電鍍掛具作用和要求

掛具在電鍍生產(chǎn)中主要起導(dǎo)電、支撐和固定零件的作用，掛具和電極相連接，使電流較均勻地傳遞到零件上進行電鍍。在某些情況下，由于溶液性能限制鍍層的均勻分布，還可依靠掛具來彌補。

電鍍掛具應(yīng)具有足夠的機械強度和良好的導(dǎo)電性能;并要求重量輕、面積小、堅固耐用、裝卸零件方便、裝載量適當(dāng)?shù)取?/p>

電鍍掛具的絕緣處理，是指除了需要和零件接觸有導(dǎo)電要求的部位外，其它部位都用非金屬材料包扎或涂覆，使其成為非導(dǎo)體。這樣可使電鍍過程的電流集中在零件上，加快沉積速度，同時節(jié)約了金屬材料和電能消耗。在掛具退鍍和酸洗時，還可減少掛具的腐蝕，延長掛具使用壽命。

對于絕緣處理所用的材料，要求具有化學(xué)穩(wěn)定性、耐熱性、耐水性、絕緣性、機械強度和結(jié)合力、結(jié)合力強，機械強度較高、涂層可去除。

絕緣前應(yīng)進行預(yù)處理，即去除掛具上的毛刺、焊垢，將其凹凸處整平。在支桿、掛鉤等處施加壓應(yīng)力，延長掛具壽命。

包扎法

一般采用寬度為10~20mm、厚度為0.3~1mm的聚氯乙烯塑料膜帶，在掛具需要絕緣的部位自下而上的進行包扎。包扎時將絕緣帶拉緊并緩慢的轉(zhuǎn)動掛具，纏扎第二層時壓住第一層的接縫，最后用金屬絲扎緊。在掛鉤上也可用尺寸合適的聚氯乙烯塑料管套上，只留出需要和零件接觸的部位。

用聚氯乙烯薄膜包扎的絕緣方法，在電鍍生產(chǎn)中采用較普遍，但由于包扎過程中，塑料薄膜和掛具之間總有一些間隙，加上塑料容易熱脹冷縮，溶液容易殘留在里面，而使工序間溶液相互污染，故在使用上受到一定的限制。

浸涂法

掛具在浸漆前先進行除油、浸蝕和干燥處理，然后浸漬或在其表面涂刷一層防蝕絕緣漆。待漆膜完全干燥后，再將掛鉤上需要和零件接觸的部位用小刀刮去漆膜。常用的絕緣材料有過氯乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯防腐清漆、耐酸硝基漆和氯丁膠等。

過氯乙烯防腐清漆法:清除其表面的油污和氧化物，以提高漆層和掛具的結(jié)合力。再將清潔和干燥的掛具浸入過氯乙烯防腐清漆(G52-2)中，使掛具需要絕緣的部位附著一層清漆，然后放在空氣中干燥10~20min，當(dāng)?shù)谝粚悠崮じ稍锖?，再重?fù)進行浸漬，涂覆的次數(shù)與電鍍工藝有關(guān)，一般重復(fù)5~10次即可。當(dāng)漆膜完全干燥后，將掛鉤上需要和零件接觸的部位用刀具除去漆層。這種絕緣處理的方法比較簡單，過氯乙烯防腐清漆化學(xué)穩(wěn)定性較好，能耐酸、堿，但它的耐熱性能還不夠理想，一般只適用于80℃以下的情況。

聚苯乙烯性能及使用溫度條件與過氯乙烯相近，只是耐堿差，且結(jié)合力不夠理想。

聚氯乙烯涂層耐酸、耐堿、耐熱、耐磨性能均良好，適于溫度較高或易受碰撞的場合。

氯丁膠具有聚氯乙烯涂層耐酸、耐堿、耐高溫的所有優(yōu)點，且不脫落，結(jié)合力強。涂后自然干燥，也可加溫干燥。

沸騰硫化法

將掛具除油、除銹刷洗干凈，加溫到250℃左右，立即放入專用硫化桶中，利用掛具本身的余熱，使塑料粉粘附并隨之塑化在掛具上，形成一層均勻的薄膜。然后取出放在水中冷卻(避免塑料長時期受熱而老化)。若一次硫化后塑料薄膜厚度不夠，可將掛具放回烘箱內(nèi)，在加溫到250℃后，重新進行硫化處理。若硫化后掛具余熱不能使粘附的塑料塑化，可以在烘箱中保留片刻，再取出冷卻。掛具需要導(dǎo)電的部位可用刀具輕輕刮去。為使塑料涂覆均勻，掛具應(yīng)盡量減少棱角、焊渣及復(fù)雜的彎曲變形。由于塑化時溫度很高，掛具需采用銅焊。

若要得到不同顏色的絕緣層，可在聚乙烯塑料粉中加入0.5 %的酞藍、鉻黃、鐵紅等顏料，來代替炭黑。沸騰硫化的工作條件是:加溫至250~300℃;塑化溫度 220~225℃;塑化時間8 min;也可用其它市售絕緣材料。

掛具應(yīng)選擇有足夠的機械強度、電導(dǎo)性能良好、不易腐蝕的材料。常用的有鋼、不銹鋼、銅、鈦、黃銅、磷青銅等。一般通過鋼質(zhì)掛具上的電流密度不宜超過1A/dm;通過黃銅掛具上的電流密度不宜超過2~2.5A/mm;通過紫銅掛具上的電流密度不宜超過3 A/mm;通過鋁及鋁合金上的電流密度約為1.6 A/mm。

若掛具截面積過小，則需要很長的時間才能使鍍層厚度達到要求。若截面積過大，則會造成材料的浪費，所以掛具截面積的計算要合理。

掛具橫截面積越大，允許電流密度值越小;橫截面積越小，允許電流密度值越大。浸在溶液中時允許的電流密度值比不浸在溶液中時大。扁平排形掛具散熱狀況好，可以適當(dāng)增大允許電流密度值。表面經(jīng)過絕緣處理后的掛具，允許電流密度值比裸露時小。

掛具的外形尺寸要根據(jù)零件和設(shè)備的大小來決定。合理的考慮掛具的外形尺寸，就能充分利用設(shè)備的有效容積，從而提高生產(chǎn)效率及保證電鍍質(zhì)量。

掛具的結(jié)構(gòu)一般都比較簡單，由吊鉤、提桿、主桿、支桿和掛鉤五個部分組成。

吊鉤是掛具與極棒的連接結(jié)構(gòu)，電鍍時由它傳遞電流到掛具和零件上，因此，必須采用導(dǎo)電性能好的材料制作。吊鉤和極棒應(yīng)保持較大的接觸面和良好和接觸狀態(tài)，以保證電流順利通過。其截面積相當(dāng)于掛具主桿材料相同的截面積。吊鉤要承受掛具和鍍件的全部質(zhì)量，故要求有足夠的機械強度。吊鉤與主桿通常用相同的材料制作，兩者可做成一體，也可分開制作，把它與極棒用釬焊或其它方法和掛具連接在一起。用鋼或鋁合金等制作的掛具，吊鉤一般使用銅、黃銅，連接方式可用鉚接和焊接。其尺寸，應(yīng)根據(jù)陰極棒的直徑來設(shè)計，使掛具在懸掛和取下時操作方便。

提桿位于主桿的上部并和主桿垂直，用焊接的方法與主桿相連。當(dāng)掛具懸掛于鍍槽時，提桿的位置應(yīng)高出液面80 mm左右。操作時用提桿提取掛具。應(yīng)具有足夠的機械強度，截面積一般和支桿相同或稍大一些。主桿支撐整個掛具和所掛零件的重量，并通過主桿傳遞電流到各支桿和零件上。主桿的材料一般選用φ(6~8)mm的黃銅棒。支桿通常用焊接的方法固定在主桿上，工作時承受懸掛零件的重量，支桿的材料一般用φ(4~6)mm的黃銅棒。

掛鉤一般都焊接在支桿上，有時也焊接在主桿上，用來懸掛或夾緊零件。其材料一般為鋼絲、磷青銅絲。

掛鉤在掛具上的分布密度要適當(dāng)。應(yīng)使掛具上的零件絕大部分表面或重要表面能夠朝向陽極，并避免壓疊現(xiàn)象。一般中小型鍍件之間間隔(15~30)mm，杯狀鍍件的間隔一般為直徑的1.5倍。根據(jù)掛鉤與鍍件連接方式的不同，掛鉤分懸掛式和夾緊式兩種形式。

(1)懸掛式掛鉤。鍍件與掛鉤一般采用自由懸掛法。即將掛鉤掛在零件的孔內(nèi)或適當(dāng)?shù)奈恢茫慵焐虾蠹饶芑顒佑植恢旅撀?，抖動掛具時還能轉(zhuǎn)換其接觸點。這種掛鉤裝卸方便，鍍件上掛具印跡不明顯。電鍍中電流密度較小時，一般采用自由懸掛法。

(2)夾緊式掛鉤。鍍件與掛鉤的連接靠彈性接觸。一般在光亮電鍍、鍍鉻等場合或采用較大電流密度時使用。它是利用掛鉤的彈性夾住零件的某一部位，依靠接觸壓力使其導(dǎo)電良好。彈性的強弱由掛鉤所用材質(zhì)、線徑、線長、板寬、板厚決定。

無論用哪種方式懸掛零件，都應(yīng)保證零件在電鍍時產(chǎn)生的氣體順利排出，以免產(chǎn)生的氣體積聚某一部位形成"氣袋"而影響鍍層質(zhì)量。比如有盲孔和凹形的零件懸掛時其口部應(yīng)稍向上傾斜，塑料件要采用多個觸點與掛鉤接觸?？傊?，掛鉤的形式和懸掛的方式隨零件的形狀和電鍍工藝條件來決。

專用掛具分為兩種情況:一種是為大批量零件生產(chǎn)設(shè)計制作的專用掛具;另一種則是依據(jù)零件的復(fù)雜幾何形狀和特殊工藝要求而設(shè)計的專用掛具。

通用掛具

通用掛具適用于多種零件和工藝。通用電鍍掛具的形式和結(jié)構(gòu)，應(yīng)根據(jù)鍍件的幾何形狀、鍍層的技術(shù)要求、工藝方法和設(shè)備的大小來決定。例如，片狀鍍件在上下道工序之間會隨鍍液的阻力而漂落，在選用掛具時要將鍍件夾緊或用銅絲扎緊。若鍍件較重而有孔時，可選用鉤狀的掛具。使用要求如下:

(1)手工操作使用的掛具。裝載重量一般為1~3kg。

(2)吊鉤應(yīng)有足夠的導(dǎo)電面積，其型式應(yīng)使導(dǎo)電良好。掛具吊鉤應(yīng)經(jīng)常清洗。

(3)使用時，應(yīng)注意輕裝輕放，盡量不要損壞絕緣層。否則會造成掛具與工件搶電，致使工件出現(xiàn)局部鍍不上或粗糙等現(xiàn)象，影響鍍層質(zhì)量。

(4)掛具使用后，要清洗干凈，集中妥善存放備用。

(5)使用一段時間后的掛具，要及時處理，退除掛具上的鍍層，以保證導(dǎo)電良好。掛具絕緣層出現(xiàn)裂紋，要及時修復(fù)或重新絕緣處理。

專用掛具

(1)雙極性法鍍內(nèi)孔夾具。

(2)鍍鉻夾具。鍍鉻溶液氧化能力較強，掛具材料應(yīng)穩(wěn)定，可用鈦或紫銅作掛具。夾具導(dǎo)電部分應(yīng)有足夠的橫截面積，不發(fā)熱。夾具結(jié)構(gòu)以焊接形式連接，導(dǎo)電銅鉤應(yīng)彎成直角形。夾具與零件應(yīng)盡量采用螺紋接觸。內(nèi)孔鍍鉻夾具陰陽極必須隔電。利用絕緣塊(硬塑料板或有機玻璃)代替保護陰極。夾具的非工作面應(yīng)進行絕緣，減少電流的消耗。零件裝掛的位置，氣體排除應(yīng)最容易。掛具在保證適用的前提下，應(yīng)盡量輕便、簡單、通用、裝卸方便。

小零件電鍍用掛具

小零件可采用滾鍍的方法進行電鍍。若無滾鍍條件，可用掛籃作為電鍍工具。掛籃的骨架為黃銅或鐵絲、底部和周圍都采用金屬絲網(wǎng)，網(wǎng)孔的大小以零件不從孔中漏出為標(biāo)準(zhǔn)，孔稍大一些有利于獲得厚度均勻的鍍層。為了改善鍍層質(zhì)量，提高沉積速度，可用鉆孔的塑料板代替周圍的金屬網(wǎng)。

化學(xué)處理用掛具

鋼鐵零件磷化、氧化時，可以用掛具，也可以在掛籃里進行，一般零件盡量采用掛籃。在有起重設(shè)備的條件下，掛籃可大些。掛具全部用鋼鐵材料制作。不用銅或黃銅，以保證膜層質(zhì)量，因為在這些溶液中會使銅溶解而沾污溶液，影響膜層質(zhì)量。掛具的形式除了沒有導(dǎo)電性能要求外，其它都和電鍍相同。

酸洗所用的掛具和掛籃很容易損壞，應(yīng)選擇耐腐蝕性能好的材料或直接選用塑料制品。其形狀與小零件電鍍相同。

鋼鐵件的氧化不需通電，通常使用掛籃，只要求掛具有較高機械強度，耐蝕性較好，裝卸工件簡便即可。對于較精密工件或有外螺紋的工件，為防止相互碰撞，以采用掛具為宜。

鋁和鋁合金的掛具

鋁件陽極氧化時，應(yīng)采用鋁和鋁合金的掛具。掛具應(yīng)具有彈性以將零件夾緊，防止由于接觸松動處，形成不導(dǎo)電的氧化膜，而影響陽極氧化繼續(xù)進行。

隨著空軍新裝備的跨越式發(fā)展和電鍍新材料、新工藝的應(yīng)用，在航空維修工程中對零件進行電鍍時，合理地設(shè)計與制作掛具，對于保證鍍件質(zhì)量，提高維修速度，降低勞動強度，減少污染物的帶出和排放，提高軍事效益和環(huán)境效益都有重要意義。

1.按照零件電鍍的特點設(shè)計和制作掛具

(1)由于新裝備零部件的電鍍質(zhì)量要求高，因此，電鍍掛具的設(shè)計與制作也要有所提高才能跟上新裝備發(fā)展的要求。

(2)除了按通用工藝規(guī)程進行電鍍外，還要進行飛機戰(zhàn)傷的應(yīng)急搶修電鍍，這就需要設(shè)計制作和儲存必要的掛具，以備戰(zhàn)時進行野戰(zhàn)搶修電鍍。

(3)航空維修中的電鍍件，除部分通用和常用的成批件、新制批量件，可在自動線和滾鍍機上完成外，還有相當(dāng)一部分需要掛鍍完成 比如某架飛機、某個部件維修時，需要電鍍的零件只有幾件、幾十件，遇到這種情況，使用掛鍍就可完成。因此，在掛具的設(shè)計制作時要充分考慮其批量和數(shù)量睛況，同時還要考慮掛具的通用性和專用性。

2.設(shè)計制作時應(yīng)注意的問題

(1)掛具材料的選擇

應(yīng)按照零件形狀、太小、基體材料、鍍種及鍍層要求進行設(shè)計、選擇制造掛具的金屬材料和非金屬材料。不論采用什么材料、方法，都要使包扎和涂刷層表面均勻光滑，達到既要絕緣性能良好，又要讓掛具出槽時槽液快速滴落回收。

(2)掛具材料應(yīng)有足夠的強度和導(dǎo)電截面

設(shè)計制作掛具時，應(yīng)根據(jù)掛具所掛零件，首先計算出受鍍件(包括陰極保護)的總面積和所需最大電流，然后根據(jù)最大電流密度的上限確定掛具的主桿及支桿的電流量，并選擇材料的種類、粗細、厚薄等。對于多工序流水線使用的掛具，應(yīng)按照流水線工序中的最大電流密度來計算。

有些掛具還要考慮有足夠的強度和重量，保證零件在陰極移動和空氣攪拌過程中接觸良好，不該晃動的不能晃動，需要晃動的則要晃動靈活。

(3)掛具與零件要有良好的接觸

掛具的設(shè)計如果不完美，裝掛后與零件接觸不良就會產(chǎn)生接觸電阻，影響電流的傳導(dǎo)作用，輕則導(dǎo)致觸點周圍沒有鍍層、鍍層結(jié)合力不良、鍍層厚度不均勻等質(zhì)量問題，重則發(fā)生電燒傷零件，造成零件報廢。

(4)使用方便，裝掛布置要合理

掛具設(shè)計制作時要考慮使用方便。自動線上的掛具體積可適當(dāng)大些，但要注意操作者裝卸方便。

手工操作的要考慮體積、重量的大小等因素，以利于操作者在零件裝夾、拆卸、上槽、下槽、提運時使用方便。

書名:電鍍掛具

圖書編號:2147177

出版社:化學(xué)工業(yè)

定價:29.0

ISBN:750259854

作者:王尚義

出版日期:2007-03-01

開本:32開

電鍍掛具退鍍鹽說明書

該產(chǎn)品是金屬電鍍快速電解退鍍鋼鐵掛具的專用退鍍鹽，能剝除所有一般的電鍍層(包括鉻鍍層)，且具又不損傷不銹鋼材料。在中性條件下退鍍較一般強酸條件要溫和得多，同時它不含六價鉻和氰化物，工作時亦無有害氣體逸出的功能。

1、基本金屬:不銹鋼(建議選用316型不銹鋼絲)

2、退鍍材料:可退鍍金、銀、鉻、鎳/鐵合金、鎳、化學(xué)鎳、銅、錫、鋅、鎘。

3、HO:6.5-7.5,最佳為7用乙酸氨水調(diào)節(jié)酸堿度，其它酸堿不適合。

4、波美度:6-8Be°，最佳為7Be°。

5、退鍍速率:60°C條件下銅或鎳以每分鐘30-40微米退鍍速率(在50安培/平方分米下)。

6、按每100g加kg純水比例，配成容積。

本書系統(tǒng)地闡述了掛具的類型、形式、設(shè)計和制作方法、使用和維護注意事項，全面地介紹了鍍前處理、鍍鉻、鍍鐵、鍍銅等工藝對掛具的要求和設(shè)計方法，列舉了400余例工藝所用的掛具或網(wǎng)籃。