掛具,顧名思義就是將電鍍制品懸掛起來,專業(yè)解釋就是掛具要能承載電鍍件,還要給它傳導電流,別以為看起來很簡單,實際上看似簡單的掛具,其實藏著很多的小作用。我們不妨進來了解一下吧!
1 掛具的作用
電鍍掛具的作用非常明確,如果給它下一個定義,也就是:掛具是用來懸掛和裝載被電鍍制件,并讓陰極電流傳導給被鍍制件的工具。就是這么簡單。但是正是這么簡單的掛具,對電鍍質量、效率有著非常重要的作用,掛具的設計或選擇是否得當,有時關系到電鍍加工的成敗。因此,在它的定義后,還應該加上一句話,那就是,它的結構、形狀和導電能力直接關系到電鍍的效率和質量。因此,電鍍掛具的管理,對于電鍍生產(chǎn)是非常重要的。遺憾的是,許多電鍍工作者對掛具很不重視,認為,掛具就是導電和將產(chǎn)品掛起來就行了。經(jīng)常是隨便拿一個掛具,裝上產(chǎn)品就放進鍍槽里電鍍,這種電鍍的質量和效率是很難保證的。當然也有的電鍍加工企業(yè)有專門的掛具制作部門,操作者只能拿配給(或者自己去領取)的掛具來電鍍,這樣的情形會好一些。但是這些配給的掛具否符合被鍍產(chǎn)品的情況,也就是說,這個被選定的掛具是否合理,還不能完全肯定,而這個掛具一旦被選定,這批電鍍產(chǎn)品的命運也就被確定了,好壞全在掛具了。真是這樣的嗎?讓大家來仔細地研究一下掛具的作用。
1、懸掛和裝載作用
電鍍的產(chǎn)品大部分確實是掛在掛鉤上進行電鍍的,掛具的名稱也由此而來,但是,決不是一掛了之。被鍍件在掛具上的位置、方向、數(shù)量,以及前后、左右、上下被鍍件的距離和相對位置等,都對這個(或這批)產(chǎn)品的質量和生產(chǎn)效率有著重要影響。懸掛和裝載得當,可以在單位時間里獲得[敏感詞]的產(chǎn)量,并且產(chǎn)品質量都符合設計的要求。如果裝載過少,對質量的影響可能不大(也不一定),但是效率就會下降;如果裝載過多,質量會受到影響,不合格品或返工品增加,就得不償失,既無效率也沒有質量。因此,如何保證掛具的裝載量,和如何保證被鍍件在掛具上每一件都處在合適于獲得均勻鍍層的位置,是需要下功夫的?,F(xiàn)在需要的是合理有效的懸掛和裝載,這樣才能保證電鍍生產(chǎn)的能力得到恰當?shù)陌l(fā)揮。
2、導電作用
電鍍需要電流,因此掛具不僅要能承載電鍍件,還要給它傳導電流。不就是導電嗎?是的,但是,別以為只要用金屬來做掛具就行了,事情不是那么簡單。作為電鍍企業(yè)的管理者,有一件事是必須要做的,那就是用手試一下正在電鍍中的掛鉤的溫度??此遣皇前l(fā)燙。如果掛具總是很燙手,那么這個掛具的設計或選用就是不恰當?shù)?。因為這時有一部分電能在做無用功,用來加熱鍍液。這樣一來,分配到被鍍產(chǎn)品上的電能就會減少,要保證電鍍還能在工藝所需要的電流密度下工作,只能加大電流量,先不說質量受影響,首先是電耗增加,生產(chǎn)成本增加。用這種掛具生產(chǎn),持續(xù)下去,鍍液溫度會上升,對于不需要升溫的鍍種,這會影響電鍍質量(比如酸性鍍光亮銅),還會增加鍍液蒸發(fā)量。同時,電流的加大還會引起陽極鈍化,這對電鍍質量的影響就更大了,不僅會使主鹽濃度下降,鍍液失調,而且電力線的分布也會受到影響,使鍍液的分散能力下降。由此可見,掛具的導電性問題不是只導、電就完事了,如果選用不當,不僅會影響電鍍質量,還會浪費電力。
3、掛具的形式和種類
當說到掛具的作用時,講到了懸掛和裝載,這就說明掛具的形式不只是有掛鉤形,還有其他方式,比如,盤鍍方式、連續(xù)鍍方式、滾鍍方式等,都是掛具方式的延伸。因此,有必要說明在這里討論的掛具,是專指掛鍍用的掛具。即使是掛鍍用的掛具,也可以分成幾個種類。①通用掛具。電鍍通用掛具的特點是一種掛具可以適合多種形狀的零件使用,它根據(jù)被鍍制件的外框尺寸分成幾種規(guī)格來設置掛鉤的密度,并且允許在被鍍零件外形尺寸超出這個規(guī)格的范圍時,以跳開一個掛鉤掛一個的方式利用這種掛具,從而使掛具的通用性更強。這樣,同一個外框尺寸的不同形狀的多種產(chǎn)品,可以使用同一種掛具,這是目前掛具設計制.作中主流的方式。②專用掛具。有些產(chǎn)品由于形狀特殊或產(chǎn)量非常大,需要專門為這一種產(chǎn)品設計掛具,只用于這一種產(chǎn)品,這就是專用掛具。專用掛具可以更好地保證產(chǎn)品的質量和效率,在大批量生產(chǎn)固定形態(tài)的產(chǎn)品時,宜采用這種模式。③小零件掛具。不適合掛鍍的小零件,需要適合小零件的掛具,這就是前面提到過的盤子、滾桶等,其中盤子與掛鍍有相似之處,就是仍然靠主導電桿與陰極相連接,但導電桿上不再是安置的掛鉤,而是金屬網(wǎng)制成的小盤或篩,這些網(wǎng)盤或篩的網(wǎng)目,根據(jù)要電鍍的零件的大小確定。④化學鍍掛具?;瘜W鍍由于存在對掛具的污染等問題,所以在對非金屬材料電鍍前的化學鍍要有專用的掛具。很多時候化學鍍是以膠皮電線或網(wǎng)兜做掛具,完成化學鍍后,再上電鍍掛具?,F(xiàn)在也已經(jīng)開發(fā)出在非金屬金屬化過程中不參與化學鍍過程的掛具涂料,這樣也就產(chǎn)生了塑料電鍍從前處理到電鍍再到成品的一掛到底的全流程使用的掛具,特別適合于電鍍自動線的生產(chǎn)。
2 掛具選用的原則
掛具選用的原則,當然是根據(jù)產(chǎn)能和產(chǎn)品質量的要求。電鍍制品與掛具的連接是靠金屬零件本身的重量與掛具上的掛鉤接觸,稱為重力導電方式。當進行非金屬電鍍,特別是塑料電鍍,由于相對密度小于或接近鍍液,鍍液產(chǎn)生的浮力會使被鍍件在掛具上不穩(wěn)定,甚至整個掛具都會上浮,因此,非金屬電鍍的掛具的選用,比金屬電鍍更多了一些要求。
1、首先確定數(shù)量關系
要保證所用掛具能達到生產(chǎn)綱領所要求的產(chǎn)能,也就是掛具的裝載量,包括重量和數(shù)量。手工操作和自動線生產(chǎn)都要考慮單掛重量。要從人體工學的原理出發(fā),考慮操作者的可連續(xù)操作性,即使是自動生產(chǎn)線上用的掛具,最終產(chǎn)品的裝掛和卸掛仍然需要人工操作,也不可以一掛太重,以10kg以內為宜。當然對于非金屬電鍍,要以每個掛具的裝掛數(shù)量為依據(jù),其重量不能做為要求。其次是鍍槽的大小。鍍槽的大小決定一個鍍槽內可以裝入幾個掛具,以及每個掛具的外框尺寸,一般每個掛具的最上端的被鍍件距鍍液面至少3~5cm,下端距槽底至少10~15cm,左右距槽壁都要在10cm以上。最后是被鍍零件的大小。零件的大小是確定掛鉤數(shù)量和分布的依據(jù)。零件決不能互相靠得太近,更不能互相遮蓋。在保證導電性的前提下,要讓鍍件表面電流分布盡量均勻,氣體排出暢通,鍍液在被鍍件內沒有存留、可以方便地排出。
2、要確定制作掛具的材料
由于不同的金屬材料的導電性和成本是不同的,所以在選用掛具時,采用什么樣的材料才能適合導電需要也很重要,一般以采用黃銅的比較多。尤其是靠彈力接觸的掛鉤,黃銅較為理想。當然紫銅的導電性是[敏感詞]的,但是其強度就略顯不夠。但是現(xiàn)在做掛具的,有些企業(yè)仍然采用黃銅,理由是強度和彈性都好一些。其實主導電桿完全可以采用紫銅,只是在掛鉤部分可以為了彈性好而用黃銅,這是因為掛鉤絕大部分是處在鍍液內的,而處在鍍液內的導體通過電流的量可以比在空氣中大一倍,這樣一來,采用紫銅做主導電桿的導電效率要比完全用黃銅的高得多。
3、主導電桿的導電截面
在制造掛具的材料確定以后,需要知道選用多粗的主導電桿,這個參數(shù)的確定與將通過主導電桿的總電流相關。而總電流的確定又有賴于掛具上所鍍產(chǎn)品的總表面積和所采用工藝的允許的[敏感詞]電流密度。
4、非金屬電鍍掛具的選用原則
①被鍍件與掛具要緊固連接。非金屬電鍍制品在電鍍前上掛具時,要充分保證制品與掛具的良好連接,這種連接必須是固定式的,在經(jīng)歷多道工序后仍不易脫落。②彈性連接的掛鉤要對稱設置。在采用彈性連接掛鉤時,受力點必須對稱設置,并且掛鉤的韌性必須適中,不要讓被鍍件受力過大而變形。特別是當掛鉤不對稱時,一旦發(fā)生扭曲變形,就很難加以糾正。③導電接點的接觸面要大。由于非金屬電鍍件在化學鍍之后的鍍層厚度只有0.1~o.3pm,如果采用金屬電鍍時的點接觸來導電,由于導電截面太小,一不小心就會燒壞連接點,使電鍍失敗。因此,對于非金屬電鍍的掛具接點,要采用面接觸的方式,也就是掛鉤的尖部不應該再是尖狀或點狀,而應該是一個小型的平面狀,通常的做法是在傳統(tǒng)掛具接點的觸頭部位焊上一個小圓片,這樣每一個導電截面增加了好幾倍甚至于十幾倍,其通過電流的能力就大增了。④主導電桿要采用雙桿多點接觸式。金屬電鍍用掛具有的采用單桿式主導電桿。這樣,在陰極移動時,掛具會隨之擺動。但是對于非金屬電鍍,這種擺動的阻力過大時會引起被鍍制件的脫落,.因此,對于非金屬電鍍而言,一律采用的是雙主導電桿,以增加掛具與陰極導電桿的相對固定的連接。⑤掛具的非導電部位要用絕緣涂料加以屏蔽。與金屬電鍍掛具一樣,掛具的非導電部位要用絕緣涂料加以屏蔽,這樣不僅可以節(jié)省電能和物料,并且可以使電流更加集中地在被鍍面積上起作用。
小結:
掛具具有懸掛和裝載、導電作用等作用,是電鍍中不可忽視的一項重要工作流程,我們不可掉以輕心,否則電鍍效果不理想,導致電鍍工序重新加工,從而影響生產(chǎn)效率。
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