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思路和方法在这里:带料零件电镀质量问题案例分析

放大字体  缩小字体发布日期:2020-01-07  作者:沈涪  浏览次数:608
核心提示:1前言电镀过程中由于各种因素的影响往往会产生一些质量问题。对于一些不常见的质量问题,特别是在电镀工艺条件不变的情况下偶尔出

1前言

电镀过程中由于各种因素的影响往往会产生一些质量问题。对于一些不常见的质量问题,特别是在电镀工艺条件不变的情况下偶尔出现的质量问题,电镀操作者往往难以找准问题的主要原因,致使问题不能彻底解决。本文通过几例带料零件电镀中出现的质量问题,将解决思路和处理方法提供给读者参考。

2案例分析

01电镀后收带时扭曲

1问题描述某次采用带料选择性电镀自动生产线对一批带料插针零件进行镀金和镀锡,当第一盘带料料头的所有电镀工序完成后开始进行带料卷带收盘时,发现入盘前的带料开始出现扭曲现象,由于该现象会影响到冲压工序切断落料质量,于是立即停止电镀。经过更换同批次的另一盘同一种零件继续电镀后,在各种条件不变的情况下电镀后的带料却不再出现扭曲现象。根据电镀操作人员反映,该现象一年前也曾在同类型的另一种零件上发生过。

2产品工艺流程冲压工序将铜带冲压为成型零件一电镀工序采用电镀自动生产线选择镀金和选择镀锡一冲压工序自动切断机落料一成品厂装配。

3问题分析该批带料在零件冲压成型之后、电镀自动生产线电镀之前一切正常,直到电镀工序完成后才出现扭曲现象,初次分析认为是电镀工序导致的。但是通过在同一电镀生产线更换相同带料零件,并且在所有工艺条件保持不变的情况下,扭曲现象消失,说明问题原因不在电镀工序。随后分析所用带料是否由不同模具冲制而出现微小差异,但经证实,本批次零件为同一高速冲床并且是同一冲模冲压加工完成。最后怀疑是带料的基体材料性能发生了变化,但经检验,该批零件所用材料均为同一供应商的同批次材料,而且检测铜带基材抗拉强度和硬度等指标都在合格范围。针对该质量问题的现象分析,其原因是由于铜带基体应力不均匀造成的。该批带料中出现扭曲现象的铜带,可能为铜带制造厂在铜带分割开条时位置处于两边,铜带基体本身应力不够均匀,电镀后致使这种应力不均匀的现象加重,导致带料电镀时在牵引作用下出现扭曲。由于在同一批铜带中属于分割边条的数量较少,因此这种现象很少发生,没有得到足够重视。

4处理措施在保证镀金和镀锡的电镀部位波动幅度不超过零件允许范围的情况下,适当减小电镀时带料的牵引力,以降低带料的扭曲幅度,保证冲压落料正常进行。

5实施效果该盘带料插针在按照上述措施实施后,镀出的零件镀层质量合格,并能满足冲压工序落料要求。

6工艺要求电镀厂在带料电镀工艺上作出规定,要求操作人员对带料镀后的形状变化进行监控,并根据情况及时作出相应处理。

02弹性接触端镀后上翘高度下降

1问题描述电镀工序镀出一批名为屏蔽罩(见图1) 的带料零件,在冲压工序切断后送交成品厂装配时发现,屏蔽罩镀金接触端的上翘高度只有0.5 mm,低于高度下限值0.55mm产品装配后影响接触端上电接触点接触到位,需整形后才能使用。该镀件为生产多年的老产品,此现象是首次发生。

 


 

2产品工艺流程冲压工序将铜带冲压为成型零件一电镀工序采用电镀自动生产线选择镀金和选择镀锡一冲压工序自动切断机落料一成品厂装配。

3问题分析该镀件镀金接触端上翘高度要求在冲压后达到0.78 ~ 0.62 mm,镀金后接触端上翘高度不低于0.55 mm。为节约黄金,接触点镀金方式由浸镀金(双面镀金)改为刷镀金(单面镀金)。初次分析,接触端上翘高度下降是由于镀金方式改变后,带料接触端上的接触点在镀金时必须贴紧压在刷镀头上,电镀过程中若带料与刷镀头贴得过紧,翘起的接触端必然会被压低,但是,通过对库存的同一种冲压零件采用同样的条件电镀,镀后接触端上翘高度尺寸却在正常范围,说明接触端上翘高度降低的程度受电刷镀时带料贴紧程度的影响并不显著,铜带基体材料性能的变化才是影响接触端上翘高度的主要因素。经查证,镀后接触端上翘高度合格件的铜带与接触端上翘高度不合格件的铜带不是同一批次购入的产品,故材料性能有差异。在材料性能变化的影响下,镀前接触端上翘高度为0.78 mm的,镀后上翘高度仅为0.62 mm;而镀前接触端上翘高度为0.62 mm的,镀后上翘高度却只有0.5 mm。为了减少材料不同批次间性能波动的影响,同时也为了适应电镀方式变化(由浸镀金改为刷镀金),工艺评审原冲压工艺规定的簧片接触端.上翘高度范围需要改变。经实验,按照接触端上翘高度0.8 mm冲压加工的零件,电镀后全部检验合格。

4处理措施该屏蔽罩镀金接触端上翘高度,由原来的冲压后0.78 ~ 0.62 mm,调整为冲压后0.85 ~ 0.75 mm。

5实施效果冲压工艺改进后,电镀新加工的零件经镀后各工序检验全部合格。

6工艺要求冲压工序立即在该零件技术图纸上进行修改,完善该零件工艺尺寸。

03接触簧片脆断和插拔力减弱

1问题描述电镀加工一批接触簧片(如图2所示),镀后检验镀层结合力时簧片脆断无法使用,电镀工序紧接着重新加工第二批接触簧片,该批簧片镀金后镀层质量检验合格,但在成品分厂装配时插孔打包后经检验发现插拔力较弱,低于5 N下限值:之后电镀加工第三批接触簧片,在成品分厂装配打包后检验插拔力合格但仍然出现部分簧片脆断现象。

 


 

2产品工艺流程冲压厂冲压加工成型一模具厂热处理回火一电镀厂镀金一成品厂打包装配。

3问题分析初次分析问题可能发生在热处理工序,经对最近几批次接触簧片热处理生产纪录检查,各工艺参数均符合该工序的工艺要求。同时通过对重新冲压的小批量接触簧片样件,热处理后不经电镀而在无镀层时就打包后检验,其插拔力也完全正常。经对出现问题的几批零件分别取样检查分析,发现发生脆断的簧片在簧片折弯处有明显压痕,该压痕致使折弯处强度下降,导致簧片打包收紧时脆断。另外,用千分尺检验打包后插拔力弱的簧片样件厚度时,发现簧片镀前材料厚度是0.11~0.12 mm,镀后仅在0.093 ~ 0.094 mm.分析簧片插拔力弱是由于电镀后簧片厚度减薄造成的。向电镀操作人员了解情况后得知,最近几批接触簧片热处理后外观颜色偏黑、氧化变色比过去更明显。为了保证镀层结合力,该电镀操作人员在镀前采用了浓盐酸煮沸半小时的方法清除氧化皮。而该镀件基体材料为铍青铜,工艺规定采用w = 50%的盐酸煮10 min.后来通过重复验证得出,镀前用盐酸去除基体表面氧化皮的传统工艺是导致簧片厚度减薄的主要原因。随后在检查接触簧片冲压工艺时发现,冲压工艺上没有要求冲压模具定期检修和冲制完工的零件在送交热处理前必须除油清洗这两项规定。结合热处理和电镀情况综合分析,发现问题的最终原因还是在冲压工序。由于模具没有定期检修,冲压后在簧片折弯处产生明显压痕,致使簧片在压痕处脆断;同时,由于带料冲制成型后没有及时除油清洗,造成热处理后零件表面呈黑褐色,给电镀工序镀前处理增添了麻烦,采用了过度酸洗而最终导致簧片插拔力减弱。

04处理措施(1)将冲压模具进行修理调整,使冲制成型的接触簧片由原来的三角形变为椭圆形,避免折弯处出现压痕。(2)冲制成型的零件在送交热处理前采用溶剂汽油进行清洗,确保零件表面清洁干净。(3)热处理后采用真空回火工艺。(4)镀前除氧化皮工艺由煮沸盐酸改为浸泡盐酸。

05实施效果按照以上改进措施,镀出的样品全部合格。

06工艺要求冲压工序、热处理工序和电镀工序分别将以上相关措施正式纳入工艺文件。

3结语

作为电镀工作者,对产品镀层质量问题的分析首先应从电镀工序查找自身的原因,在排除了所有条件(电镀设备、操作方式、工艺参数等)的影响后,要向前一工序逐级倒推,一直查到镀件使用的基体材料的质量是否存在问题。由于市场竞争激烈,镀件的基材加工厂为了降低生产成本,会降低材料等级和减少生产工序,事实上有很多电镀质量问题产生因素都与基材质量有关。电镀后续工序的质量也会对电镀件品质产生影响,例如镀金层、镀银层变色等问题与镀件的装配、运输、包装等也有一定的关系。

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