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滚镀电流为什么会波动?
来源:宏力环境 时间:2023-4-21

滚镀在不使用稳流功能的时候,电流会有不同程度的波动,反应在电流表上,指针表会左右摆动,数字表会上下跳动,为什么会这样呢?有什么危害吗?这是滚镀的特殊性决定的,原因可能是多方面的,危害也应视情况而定。

1、镀件面积变化的影响

滚镀生产中一般使用多角形滚筒,尤其六角形滚筒居多。六角形滚筒在转动过程中,滚筒内的镀件面积是不断变化的,一会儿大,一会儿小,以滚筒装载量1/2为例,最大的时候表层零件的平面面积为5rl最小的时候4.732rlrl分别为滚筒半径和长度)滚镀过程中,镀件面积从最小到最大、又从最大到最小周期性变化。镀件面积不断变化,阴极电阻就会不断变化,根据欧姆定律,在使用非稳流功能(目前多为稳压功能)的情况下,通过镀槽的电流也一定是变化的。此时,反应在电流表上,电流是周期性波动的。

那么,这样有什么危害吗?

在使用稳压功能的情况下,镀件面积变化引起的电流变化是没有危害的。因为,镀件面积小,电阻大,电流就会小;镀件面积大,电阻小,电流就会大。此时,施加在镀件上的电流密度始终是不变的,电流密度不变,就会达到稳定镀层沉积的目的。但若使用稳流功能,因镀件面积不断变化,电流密度就会不断变化,则镀层沉积也会是不平稳的。所谓“稳流”实际是要稳“电流密度”,否则,只稳“总电流”不仅没有意义,反倒可能会带来危害。

如果是圆形滚筒、振动电镀等,电镀过程中镀件面积基本是不变化的,此时使用稳流功能可达到稳定电流密度以稳定镀层沉积的目的。总之,使用稳流还是稳压功能,要看镀件面积是否变化,不变化可以使用稳流功能,否则适合稳压功能。

2、滚筒开门的影响

通常使用的滚筒开门方式是“压盖式”的,这种方式的优点是密封性较好,不容易造成片状、细小等零件的“夹”、“卡”现象,产生次品。但缺点是,由于结构的原因,滚筒盖子的开孔率(相对于其他部分)有所降低,则当滚筒转动到零件完全罩住滚筒盖子的时候,等同于镀件面积有所减小。此时,若使用非稳流功能,(从电流表上可观察到)电流会有一定程度的下降。当滚筒转动到零件离开滚筒盖子的时候,电流恢复到初始状态。因此,产生了电流的波动,这种波动是周期性的,滚筒每转动一圈电流波动一次。

因为这种情况等同于镀件面积在不断变化,所以适合使用稳压功能,而不适合稳流功能。若“坚持”使用稳流功能,表面看似电流稳了,实际反倒造成电流密度不稳,从而造成镀层沉积不稳,是“掩耳盗铃”。从滚筒制作的角度讲,在保证滚筒开门强度的前提下,应尽可能提高滚筒盖子的开孔率,以减轻电流的波动。

整滚筒开孔率相同的非“压盖式”滚筒,如生产中可见到的插板式滚筒、全网滚筒等,则不存在这种情况的电流的波动。但有生产实践表明,此时仅仅是电流波动减轻了,镀层质量(相对于“压盖式”滚筒)并没有明显改善,有待进一步探究。

3、滚筒内阴极导电的影响

滚筒内阴极导电方式,比较常见的是“象鼻式”。“象鼻式”阴极相对于滚筒是“活动式”的,并不随滚筒的转动而转动。因此,阴极导电钉会从“面”“楞”、再从“楞”到“面”不停地滑动,在这个过程中,导电钉与零件的接触时好时坏,造成了阴极电阻时大时小,产生了电流的波动。

这种情况电流的波动是接触电阻变化产生的,不涉及镀件面积的变化,使用稳流功能既能稳定总电流,也能稳定电流密度,因此对镀层的沉积是有利的。但出现突发情况,比如导电钉翘起、阴极线折断等,此时电流会有较大幅度的波动,若使用稳流功能,可能会带来较大的危害可参考本号其他文章)。

如果是“固定式”阴极,比如“圆盘式”阴极、“镶嵌式”阴极等,在滚筒转动过程中,阴极导电部分相对于滚筒是不变化的,不会出现“象鼻式”阴极突发情况引起的电流较大幅度的波动,因此使用稳流功能是有利的,但同时一定要考虑镀件面积变化的影响。

总之,造成滚镀电流波动的原因是多方面的,不同的原因制约了稳流还是稳压功能的选择。比如,尤其镀件面积变化产生电流的波动时,是不适合选择稳流功能的;“活动式”阴极导电钉变化较大造成电流的波动较大时,也是不适合选择稳流功能的。如果镀件面积不变化或轻微变化,并且使用“固定式”阴极,典型的如振动电镀,是比较适合选择稳流功能的。


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