影(ying)响线材电镀效率的因素
发布时(shi)间:2018/11/29 08:59:42
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线材(cai)电镀采用连续电镀加(jia)工的装置。随着各行(xing)业对各(ge)类线材需求的增(zeng)长,提高线材电镀的生产效率是企业(ye)面临的一个实际(ji)问题。
以往低碳钢丝线材镀锌走线速(su)度约为5~30m/min,视不同的线径而有所不同,但在(zai)实际运作中,大都是在7~12m/min之间。如果提高速度,镀层的厚度就(jiu)难以保证。这对电话线铜包(bao)钢电镀技(ji)术(shu)是(shi)一个很大的制约。因此,有(you)必要对影响(xiang)线(xian)材电镀加工速度(du)和效率的因素加以探讨,以(yi)求得提高线材电镀速率的正确途(tu)径。
设备因(yin)素
对线材连续电镀装置而言,收线机的收(shou)线速度是(shi)控制(zhi)线材电镀走线速度的主要机构。有的收线机的速度可达(da)到200m/min以上,如果以(yi)这样高的速度电镀,以直径2mm的铁(tie)丝计算,每千(qian)米约重25kg,则每(mei)小时可以镀(du)出300kg铁丝。而一般线材连(lian)续电镀是(shi)多头装(zhuang)置,仅以10个(ge)头计算,则每小时的产(chan)量可达3t。这样(yang)算(suan)下来,每天的产量就十分可观了。
但是(shi)我国目前运行中的线材连续(xu)电镀装置几乎没有哪个单位能达到这样高的产量,有的甚至连十(shi)分之一都没有达到。
电镀加工有在(zai)达到一(yi)定厚度时,才具备(bei)设定的(de)防护性能和其他物理性能。决(jue)定电镀层厚度的因素中,在电流效率一定时(shi),主(zhu)要是电流密度和电(dian)镀(du)时间。显然(ran),当线材高速运动时,要保证有足够的电镀(du)时间,就必须有足够长度的电(dian)镀(du)槽。
如果仍以200m/min的高(gao)速度电镀,要达到(dao)国家标准中规定(ding)的镀(du)层厚度的下限,在普通情况下至少要电镀2min。这样(yang)一来,镀槽就需要有400m长,这在实际(ji)生产中是难以实现的(de),因此,只(zhi)有适当放慢(man)走线速度或(huo)根据(ju)场地(di)限制来(lai)确定走(zou)线(xian)速度。比如,如果只能采用20m长的镀槽,那要达到最低的电镀层厚度(du),走线速度就只能是10m/min。当要求更厚的镀层时,就只能适当延(yan)长镀槽的长度,才能维持所需(xu)的产量(liang)。目前国内线材电镀车间的长度大都在100m左右,有(you)的长达(da)200m,因为(wei)电镀线本身已经有150m长。这样不仅占地面积大,电镀厂(chang)房和设备的投资也很大。因此,不能靠增加(jia)电镀线(xian)的长度来满足电镀厚度的要(yao)求。
电镀工艺因(yin)素(su)
当收线速度和镀槽长度一定时,要想增(zeng)加镀层厚度,就只有提高电流密度。事实上,目前线(xian)材电镀加工的电流密度都高于常规电镀。否则,在一些电镀线长度有限的电镀线上是无法实施(shi)电(dian)镀加工的(de)。但是当(dang)有的企(qi)业试图进一步(bu)提高电流密度以此(ci)来缩短电(dian)镀时间时,往往达不(bu)到预期的目的。
首先是(shi)电镀工艺本身的限制。每(mei)种镀液的(de)工作电流密度范(fan)围是(shi)一定的,不(bu)可能随意提高。如果(guo)想通过提高电流密度来提高速率,不仅要调整工(gong)艺配方,而且涉及设备的改造。其次,大的(de)电流密度很容(rong)易引起阳极钝化(hua),而阳极本身在电镀过程中是不(bu)断缩(suo)小(xiao)的,这更加大了阳极的电流密度,使阳极更易(yi)钝化。只有使电压升高来克服电化学阻力。这样,在电量不(bu)变(bian)时,电流强度就(jiu)会下降,达不到提高电镀速度的目(mu)的。同时,大的电流密度还会使(shi)镀(du)液温度升高加快。当温(wen)度超过工艺规范时,电镀加工也无法正常进行。
另外,电流效率也(ye)是影响电镀速度的一(yi)个重要因素。在高速度电镀过程中,电流效率的影响比常(chang)规电镀更大。因此,高速电镀溶液往往采用简单盐电镀液,必要时才加(jia)入适当添加剂。比如线材(cai)镀(du)锌一直沿用硫酸盐镀(du)锌工艺。为了改善镀层质量而适(shi)当加入一些有机添加剂。传统的有阿(a)拉伯树胶、明胶、硫脲等。现在则有专业光亮(liang)剂“硫锌-30”等。硫酸盐镀锌的电流效率在99%以(yi)上,用它作为高速(su)电镀(du)的母液是可取的。