电镀生产中的故障排除

电镀是电化学加工方法之一。电镀生产中发生故障在所难免，故障频发会影响生产进度和 产品合格率，造成经济损失。排除故障是电镀工艺技术管理的重要内容。

1电镀故障产生的原因

有研究者分析了数千例单金属电镀和合金电镀的故障，列举出造成电镀故障的原因包括前处理、工艺规范及电解液等在内的17种之多。

1.1，原材料的影响在电镀生产中，由于原材料使用不当引发故障的情况较为普遍。客观地看待电镀领域的原材料 市场，从阳极材料、化工材料到各种添加剂，存在着良莠不齐的状况，甚至相同名称和用途的添加剂不能交替使用。有的企业为降低成本，采购低于化学纯或电镀级原料，不经处理直接用于生产，如工业硫酸镍(含锌、铜及硝酸根〉;劣质的活性炭〈含重金 属杂质〉;达不到国家标准的阳极材料等，这都是引 发故障的根源。水也是电镀生产的重要原料，却往往被忽视〉过高的水在硫酸盐光亮镀 铜溶液中会造成镀层不良;使用井水或山泉水清洗 有色金属阳极氧化零件会出现花斑。因此可以说不合格的原料是引发电镀故障的重要原因。

1.2，镀件材料物理及化学状态的影响当出现镀层弊病时，往往偏重于从电镀过程寻 找原因。实际上零件镀前加工状态、材料的化学成分及金相组织对电镀过程中电沉积影响很大，甚至关系加工的成败。如锌铝合金零件富锌会造成电镀困难;经磨削加工的合金钢零件镀硬铬易产生龟裂纹;钢铁件热处理碳化物偏析会使电镀过程中产 生过腐蚀现象等。  

1.3，电镀工艺规范的影响，电镀生产工艺流程长、工序繁多，发生故障的影响因素很多。如前处理不净、清洗不良、挂具失效、电解液成分失调及杂质污染、操作条件失控及 生产环境不良等。而故障的原因往往存在于以上各影响因素的一两个细节之中。 某自行车电镀分厂镀镍工序曾发生镀层结合力不良、起皮的故障，对前处理、直流供电、镀液 和硼酸及光亮剂的影响因素排除后，故障仍然在部 分零件出现。经反复查找，原来是前一天设备维修，在天车的运转部位注油过多，润滑油滴落在镀液中所致。这个事例说明，一个小小的疏漏就会导 致故障的发生，对电镀生产线的维护管理任何细节 都不能放过。  

1.4人为操作不当的影响，在影响产品质量的五大因素〔操作者、设备、材 料、工艺方法及生产环境)中，人是第一位的。不少电镀故障的发生都与操作工专业技能和工作责任 心有关。如清洗操作达不到作业标准要求〈动作似 “蜻蜓点水”〉;专业知识贫乏将化工原料加错等。 此外，生产管理人员对操作工指导和监督不力，这 些在电镀企业较普遍存在的状况,使得故障在所难 免。因此，要减少电镀生产故障，提高电镀从业人员的专业技能和工作责任心是十分重要的。  

2寻找故障原因的常用方法

1、跳跃工序法、所谓跳跃工序就是人为地越过可能产生故障 的工序来寻找出故障发生工序的方法。如在镀011-311合金—酸性镀铜—光亮镇—装饰铬工艺路线中， 镀层出现花斑，怀疑故障存在于酸性镀铜工序中， 可以先跳过该工序，如果镀层花斑消失，则表明故障就发生在酸性镀铜工序。同样方法也可以确定故障是否发生在镀光亮镍工序。  

2.替代试验法，替代试验法就是用已知正常的镀液替代有可能造成故障渡液的方法，类似电器维修中用好零件 替换可能失效零件的方法。如上例中怀疑光亮镀镍工序是故障原因，可以在其他生产线上正常工作的镀镍槽中试镀，如果故障消失，说明原镀光亮镍 溶液有问题;如故障依然存在，就可以把原镀光亮镍溶液的故障原因排除。替代镀液试验也可用配制标准镀液在1 ~3 烧杯中进行。  

2.1，赫尔槽试验法，赫尔槽试验是排除电镀故障中常用的方法，具有方便、快捷的特点。

其用途了解电镀液各成分对镀层的影响; 工艺条件(沒、人、口等)对镀层的影响;杂质对 电解液性能及镀层的影响;添加剂对镀层的影 响;确定处理有故障镀液的最优方法。现代电镀技术中为了改善镀层质量，镀液中应 用光亮剂、走位剂、整平剂、润湿剂及稳定剂等，这些添加剂大多为有机化合物，结构复杂，用料极少， 能改善镀液性能和镀层质量，但同时也增加了镀液的复杂性。目前,电镀企业对添加剂尚无化验分析 的手段，赫尔槽试验能有效地解决这一难题。排除电镀故障用赫尔槽试验时，试验条件应尽 量作到与生产中的情况相一致，以免试验偏差导致 错误判断。 小工艺槽模拟试验赫尔槽试验采用的溶液一般为25011，难免有局限性。另外，在滚镀和合金电镀工艺中，赫尔槽试验的效果较差。在这种情况下，采用1 ~3 [烧杯 或者10 1以上小工艺槽模拟试验就更接近生产实 际情况。在调整故障镀液时避免造成化工原料的 浪费。此外，电镀设备市场也有多种规格的微型滚 镀机，用来排除滚镀生产中的故障进行模拟试验也 很便捷。

3，排除电镀故障的一般步骤

经过长期生产实践,排除电镀生产故障的过程 大致有以下几步：即现场检查、科学思维、试验研 究、合理处置及总结经验。  

3.1现场检査及纠正，有如中医诊病的“望、闻、问、切”，寻求电镀故 障产生的原因，首先要检査工艺流程中是否有疏漏。如前处理是否洁净;工序间水洗是否充分;挂具是否良好及阳极溶解和直流供电是否正常等。还要检查电镀工艺参数是否在规范内，如、人和镀液组分及添加剂的使用情况等;检查时还要询问操作人员执行工艺的情况及故障发生的情况，是突发还是在渐进过程中出现的等。现场检查 和询问应缜密和全面，对发现的不正常情况应及时 纠正,一般说来对简单的故障，单一因素影响造成 的故障是可以排除的。  

3.2进行科学的思维分析在多数情况下，造成故障的原因是复杂的，这就要运用科学的思维方法寻找故障的真正原因。某电镀厂氯化钾镀锌工艺，先在挂镀线上配镀液4000 I初试没有发现问题。紧接又配800 [4个滚镀槽液，初试滚镀螺栓，外观乌灰无光泽，工 艺员认为是光亮剂不足，陆续添加，直至超过正常 量2倍多,镀层仍然不亮。工艺员大惑不解,无奈之 下聘请厂外工程师协助解决，通过检查原料和进行赫尔槽试验,断定氯化钾中有金属杂质,用211粉处理后，滚镀出现了光亮的镀层。其实这里面道理很 简单，挂镀人较大，电镀时间较短，金属杂质对镀液 影响很微弱;而滚镀人要小得多，电镀时间较长，金属杂质对镀层的影响就凸显出来。这个实例说明 原料中的杂质是不能忽视的，配镀液前必须要处 理。另一方面也表明不加认真思考，误认为镀层不 光亮就是光亮剂不足，而盲目添加是非常错误的。 在电镀生产出现故障时，盲目投料的情况比较常见，结果使故障更加复杂化，欲速则不达。只有认真思考和分析才能不被表面现象所迷惑,找出故障的真正原因。某自行车厂在辐条滚镀镍工序中常发生辐条 螺纹一端“露黄予镀合金层〉的弊病。通 过化验分析镀液成分及操作条件均在正常规范以 内，因此可以确定故障原因在滚具上。于是采用小槽模拟试验，观察发现通电开始瞬间阴极导电 部位有大量气泡溢出，说明局部电流较大，迅速放电，使阴极区急剧降低，从电化学物质传递理论可知，阴极附近冗2 ―补充要依靠电迁移、扩散和对流三种形式，由于辐条滚动速度只有 6 1/化!不能及时补充，阴极区广〔经常低于电解液内其它部位，电极反应受浓差极化作用过大的影响，导致镀层变坏。根据以上分析，将阴极导电面积缩小，开始电镀时使一部分辐条与 阴极接触，其余大部分辐条在滚动中交替与阴极接触，消除了浓差极化的不利影响，改进后故障消失。这个实例说明，虽然发生故障的原因是较复杂的，但任何事物都有其内在的规律性，遵循电化学理论由浅入深、由表及里剖析故障的表现形式 和特点，就不难找出故障发生的原因，排除故障就是顺理成章的事了。

3.3赫尔槽试验分析，如前所述，赫尔槽试验是排除电镀故障的常用手段，现举一实例。某厂电镀自行车零件工艺 流程为:镀合金—酸性光亮镀铜―镀光亮镍 —镀装饰铬。镀层出现不光亮且有暗状条纹的弊病。

排除故障的过程如下：首先用一批铜零件(抛 光后)在镀铬槽试镀，镀层光亮无瑕;又用跳跃工 序法排除了酸性镀铜槽的问题;考虑到镀合 金是闪镀，镀层也很均匀。这样一来就可以判断 出故障是在镀光亮镍中，于是用双氧水-活性炭综 合处理和小电流电解处理镀液，故障仍未消除。 采用赫尔槽试验，在?9=4.2 ^0 = 55 X，7 = 1人， 1=5!条件下进行试验，试片显示低人区部分 无镀层，高人区镀层一触即掉。根据常识判断，可能存在(0污染镀液的可能，于是试探向镀液 中加入0.05 8保险粉，搅拌均匀，再按同样条件作 赫尔槽试验，镀层出现光亮但不理想，把保险粉增 加到仏1 8时镀层达到全光亮。最后确定向故障 镀镍液中按0.4 加人保险粉，处理后镀液恢复正常，故障消除。

3.4合理处置故障，故障原因一经找到，排除故障并不困难。在选择排除故障方法时应遵循的原则为：

1〉从处理效果看，镀层质量应优于原来的正常水平;

2〉从操作过程考虑,应尽量简便易行;

3〉从经济角度出发，处理费用