每個鍍種都會給定一個電流密度范圍,這個電流密度范圍也稱作允許使用的電流密度范圍或獲得合格鍍層的電流密度范圍,電鍍生產時必須將施加在鍍件表面的電流密度嚴格控制在這個范圍內。滾鍍由于種種原因(可參考往期有關滾鍍電流密度內容的文章),一難以確定其允許使用的電流密度范圍,二難以確定其鍍件有效受鍍面積,因而難以像掛鍍一樣采用數學計算的方法獲得其允許使用的電流范圍。但滾鍍可以通過控制(每滾筒允許使用的)電流上限來達到其控制電流密度的目的,即滾鍍生產時在不超過電流上限的前提下,盡量使用大一些的電流。而滾鍍因一般不刻意使用小電流,則一般不考慮電流下限。那么,滾鍍控制電流密度的目的都有哪些呢? 1、獲得結晶細致、合格的鍍層 電鍍生產時,必須將施加在鍍件表面的電流密度嚴格控制在允許使用的范圍內,否則,電流密度超過上限鍍層會粗糙或燒焦,低于下限則可能沉積的鍍層不符合要求或沉積不上鍍層。而電流密度只有在允許使用的范圍內,才能得到結晶細致、合格的鍍層,這個電流密度范圍也稱作獲得合格鍍層的電流密度范圍。因此,電鍍時對電流密度進行控制的目的,首先是為了獲得結晶細致、合格的鍍層。 滾鍍也是一樣,但滾鍍難以像掛鍍一樣采用數學計算的方法方便、快捷地對其允許使用的電流進行控制。滾鍍很多時候是采用“按筒計”的方法來給定電流的,這個方法根據鍍種、鍍件規格品種、鍍件裝載量等不同按每滾筒給予不同的電流。比如,采用某滾筒滾鍍鋅,滾鍍某規格螺絲,裝載量為滾筒的三分之一,給定電流200A/筒。 這個電流一般是根據經驗獲得的,沒有什么依據,大致為根據多次實驗或生產實踐摸索出其允許使用的電流上限(即鍍層明顯粗糙或燒焦產生“滾筒眼子印”時使用的電流),然后在不超過上限的前提下盡量使用大一些的電流,則可以獲得結晶細致、合格的鍍層。至于允許使用的電流下限,因給定電流的原則是(在不超過上限的前提下)盡量使用大電流,則一般觸及不到,則一般可以不考慮。況且何時為電流下限,是低區不亮、發白、發黑、還是漏鍍時?不同的人有不同的認識或標準,比較模糊,不好界定。 2、加快鍍層沉積速度 上文提到,滾鍍給電流的原則是,在不超過上限的前提下盡量使用大一些的電流。很多人在這點上認識有誤區,不敢開大電流,認為電流大會造成鍍層粗糙,這是不對的,是沒有真正搞清楚電流與鍍層結晶之間的關系。電鍍是靠電子流使金屬離子在陰極還原、沉積的一種電化學方式,沒有大的電子流就不會在陰極產生大的電化學極化,就不會得到結晶細致的鍍層。所以,電流大不僅不會使鍍層粗糙,反而會使鍍層結晶更加細致。 但當使用的電流超過上限時,無論何種鍍液其陰極電流效率都會急劇下降,此時鍍層輕則粗糙,重則燒焦,滾鍍則產生“滾筒眼子印”。所以,認為電流大會使鍍層粗糙的人,往往是使用的電流過大而超過了上限,若不超過上限,則電流越大鍍層結晶只會越細致。 有一種觀點是,滾鍍時采用“小電流長時間”的做法,可以得到結晶細致的鍍層,就好比是“慢工出細活”,這沒錯。但需要搞清楚,“細活”不是“小電流”的功勞,而是滾鍍“長時間”的滾光作用所致,電流小并不會使鍍層細致。而且,電流小必然導致鍍層沉積速度慢,則施鍍時間加長,這會對滾鍍的生產效率造成不同程度的影響。 滾鍍的結構缺陷之一為鍍層沉積速度慢,這是造成滾鍍比掛鍍施鍍時間長的原因之一,則生產效率下降。比如,某園區緊固件滾鍍鋅,一條線日滾鍍量30-50噸,這樣的線約100條,則整個園區日滾鍍量幾千噸,如此生產效率高或低的影響是非常大的。再比如,一個釹鐵硼廠日滾鍍量雖然只有幾噸甚至幾百公斤,但因只能采用小滾筒,且施鍍時間長、施鍍工序多,則生產效率非常低。因此,滾鍍盡量使用大電流的目的,除獲得結晶細致、合格的鍍層外,一個重要的方面是為了加快鍍層沉積速度,以縮短施鍍時間,提高生產效率,這對尤其比較多地采用簡單鹽鍍液類型的滾鍍意義是非常大的。當然,如果你的情況是鍍件批量小、品質高、生產效率無要求,則可以小電流、慢慢地、細細地鍍,不一而同。 3、提高復雜零件低電流區鍍覆性能 另外,滾鍍盡量使用大電流的目的,還是為了提高復雜零件低電流區的鍍覆性能。因為給定的電流小(此時的電流密度為平均電流密度),則零件低電流區電流密度更小,這在滾鍍復雜零件時,其低電流區電流密度常常因達不到下限而不能獲得良好或合格的鍍層。所以,在不超過上限的前提下,應盡量使用大電流,以盡量提高復雜零件低電流區電流密度,提高其鍍覆性能。這種例子生產中并不少見,有人擔心鍍層粗糙不敢使用大電流,因此復雜零件低區鍍層不能滿意,加大電流后問題改善或解決。 總之,滾鍍控制電流密度的目的,一方面是為“質”,一方面是為“量”,即獲得優質鍍層和高效生產,簡單講,是為了我們的滾鍍生產“又好又快”。 |