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影响线材电镀效率的因素

放大字体  缩小字体发布日期:2012-01-12  浏览次数:1160
影响线材电镀效率的因素

线材电镀采用连续电镀加工的装置。随着各行业对各类线材需求的增长,提高线材电镀的生产效率是企业面临的一个实际问题。

 

以往低碳钢丝线材镀锌走线速度约为5~30m/min,视不同的线径而有所不同,但在实际运作中,大都是在7~12m/min之间。如果提高速度,镀层的厚度就难以保证。这对电话线铜包钢电镀技术是一个很大的制约。因此,有必要对影响线材电镀加工速度和效率的因素加以探讨,以求得提高线材电镀速率的正确途径。

 

设备因素

 

对线材连续电镀装置而言,收线机的收线速度是控制线材电镀走线速度的主要机构。有的收线机的速度可达到200m/min以上,如果以这样高的速度电镀,以直径2mm的铁丝计算,每千米约重25kg,则每小时可以镀出300kg铁丝。而一般线材连续电镀是多头装置,仅以10个头计算,则每小时的产量可达3t。这样算下来,每天的产量就十分可观了。

 

但是我国目前运行中的线材连续电镀装置几乎没有哪个单位能达到这样高的产量,有的甚至连十分之一都没有达到。

 

电镀加工有在达到一定厚度时,才具备设定的防护性能和其他物理性能。决定电镀层厚度的因素中,在电流效率一定时,主要是电流密度和电镀时间。显然,当线材高速运动时,要保证有足够的电镀时间,就必须有足够长度的电镀槽。

 

如果仍以200m/min的高速度电镀,要达到国家标准中规定的镀层厚度的下限,在普通情况下至少要电镀2min。这样一来,镀槽就需要有400m长,这在实际生产中是难以实现的,因此,只有适当放慢走线速度或根据场地限制来确定走线速度。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,走线速度就只能是10m/min。当要求更厚的镀层时,就只能适当延长镀槽的长度,才能维持所需的产量。目前国内线材电镀车间的长度大都在100m左右,有的长达200m,因为电镀线本身已经有150m长。这样不仅占地面积大,电镀厂房和设备的投资也很大。因此,不能靠增加电镀线的长度来满足电镀厚度的要求。

 

电镀工艺因素

 

   当收线速度和镀槽长度一定时,要想增加镀层厚度,就只有提高电流密度。事实上,目前线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电镀加工的。

 

但是当有的企业试图进一步提高电流密度以此来缩短电镀时间时,往往达不到预期的目的。

 

首先是电镀工艺本身的限制。每种镀液的工作电流密度范围是一定的,不可能随意提高。如果想通过提高电流密度来提高速率,不仅要调整工艺配方,而且涉及设备的改造。其次,大的电流密度很容易引起阳极钝化,而阳极本身在电镀过程中是不断缩小的,这更加大了阳极的电流密度,使阳极更易钝化。只有使电压升高来克服电化学阻力。这样,在电量不变时,电流强度就会下降,达不到提高电镀速度的目的。同时,大的电流密度还会使镀液温度升高加快。当温度超过工艺规范时,电镀加工也无法正常进行。

 

   另外,电流效率也是影响电镀速度的一个重要因素。在高速度电镀过程中,电流效率的影响比常规电镀更大。因此,高速电镀溶液往往采用简单盐电镀液,必要时才加入适当添加剂。比如线材镀锌一直沿用硫酸盐镀锌工艺。为了改善镀层质量而适当加入一些有机添加剂。传统的有阿拉伯树胶、明胶、硫脲等。现在则有专业光亮剂“硫锌-30”等。硫酸盐镀锌的电流效率在99%以上,用它作为高速电镀的母液是可取的。

 

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