设备对镀铬层质量的影响

霍大勇

(河南工业职业技术学院光电工程系，河南南阳 473009)

设备对镀铬层质量的影响

霍大勇

(河南工业职业技术学院光电工程系，河南南阳 473009)

通过5个镀铬生产故障实例的分析，说明了电镀生产现场仪表、直流输电母排、阴极和阳极配置和阳极形状设计不当等是出现故障的原因，并排除了故障。指出了在镀铬生产线预防同类故障的相关技术措施和一些故障判别经验。

电镀;镀铬;直流电流表;直流电压表;仿形阳极;电极

引 言

镀铬是电镀中的一个主要生产单元，镀层的密度、均匀性影响产品的质量。设备、镀液和工艺技术是影响电镀质量的关键环节，而设备运行和维护的质量则直接影响工艺的实现。在长期的电镀生产实践中，根据生产现场积累的经验，记录了一些因设备配置或者使用不当导致的影响生产和电镀工艺实现的典型故障实例，对其中的一些关于镀铬生产线仪表、母排、辅助阳极的故障加以分析，供同行参考。为便于分析，在本文的故障分析中，均假定电镀电源、仪表本体、输电母线本体、镀铬工艺和镀液、电镀电极的材质均为完好无故障状态。

1 阳极形状设计不当

生产实例:

1)故障现象 在镀铬生产线进行铜管结晶器镀铬。铜管结晶器内部一端为不规则弧线形状。镀铬工艺中，结晶器为阴极，石墨为阳极。试镀过程中，出现铜管结晶器弧形尾端局部铬层过厚或局部没有镀层。

2)故障原因分析及排除方法 电镀工艺人员和设备维护人员从设备、镀铬工艺和镀液配方、电镀电极的材质等多方面进行调试，均未解决问题。经综合分析故障现象，提出将石墨阳极做成仿形阳极，使阴极表面各部位与阳极的距离比较接近，改善了阴极表面电流分布的均匀性。很好地解决了生产问题。该工艺运行实施近二十年，效果一直较好。

2 电表用法错误

2.1 生产实例1

1)故障现象 某电镀车间生产线大修后，发现按照原工艺规定的直流电流进行电镀时，镀层不能达到要求，造成产品批量不合格。电镀操作工认为“同样电流下，阴极析出氢气和阳极析出氧气比生产线大修前剧烈，感觉电流较大修前同样的生产加工条件大了许多。”但直流电流表指示电流正常。设备和仪表、镀液均正常。

2)故障原因分析及排除方法 用毫伏电压表实测分流器输出电压为70mV，仪表为6 000A/75mV，换算电流为5 600A。而工艺要求的电流值为2 800A。此时生产线上整流电源和镀槽侧电流表指示也均为2 800A。由此确定仪表指示错误。查线路发现两电流表串联接入分流器。这就是故障的原因。改变两表为并联连接，故障排除。

电镀生产线的直流电流表实际上是和分流器配套的毫伏级(45mV或者75mV)电压表，如果两块表头共用分流器，应该将表头并联而非串联。为减少长距离信号输送的衰减，该故障也可以采用两块表均就近配置分流器的方式解决。

2.2 生产实例2

1)故障现象 镀铬生产线按照一新的工艺路线进行生产后，频繁出现直流电压表和直流电流表损坏现象，主要是仪表指针折断、仪表显示失灵。

2)故障原因分析及排除方法 首先分析新、旧工艺对设备、尤其对仪表要求的不同。发现在新工艺中，每次电镀前执行一次满负荷的反向电流冲击。而原设备配置的直流电流表和直流电压表均为单项偏转式，这样在大的反向电压和反向电流的冲击下，仪表指针就会频繁损坏。更换相应的双向式仪表，故障排除。

2.3 生产实例3

1)故障现象 新装电镀生产线三处直流电压表电压示值不一致，影响设备交接。三处电压表分别装设在整流电源本体、直流母排入工房的首端部位、镀槽旁。

2)故障原因分析及排除方法 用直流电压表实测三处电压值、均与该处仪表指示相符。电桥测母排电阻正常。检查直流电压表连接线，符合仪表说明书要求。但三处仪表引线均源自直流电源，引线过长导致测量误差大。将三处测量点均从母排就近按文献［1］规范接线，故障排除。

此故障也可以用加粗仪表引线、不改变电压信号采样点解决。此时要以实测引线电压损失不超过误差允许值为宜。作者认为前一种方案更合理、简单。

3 铜母排连接错误

生产实例

1)故障现象 新电镀生产线运行保修期内(运行二十天)出现三处直流电压示值不一致，影响设备最终交接。三处电压表分别装设在整流电源本体、直流母排入工房首端位置、镀槽旁。前两处示值相同，镀槽处的电压表示值低2V。在设备安装完毕的交接中没有出现此问题。

2)故障原因分析及排除方法 发现母排正负极均出现较大电阻，运行中滴水法检查，发现母排在几处螺栓对接点出现过热现象，为电压损失点所在。打开连接部位，细砂纸打磨氧化层并涂抹导电膏，将螺栓更换为铜螺栓，重新连接，故障排除。在电路的设计中应使铜母排对接部分大于其宽度，铜母体表面也可以采用镀锡层，以避免氧化。

滴水法查母排过热点，是应用于低压大电流母排的一种简便的、不停电查线路过热点的方法。就是用冷水点滴在铜母排上观察其温度变化。

4 结语

本文对故障的分析和处理假定了电镀电源、仪表本体、输电母线本体、镀铬工艺和镀液、电镀电极的材质等完好项，在实际的设备维护和检修中，应当把这些项目列进检修程序。因设备、仪表配置或运行方式不当引起镀铬生产线不能正常工作在镀铬加工中经常出现。直流电表配置、运行方式的规范化，阳极的设计，输电线路的装配是电镀生产线运行中的重要环节，需要从业人员在实践中结合相关专业知识不断完善、避免设备和生产事故的发生。

［1］霍大勇，赵德申.电镀生产线直流电流表不当使用的分析［J］.化工自动化及仪表，2010，37(6):114-117.

［2］《电气工程师手册》第二版编辑委员会.电气工程师手册［M］.北京:机械工业出版社，2003:4.

Influence of Equipments on Coating Quality in Chrome Plating

HUO Da-yong
(Henan Polytechnic Institute，Nanyang 473009，China)

By analyzing five practical examples of production troubles in chromium plating incorrect design，installation and operation of worksite meters，rectangular copper bus bar and graphite auxiliary electrode being the main causes of trubles occurrence were illustrated.And then the trubles were remored Technical measures and experiences for preventing these troubles were put forward.

electroplating;chromium plating;direct current ammeter;direct current voltmeter;copy shape anode;electrode

TQ153.11

B

1001-3849(2011)06-0023-02

2011-02-12

2011-03-16