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電鍍過(guò)程通常由鍍前處理、電鍍和鍍后處理組成。其中的電鍍,有時(shí)包括鍍銅→鍍鎳→鍍鉻或預(yù)鍍銅(或鎳)→鍍銅→鍍鎳→鍍鉻等多道工序。在多工序的工藝流程中,電鍍出了故障,首先要確定故障起源于哪一工序,確定故障的起源,通常可進(jìn)行跳越試驗(yàn)、對(duì)比試驗(yàn)和改變零件裝掛位置試驗(yàn)。
1.跳越試驗(yàn)
所謂跳越試驗(yàn),就是跳越電鍍過(guò)程中某一可能產(chǎn)生故障的工序后進(jìn)行電鍍?cè)囼?yàn)的方法。例如有電鍍流程:前處理→預(yù)鍍鎳→光亮硫酸鹽鍍銅→光亮鍍鎳……,最終鍍鎳出現(xiàn)發(fā)花現(xiàn)象。
鍍鎳發(fā)花的起源,可能在光亮鍍鎳液中,也可能在光亮硫酸鹽鍍銅液中,還可能在預(yù)鍍鎳或前處理過(guò)程中。為了弄清故障的起源,先跳過(guò)光亮硫酸鹽鍍銅,把電鍍流程改為:前處理→預(yù)鍍鎳→光亮鍍鎳……。假設(shè)跳過(guò)光亮硫酸鹽鍍銅后,鍍鎳發(fā)花現(xiàn)象消失,表明故障起源于光亮硫酸鹽鍍銅工序(即起源于跳越掉的工序)。同理,可以在前處理以后,直接鍍光亮鎳,同時(shí)跳越掉預(yù)鍍鎳和光亮硫酸鹽鍍銅,觀察故障是否與預(yù)鍍鎳有關(guān)。
2.對(duì)比試驗(yàn)
對(duì)比試驗(yàn)就是用良好(沒(méi)有故障)的溶液與可能有故障的溶液進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)的方法。例如上述鍍鎳發(fā)花之故障,可以在前處理→預(yù)鍍鎳→光亮硫酸鹽鍍銅后,改用良好的光亮鍍鎳液與原來(lái)的光亮鍍鎳液進(jìn)行對(duì)比。若改用良好的光亮鍍鎳液后,鍍鎳發(fā)花現(xiàn)象不再出現(xiàn),則故障起源于原來(lái)的光亮鍍鎳液;若改為良好的光亮鍍鎳液后,故障依然存在,則故障與光亮鍍鎳以前的工序有關(guān)。然后可以再用其他性能良好的溶液進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。例如用良好的前處理(即用瓦灰或去污粉手工擦刷徹底除油,經(jīng)純凈水清洗后,再用11化學(xué)純的鹽酸除銹,再經(jīng)純凈水清洗)與原來(lái)前處理操作進(jìn)行對(duì)比等。逐一對(duì)比,反復(fù)試驗(yàn),就可以找出故障的起源。例如上述故障,可以把鍍件經(jīng)良好處理以后,跳越掉預(yù)鍍鎳和光亮硫酸鹽鍍銅,直接進(jìn)入原光亮鍍鎳液中電鍍。若這樣所得的光亮鎳層不出現(xiàn)發(fā)花現(xiàn)象,表明故障起源于光亮鍍鎳以前,原來(lái)的光亮鍍鎳液沒(méi)有問(wèn)題。
在對(duì)比試驗(yàn)時(shí),需要有一種良好的溶液。怎樣獲得這種良好的溶液呢?倘若一個(gè)廠(chǎng)里有幾條相同的電鍍流水線(xiàn),其中一條有故障,其他沒(méi)有故障,那么沒(méi)有故障流水線(xiàn)上的鍍液就可以作為良好的溶液,或者用鄰近工廠(chǎng)中沒(méi)有故障的相同鍍液作為良好溶液。當(dāng)以上條件都不具備時(shí),可以選用質(zhì)量良好的原料,配制一定量溶液進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。
3.改變零件裝掛位置試驗(yàn)
有些電鍍故障，經(jīng)常出現(xiàn)在零件的固定部位或掛具某些部位的零件上。出現(xiàn)這種現(xiàn)象時(shí)，可以用改變零件的裝掛位置或裝掛方向，來(lái)觀察故障現(xiàn)象是否隨裝掛位置(或方向)的改變而改變，如圖1-5所示某塑料鍍鉻零件裝掛。在鍍鉻時(shí)經(jīng)常在掛具左邊或右邊最外面一排零件出現(xiàn)棕褐色鉻層。出現(xiàn)故障后，一直認(rèn)為這種故障是鍍鉻過(guò)程中產(chǎn)生的，所以就一直采取處理鍍鉻溶液的方法，但半年多都沒(méi)有排除故障，后來(lái)用改變零件裝掛位置進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)故障起源于鍍鉻以前。故障現(xiàn)象出現(xiàn)在第1排或第6排零件上(偶爾也不出現(xiàn)這種故障)，通過(guò)改變零件裝掛位置尋找故障的起源，將鍍好光亮鎳后的第1排與第2排的零件交換位置;第6排與第5排的零件交換位置(圖1-6)。改變裝掛位置以后進(jìn)行鍍鉻，故障現(xiàn)象不是出現(xiàn)在最外面一排，而是出現(xiàn)在第2排或第5排的零件上。說(shuō)明故障起源于鍍鉻以前，與鍍鉻液無(wú)關(guān)。經(jīng)過(guò)多種方法試驗(yàn)，最后找出來(lái)是光亮鎳鍍好以后出槽時(shí)，一個(gè)掛具零件還在電鍍，這一掛具出槽時(shí)，靠近電鍍掛具的出槽零件表面產(chǎn)生了雙性電極而造成的。可見(jiàn)這一起故障，若不用改變零件裝掛位置進(jìn)行試驗(yàn)，故障的起因就很難找到。
某廠(chǎng)自行車(chē)車(chē)圈電鍍工藝流程為：上掛具→化學(xué)除油→熱水洗→冷水洗→陽(yáng)極電解除油→熱水洗→冷水洗→鹽酸除銹→冷水洗→冷水洗→浸氰→氰化物鍍銅……。在氰化鍍銅后，自行車(chē)車(chē)圈下部向上的面出現(xiàn)許多細(xì)粒狀粗糙鍍層，在進(jìn)行光亮鍍鎳和鍍鉻以后，故障現(xiàn)象更加明顯。這種故障時(shí)有時(shí)無(wú)根據(jù)故障出現(xiàn)在固定的部位，采用改變零件裝掛位置的方法進(jìn)行試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，故障有可能出現(xiàn)在氰化鍍銅層和氰化鍍銅前。將鍍前各道工序后的車(chē)圈分別旋轉(zhuǎn)900進(jìn)行試驗(yàn)。觀察在哪一道工序旋轉(zhuǎn)900后，故障現(xiàn)象不是出現(xiàn)在下部，而是出現(xiàn)在旋轉(zhuǎn)900的表面上，從而確定故障的起源。將每一道工序車(chē)圈旋轉(zhuǎn)900后都編上號(hào)。如：①化學(xué)除油→②熱水洗→③冷水洗→④陽(yáng)極電解除油→⑤熱水洗→⑥冷水洗→⑦鹽酸除銹→⑧冷水洗→⑨冷水洗→⑩浸氰→⑩氰化物鍍銅……。各道工序旋轉(zhuǎn)車(chē)圈是分別進(jìn)行的，試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)①～⑧號(hào)工序 車(chē)圈旋轉(zhuǎn)900后，故障仍在車(chē)圈下部向上的面。只有⑨和⑩號(hào)工序車(chē)圈旋轉(zhuǎn)900后，故障不是出現(xiàn)在車(chē)圈下部，而是出現(xiàn)在下部旋轉(zhuǎn)900的表面上。可見(jiàn)，故障起源于鹽酸除銹后的第二道冷水洗(工序⑨)中。因?yàn)榻?jīng)過(guò)工序⑨后，故障已經(jīng)形成，所以再經(jīng)浸氰(512序⑩)后，車(chē)圈旋轉(zhuǎn)900，故障現(xiàn)象也出現(xiàn)在旋轉(zhuǎn)900的表面上。
故障起源于鹽酸除銹的第二道冷水洗，是因?yàn)樵诘谝坏览渌春偷诙览渌慈芤褐杏休^多的Fe2+，這是由于鋼鐵車(chē)圈在鹽酸除銹時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)：Fe+2HCl=Fe2++2C1-+H2↑，由于車(chē)圈有卷邊，卷邊上有出水孔。經(jīng)過(guò)鹽酸除銹后，車(chē)圈的卷邊內(nèi)夾帶了一定量的Fe2+，在水清洗時(shí)，F(xiàn)e2+通過(guò)卷邊上的出水孔流出，使清洗水中含有一定量的Fe2+。由于第一道冷水洗的pH值較低(pH值在2～3)，F(xiàn)e2+以離子形式存在，不會(huì)造成故障。但是，車(chē)圈進(jìn)入第二道冷水洗時(shí)，由于 pH值較高(pH值在5～6)，F(xiàn)e2+會(huì)形成Fe(OH)2沉淀于車(chē)圈的下部向上的面上，在氰化鍍銅時(shí)就會(huì)出現(xiàn)細(xì)粒狀粗糙鍍層的故障。
找到故障原因后，排除故障就容易了。排除這類(lèi)故障，一種方法是在第二道冷水洗中，用一臺(tái)過(guò)濾機(jī)連續(xù)過(guò)濾，將Fe(OH)2沉淀物過(guò)濾掉，但這樣要增加過(guò)濾設(shè)備。另一種方法是在浸氰時(shí)，車(chē)圈接通電源的陽(yáng)極，進(jìn)行陽(yáng)極電解。由于陽(yáng)極電解時(shí)，車(chē)圈表面析出大量氧氣，它將沉積于車(chē)圈表面上的Fe(OH)2沖掉;同時(shí)Fe(OH)2又被浸氰液中氰化物配合，形成穩(wěn)定的鐵氰化物。所以故障很快就排除了。
