铝合金电镀银粗糙故障原因分析.pdf
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1、针对铝合金零件电镀银层表面存在粗糙现象的故障,绘制因果图对铝合金电镀银的生产过程包括浸锌、电镀铜、化学镀镍、电镀银等过程进行了排查,查找了生产参数记录,现场了解了实际情况,进行了工艺试验。结果表明:本次故障原因是零件浸锌溶液老化所致,配制浸锌溶液后进行电镀银试验,零件表面无粗糙问题,解决了该故障问题。关键词:铝合金;电镀银;粗糙;浸锌中图分类号:TQ153.1文献标识码:ACause analysis of rough failure of silver electroplating on aluminum alloysXiong Junliang*,Hu Nanhong(China Airb
2、orne Missile Academy,Luoyang 471009,China)Abstract:In view of the rough surface of the silver plating layer on aluminum alloy parts,a cause and effect diagram was drawn to check the production process of aluminum alloy silver plating,including zinc dipping,copper plating,electroless nickel plating,s
3、ilver plating and so on.The production parameter records were searched,the actual situation was understood on site,and the process test was carried out.The results show that the fault was caused by the aging of the zinc-dipping solution of the parts.After preparing the zinc dipping solution,the silv
4、er electroplating test was carried out,and it was found that the surface of the parts was not rough,which revealed that the problem was solved.Keywords:aluminium alloy;silver electroplating;rough;zinc dipping铝合金具有较好的加工性能、力学性能以及高的比强度等特点,对铝合金零件采取相应的表面处理可以满足不同应用场景下的耐蚀性和功能性要求,因此铝合金在航空、航天、电子等诸多工业领域应用广泛1-
5、6。某零件因特殊的功能性要求需要在其表面进行电镀银,由于铝比较活泼,很容易与空气中的氧气发生反应在零件表面形成自然钝化膜7-8,所以铝合金电镀比较困难。为保证铝合金电镀层的质量,电镀的前处理尤为关键。为此表面处理行业对铝合金电镀及其前处理工艺开展了大量研究,取得比较成熟的铝合金电镀工艺。行业内常采用浸锌后进行化学镀镍再进行电镀的方法来施镀9。笔者遇到的问题大多为因前处理不符合要求导致镀层结合力不良、镀层起泡脱落的问题10。目前已有文献对铝合金零件镀银层粗糙问题进行了研究11,但是其故障现象及机理与本次故障并不相同。因此,本文运用因果图对整个生产过程进行了全面分析,将可能造成电镀银层粗糙故障的末
6、端因素罗列成图,并到生产现场调查实际情况,开展相关实验,以查明原因、解决故障。doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2023.08.018 收稿日期:2022-08-13 修回日期:2023-01-28 *通信作者:熊俊良(1987),男,学士,工程师,email:108第 45 卷 第 8 期(总第 365 期)2023 年8 月电 镀 与 精 饰1原因分析某铝合金零件完成镀银后镀层表面出现粗糙故障如图1所示。1.1原因定位运用因果图分析故障原因,如图2所示。1.2原因排查1.2.1沉锌溶液老化问题排查沉锌溶液老化,沉锌层疏松、粗糙,在化学镀镍和镀银时粗糙处颗粒物会逐渐长
7、大。根据调查,沉锌溶液较长时间未进行维护,观察沉锌溶液发现,溶液浑浊不清澈、颜色较深,呈现老化状态。因此该因素为本次镀银层发生粗糙故障的原因之一。1.2.2化学镀镍溶液分解问题排查化学镀镍溶液分解时溶液中会悬浮大量镍颗粒,镍颗粒附着在零件表面形成粗糙故障。现场观察碱性化学镀镍溶液和酸性化学镀镍溶液,镀液无沸腾现象。在不加工零件时,溶液清澈无气泡产生,无悬浮黑色颗粒物,无分解现象,因此可以排除该影响因素。1.2.3化学镀镍溶液不干净问题排查化学镀镍溶液内如果有灰尘等固体颗粒物,在化学镀镍过程中会附着在零件表面形成粗糙故障。调查发现碱性化学镀镍溶液和酸性化学镀镍溶液为新配制溶液,溶液洁净清澈,循环
8、过滤机工作正常,零件生产前为新更换的滤芯,结束生产后观察滤芯上洁净、无污垢,因此可以排除该影响因素。1.2.4镀铜溶液中游离氰化钠含量太低问题排查镀铜溶液中游离氰化钠含量过低,阴极极化降低,镀铜层会呈现粗糙故障。化验镀铜溶液,游离氰化钠含量为14.3 g/L满足工艺范围的要求,因此可以排除该影响因素。1.2.5镀铜溶液不干净问题排查镀铜溶液内如果有固体颗粒物,在电镀铜过程中会附着在零件表面形成粗糙故障。现场观察镀铜槽循环过滤机工作正常,滤芯洁净无污垢,溶液洁净清澈,因此可以排除该影响因素。1.2.6镀铜电流密度太大问题排查镀铜电流密度太大会导致镀铜层粗糙,使铜镀层上的镀银层也呈现粗糙现象。工艺
9、要求电流密度范围为12 A/dm2,实际操作电流密度为1.2 A/dm2,满足要求,因此可以排除该影响因素。1.2.7镀银电流密度太大问题排查工艺要求电流密度范围12 A/dm2,实际操作(a)镀层外观图(b)镀层局部放大图(20)图1故障零件外观Fig.1Appearance of defective parts 镀层粗糙镀层粗糙镀铜故障镀铜故障化学镀镍故障化学镀镍故障镀银故障镀银故障沉锌故障沉锌故障电流密度太大电流密度太大镀银溶液不干净镀银溶液不干净碳酸钾含量过高碳酸钾含量过高有机杂质含量过高有机杂质含量过高电流密度太大电流密度太大镀铜溶液不干净镀铜溶液不干净化学镀镍溶液不干净化学镀镍溶液
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