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滚镀溶液温升,夏天无法连续生产,教你怎么搞定!

放大字体  缩小字体发布日期:2019-05-16  作者:侯进  浏览次数:179
核心提示:滚镀生产时溶液温升较之挂镀快得多,这对于采用常温型滚镀工艺(如氯化钾滚镀锌、硫酸盐滚镀锡等)生产危害较大,例如造成镀液性能

滚镀生产时溶液温升较之挂镀快得多,这对于采用常温型滚镀工艺(如氯化钾滚镀锌、硫酸盐滚镀锡等)生产危害较大,例如造成镀液性能恶化、镀层质量下降、光亮剂消耗大、严重时停工停产等,从而无法实现夏天连续生产,所以有必要采取措施将滚镀溶液(主要指常温型滚镀工艺的溶液)的温度控制在比较理想的范围内。其措施总结如下。

1减小体积电流密度,减缓滚镀溶液温升体积。

        电流密度指单位体积溶液所通过的电流强度。例如,镀液总体积500L,电镀时使用电流100A,则其体积电流密度为100A/500L=0.2A/L。

体积电流密度大是造成滚镀溶液温升较快的重要原因之一,所以减小滚镀的体积电流密度,是减缓滚镀溶液温升的一个有效措施。

生产中常可以见到的“滚筒小、镀槽大”现象道理即在于此,滚筒小使用电流小,镀槽大溶液体积大,则体积电流密度小。

实践证明,将滚镀的体积电流密度控制在合适的范围内,基本可以实现夏天连续生产时溶液温度不升不降。

至于体积电流密度多大合适,因镀液不同而不同,且不同的人、不同的设备生产厂家经验数据不同,不多述。

2减小溶液电阻滚镀体系电阻较大是造成滚镀溶液温升较快的另一个重要原因。

       滚镀体系电阻较大表现为(R电液+R电极)较大,其中R电液即溶液电阻。

减小溶液电阻R电液,可减少滚镀过程中产生的热量,则可有效减缓滚镀溶液的温升。

(1)从溶液角度

从溶液角度讲,在不产生其他影响的前提下尽量使导电盐含量高一点,尤其不能使导电盐缺少甚至匮乏。

导电盐含量高溶液内阻小,则产生的热量少。并且,导电盐含量高也利于溶液分散能力的改善。

(2)从设备角度

从设备角度讲主要指滚筒,具体讲是滚筒的封闭结构。滚筒的封闭结构是造成滚镀溶液内阻较大的重要原因,其影响远大于溶液导电盐含量的适当波动。

所以,改善或打破滚筒的封闭结构,是减小滚镀溶液内阻的关键所在。常见的措施有:改进滚筒开孔、向滚筒内外循环喷流、采用振动电镀等。

3减小电极电阻滚镀体系。

       电阻较大的另一个表现为R电极较大。挂镀的R电极较小,一般可以忽略,但滚镀由于间接导电方式的影响,R电极较大,不能被忽略,则由R电极产生的热量也不能被忽略。

所以减小电极电阻R电极,能够一定程度上减缓滚镀溶液的温升。

比如,滚筒的阴极导线不能太细、阴极导电钉不能太小、导电不好的镀件应加金属球陪镀等,都是常见的减小电极电阻的措施。

4采用宽温添加剂采用宽温添加剂,是滚镀实现夏天连续生产常见的措施。

       不可否认,宽温添加剂为常温型滚镀工艺夏天生产带来很大的方便,但片面夸大或追捧宽温添加剂的作用也是不科学的。

采用宽温添加剂也需要与其他措施配合使用(比如减小体积电流密度、减小溶液电阻、采取溶液降温措施等),否则若溶液温度较高,仅仅能使生产进行下去而已,但同时会存在很多问题,比如镀层质量(如光亮度、低电流区镀覆性能、镀层纯度等)差、添加剂消耗多、缸角增多、阳极溶解快、镀液成分及PH值变化快等,得不偿失。

另外,应选用质量较好的宽温添加剂,其添加剂中的阴离子型表面活性剂在溶液温度高时不易分解,则对镀层质量(主要指镀层纯度)造成的影响相对较小。

5采取溶液降温措施采取溶液降温措施,是控制滚镀溶液温升的有效措施。

       常见的滚镀溶液降温措施,可归纳为槽内冷却管冷却和槽外换热器冷却两种。

(1)槽内冷却管冷却

将一定表面积的冷却管道铺设在镀槽内的溶液中,然后向冷却管通以计算流量和要求温度的循环冷却介质,从而达到降低或控制溶液温度的目的。

冷却管可采用钢管搪铅、铅锑合金、不锈钢、钛管等金属管,或聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等塑料管束。

 


 

图1 双向槽侧带框架管束式换热器示意图

1-冷冻水进口;2-冷冻水出口;3-塑料管束;4-框架

冷却介质可采用自来水、地下水、冷冻水等,其中以冷冻水效果最好。采用冷冻水需匹配合适的冷冻机,冷冻机大小可与定购厂家协商确定。

(2)槽外换热器冷却

将需冷却的槽液用耐腐蚀泵打入安装在镀槽外的热交换器中,槽液与热交换器中的冷却介质连续循环交换热量而降温,降温后的槽液最后又返回镀槽中,如此循环往复,即可控制槽液温度在工艺要求的范围内。

这种方式的优点是,不占用镀槽内任何空间,槽液与冷却介质间热传递条件好,传热效率高,槽液温度也较为均匀。

 


 

图2 管壳式热交换器示意图

1-换热器内芯;2-壳体;3-冷冻水进口;4-冷冻水出口;5-需冷却溶液进口;6-需冷却溶液出口

滚镀溶液温升较快给滚镀生产带来较大的危害,可通过控制体积电流密度、减小溶液和电极电阻、采用宽温添加剂、采取溶液降温措施等多种举措,使问题得到解决,以实现滚镀夏天连续生产。

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