電鍍工藝攪拌的影響

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1、電鍍工藝管理——攪拌對電鍍過程的影響對于電鍍過程而言，攪拌是從廣義上講的。凡是導(dǎo)致電解液作各種流動(dòng)的方式，都稱為攪拌。在電鍍過程中，攪拌除了加速溶液的混合和使溫度、濃度均勻一致以外，主要是促進(jìn)物質(zhì)的傳遞過程。由于攪拌在消除濃差極化和提高電流密度方面的顯著作用，因此，大部分電鍍工藝都采用了攪拌技術(shù)。?那么攪拌究竟是怎么樣影響電鍍過程的呢?在討論這個(gè)問題之前，先介紹一下攪拌的方式和攪拌程度的定量表示方法。????(1)攪拌的方式?????①陰極移動(dòng)。陰極移動(dòng)是電鍍過程中應(yīng)用最多的方法。這是以電機(jī)帶動(dòng)變速器并將轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為平動(dòng)的方法。陰極移動(dòng)設(shè)備屬非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，但已經(jīng)有專門的企業(yè)生

2、產(chǎn)這種裝置。陰極移動(dòng)量的單位一般是m／min，但是也有的工藝用次／min表示，因?yàn)閷τ陉帢O移動(dòng)而言，移動(dòng)的頻率比移動(dòng)的距離更為重要。移動(dòng)的距離受槽子的長度等的影響會(huì)有所不同，但對于移動(dòng)的次數(shù)(頻率)，則對于任何尺寸的槽子都是一樣的。實(shí)際上當(dāng)工藝規(guī)定為m／min時(shí)，都還要根據(jù)鍍槽的長度來確定每次可以移動(dòng)的距離后，再換算成每分鐘移動(dòng)的次數(shù)，例如，某工藝規(guī)定的陰極移動(dòng)速度為2m／min，而鍍槽的長度允許陰極每次移動(dòng)的最大幅度為0.2m，則這時(shí)的陰極移動(dòng)頻率為10次／mim，常用的陰極移動(dòng)量為l0～15次／min，或2～5m／min。?②空氣攪拌?？諝鈹嚢枋请婂冎杏玫幂^多的攪拌方

3、式。采用空氣攪拌時(shí)，壓縮空氣必須是經(jīng)過凈化裝置凈化過的，因?yàn)橹苯訌目諝鈮嚎s機(jī)中出來的壓縮空氣，難免會(huì)帶有油、水等雜質(zhì)，如果帶入鍍槽，對電鍍層質(zhì)量會(huì)造成不利的影響?？諝鈹嚢栌昧康谋硎镜膯挝皇敲糠昼娒苛⒎藉円憾嗌偕碙／(m3·min)，強(qiáng)力空氣攪拌時(shí)，可達(dá)成500L／(m3·min)。?③鍍液循環(huán)。鍍液循環(huán)現(xiàn)在已經(jīng)是很流行的方式。因?yàn)椴捎缅円貉h(huán)時(shí)多半是用的過濾機(jī)，這樣可以在攪拌鍍液的同時(shí)凈化鍍液，一舉而兩得。當(dāng)然，有時(shí)也可以不加入濾芯，單純地進(jìn)行鍍液的循環(huán)。循環(huán)量的表示方法是m3／min或者m3／h，要根據(jù)所攪拌鍍液的總液量來確定所用的過濾機(jī)，因?yàn)檫^濾機(jī)的流量單位也是m3

4、／min，因此，可以根據(jù)工藝對流量的規(guī)定選定相應(yīng)的循環(huán)過濾裝置。?④磁力攪拌。磁力攪拌多用于實(shí)驗(yàn)或小型電鍍裝置。這是以電機(jī)帶動(dòng)永久磁鐵旋轉(zhuǎn)，由旋轉(zhuǎn)的磁鐵再以磁力帶動(dòng)放置在電解液內(nèi)的磁敏感攪拌裝置旋轉(zhuǎn)，從而達(dá)到高速攪拌的效果。磁力攪拌的單位實(shí)際上就是電機(jī)的轉(zhuǎn)速，即r／min。?⑤陰極往返旋轉(zhuǎn)。這是類似陰極移動(dòng)的裝置。但陰極所做的不是平行的來回移動(dòng)，而是以主導(dǎo)電桿為軸的正反旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)在也已經(jīng)有這種設(shè)備銷售。所用的量表示為每分鐘次數(shù)(次／min)。?⑥超聲波攪拌。超聲波攪拌的作用比通常的機(jī)械類攪拌大得多，是特殊的攪拌方式。適合于要求很高的某些重要的電鍍過程。?⑦螺旋槳攪拌。這

5、是機(jī)械攪拌中最原始的模式。主要是用于電解液的配制或活性炭處理等。如果用于鍍液的攪拌，由于轉(zhuǎn)速太快而需要用減速器減速。單位為每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(r／min)。?(2)攪拌對傳質(zhì)過程的影響?在前面的內(nèi)容中已經(jīng)知道傳質(zhì)是電極過程中的重要步驟。在標(biāo)準(zhǔn)情況下的傳質(zhì)過程是由于電解質(zhì)溶液中存在濃度、溫度的差異等而引起的溶液內(nèi)物質(zhì)的流動(dòng)。這種情況下的流動(dòng)速度是非常緩慢的，在發(fā)生電極反應(yīng)時(shí)，很快就會(huì)在陰極區(qū)內(nèi)造成反應(yīng)離子的缺乏，陰極發(fā)生濃差極化。這時(shí)，采取攪拌措施就可以彌補(bǔ)自發(fā)性傳質(zhì)不足帶來的電極反應(yīng)受阻，并且使極限電流密度提高。從而在保證電鍍質(zhì)量的同時(shí)提高電極反應(yīng)的速度。攪拌能使電鍍液在較高的電

6、流密度下工作對電鍍過程是有著重要意義的。這對于獲得光亮良好的鍍層有著重要作用。許多光亮添加劑要求在較高的電流密度下工作，沒有攪拌的作用，在高電流區(qū)很容易發(fā)生鍍層的粗糙，甚至于出現(xiàn)燒焦現(xiàn)象。許多電鍍添加劑是有機(jī)大分子，甚至是高分子化合物，離子的半徑都比較大，遷移的速度較低，如果沒有攪拌作用的促進(jìn)，要使在陰極吸附層內(nèi)消耗的添加劑得到及時(shí)的補(bǔ)充是有困難的。?攪拌還可以加速電極反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體的逸出，比如，氫氣的析出，從而減少鍍層的孔隙率。?攪拌的副作用是會(huì)使陽極的溶解也加速，有時(shí)會(huì)超過陰極反應(yīng)的速度而致使鍍液組成失去平衡。如果陽極有陽極泥或渣生成時(shí)，攪拌會(huì)帶起這些機(jī)械雜質(zhì)沉積到

7、鍍件上，當(dāng)然這是指強(qiáng)力攪拌時(shí)的情況，低頻的陰極移動(dòng)一般不會(huì)有這樣的問題。攪拌還是高速電鍍的重要手段，這對于提高生產(chǎn)效率是特別有意義的。?(3)攪拌與高速電鍍?高速電鍍是在高速電解加工工藝的迅速發(fā)展的刺激下發(fā)展起來的。自1943年前蘇聯(lián)的拉扎林科發(fā)表了利用電容器放電進(jìn)行金屬鉆孔加工的方法以來，高電流密度的電解加工方法在各國迅速發(fā)展。l958年，美國阿羅加德公司發(fā)表了以普通電鍍不可想像的高電流密度進(jìn)行陽極電解加工的設(shè)備，這種設(shè)備在電解液的流速成為l～lOOm／s的條件下，可以采用高達(dá)10000～100000A／dm2的電流密度下進(jìn)