电镀挂具的设计与制作
随着空军新装备的跨越式发展和电镀新材料、新工艺的应用,在航空维修工程中对零件进行电镀时,合理地设计与制作挂具,对于保证镀件质量,提高维修速度,降低劳动强度,减少污染物的带出和排放,提高军事效益和环境效益都有重要意义。
1.按照零件电镀的特点设计和制作挂具
(1)由于新装备零部件的电镀质量要求高,因此,电镀挂具的设计与制作也要有所提高才能跟上新装备发展的要求。
(2)除了按通用工艺规程进行电镀外,还要进行飞机战伤的应急抢修电镀,这就需要设计制作和储存必要的挂具,以备战时进行野战抢修电镀。
(3)航空维修中的电镀件,除部分通用和常用的成批件、新制批量件,可在自动线和滚镀机上完成外,还有相当一部分需要挂镀完成 比如某架飞机、某个部件维修时,需要电镀的零件只有几件、几十件,遇到这种情况,使用挂镀就可完成。因此,在挂具的设计制作时要充分考虑其批量和数量睛况,同时还要考虑挂具的通用性和专用性。
2.设计制作时应注意的问题
(1)挂具材料的选择
应按照零件形状、太小、基体材料、镀种及镀层要求进行设计、选择制造挂具的金属材料和非金属材料。不论采用什么材料、方法,都要使包扎和涂刷层表面均匀光滑,达到既要绝缘性能良好,又要让挂具出槽时槽液快速滴落回收。
(2)挂具材料应有足够的强度和导电截面
设计制作挂具时,应根据挂具所挂零件,首先计算出受镀件(包括阴极保护)的总面积和所需最大电流,然后根据最大电流密度的上限确定挂具的主杆及支杆的电流量,并选择材料的种类、粗细、厚薄等。对于多工序流水线使用的挂具,应按照流水线工序中的最大电流密度来计算。
有些挂具还要考虑有足够的强度和重量,保证零件在阴极移动和空气搅拌过程中接触良好,不该晃动的不能晃动,需要晃动的则要晃动灵活。
(3)挂具与零件要有良好的接触
挂具的设计如果不完美,装挂后与零件接触不良就会产生接触电阻,影响电流的传导作用,轻则导致触点周围没有镀层、镀层结合力不良、镀层厚度不均匀等质量问题,重则发生电烧伤零件,造成零件报废。
(4)使用方便,装挂布置要合理
挂具设计制作时要考虑使用方便。自动线上的挂具体积可适当大些,但要注意操作者装卸方便。
手工操作的要考虑体积、重量的大小等因素,以利于操作者在零件装夹、拆卸、上槽、下槽、提运时使用方便。
专用挂具分为两种情况:一种是为大批量零件生产设计制作的专用挂具;另一种则是依据零件的复杂几何形状和特殊工艺要求而设计的专用挂具。
通用挂具
通用挂具适用于多种零件和工艺。通用电镀挂具的形式和结构,应根据镀件的几何形状、镀层的技术要求、工艺方法和设备的大小来决定。例如,片状镀件在上下道工序之间会随镀液的阻力而漂落,在选用挂具时要将镀件夹紧或用铜丝扎紧。若镀件较重而有孔时,可选用钩状的挂具。使用要求如下:
(1)手工操作使用的挂具。装载重量一般为1~3kg。
(2)吊钩应有足够的导电面积,其型式应使导电良好。挂具吊钩应经常清洗。
(3)使用时,应注意轻装轻放,尽量不要损坏绝缘层。否则会造成挂具与工件抢电,致使工件出现局部镀不上或粗糙等现象,影响镀层质量。
(4)挂具使用后,要清洗干净,集中妥善存放备用。
(5)使用一段时间后的挂具,要及时处理,退除挂具上的镀层,以保证导电良好。挂具绝缘层出现裂纹,要及时修复或重新绝缘处理。
专用挂具
(1)双极性法镀内孔夹具。
(2)镀铬夹具。镀铬溶液氧化能力较强,挂具材料应稳定,可用钛或紫铜作挂具。夹具导电部分应有足够的横截面积,不发热。夹具结构以焊接形式连接,导电铜钩应弯成直角形。夹具与零件应尽量采用螺纹接触。内孔镀铬夹具阴阳极必须隔电。利用绝缘块(硬塑料板或有机玻璃)代替保护阴极。夹具的非工作面应进行绝缘,减少电流的消耗。零件装挂的位置,气体排除应最容易。挂具在保证适用的前提下,应尽量轻便、简单、通用、装卸方便。
小零件电镀用挂具
小零件可采用滚镀的方法进行电镀。若无滚镀条件,可用挂篮作为电镀工具。挂篮的骨架为黄铜或铁丝、底部和周围都采用金属丝网,网孔的大小以零件不从孔中漏出为标准,孔稍大一些有利于获得厚度均匀的镀层。为了改善镀层质量,提高沉积速度,可用钻孔的塑料板代替周围的金属网。
化学处理用挂具
钢铁零件磷化、氧化时,可以用挂具,也可以在挂篮里进行,一般零件尽量采用挂篮。在有起重设备的条件下,挂篮可大些。挂具全部用钢铁材料制作。不用铜或黄铜,以保证膜层质量,因为在这些溶液中会使铜溶解而沾污溶液,影响膜层质量。挂具的形式除了没有导电性能要求外,其它都和电镀相同。
酸洗所用的挂具和挂篮很容易损坏,应选择耐腐蚀性能好的材料或直接选用塑料制品。其形状与小零件电镀相同。
钢铁件的氧化不需通电,通常使用挂篮,只要求挂具有较高机械强度,耐蚀性较好,装卸工件简便即可。对于较精密工件或有外螺纹的工件,为防止相互碰撞,以采用挂具为宜。
铝和铝合金的挂具
铝件阳极氧化时,应采用铝和铝合金的挂具。挂具应具有弹性以将零件夹紧,防止由于接触松动处,形成不导电的氧化膜,而影响阳极氧化继续进行。
排除这种故障的措施主要是根据上述原因进行:如彻底除尽零件表面的油、锈、氧化皮等污物;严格按工艺规范进行活化,或者阴极小电流活化处理;在镀件预热后再进行正常电镀.加强镀液温度的控制,并适当搅拌镀液,使镀铬温度的变化在2℃内;对于断电的情况可以用阴极小电流活化、阶梯给电并以l.5倍~2.0倍工作电流密度冲击镀后再转入正常电流密度电镀的方法;对于有机杂质可以用49/L~59/I。活性炭搅拌处理2h后过滤的方法解决。
还需要注意的是,在零件镀铬后进行磨削时出现镀层剥落的故障,这时需要注意磨削的速度不要太高,过刀量也不要太大;力Ⅱ强磨削区域的磨削冷却,避免局部温度太高引起结合力下降。
实际上,不同基体材料的零件表面电镀硬铬也要注意提高硬铬镀层的结合力。因为不同的基体材料镀硬铬由于其材料的特性和处理工艺不当可能会引起菠铬层的起泡、起皮等故障。
(1) 铸铁零件电镀硬铬结合力不良。
对于铸铁零件来说克服这种现象应当考虑:由于铸铁的导电性差,在电镀挂具设计时需要考虑零件与挂具的接触;同时还要考虑由于铸铁的含碳量高,有很多气孔与砂眼,所以铸铁零件只能采用弱酸腐蚀活化,避免采用强酸腐蚀导致零件表面腐蚀挂灰引起镀层结合不良。另外铸铁零件表面的铁锈需要用机械方法去除,活化采用3%~5%的HF酸或草酸等弱有机酸处理;在电镀铬时需要预热后再通电,而且因为铸铁零件表面的孔隙多,实际表面积大,需要大电流冲击后再将电流恢复到正常电流镀铬。
原因如下:
1、除油不彻底。
对于铸铁零件来说,由于铸铁的导电性差,在电镀挂具设计时需要考虑零件与挂具的接触同时还要考虑由于铸铁的含碳量高,有很多气孔与砂眼,所以铸铁零件只能采用弱酸腐蚀活化,避免采用强酸腐蚀导致零件表面腐蚀挂灰引起镀层结合不良。
另外铸铁零件表面的铁锈需要用机械方法去除,活化采 用3%~5%的HF酸或草酸等弱有机酸处理。
2、 如镀件为优质钢,特别是有含镍、钼合金钢件,在阳极处理过程中同时伴随有一定量的氧的析出,当转为阴极时,其表面极易在短时间内形成一层薄而致密的氧化膜按正常工艺就很难获得与基体金属结合力好的镀层。
解决方法
①降低酸洗液浓度,新配制浓盐酸:水一12另加质量分数为40%的氢氟酸3mL/L混合溶液进行酸洗,利用HF去除零件表面含硅化合物
②缩短酸洗时间,从原来的5min缩短为5s~10s,以防止零件基体组织中的磷、硫形成晶界偏析
3、普通铁基材有镀锌层未处理干净。可用浓盐酸加双氧水剥去此已钝化镀锌层,许多做五金的朋友就常碰到,锌合金产品有压铁后片,镀后片一折就脱镀层,就是这种原因。
解决方法:
1、前处理的工件做得不够彻底,在阴极电解过程中,工件的表面是得到锌层。所以是不能除去工件表面的油物及其它杂质,如果前处理不彻底.
就会使镀层沉积在金属的氧化膜上,自然结合力就会出现问题。所以我们在前处理过程中加大以碱、酸的方式除去原金属物表面的油污及杂质。
2、还有一个是我们在电镀中常常遇到的问题,在机加厂商对零件的硬度要求过高,往往对零件进行热处理〈渗氮〉,在热处理后零件的表面有一层厚厚黑色的氧化皮,为了保证零件的光泽度,而不能在酸碱溶液中过腐蚀去掉氧化皮.
过腐蚀去掉氧化皮的同时零件表面也同样被腐蚀到,在这种情况下也是会使零件膜层出现起泡脱落的现象的,所以我们在前处理时调整工艺,用物理方法进行处理。
3、除前处理因素外,镀层的结合力不好与镀层的脆性有关,如光亮剂加入过高,镀液中有机杂质过多等。这就需要在现场添加光亮剂应以勤加少加原则,切忌一次过多加入光亮剂,一般建议每两小时添加一次.
但添加的量一定要按照说明书去添加,还有槽液的温度过高,光亮剂分解快消耗多,在这种情况下可考虑降底槽液的温度,而不是一味靠添加光亮剂。
储胶槽
先用五金工具做好挂具的骨架,
再放烤箱加热,到一定温度后拿出来
放槽里并用胶粉覆盖,
翻覆2
~3次就可以了,
这种方式不需要什么包胶设备
不过如果是大型的挂具,
就还需要一些挂吊的设备
1、常州市昂达电镀挂具厂
主营产品:挂具,挂具胶,粉末胶;316L不锈钢带。
地址:常州市新北区罗溪镇温寺村。
成立时间:2002-07-10。
2、东莞市虎门金扬线路板设备配件厂
主营产品:不锈钢猪笼架;不锈钢排骨架;夹具;电镀挂具;沉铜挂篮;沉金挂篮。
地址:东莞市虎门镇村头旧区七路19号。
成立时间:2004-11-04。
3、桐庐兴洪挂具厂
主营产品:制造销售:电镀挂具、塑料非标设备、电镀设备。
地址:桐庐镇桥外村。
成立时间:2004-05-13。
4、深圳市宝安区公明镇创益电热制品厂
主营产品:电热圈;电热管;电热板;电镀挂具;电热烤箱;钛蓝;钛爪;石英电热管。
地址:中国广东深圳市宝安区公明镇合水口工业区。
成立时间:2002-04-17。
5、深圳市宝安区松岗达成五金挂具厂
主营产品:五金电镀挂具;塑胶电镀挂具的设计及制造;电泳.喷漆挂具;不锈钢清洗挂具;超声波灰胶清。
地址:深圳市宝安区松岗街道溪头村第二工业区6号。
成立时间:2004-07-16。