1、混合周期的影響

 

滾鍍不可避免地會(huì)受到零件混合周期的影響�；旌现芷谥笣L鍍時(shí)零件從內(nèi)層翻到表層，然后又從表層翻回內(nèi)層所需要的時(shí)間（可參考往期有關(guān)混合周期內(nèi)容的文章）。而掛鍍零件是單獨(dú)分裝的，不存在混合周期的影響。所以，對(duì)于某些鍍件基體與鍍液“相克”的情況，掛鍍一般沒(méi)有問(wèn)題，而滾鍍常常鍍不好或很難鍍好�？梢哉f(shuō)，混合周期是影響滾、掛鍍鍍層質(zhì)量或施鍍難度的主要因素。

 

例如，釹鐵硼材質(zhì)化學(xué)活性較強(qiáng)，若采用簡(jiǎn)單鹽鍍液（如酸性鍍鋅、硫酸鹽鍍鎳等）施鍍，存在基體表面氧化（則影響結(jié)合力）、基體遭受腐蝕、污染鍍液等風(fēng)險(xiǎn)。此即屬于鍍件基體與鍍液“相克”的情況。盡管如此，釹鐵硼掛鍍基本沒(méi)有什么障礙，電鍍開始后電流直接、無(wú)遮擋地施加在鍍件上，上鍍速度大于表面氧化速度，鍍層質(zhì)量得到保證�？梢哉f(shuō)，釹鐵硼掛鍍與普通零件掛鍍差異不大。但釹鐵硼滾鍍就不是這樣了，使用簡(jiǎn)單鹽鍍液，由于混合周期的存在，當(dāng)零件位于內(nèi)層時(shí)因電化學(xué)反應(yīng)基本停止而發(fā)生基體表面氧化。所以，為保證鍍層質(zhì)量，釹鐵硼滾鍍會(huì)采取一系列措施，如（預(yù)鍍或直接鍍時(shí)）盡量選用鍍速快的溶液、嚴(yán)格滾筒尺寸、增加滾筒透水性、工序間不間斷操作、大電流沖擊等（可參考往期有關(guān)釹鐵硼零件滾鍍內(nèi)容的文章），這相應(yīng)增加了釹鐵硼滾鍍的難度。

 

鋼件或鋅合金件直接鍍無(wú)氰堿銅，滾鍍比掛鍍難度大也是這個(gè)道理，即滾鍍因混合周期的存在比掛鍍更容易發(fā)生“置換鍍”，則鍍層與基體的結(jié)合力存在更大的風(fēng)險(xiǎn)。所以，鋼件或鋅合金件滾鍍無(wú)氰堿銅，最好先鍍底鎳，不用太厚，薄薄的一層即可，則難度大大降低。而掛鍍（可能）可以不用。

 

滾鍍酸銅難度較大，生產(chǎn)中應(yīng)用也不多，其原因未必在于酸銅工藝本身，更主要的是由于其對(duì)底鍍層要求較高，底鍍層做不好對(duì)后續(xù)鍍銅產(chǎn)生較大的影響。滾鍍酸銅要求底鍍層須達(dá)到一定的厚度、均勻度、深度等，以起到基體與酸銅溶液較好的“隔離”作用。否則滾鍍過(guò)程中當(dāng)零件位于內(nèi)層時(shí)，因電化學(xué)反應(yīng)基本停止基體可能會(huì)承受較大的酸銅溶液腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)。滾鍍酸銅也是受混合周期影響較大的一個(gè)比較典型的例子。而掛鍍酸銅對(duì)底鍍層基本不做刻意要求。

 

釹鐵硼滾鍍鎳－銅－鎳也存在這樣的問(wèn)題。釹鐵硼滾鍍底鎳也是為了“隔離”基體與后續(xù)的焦銅溶液，否則因釹鐵硼基體化學(xué)活性較強(qiáng)，必然會(huì)遭受焦銅溶液的氧化腐蝕。所以，釹鐵硼底鎳層也要求一定的厚度、均勻度、深度等。但底鎳層厚的話又會(huì)影響磁體的熱減磁，這是一個(gè)矛盾�？梢钥紤]鍍兩次焦銅或選用性能更好的無(wú)氰堿銅工藝，墨守成規(guī)難以使產(chǎn)品質(zhì)量得到提升。

 

一種含鋅量較高的小零件鍍亮鎳，不鍍底銅，掛鍍可得到質(zhì)量合格的鍍層，滾鍍則鍍層發(fā)黑，且滾鍍過(guò)程中零件表面伴有一定量的氣泡產(chǎn)生。這是因?yàn)闈L鍍時(shí)受混合周期的影響，零件表面受到了亮鎳溶液的置換腐蝕，從而影響了鍍層質(zhì)量。而掛鍍時(shí)零件單獨(dú)分裝懸掛，其混合周期可視為零，則零件表面電流導(dǎo)通后會(huì)在最短的時(shí)間內(nèi)上鍍，此時(shí)零件受腐蝕程度最小，因而可獲得質(zhì)量合格的鍍層。

 

2、電流密度的影響

 

滾鍍因受瞬時(shí)電流密度的制約（可參考往期有關(guān)瞬時(shí)電流密度內(nèi)容的文章），給定的平均電流密度上限不易提高，因此常常使用比掛鍍小或小得多的電流密度。電流密度小，給滾鍍帶來(lái)了相比于掛鍍更多的麻煩。

 

比如，鍍液中電位較正的雜質(zhì)金屬（如銅、鉛等）容易在電流較小時(shí)優(yōu)先于主金屬離子而沉積。滾鍍使用的電流較小，銅、鉛等雜質(zhì)極易沉積，從而對(duì)鍍層質(zhì)量產(chǎn)生影響。氯化鉀滾鍍鋅，當(dāng)鍍液中含鉛離子時(shí)，輕則零件低電流區(qū)鍍層不亮或不合格，重則零件出槽僅高電流區(qū)有亮度，出光或鈍化后消失。當(dāng)鍍液中有銅離子時(shí)，零件出槽鍍層亮度尚可，出光或鈍化后發(fā)黑。但同等情況下，掛鍍銅、鉛等離子的影響就會(huì)小得多。這是因?yàn)閽戾兪褂玫碾娏鬏^大，這時(shí)鍍層沉積以電位較負(fù)的鋅為主，而電位較正的銅、鉛等在陰極沉積的概率降低，則對(duì)鍍層產(chǎn)生的影響減小。

 

還有，滾鍍由于電流相對(duì)較小，零件低電流區(qū)電流更小，則復(fù)雜零件的深凹部位往往質(zhì)量不佳或不合格（即深鍍能力不好）。比如，一種油桶桶蓋鍍鋅，掛鍍基本沒(méi)有障礙，但滾鍍?cè)谕懊娴膬蓚�(gè)“凹兒”內(nèi)得到的是黑或深灰的鍍層。一種內(nèi)螺紋膨脹螺栓鍍鋅，掛鍍可將全部螺紋鍍覆，而滾鍍不能。電流密度的差異，造成了滾、掛鍍鍍層質(zhì)量的差異。提高滾鍍使用的電流，是減小這種差異的關(guān)鍵所在。而提高滾鍍使用的電流，需要從減小孔眼處瞬時(shí)電流密度或提高瞬時(shí)電流密度上限入手（可參考往期有關(guān)瞬時(shí)電流密度內(nèi)容的文章）。

 

3、滾筒開孔的影響

 

滾筒開孔阻礙了溶液內(nèi)部的導(dǎo)電離子向陰極運(yùn)行，導(dǎo)致滾筒內(nèi)導(dǎo)電離子濃度較低，因此滾鍍件的鍍層均勻性會(huì)比掛鍍差，則一般滾鍍難以滿足高精度零件的質(zhì)量要求。另外，滾鍍合金時(shí)，由于滾筒開孔的屏蔽作用，滾筒內(nèi)外溶液中的鍍液組分（尤其合金比例）差別可能較大，則鍍出的產(chǎn)品在鍍層合金成分、外觀等方面可能差別較大。比如，滾鍍鋅鎳合金鍍層中可能達(dá)不到要求（或預(yù)期）的鎳含量（則鍍層耐蝕性打折扣），滾鍍仿金鍍層外觀不佳有時(shí)做“補(bǔ)色”處理等。而掛鍍合金則較少出現(xiàn)此類問(wèn)題。改進(jìn)滾筒開孔以增加滾筒透水性，是解決或改善問(wèn)題的關(guān)鍵。

所以，很多時(shí)候掛鍍能鍍好而滾鍍卻未必能鍍好（或很難鍍好），這需要根據(jù)情況找出鍍不好或很難鍍好的原因，然后對(duì)癥下藥，從而使問(wèn)題得到解決或改善。