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铝轮毂电镀故障分析

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-02-19  来源:电镀与涂饰  浏览次数:3896
核心提示: 作者:徐金来*,胡耀红,赵国鹏 摘  要:介绍了铝轮毂电镀工艺流程。分析了铝轮毂电镀的主要故障及其原因,包括结

作者:徐金来*,胡耀红,赵国鹏

摘  要:介绍了铝轮毂电镀工艺流程。分析了铝轮毂电镀的主要故障及其原因,包括结合力差,麻点,粗糙,发白不亮,烧焦,露黄,疤痕,水印等。

关键词:铝轮毂;电镀;故障分析

中图分类号:TQ153.2                             文献标志码:B

文章编号:1004 – 227X (2009) 12 – 0021 – 02

Fault analysis for electroplating of aluminum wheel hub //XU Jin-lai*, HU Yao-hong, ZHAO Guo-peng

Abstract: The process of electroplating of aluminum wheel hub was introduced. The faults and reasons including poor adhesion, ‘pockmarks’ deposit, roughness, brightness deficiency, burnt deposit, yellow surface, scar and watermarking were analyzed.

Keywords: aluminum wheel hub; plating; fault analysis

Author’s address: Guangzhou Etsing Plating Research Institute, Guangzhou510663, China

1    前言

铝属于活泼金属,其表面若不经过沉锌或化学镀工艺而直接电镀,难以获得结合力好的镀层。铝轮毂形状复杂,表面镀层质量要求较高,故其电镀工艺较普通五金电镀工艺复杂得多[1],而且电镀过程中也易出现不良品。据现场统计,电镀不良品占轮毂不良品总数的2/3以上。铝轮毂电镀过程产生不良品的原因是多方面的,有素材、操作、镀液及设备等原因。在不良品产生后,要仔细分析导致故障的原因。鉴于电镀轮毂从上线至出产品需要2 ~ 3 h甚至更长时间,等判断出原因时已经产生不少不良品,这也是轮毂电镀良品率不高的原因之一。因此,在实际生产中,应对每一种故障(或缺陷)的定义、特征、产生原因及控制点作出明确的划分界定,在出现问题时才能为准确、快速判断地作出指导,采取相应措施解决。另外,识别故障出现在轮毂上的位置也是准确判断故障原因的重要依据之一。在解决过程中应结合“鱼刺图”法分析原因,采用跳跃试验或对比试验进行验证[2-4]

2    铝轮毂电镀工艺流程

毛坯整修─热浸除蜡─热浸除油─冲洗─检验─热浸除蜡─擦洗─热浸除油─上线前检验─上挂─热浸除油─2道逆流漂洗─弱碱蚀─2道逆流漂洗─除垢─3道逆流漂洗─一次沉锌─3道逆流漂洗─脱锌─3道逆流漂洗─二次沉锌─3道纯水逆流漂洗─预镀镍─回收─2道逆流漂洗─酸活化─纯水洗─镀铜─2道逆流漂洗─钝化─热水洗─下挂检验─抛光─热浸除蜡─擦洗─热浸除油─检验─上挂─阴极电解除油─热水洗─2道逆流漂洗─活化─纯水洗─半光亮镍─高硫镍─光亮镍─镍封─回收─下挂检验─上挂─清洗─电解活化─预浸─镀铬─回收─2道纯水逆流漂洗─热水洗─下挂─干燥─检验。

3    铝轮毂电镀过程中容易出现的故障及其原因

3. 1   结合力不良

结合力不良主要表现为起泡和脱皮。起泡是指镀层与镀层之间局部区域出现鼓起的现象。小泡一般难以用小刀挑穿,大泡挑穿后与脱皮类似,也表现有脱皮特征。脱皮是指镀层与镀层之间整片区域可以分离撕下的现象。沉锌层与铝合金之间、预镀镍与沉锌层之间、酸铜与预镀镍层之间、半光镍与酸铜之间、返镀轮毂与预镀镍之间都有可能出现脱皮现象。不同类型产生的原因有所不同,采取的解决办法也不一样。

在沉锌层与铝之间脱皮或起泡,其原因有:(1)除垢液成分不足或有杂质;(2)沉锌液浓度不足;(3)脱锌浓度低;(4)沉锌前后水洗不良;(5)一次沉锌槽溶液铝杂质含量太高;(6)预镀镍溶液的pH太低;(7)沉锌的温度太高或碱度高等。预镀镍与沉锌层之间脱皮或起泡的原因有:(1)预镀镍带电下槽装置失灵;(2)预镀镍溶液中锌和有机杂质多;(3)挂具窄,装挂太密,两侧屏蔽等。酸铜与预镀镍层之间脱皮或起泡的原因有:(1)酸铜带电下槽装置失灵;(2)活化酸浓度不足或预镀镍溶液被铜杂质污染;(3)预镀镍被含S有机物污染(如除杂水等);(4)工件在槽中断电时间过长或导电不良;(5)工件掉缸再电镀等。半光镍与酸铜之间脱皮或起泡的原因有:(1)前处理除蜡或除油不干净;(2)活化酸浓度不足或使用时间过长;(3)工件在槽中导电不良等。返镀轮毂与预镀镍之间脱皮或起泡的原因有:(1)镀铬层还没有彻底退干净;(2)返电轮毂存放时间太长;(3)前处理除蜡或除油不干净;(4)表面氧化膜没有彻底除干净;(5)下预镀镍槽后起始电流太大等。

3. 2   针孔与麻点

针孔大多是气体(一般是氢气)在镀件表面上停留而造成的。针孔属于麻点,但针孔不同于麻点,它像流星一样,往往带有向上的“尾巴”;而麻点仅仅是镀层上微小的凹坑,该位置是凹下去的,一般没有向上的“尾巴”[2]

通常在预镀镍、半光镍、光亮镍和镀铜过程中容易形成麻点。形成麻点的原因很多,一般有:(1)基体缺陷;(2)前处理不良;(3)滤泵吸入空气;(4)空气搅拌不良;(5)镀液温度太低和组分含量不足;(6)镀液中润湿剂不足,使表面张力太大;(7)镀液中有油污或有机杂质过多;(8)擦洗轮毂的抹布表面脱色;(9)光亮剂比例失调等。

3. 3   粗糙

粗糙是指在镀层上有很多小颗粒即凸起来的点状物,通常也称为毛刺,形成的主要原因有:(1)前处理不良;(2)镀前轮毂表面粗糙;(3)镀镍槽的钛管有金属粉末脱落或者爆裂;(4)搅拌用的空气被油污、尘埃等污染;(5)阳极袋破损,镀液受阳极泥渣污染;(6)镀液内有悬浮的微细颗粒(活性炭、车间粉尘等);(7)添加物料时没有充分溶解或原料有固体不溶物存在;(8)阳极质量差;(9)添加阳极过程未充分电解过滤;(10)清洗水脏或带有细菌;(11)镀镍液含钙量>200 mg/L;(12)镀镍液金属杂质铁离子在高pH下形成的氢氧化物沉淀在镀层中;(13)挂具或压条破损,受镀金属掉入槽中;(14)辅助阳极双极性形成镀层后溶解;(15)镀层烧焦形成海绵状镀层;(16)打气管内有结晶;(17)开工后没有充分电解等。

3. 4   发白不亮

发白不亮容易在低电流密度区形成,与溶液本身及辅助阳极有关。其形成的主要原因有:(1)酸铜A添加剂不够;(2)氯离子含量过高或偏低;(3)阳极面积不足;(4)导电不良;(5)硫酸含量偏高;(6)辅助阳极不到电或电流不够大;(7)镀镍的光亮剂过多、柔软剂不足;(8)镀铬的整流器波纹率大于5%;(9)氯离子污染(> 50 mg/L);(10)镀镍后放置时间过长引致镍层钝化;(11)用于浸泡镍件的碱水所用的碳酸钠纯度低;(12)铬前活化槽控制不良或使用太长等。

3. 5   烧焦

烧焦主要发生在高电流密度区,是指镀层出现疏松发黑的现象。其形成的主要原因有:(1)酸铜镀液温度低于20 °C;(2)铜含量过低;(3)氯离子含量过低;(4)光亮剂A过量;(5)缺少光亮剂B;(6)搅拌强度不足;(7)电流过大都有可能引起烧焦;(8)镀镍液中pH太高;(9)镀液主盐成分偏低;(10)液温过低;(11)润湿剂严重过量。

3. 6   露黄

露黄主要是镀铬时由于镀液走位差或者辅助阳极安装不到位造成的。铬酸/硫酸比例不当,三价铬过多或太少,辅助阳极安装位置过远或电流过小,都会引起露黄。露黄工件应立刻退铬后再返工镀铬。

3. 7   疤痕

在生产过程中,因抛光局部用力过大或修复缺陷时,易在轮毂表面或侧面形成凹凸不平的疤痕。尤其在低位抛光至哑镍后上镍线,由于铝、镍、铜金属的热膨胀系数不一样,抛光时铝层受热影响大,镍线下挂后轮毂表面更易形成凹陷的疤痕。在同一轮毂上多处出现疤痕的,应进行返铜,仅有一两处的可以刷镀后再上镍线。

3. 8   水印

水印是指镀光亮镍后在高电流密度区形成不规则的流水状白色膜(轻微抛光可以除去),镍坯返镍也比较容易形成。它一般是由于镍坯在空气中氧化造成的。另外,电解除油碱度太高或使用太久没有更换,也有可能造成此类故障。

4    结语

以上是笔者在现场中对一些故障的体会,有一些故障甚至还不明原因,如有不对之处还请读者指正。在寻找故障时一定要冷静分析,不可人云亦云,应不断总结出现的故障,便于日后出现同类故障时作出准确判断。平时生产中应以预防为主。                                                                     

参考文献:

[1]     徐金来, 赵国鹏, 胡耀红, 等. 铝轮毂电镀工艺应用[J]. 电镀与涂饰, 2009, 28 (1): 7-9.

[2]     张炳乾, 何长林. 电镀液故障处理[M]. 北京: 国防工业出版社, 1987.

[3]     张炳乾. 几种查找电镀故障起源的实用方法[J]. 材料保护, 2006, 39 (5): 66-67.

[4]     唐义德. 电镀故障中的假象及其识别[J]. 表面工程资讯, 2008, 8 (6): 30-31.

 
 
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