陽極知識
什么是滾鍍電鍍,其定義和作用是什么？
www.zbqtch.cn/ 深圳氧化廠家--合航集團 2012-11-01 16:53
1 概述
滾鍍適用于受形狀、大小等因素影響無法或不宜裝掛的小零件的電鍍，它與早期小零件電鍍采用掛鍍或籃筐鍍的方式相比，節省了勞動力，提高了勞動生產效率，而且鍍件表面質量也大大提高。所以，滾鍍的發明與應用在小零件電鍍領域無疑有著非常積極的意義。滾鍍早在20世紀20年代就已經在工業上得到應用。國內滾鍍最早于20世紀50年代中后期出現在上海，機械化連續滾鍍設備在20世紀60年代左右開始使用，但當時的設備僅僅能夠手動控制，而大型全自動滾鍍生產線大概從20世紀90年代開始才有較為廣泛的應用。目前，滾鍍的產量約占整個電鍍加工的50%左右，并涉及到鍍鋅、銅、鎳、錫、鉻、金、銀及合金等幾十個鍍種。滾鍍已成為應用非常普遍且幾乎與掛鍍并駕齊驅的一種電鍍加工方式。
2 滾鍍的概念
滾鍍嚴格意義上講叫做滾筒電鍍。它是將一定數量的小零件置于專用滾筒內、在滾動狀態下以間接導電的方式使零件表面沉積上各種金屬或合金鍍層、以達到表面防護裝飾及各種功能性目的的一種電鍍加工方式。典型的滾鍍過程是這樣的：將經過鍍前處理的小零件裝進滾筒內，零件靠自身的重力作用將滾筒內的陰極導電裝置緊緊壓住，以保證零件受鍍時所需的電流能夠順利地傳輸。然后，滾筒以一定的速度按一定的方向旋轉，零件在滾筒內受到旋轉作用后不停地翻滾、跌落。同時，主金屬離子受到電場作用后在零件表面還原為金屬鍍層，滾筒外新鮮溶液連續不斷地通過滾筒壁板上無數的小孔補充到滾筒內，而滾筒內的舊液及電鍍過程中產生的氫氣也通過這些小孔排出筒外。
滾鍍一般應具備以下幾個基本特征。
2.1 滾鍍是在滾筒內進行的
滾鍍與小零件掛鍍最大的不同在于它使用了滾筒，滾筒是承載著小零件在不停地翻滾的過程中受鍍的一個盛料裝置。典型的滾筒呈六棱柱狀，水平臥式放置。滾筒壁板的一面開口，電鍍時一定數量的小零件從開口處裝進滾筒內，然后蓋上滾筒門將開口封閉。滾筒壁板上布滿了許多小孔，電鍍時零件與陽極間電流的導通、筒內外溶液的更新及廢氣的排出等都需要通過這些小孔。滾筒內的陰極導電裝置通過銅線或棒從滾筒兩側的中心軸孔內穿出，然后分別固定在滾筒左右墻板的導電擱腳上。零件在滾筒內靠自身的重力作用與陰極導電裝置自然連接。小零件的滾鍍就是在這樣的裝置內進行的。滾筒的結構、尺寸、大小、轉速、導電方式及開孔率等諸多因素均與滾鍍的生產效率、鍍層質量等有關。所以，滾筒是整個滾鍍技術研究的重點之一。
2.2 滾鍍是小零件在不停地翻滾的過程中進行的
滾鍍時，小零件在滾筒內并非靜止不動的，而是要隨著滾筒的旋轉不停地翻滾。這種翻滾具體到某一個零件的情況是：一會兒被埋進整個堆積零件的內部，一會兒又翻到外表面。這樣周而復始，直到整個滾鍍過程結束。
那么，為什么要使小零件在滾筒內不停地翻滾呢？
(1)、保證每個零件都能夠均勻地受鍍。小零件在滾筒內是堆積在一起的，其中一部分零件分布在堆積體的內部，稱為內層零件；另一部分零件則分布在堆積體的外表面，稱為表層零件（如圖1所示）。滾鍍時，主金屬離子實際只在表層零件的表面還原形成金屬鍍層，而內層零件由于受到表層零件的屏蔽、遮擋等影響只有電流通過，卻幾乎沒有電化學反應發生。所以，為了能夠有機會受鍍，內層零件就需要從堆積體的內部翻出變為表層零件。而表層零件也不能長時間停留，電鍍進行一會兒后，受到滾筒的旋轉作用又變成了內層零件。這樣，小零件只有不停地翻滾，才能促使內層零件與表層零件不斷地變化、轉換，并最終保證每個零件都有均勻受鍍的機會。
1-內層零件；2-表層零件
圖1內層零件與表層零件示意圖
(2)、避免表層零件“燒黑”或“燒焦”。小零件在滾筒內如果不翻滾而處于靜止狀態，那么使用很小的電流密度，就可能使表層零件附近的金屬離子匱乏而產生“燒焦”現象。尤其貼近滾筒壁板的表層零件，會使從孔眼處進入滾筒的電流受到阻礙，從而集中停留在零件上緊挨孔眼部位的狹小表面，造成該處鍍層燒焦留下黑色眼點，即所謂的“滾筒眼子印”。這時，小零件在滾筒內翻滾的作用，類似于掛鍍的溶液攪拌或陰極移動。掛鍍時如果沒有溶液攪拌或陰極移動的作用，則電流密度上限不易提高，鍍層沉積速度也難于加快
2.3 滾鍍時小零件所需的電流是以間接的方式進行傳輸的。
掛鍍時，零件所需的電流由掛具直接傳輸，零件與掛具緊密接觸，中間沒有任何介質。因此，掛鍍的電流傳輸平穩，接觸電阻小，各零件所獲得的電流基本不因傳輸問題而有所不同。但滾鍍時，零件是整體壓在滾筒內的陰極導電裝置上的，與陰極導電裝置直接相連的零件只有極少部分，而絕大部分只能通過堆積重疊的零件與陰極導通。所以，滾筒內的陰極導電裝置只能首先將電流輸送給與自己直接接觸的零件，然后才能由這些零件輸送給其它零件，并在其它零件與零件之間一個一個地傳輸下去，這就是滾鍍的間接導電方式。這種間接導電方式無疑是滾鍍的又一重要特征。它由于主要靠零件與零件之間間接導電，而不是零件直接與陰極接觸導電，所以，滾鍍時零件的接觸電阻較之掛鍍相應增大。
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