀的影響。

這里所說(shuō)的是陰極和陽(yáng)極的幾何形狀的影響，而不涉及陽(yáng)極的純度和物理狀態(tài)。

首先必須保證陽(yáng)極的表面積是陰極的l.5～2倍。這是因為在電鍍過(guò)程中，陽(yáng)極的溶解電流密度與陰極的電鍍電流密度是不同的，陽(yáng)極的電流密度基本上是陰極電流密度的1/2左右，也就是當電流通過(guò)電解槽時(shí)，陽(yáng)極的表面積只有比陰極大一倍，才能保證陽(yáng)極處在正常的溶解狀態(tài)。

如果陽(yáng)極的面積與陰極一樣大小，則陽(yáng)極會(huì )因為電流密度過(guò)高而處于鈍化狀態(tài)。這時(shí)陽(yáng)極就會(huì )不溶解而只會(huì )產(chǎn)生大量氧的析出，或是雖然仍然可以溶解，但是金屬離子是以高價(jià)態(tài)的離子進(jìn)入鍍液而對電鍍過(guò)程帶來(lái)危害。除了有些電鍍工藝要求陽(yáng)極以高價(jià)態(tài)溶解，通常都要保持陽(yáng)極的活化狀態(tài)，使其能正常溶解。

為了使陽(yáng)極有相對穩定的表面積，最好要采用陽(yáng)極籃，這樣，在可溶性陽(yáng)極籃由于溶解而表面積減少時(shí)，不溶性的陽(yáng)極籃的表面積可以緩沖陽(yáng)極減少對電鍍過(guò)程的影響。

如果是采用板式陽(yáng)極，則要經(jīng)常檢查和補充，不要等陽(yáng)極面積損失較大以后才補，否則會(huì )使陽(yáng)極因電流密度升高而鈍化，分散能力會(huì )下降。電解液穩定性也會(huì )因金屬離子的失調而下降。

陽(yáng)極的懸掛要注意，應由中間向槽兩端均勻分開(kāi)，并且保持中間密度高兩邊少的原則。也就是中間掛的要多一些，兩端掛的要少一點(diǎn)，這有利于電流的分布均勻。另外，陽(yáng)極的下端要比掛具的下端短100～150mm，這樣可以防止掛在下端的產(chǎn)品因電流過(guò)大而燒焦。

電鍍過(guò)程中的陰極，包括制品和掛具。由于掛具是承載制品的重要工具，并且本身也要通過(guò)電流和會(huì )在所有導電部位獲得鍍層，因此掛具的幾何形狀對電鍍的分布和質(zhì)量、生產(chǎn)效率等都會(huì )有所影響。

為了保持良好的導通狀態(tài)，掛具上必須有與產(chǎn)品連接的可靠的掛鉤。并盡量采用張力掛鉤，而避免重力掛鉤。

所謂張力掛鉤，是指產(chǎn)品與掛具的連接鉤是采用有彈性的材料制作，并至少有兩個(gè)連接點(diǎn)，以張開(kāi)和收縮形式與產(chǎn)品適合裝掛的部位連接。而重力掛鉤則是將產(chǎn)品掛在剛性的單一掛鉤上，靠產(chǎn)品的重量來(lái)保持與陰極的連接。

掛具上的產(chǎn)品之間最好保持50mm距離，掛具的下端距槽底還要有150mm的距離。陽(yáng)極與陰極的距離，要保持在200～250mm。

③產(chǎn)品形狀的影響。

需要進(jìn)行電鍍加工的產(chǎn)品，大多數的形狀不可能是簡(jiǎn)單的平板，而即使是平板型，表面的一次電流分布也只是接近理想狀態(tài)，實(shí)際上由于“邊緣效應”，四周的電流還是比中間要大一些，更不要說(shuō)那些有深孔、凹槽或起伏較大的異形產(chǎn)品。這些外形過(guò)于復雜的產(chǎn)品，在進(jìn)行電鍍加工時(shí)，突起的部位會(huì )因電流過(guò)大而燒焦，而低凹部位則又因電流小而鍍得很薄或根本鍍不上。對于這種有復雜形狀的產(chǎn)品，就是用分散能力再好的鍍液，也不可能鍍出合格的產(chǎn)品，這時(shí)就要采取一些防止幾何因素影響的措施：

A.輔助陽(yáng)極。

對于凹槽或深孔的制品，如果對這些部位的鍍層厚度有比較嚴格的要求，而用常規電鍍法又無(wú)法達到質(zhì)量要求時(shí)，就要采用輔助陽(yáng)極的方法。

輔助陽(yáng)極是在掛具上對應產(chǎn)品的凹槽、深孔部位，專(zhuān)門(mén)設置一個(gè)與陰極絕緣而另有導線(xiàn)與陽(yáng)極相連接的小型不溶性陽(yáng)極。用來(lái)彌補這些部位因距陽(yáng)極太遠而電阻過(guò)大導致的電流偏低，通過(guò)輔助陽(yáng)極的這種趨近作用，使這些部位的鍍層能夠達到需要的厚度。

這種陽(yáng)極一般是安置在產(chǎn)品掛具上，與掛具保持絕緣，有專(zhuān)門(mén)的導線(xiàn)與陽(yáng)極相連，但是也有采用獨立輔助陽(yáng)極的方式。這時(shí)的輔助陽(yáng)極也有采用可溶性陽(yáng)極的。這樣可以保證這些平時(shí)難以鍍上鍍層或鍍得的鍍層的厚度達不到要求時(shí)，獲得合格的鍍層。

B.仿形陽(yáng)極。

對于形狀特殊的產(chǎn)品，為了能獲得均勻的電鍍層，需要制作仿形陽(yáng)極。所謂仿形陽(yáng)極，就是讓陽(yáng)極的形狀與制品的外形形成陰模狀態(tài)的造型。這樣可以保證陽(yáng)極各點(diǎn)與制品的外形距離基本是一致的，從而在電鍍過(guò)程中獲得均勻的鍍層，這是保證一次電流分布處在相對均勻狀態(tài)的較好辦法，但是不適合被電鍍制件形狀經(jīng)常變動(dòng)的場(chǎng)合。

仿形陽(yáng)極的作用與輔助陽(yáng)極是一樣的，但它是更直接地通過(guò)讓陽(yáng)極的起伏與陰極基本對應的方法，使陰極表面的一次電流分布趨向均勻。適合于比較定型而又批量較大的產(chǎn)品的加工。這種仿形陽(yáng)極不需要單獨設置，而是在電解槽中代替常規的平板陽(yáng)極，操作上比輔助陽(yáng)極方便。

C.屏蔽陰極。

有些制品沒(méi)有明顯的凹槽部位，但有較大的突起或尖端，這時(shí)為了防止突起或尖端在電鍍過(guò)程中燒焦，要在這些突起或尖端部位設置屏障物來(lái)屏蔽過(guò)大的電流。這種用來(lái)屏蔽陰極過(guò)大電流的屏障物，就是屏蔽陰極。這種屏蔽陰極又分為兩種，一種是參加電極反應的受電式屏蔽，這種方式是讓高電流區的電流分流，減少高電區不正常沉積;另一種是電中性的屏蔽，采用塑料類(lèi)材料制成，增加高電流區的電阻，使突起部位的電流強度有所下降。

以上就是電鍍過(guò)程有關(guān)的各種空間要素的影響以及消除辦法。

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