1前言 日前，國內鍍鋅常用的工藝有堿式鋅酸鹽鍍鋅、氯化物酸式鍍鋅和硫酸鹽鍍鋅等。堿性鋅酸鹽鍍鋅工藝具有鍍液組分簡單、結晶細致、鍍層易于鈍化且彩色鈍化膜不易變色和電鍍廢水處理簡單等優點。筆者所在公司使用的堿性鋅酸鹽鍍鋅自動生產線能使工件通過機械裝置自動完成電鍍和電鍍前、后處理等工序的全部過程。它具有生產效率高、勞動強度低、占地面積小、操作人員少、工藝便于維護、產品質量穩定等諸多優點，并且改善了操作條件。但是生產線批量生產涉及到的影響因素較多，如果日常不注意維護，就會出現質量問題。本文從生產線鍍鋅的各個環節講述槽液的日常維護方法和注意事項，目的是使技術人員和操作者都能對生產線進行合理維護，從而確保生產的連續性。 2鍍鋅自動生產線槽液的日常維護 1工藝流程堿式鋅酸鹽鍍鋅工藝包括鍍前處理、鍍鋅和鍍后處理三大部分。具體工序為:上掛→電解除油→熱水洗→水洗→鹽酸活化→水洗→中和→水洗→鍍鋅→水洗→出光→水洗→彩鈍→水洗→熱水洗→烘干→下掛。 2槽液維護堿式鋅酸鹽鍍鋅槽液維護主要涉及到鋅含量、氫氧化鈉含量(以下稱為“堿含量”)、添加劑和鍍槽雜質等方面的控制。 ①鋅含量的控制鋅含量控制在8~12g/L時，能滿足生產的需要。在實際操作中，由于鍍鋅產品種類繁多，加之各鍍槽相互分離，造成各個槽液電鍍量有所差別。這種差別容易造成個別鍍槽的鋅含量偏高或偏低。因此，操作人員應根據槽液的化驗結果、通過改變每個鍍槽鋅板的懸掛量來控制鍍槽的鋅含量。技術人員則進行日常工藝指導和監督。鋅板采用特制不銹鋼籃外包陽極袋懸掛，并以不銹鋼板作為不溶性陽極。以4500L鍍槽為例，日常生產中只需上掛一塊鋅板再配合8~9塊不銹鋼板，即可滿足補鋅和導電的要求。 ②氫氧化鈉含量的控制在含有DPE-1II添加劑的鍍液中,氫氧化鈉含量一般控制在100~130g/L"。在冬季，低溫導致槽液的導電能力下降，故可適當提高堿含量，以加強鍍液的分散能力和覆蓋能力。但是氫氧化鈉含量最高一般不宜超過160g/L，否則會增大光亮劑的消耗，加速鋅陽極板的溶解，不利于槽液的維護。此外，由于懸掛不溶性的鋼板、槽液的揮發和工件的帶出都會使鍍液中的堿含量逐漸降低，因此，應根據化驗結果及時補充。 ③添加劑的控制堿式鋅酸鹽鍍鋅主要采用DPE-II與WBZ-1II作為主添加劑與光亮劑。這兩種添加劑生產廠商都提供了開缸量和生產維護量，按照要求添加即可。添加方法以“少加勤加”為原則。生產線操作人員每日工作前應根據生產情況對添加劑進行維護，電鍍生產線配備有鍍槽的電鍍時間和電流監控記錄的設備，每周技術人員可按照每千安培小時消耗量計算出添加量并結合操作人員的添加量進行調整。 ④鍍槽雜質的控制鍍鋅槽液中的雜質主要包括無機和有機兩大類:無機雜質常見的有銅、鐵、鉛等，有機雜質主要是鍍槽中添加劑的分解產物以及前處理不干凈所帶入的油污等雜質。(1)對于金屬雜質，除雜方法有許多。硫化鈉處理由于添加量不易控制、實際效果不明顯而不予采用。堿式鋅酸鹽鍍鋅槽液可采用鋅粉或堿性鍍鋅除雜劑除雜。如生產過程中曾發生鍍件(導向套、活塞等)內孔槽部(低電流密度區)出現灰色鍍層、局部鍍層發黑的現象，通過赫爾槽試驗證實是金屬雜質污染所致。采用778堿性鍍鋅液除雜劑解決了該問題，處理方法按照產品使用說明操作即可。需要補充的是，如果通過霍爾槽試驗驗證采用鋅粉除雜可以解決問題，應盡可能采用鋅粉除雜，因為778堿性鍍鋅除雜劑雖然能有效去除多種金屬雜質，但對添加劑有一定的影響，以其處理后的槽液還要適量補充添加劑。(2)當槽液有機雜質過多時，鍍層會發霧發花，嚴重時會導致鍍層發脆。如果加入過多添加劑的作用也不大時，只能根據情況進行活性炭處理。將活性炭顆粒按照4~5g/L的計算量均勻撒入槽液中，并對槽液進行充分攪拌(空氣攪拌)4h,攪拌后靜置6h以上。靜置后，通過堿性過濾器對槽液進行過濾，最后根據赫爾槽試驗調整添加劑即可進行生產。對于鍍鋅生產線來說，最好每半年對槽液進行一次活性炭處理，各個槽液可間隔3~5d逐個進行處理，以保證生產的連續性。無論處理哪種雜質，必然對生產造成一定的影響和導致藥品消耗增大，所以生產線槽液維護必須以預防為主。(1)配制和補加槽液最好使用二次純水，車間最好配套二次純水制備系統。(2)充分重視藥品的采購質量。對采購的鋅板應進行嚴格的成分檢驗，不合格的絕不能使用。在條件允許的情況下，盡可能使用0號鋅錠(即Zn99.995)。(3)加強對各種導電部位的日常清洗，要防止銅、鐵銹對槽液的污染。(4)除了采用質量好的鋅板、藥品外，掛具的非導電區域也要做好保護，同時重視規范化生產操作和前處理工序，掉進槽液的工件必須盡快撈出。 ⑤溫度的控制根據室內溫度的影響，每個季節要在槽液發揮最好的時刻對其進行化驗，并記錄各種組分的含量，以此作為適合本車間的最佳槽液參數。根據這些參數參考溫度的變化提前調整槽液，使其處于最佳的運行狀態，保證產品質量。筆者所在公司的車間地處北方，冬季室內溫度較低，所以采用耐腐蝕加熱設備(例如鈦加熱管)配合溫控設備，可以保持槽液溫度在16°C以上，使得冬季不用按照季節進行調整，即可正常使用。 3鍍前和鍍后處理槽液的維護①前處理前處理工序主要包括電解除油、酸洗、中和等。其作用主要是去除鍍件上的油污、氧化層、銹蝕物等。 (1)電解除油有陰極除油和陽極除油兩種方式，有條件的可采用陰陽極聯合除油。采用陽極除油時，時間不可過長，否則會對工件造成一定的腐蝕。曾對一批零件進行除油處理，后來發現，零件表面出現許多雪花狀腐蝕點。分析原因是由于當時處于夏季，溫度和濕度較高，零件表面在除油前已經發生了輕微的腐蝕，而陽極除油加重了零件表面的腐蝕程度。改為陰極除油后，此種現象隨即消失。電解除油槽最好設置溢流裝置，方便油污排出。沒有溢流口的要定期將油污清除，防止油污被提出的工件帶出，從而影響其他槽液。部分操作人員有時會將不合格的鍍件和待鍍的鍍件一起除油，這樣雖然可以退除鍍層，但會對槽液造成污染，在采用陽極除油時也會加重工件表面的腐蝕。 (2)酸洗的主要作用是除去工件表面的氧化層，露出金屬表面，為鍍鋅做準備。不建議將酸洗槽液作為退鍍使用，否則會將鉻離子帶入酸洗液中，從而對后續槽液造成影響。在生產線上掛位置附近設置帶有抽風裝置的鹽酸退鍍槽和水洗槽，這樣不僅可以方便對不合格品進行退鍍，還避免了鹽酸對合格品的污染。在前處理過程中，必須按照工藝規定進行除油、除銹，并觀察工件表面狀態。除油、酸洗、中和等槽液要定期化驗分析和加料，還要根據實際使用情況對槽液進行過濾，酸槽要定期出缸腳、更新等。 ②后處理鍍后處理主要包括出光、彩鈍和烘干三部分。生產初期采用了高鉻鈍化。高鉻鈍化是在空氣中成膜，在鈍化銷軸件時，工件提出后，由于鈍化液在工件表面分布不均，造成鈍化后工件上下顏色不均的現象，甚至會出現上端面無法鈍上而露出基底。隨后采用低鉻鈍化工藝解決了此問題。所以對于生產線生產，建議都采用低鉻鈍化工藝。對于低鉻鈍化，目前市場上有許多配方，可采用特制的彩鈍粉或調配好的鈍化濃縮液，日常維護按照使用說明即可。需要強調的是，由于電鍍生產線產量大，最好選擇維護方便、使用范圍較寬的鈍化液配方,特別是鈍化液的pH使用范圍要盡可能寬。在滾鍍鋅生產線上曾使用過車間自配的醋酸系低鉻鈍化工藝，需要根據生產情況配制濃縮液對槽液進行維護。但相對于市場上成熟的彩鈍產品來說，維護頻率和對操作人員的要求都較高，產量較大時幾乎每天都要維護，后來逐步改回掛鍍線的鈍化工藝。無論采用哪種工藝，都應根據車間實際的生產情況和成本要求而定。 ③清洗在每個處理過程后都有若干水洗工序，其作用是清洗上一過程殘留在工件上的液體，為下一過程做準備。生產線操作過程中，水洗槽的成分會隨使用時間的延長向，上一過程槽液成分的方向靠近。水洗槽液維護不當，就會對后序槽液和工件造成污染。應采用連續的補水、溢流和空氣攪拌等措施對水洗槽液進行維護，既要保證水洗槽液在正常的使用范圍之內，要兼顧到廢水處理的壓力，做到合理調配資源。 3電鍍生產線的工藝管理和控制 鍍槽的維護管理離不開生產線的工藝管理。合理的工藝管理是保證產品質量的必要條件。在自動化、連續性生產過程中，工藝規范的嚴格執行是產品質量的保證。因此，所制定的工藝規范既要能夠指導生產，又要保證生產現場的有效性和可操作性。對每槽工件的裝載量、掛具種類、電鍍電流密度、電鍍時間等生產關鍵因素，要有明確的規定。生產中，應嚴格遵守操作規范，不得任意增、減工序或變更工藝次序。同時，對生產過程中的主要參數進行詳細記錄，這樣不僅能保證工藝的順利執行，而且在產品出現質量問題時，可以準確追溯到問題槽液，并及時解決。要定期和不定期地對工藝的執行力度進行檢查,發現問題及時處理。此外，要加強推行清潔生產，注重對員工定期授課培訓。應指定專人進行藥品添加，技術人員和生產線都要有完整的添藥記錄，并建立完善的槽液檔案。要嚴格控制生產線使用的各種藥品的質量，對于關鍵的藥品如氫氧化鈉、添加劑、鈍化藥品等要指定專一廠家,即使藥劑成分一樣，也盡量不要隨意更換廠家。保證對每批次的藥品進行檢驗，對每批次的添加劑要進行赫爾槽試驗，以驗證其實際效果，保證添加劑的用量真實有效。嚴格控制化驗紀律，建立化驗標準，保證化驗質量。要保證化驗用藥、用水、玻璃器皿的質量，定期對化驗設備進行維護檢修及校正。通過對化驗員進行培訓并結合日�？己藖硖岣呋瀱T的化驗能力。 4結語 鍍槽的維護管理涉及到很多方面，技術人員和操作者要根據自身的工作性質掌握正確的維護技能和方法，在日常的生產管理中不斷總結經驗。出現問題時，要共同討論，總結出一套適合于本車間生產線的維護管理辦法。監控好生產原材料，嚴格執行工藝紀律,運用科學合理的分析和維護方法，才能最大限度地發揮自動生產線連續生產的優點，并保證其高效運行。 |
