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镀铬槽装载容许量的探析

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镀铬槽装载容许量的探析邹坚·本文从槽温使用范围及温度对电镀的影响角度，将普通铬、复合铬和黑铬三者分为亮铬和黑铬两类考虑．亮铬温度规范狭窄(48-55℃)。槽装量过大。槽温易超出上限，将给工艺以影响．黑铬温度规范虽较宽，但其上控温低(30℃)．在夏季，若槽装量过大，温度也易超出上限，同样使工艺受影响．相反，上述若装载量过小。则设备能力未充分利用．因此，镀铬槽装量的确定，对工艺的质控和充分挖掘槽潜力，都具特殊意义．此外，对工艺槽生产能力的设计也有所助益。一装栽容量的表达式实践证实，某一镀(铬)槽的装载总容量S(dm2)与该槽液的体积V(L)成正比即S=kV(1)式中k一为影响槽温变化的系数．．．．I=SDx(2)将(1)代入(2)得：I=kVDx(3)式中卜为槽装载电流总容量(A)Dx一为阴极电流密度(A／dm2)当Dx一定时：I=KV(4)式中K一为影响槽温变化的另一系数．二七和K值的意义从式(1)和(4)知：当V；l时， rS；七(5)则{，；K(6)趁工皇鏊夔：垫查量匿别开，分别用St、It代·国营明光仪器厂替上二式的S和I： rSI。k即i仁髟(7)(8)这时，k和K值称为装载容许量。简称装载容量．它分别表示单位槽液体积内具有的装载工件表面积sl(dm2／L)和装载电流量Il(A／L)． k和K值尽管从数值上有别，但从其物理意义上，都是含义相同的一个强度概念．因在同槽电镀时，Dk值为常数，设为f’由式(2)得：Il=f·sl，由式(7)(8)得到：K；f·k(9)可知，K(11)与k(sI)构成了线性函数关系，亦即，它们彼此成正比。因此，在应用装载容量这一概念时，既可用k(S)，也可用K(1．)来描述．从数值上，它们互为倍数关系．三彩响K(或七)值的因素在电镀质量满足要求的前提下，K(或k)值越大，槽装载总容量I(或S)则越大。亦即槽设备能力发挥得越好。工效则愈高．然而系数K(或k)值的大小。总受槽温变化的制约。而影响槽温变化的因索有多种，现只选其中较重要的进行讨论．(1)槽液的导电性由电解产生焦耳热(Q1)的公式：’Q．=0．2412Rt(10)可知，I、t不变时。当槽液电阻R值增大。即槽液中[Cr3十】升高，或fCrl和fH+】降低。使导电性变差时，则Q。值增大，在热传导系统不变时。·32·电镀与精饰1990年5月——2——=======!!=======!!==!========!=!====一!’。：‘：：：：：：：：：：：!!!!K(或k)值必须作相应的降低；相反。其结果此目的．亦相反-(4)导热系数高的槽壁材料(如钢衬铅板)(2)电镀时间t比导热系数低的(如PV℃板的槽壁)K(或k)由式(10)知。当I、R值不变时。若连续值要大些．电镀或中途间断电镀时间很短，使相对电镀时间(5)工艺温度范围的大小延续较长，则Ql值增大。在热传导系统不变时，工艺温度范围大者，其K(或k)值则较为使槽温不超出上限，同样，必须将其K(或大，相反，则较小．但当槽温近上限时。其值不 k)值作相应的降低；相反，可适当提高K(或变． k)值．(6)槽边排风效果越好，因加速热传导，其(3)槽液体系向外传递热量Q2的大小K(或k)位则可增加．根据热传导公式：(7)镀亮铬夹具和工件进槽，由室温进人较Q2=Cu·Mt(T藏一T奠)(11)高温，要吸热，将使槽温下降，但夏季镀黑铬。式中Ct·T攥—哆子别为与槽液体系周围接触的由较高室温进入较低温。要放热．将使槽温升冷媒川(包括铅或钛冷却管壁或管内盐水或塑料高．而它们下降或升高的幅度与工件的比表面大或钢衬铅板壁或其外的冷水浴或液面空气等)的小有关．比表面小(形状简单的大件)的下降或比热(卡／克·度)和温度(℃)．升高幅度较大．夹具和工件出槽时，均带走热M攥一为与槽液体系周围接触的冷媒质量量，故镀时短出槽越频繁。对提高K(或k)值(g)越有利．T蠢一为槽液温度(℃)．四系数七(或脚经验值及其应用可知，冷媒的比热、质量和槽中液温等值越要获得较理想的k(或K)的经验值。由于大，或者Tt值越小，则该槽液体系向外传走的热影响其值的因素较多，在实验室进行符合实际的量Q2愈多。即液温下降愈快。这时，K(或k)模拟试验铰困难，因此，只有在生产施镀现场。值则可相应增加：相反，结果则相反．分别进行多次的测算，才能取得较接近的各个相为使K(或k)值增加。须使T藏值增加，若应的k(或K)值(见表1)．应指出。虽然影响将槽液进行搅拌时。可达到此目的12’。使Tt值降 k(或K)值的因素多，但在生产中，工艺规范低，若将冷却水温度降低。或冬季施镀，或增加一定时。其值主要是由槽体材料及导热方式所决冷却管内的冷媒一盐水的流量等方法，也可达到定．表l系数k的经验值┏━━━━━━┳━━━┳━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━┓┃工艺名称┃季节┃k值(dm2／L)┃槽体材料及导热方式┃工艺温度规范┃┣━━━━━━╋━━━╋━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━┫┃┃冬┃0．040-0．045┃┃┃┃镀普通铬┃┃┃钢板衬铅皮，自然冷却．┃48—55℃┃┃┣━━━╋━━━━━━━━┫┃┃┃┃夏┃0．032-0．037┃┃┃┣━━━━━━╋━━━╋━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━┫┃┃冬┃0．034_o．039┃┃┃┃镀复合铬※┃┃┃硬聚氯乙烯塑料板，自然冷却．┃48—55℃┃┃┣━━━╋━━━━━━━━┫┃┃┃┃夏┃0．027-0．032┃┃┃┣━━━━━━╋━━━╋━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━┫┃┃冬┃O．“8-o．132┃硬聚氯乙烯板。冷冻机致冷盐水后，┃┃┃镀黑铬┃┃┃┃15-30℃┃┃┣━━━╋━━━━━━━━┫┃┃┃┃夏┃0．095-0．107┃泵抽使循环冷却．┃┃┗━━━━━━┻━━━┻━━━━━━━━┻━━━━━━━━━━━━━━━━━━┻━━━━━━━━┛※此组数据为双层镀铬时测出，镀复合铬30 k值的应用(1)电镀工艺设计者由已知k值和产品的年生产量。求算其所应设计的镀槽体积大小：设每件产品的镀铬面积为S(dm2)、该产品的年生产量为M(件／年)，年工作日为306

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