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0 引言
在摩托車工業(yè)中,大量使用防護裝飾鍍鎳、鉻零部件以提高成車的外觀裝飾效果和防腐蝕性能,因此要求摩配電鍍零部件既要有爽心悅目的外觀,也要有優(yōu)良的抗腐蝕能力。現(xiàn)今一般采用三鎳一鉻或四鎳一鉻工藝來達到所需的裝飾、防護要求。在這些電鍍工藝中,由于涉及到鍍前處理、鍍多層鎳、鍍亮鉻、鍍后處理等多個環(huán)節(jié),所以影響電鍍質(zhì)量的因素很多。即使外觀極佳的鍍件,也不一定能通過檢驗其防護能力的銅加速醋酸鹽霧實驗(CASS實驗),電鍍生產(chǎn)中也經(jīng)常遇到外觀合格而CASS實驗不合格的問題。由于影響抗蝕能力的因素特別多,因此運用全面質(zhì)量管理中質(zhì)量改進的方法PDCA循環(huán)法解決抗蝕力差的質(zhì)量故障,能收到滿意的效果。重慶市飛達表面處理中心自動化電鍍車間在2001年8月采用PDCA循環(huán)法成功解決了摩托車輪輞的CASS實驗不合格的問題。
1 存在問題
我們車間是采用直線式全自動電鍍線專業(yè)化電鍍各型摩托車輻條式輪輞的車間。2001年8月公司用戶普遍反映到我公司主要產(chǎn)品摩托車輪輞CASS實驗不穩(wěn)定,測試值在3級至6級之間,達不到質(zhì)量協(xié)議規(guī)定的7至8級。要求我公司立即進行質(zhì)量改進,公司領(lǐng)導(dǎo)責(zé)令我車間進行質(zhì)量整頓,務(wù)必提高輪輞的防護能力,達到客戶要求。
2 原因分析
我們車間采用三鎳一鉻工藝電鍍輪輞工藝流程如下:
白坯→堿清洗→上掛具→乳化除油→陰極電解除油→陽極電解除油→清水洗→弱酸活化→清水洗→鍍半光亮鎳→鍍高硫鎳→鍍光亮鎳→鍍液回收→清水洗→鍍亮鉻→鍍液回收→清水洗→下掛具→清水滾洗→烘干→自檢→總檢→成品。
由于工藝流程長,工序多,影響CASS實驗的因素很多,根據(jù)我們的經(jīng)驗和車間的實際生產(chǎn)情況,并在鍍鎳光亮劑供應(yīng)商深圳天澤公司的工程師的指導(dǎo)下,我們排列出輪輞CASS實驗不合格的各個影響因素,并將這些因素按人、機、料、法、環(huán)分為五大類。分述如下:
(1) 操作人員因素。操作人員工藝操作不規(guī)范,無工藝操作準(zhǔn)則和相關(guān)制度;操作人員未進行系統(tǒng)化培訓(xùn),操作技能差。工藝監(jiān)控不嚴(yán)格,操作人員質(zhì)量意識差,未對生產(chǎn)現(xiàn)場的工藝參數(shù)變化進行及時調(diào)整。
(2) 機器設(shè)備因素。鍍鎳溶液循環(huán)過濾不充足,過濾機流量較小,過濾容量不夠;過濾機濾芯更換不及時,有效過濾時間短;過濾機濾芯密封不好,過濾效果差。電解除油用整流器功率小,除油使用電流小,除油效果差。行車手動控制時提錯掛具,造成該掛輪輞鎳層厚度不足。
(3) 原材料因素。電鍍用水質(zhì)差,無水處理設(shè)備,電鍍用水未經(jīng)處理。電鍍化工原料質(zhì)量不穩(wěn)定,時好時差,原材料進貨檢測手段不足;供應(yīng)商太多,無法保證每次進貨質(zhì)量。輪輞坯件拋磨質(zhì)量差,工人拋磨質(zhì)量意識差,拋磨時間不夠;拋光工序少,能力不夠。
(4) 工藝方法因素。鎳層間電位差不夠,半光亮鎳與光亮鎳間、高硫鎳與光亮鎳間電位差未達到工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。高硫鎳的pH值、溫度、電流密度、高硫添加劑等未控制在工藝范圍內(nèi);在半光亮鎳中未及時加入電位差調(diào)整劑。半光亮鎳厚度不足,電流密度小,既定時間內(nèi)達不到工藝要求厚度。鍍層孔隙太多,鍍液中無機固體雜質(zhì)多。無強酸清洗工序和堿液滾洗工序,造成輪輞清洗不潔凈,帶入固體雜質(zhì);空氣攪拌用低壓風(fēng)機無空氣過濾裝置,塵污隨攪拌空氣進入鍍液;化工原料固體雜質(zhì)多,補充主鹽時進入鍍液。未定期進入鍍液大處理凈化或活性碳吸附,造成鍍液中有機雜質(zhì)多。鍍液中油污污染嚴(yán)重。除油溶液三堿濃度不足,溫度不夠,造成輪輞除油不盡,油污帶入鍍液;無滾洗工序,使輪輞卷邊處油污不能除盡,帶入鍍液;活化酸槽、電解除油槽上無溢流除油裝置,散布在槽液液面的油污二次粘附輪輞,隨輪輞進入鍍液。
(5) 生產(chǎn)環(huán)境因素。鍍鎳槽槽邊衛(wèi)生差。生產(chǎn)車間無防塵設(shè)施,工作環(huán)境粉塵多。根據(jù)上述各影響因素,我們繪制出了輪輞CASS實驗不合格的因果圖(因果圖略)。
3 確定主要影響因素
經(jīng)過具體分析,確定了影響CASS實驗的主要因素如下:
(1) 電鍍用水水質(zhì)差,使水中大量懸浮固體、膠體雜質(zhì)進入鍍鎳溶液中。
(2) 過濾機容量不足,不能及時將鍍液中固體小微粒過濾除去。
(3) 鍍鎳溶液不清潔,有油污、固體小微粒、有機雜質(zhì)在其中,使鍍層結(jié)晶不致密,孔隙多。
(4) 鍍前清洗不徹底,鍍前處理無強酸除銹、滾洗除油污塵污的工序。
(5) 拋磨工序能力不足,坯件有麻砂眼、凹坑等,且坯件表面粗糙度未達到△8級光潔度。
(6) 鍍液用低壓風(fēng)機進氣口無空氣濾清裝置,使環(huán)境中的拋磨粉塵、灰塵隨攪拌空氣進入鍍液。
4 改進的措施及方法根據(jù)上述因素,制定出提高輪輞防護能力的對策見表1。
根據(jù)制定的改進措施及方法,對鍍液進行了一次凈化處理,使用粉狀活性碳,將鍍液中的有機雜質(zhì)、油污吸附掉,并用電鍍專用精密溶液過濾機將固體小微粒過濾除去。在鍍前處理增加強酸洗、堿液滾洗工序,保持坯件無銹、無油、無塵進入鍍液。在3個半光亮鎳工序中各增加一臺精密循環(huán)過濾機,保證鍍液雜質(zhì)及時濾除。在活化酸槽、電解除油槽上增加溢流除油裝置,保證活化酸、電解除油液液面無油污二次污染鍍件。在低壓風(fēng)機入口加裝空氣濾清器,避免塵污隨空氣進入鍍液。對全車間進行隔塵處理,加裝了防塵玻璃。制定了嚴(yán)格的工藝管理制度,加強現(xiàn)場工藝維護。
根據(jù)對策表,關(guān)聯(lián)車間對坯件拋磨質(zhì)量進行整改。對電鍍用水采用次氯酸鈉殺菌-聚丙烯酰胺絮凝-活性碳吸附三聯(lián)法進行了處理。經(jīng)本公司自測,影響產(chǎn)品防護能力的技術(shù)參數(shù)均達到了技術(shù)要求:孔隙平均在0～2個藍點/cm2;半光鎳與亮鎳電位差達120～138mV;高硫鎳與光亮鎳電位差達18～25mV;鍍層厚度控制在半光亮鎳層13～15μm;光亮鎳層5～7μm,鉻層0.19～0.28μm。本公司成功地解決了防護能力差的問題。
5 遺留問題的處理
生產(chǎn)過程中,研究人員發(fā)現(xiàn)另一個新問題,那就是輪輞的擦劃傷很多,有的嚴(yán)重到影響了產(chǎn)品外觀質(zhì)量。因此,又采用了PDCA循環(huán)法,用因果圖找出了產(chǎn)生擦劃傷的原因,就是輪輞在新增加的堿液滾洗過程中,相互碰撞、摩擦造成了坯件鐵基體的擦劃傷,電鍍后,產(chǎn)品外觀即有明顯的傷痕。對此我們在滾洗機的滾洗軸上加裝了橡膠隔板,同時在滾洗液里加入表面活性劑以增加滾洗液的潤滑性,減少輪輞之間相互擦傷。經(jīng)過改進,產(chǎn)品外觀的擦劃傷得到了解決。
