滚镀概况(5)

四、滚镀的缺陷

        

与挂镀相比,滚镀零件的受镀方式发生了较大改变:(1)挂镀在零件单独分装的状态下进行,而滚镀在零件集中且时合时离的状态下进行,在这个过程中产生了零件的混合周期;(2)挂镀在零件完全暴露的状态下进行,而滚镀在封闭的(虽然壁板上有孔)、溶液浓度较低的滚筒内进行。零件受镀方式的改变给滚镀带来两个最主要缺陷,即混和周期带来的缺陷和滚镀的结构缺陷。两大缺陷对滚镀生产效率和产品质量的提高造成严重影响,使滚镀的优越性不能得以充分发挥。

        

1.混和周期带来的缺陷

        

混合周期指滚镀时零件从内层翻到表层,然后又从表层翻回内层所需要的时间。它由于使用了滚筒使小零件不停地翻滚而产生。滚镀时因混合周期的存在,零件不能像挂镀时一样时刻都在受镀,当位于表层时能够正常受镀,而位于内层时电化学反应却基本停止。这样,滚镀时零件的有效受镀时间得不到保证,为达到要求的镀层厚度,只有延长整个电镀过程的时间。这是滚镀相对于挂镀电镀时间较长的重要原因之一。

        

例如,一种镀锌件,镀层厚度要求5μm,挂镀约需10min,但若滚镀则可能需要30~40min甚至更长。从混合周期的角度解释这种现象,若要保证零件受镀的有效时间为10min,因受混合周期的影响,则整个滚镀时间可能要数倍。

        

2.滚镀的结构缺陷

        

挂镀的零件完全暴露在镀液中,零件与阳极间无任何阻挡,因此溶液中物质的传送不受任何影响。但滚镀的零件是被封闭在多孔滚筒内的,零件与阳极间比挂镀多了一道阻挡物——滚筒壁板,则物质的传送比挂镀受到的阻力大。因此与挂镀相比,滚镀的镀层沉积速度慢、镀液分散能力和深镀能力下降及槽电压较高等,可将这些由滚筒封闭结构带来的缺陷称之为滚镀的结构缺陷。

        

(1) 镀层沉积速度慢  滚镀时,滚筒内消耗的金属离子难以从滚筒外的新鲜溶液中得到及时补充,致使滚筒内金属离子浓度下降,则电流密度上限不易提高,镀层沉积速度难以加快。这是滚镀相对于挂镀电镀时间较长的另一个重要原因。

        

(2) 镀液分散能力和深镀能力下降  滚镀开始后,滚筒内溶液中的导电离子浓度下降,而滚筒外新鲜溶液又不能及时补充,因此溶液电阻率增大,则电流分布在阴极表面变得不均匀,溶液分散能力下降,零件表面镀层厚度均匀性变差。所以,滚镀难以适于对镀层厚度有高精度要求的零件(尤其针轴类)。

        

另外,因难以使用大的电流密度及阴极表面二次电流分布不均匀,使得零件低区电流密度较小,当低于下限时会沉积不上镀层或沉积的镀层不符合要求。所以,滚镀溶液的深镀能力也会下降,滚镀的零件(尤其深孔、盲孔件)低区镀层质量往往不尽人意。

        

(3) 槽电压较高,电能损耗大,槽液温升快  滚筒的封闭结构使滚镀溶液的电阻增大,则为达到所需要的电流密度,常常需要施加较高的电压,以增加对滚镀过程的推动力。所以,滚镀的槽电压往往比挂镀高,则电能损耗增大。而溶液电阻大,会导致槽液温升加快。

        


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