電鍍過程管理不到位導(dǎo)致的鍍層弊病

沈 涪

(國營華豐企業(yè)集團(tuán)公司，四川綿陽 621000)

電鍍過程管理不到位導(dǎo)致的鍍層弊病

沈 涪

(國營華豐企業(yè)集團(tuán)公司，四川綿陽 621000)

在電鍍加工過程中抓好細(xì)節(jié)管理是保證產(chǎn)品鍍層質(zhì)量的關(guān)鍵因素。無論是電鍍設(shè)備的檢查調(diào)整，還是鍍液的周期維護(hù)，以及帶狀材料鍍件的收放料工作，一旦出現(xiàn)疏忽必將導(dǎo)致質(zhì)量問題產(chǎn)生。通過發(fā)生在帶狀材料連續(xù)電鍍生產(chǎn)過程的幾個質(zhì)量故障事例，說明了細(xì)節(jié)管理工作的重要性。

帶狀材料電鍍;細(xì)節(jié)管理;質(zhì)量故障

引 言

在電鍍加工的工藝管理工作中，搞好設(shè)備、鍍液的日常維護(hù)，按工藝規(guī)范操作是保證鍍層質(zhì)量穩(wěn)定的必要條件，這一觀點當(dāng)前已成為電鍍從業(yè)人員的共識。但是，要想完全避免鍍層質(zhì)量問題的發(fā)生，除了要滿足上述條件外，抓好電鍍加工過程中的細(xì)節(jié)管理也是工藝管理的關(guān)鍵，一些看似不經(jīng)意的疏忽就會造成大的質(zhì)量問題的發(fā)生。本文列舉了幾例發(fā)生在帶狀材料連續(xù)電鍍中發(fā)生的質(zhì)量故障，供電鍍同行參考。

1 質(zhì)量故障事例

1.1 風(fēng)刀排列不正確導(dǎo)致質(zhì)量故障

某鍍件為帶狀材料連續(xù)電鍍生產(chǎn)線選擇鍍金產(chǎn)品，電鍍過程為帶材全部鍍鎳后局部鍍金。在某一批次電鍍加工后，經(jīng)檢驗鍍層各項指標(biāo)均合格，在提交用戶制成成品過回流焊檢測時，其中部分產(chǎn)品的金層表面出現(xiàn)黑褐色污漬，不合格品比例占8%左右。其不良現(xiàn)象見圖1。

圖1 端子鍍金層表面黑褐色污漬照片

將不良品用酒精棉球擦拭變色部位，污漬即可去除，目視發(fā)現(xiàn)污漬下面的金層仍完好，初步分析是鍍層表面粘附污漬造成的。當(dāng)時懷疑用戶在涂抹助焊劑時不小心弄到了金層上，又抽20只產(chǎn)品不經(jīng)涂抹助焊劑，經(jīng)過回焊爐后仍有兩只出現(xiàn)同樣現(xiàn)象。于是將出現(xiàn)污漬的產(chǎn)品拆散開詳細(xì)觀察，在鍍金工作面位于帶狀材料的側(cè)面即沖壓成型時的沖切面，該部位粗糙度較帶狀材料正反面要高，在20倍放大鏡下明顯看出沖切時因撕拉產(chǎn)生的小凹坑。懷疑污漬是該部位鍍層孔隙率較高，在高溫下基材銅滲出金層表面氧化變色出現(xiàn)的現(xiàn)象［1］，但是繼續(xù)觀察發(fā)現(xiàn)，污漬僅在帶狀材料電鍍時在溶液中背對著行進(jìn)方向的那個側(cè)面上出現(xiàn)。此時再到電鍍生產(chǎn)線仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)了問題，原來在鍍后處理的油性封孔工序后面，幾個用于吹水的風(fēng)刀幾乎方向一致的呈45°朝向帶狀材料行進(jìn)方向(見圖2所示)，這樣一來，帶狀材料向左行進(jìn)，風(fēng)刀向右方吹風(fēng)，帶狀材料背對著行進(jìn)方向的那個側(cè)面就成了背風(fēng)面，油性封孔劑在該表面的凹坑里囤積，而且封孔劑質(zhì)量濃度已達(dá)工藝上限，通過調(diào)整風(fēng)刀方向為交叉吹風(fēng)，并稀釋封孔劑質(zhì)量濃度在工藝下限，重新電鍍加工同一產(chǎn)品，該故障現(xiàn)象消除。

圖2 帶狀材料與風(fēng)刀位置示意圖

2.2 收料時不規(guī)范導(dǎo)致質(zhì)量事故

對鍍金帶狀材料鍍件進(jìn)行出廠前鹽霧檢測，48 h鹽霧試驗，被檢測樣件的一面無任何腐蝕現(xiàn)象，而另一面出現(xiàn)明顯腐蝕點。初次判斷認(rèn)為，鍍鎳時某個鎳槽單邊陽極導(dǎo)電不良使鎳層兩面厚度不一致，通過對樣件測厚，排除這一因素。又認(rèn)為是帶狀材料基材正反面粗糙度不一致造成［2］，但目視觀察樣件和帶狀材料基材兩邊的粗糙度并無明顯差異。用20倍放大鏡對檢測樣件仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)鹽霧試驗后出現(xiàn)腐蝕的一面有不易察覺的擦痕。最后將鍍件倒盤檢查，發(fā)現(xiàn)鍍件有一面出現(xiàn)間斷的輕微擦傷，在擦傷部位還可看見有少量細(xì)小灰塵。該故障是由于鍍后收料入盤前電鍍生產(chǎn)線無緩沖裝置，帶狀材料在地面拖行造成。帶狀材料與地面摩擦，既損傷了鍍層表面浸封孔劑后形成的防護(hù)膜層，又污損了鍍層表面，最終導(dǎo)致污損面鹽霧試驗不合格。針對上述原因，電鍍工序采取了兩項措施:1)實時監(jiān)控保證帶狀材料不在地上拖行;2)在電鍍機(jī)臺和收料臺之間放上干凈的塑料盤以緩解帶狀材料收料的緊張現(xiàn)象。自實行這兩項措施后，該故障沒有出現(xiàn)。

2.3 放料管理疏忽導(dǎo)致質(zhì)量事故

在電鍍加工過程中，如果鍍件相似度較高又遇到鍍件在轉(zhuǎn)運過程中管理不當(dāng)，很容易出現(xiàn)混料現(xiàn)象。以下這兩種零件基材一樣，鍍種一樣，形狀相似，只是局部略微不同(見圖3)。

圖3 兩種不同的帶狀材料零件照片

由于零件相似程度較高，放料員由于疏忽將兩種零件連接在一起電鍍，隨后收在一個料盤上，至用戶裝配時才發(fā)現(xiàn)，造成該批次電鍍產(chǎn)品全部退貨。

對于這次故障，采取了以下措施:a.來料后在料盤上貼上有明顯區(qū)別的標(biāo)識;b.發(fā)料員在發(fā)料時先發(fā)放一種零件，待前一種零件電鍍完成后再發(fā)放另一種零件;c把此種故障作為專項事例納入放料員、收料員和技術(shù)員的技術(shù)培訓(xùn)教材中。

2.4 基材材料牌號差異造成的質(zhì)量故障

某電鍍加工廠有不少不銹鋼基材帶狀材料鍍件，技術(shù)要求為電鍍半光亮鎳。該廠電鍍工藝流程為:鍍前采用化學(xué)除油→電解除油→10%鹽酸活化→酸性氯化鎳沖擊鎳→預(yù)鍍鎳→鍍半光亮鎳。某次，同一用戶發(fā)來一批新的零件電鍍加工，技術(shù)要求跟原加工零件一致。電鍍主管技術(shù)員一看，同樣是不銹鋼件電鍍半光亮鎳，立即安排上機(jī)電鍍。誰知鍍完一盤零件后抽樣檢測鍍層結(jié)合力不良。退除鍍層重鍍后檢測故障依舊。原來，該用戶以前加工的零件是301不銹鋼基材，而本次的零件是304不銹鋼基材沖制。在弄清是基體材料不同因素后，考慮到304不銹鋼較301不銹鋼難以活化，因此對鍍前活化液進(jìn)行了調(diào)整，把鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)由10%提高到50%，把電鍍走帶速度由10 m/min降到5 m/min，才將該批鍍件電鍍合格。

2.5 鍍前不清洗點鍍輪導(dǎo)致質(zhì)量事故

加工一批鍍金零件，鍍金部位為單件鍍件上四個1 mm2左右的點狀區(qū)域。由于該鍍件需要采用點鍍金方式選擇鍍金，用戶隨加工鍍件提供了點鍍輪膠模，電鍍一切正常。但第二天工廠臨時停電，當(dāng)班工人沒有卸下鍍金模具，轉(zhuǎn)天在分析調(diào)整溶液后，生產(chǎn)繼續(xù)進(jìn)行。但是剛鍍完一盤鍍件，發(fā)現(xiàn)帶狀材料間斷出現(xiàn)個別零件的某一點有漏鍍金現(xiàn)象。在排除了相關(guān)操作因素后卸下點鍍輪方找到故障原因:a.由于頭次鍍金結(jié)束和第二次鍍金前未清洗點鍍輪膠模，其出液孔已有鍍金溶液結(jié)晶，導(dǎo)致本來很小的出液孔孔徑縮至更小;b.該鍍件金層要求δ為0.025 μm，鍍金時走帶速度較快，在膠模出液孔出液不暢時很容易形成漏鍍。

將點鍍輪膠模用熱純水浸泡清洗后重新安裝調(diào)整，漏鍍現(xiàn)象消失。

2.6 鍍液不按規(guī)定進(jìn)行處理導(dǎo)致質(zhì)量事故

圖4的鍍件為一帶狀材料端子鍍錫，錫層要求δ 為4.5 ～5.5 μm，電鍍幾個批次一切正常。但是連續(xù)供貨四批以后，在第五批也是最后一批貨中，在做回焊爐檢測時，樣件端子側(cè)面錫層出現(xiàn)藍(lán)色，不良率達(dá)90%。取前幾批次留樣鍍件做同樣項目檢測卻無變色現(xiàn)象出現(xiàn)(見圖4)。

圖4 變色鍍層照片

初次判斷以為是鍍層厚度問題，將出現(xiàn)變色批次的鍍件做錫層厚度測試，抽樣10件，對端子的兩個平面即正面、反面、以及兩個側(cè)面即帶狀材料在鍍液中行進(jìn)的迎水面、背水面采用X-射線熒光測厚儀分別進(jìn)行測厚，得出的數(shù)據(jù)列于表1。

表1 不同部位錫層厚度

從表1可以看出，該鍍件側(cè)面鍍層厚度低于平面鍍層，似乎鍍層高溫變色是鍍層厚度不夠引起。但是，隨后抽驗不變色批次鍍件錫鍍層厚度跟表1數(shù)值相差甚微。在排除了厚度因素后，考慮是鍍液雜質(zhì)的影響。經(jīng)檢查，該生產(chǎn)線工藝要求每周對鍍錫溶液作一次沉降處理以清除Sn4+和其他雜質(zhì)。但實際上電鍍最后一批次鍍件時，鍍液距上次沉降處理已有十天，由此推斷，該次鍍錫層高溫變色是由于鍍件側(cè)面錫層厚度較薄，在雜質(zhì)過多的情況下鍍層孔隙率較高引起。針對判定對鍍錫溶液進(jìn)行了沉降處理，在維持其它工藝條件不變的情況下，鍍件過回焊爐檢測再無側(cè)面變色現(xiàn)象。

3結(jié)論

在電鍍加工過程中，其工藝細(xì)節(jié)管理是保證鍍層質(zhì)量合格的關(guān)鍵因素。如果不抓好工藝細(xì)節(jié)管理，即使有先進(jìn)的電鍍設(shè)備和著名商家的專利品牌鍍液添加劑，電鍍質(zhì)量問題也會時有發(fā)生。為了保證電鍍質(zhì)量穩(wěn)定，避免出現(xiàn)鍍層質(zhì)量故障，電鍍廠要把工藝細(xì)節(jié)管理納入員工技術(shù)培訓(xùn)和生產(chǎn)線管理的考核內(nèi)容之中。如鍍液添加劑的補(bǔ)充方式，電鍍設(shè)備和電鍍?nèi)芤旱木S護(hù)時間周期，來料加工零件的分類管理以及各鍍種工序間的銜接能否做到科學(xué)合理、互相照應(yīng)，這些都是細(xì)節(jié)管理工作的重要內(nèi)容。

［1］沈涪.接插件鍍金、鍍銀層變色原因及防變色措施［J］.電鍍與涂飾，2005，(10):17-20.

［2］沈涪.接插件電鍍技術(shù)［M］.北京:國防工業(yè)出版社，2007:44-61.

Some Cases of Coating Quality Faults Caused by Detail Mismanagement in Electroplating Process

SHEN Fu
(Huafeng Enterprise Group Co.，Mianyang 621000，China)

Good detail management in electroplating process is the key of quality control.Any careless mistake either in equipment inspection/adjustment or in periodic maintenance of bath solution，and in loading/unloading of reel-to-reel plating will surely cause quality faults.In this paper the importance of detail management was emphasized through some cases of quality faults in reel-to-reel plating process.

reel-to-reel plating;detail management;quality faults

TQ153.2

B

1001-3849(2012)01-0030-03

2011-04-18

2011-05-09