影響電鍍鎳鍍層厚度均勻性的因素主要包括以下幾個方面:
一、鍍件形狀與尺寸
幾何形狀
對于形狀復雜的鍍件,如帶有深孔、凹槽或尖銳邊角的工件,電流分布會不均勻。在尖銳的邊角處,電力線比較集中,電流密度相對較大,鍍層生長速度快,容易導致鍍層過厚。而在深孔和凹槽內部,電力線難以到達,電流密度小,鍍層生長緩慢,厚度較薄。例如,一個帶有內部盲孔的機械零件,在電鍍鎳時,孔的底部和側面電流密度可能只有外表面的幾分之一,這就使得外表面鍍層厚,孔內鍍層薄。
尺寸差異
當多個鍍件同時電鍍,且鍍件尺寸大小不一的時候,尺寸大的鍍件電阻相對較小,在相同的電鍍條件下會吸引更多的電流。這就導致大尺寸鍍件上的鍍層厚度比小尺寸鍍件上的鍍層厚。就像在一個電鍍槽中同時電鍍小型螺絲和大型金屬板,金屬板由于尺寸大,會獲得更多的電流,鍍層更厚。
二、電鍍工藝參數
電流密度
電流密度是影響鍍層厚度的關鍵因素。如果電流密度不均勻,那么鍍層厚度也會不均勻。在電鍍過程中,過高的電流密度會導致邊緣效應加劇,使鍍件邊緣的鍍層生長速度過快。而在電流密度較低的區域,鍍層生長緩慢。例如,在鍍鎳過程中,當局部電流密度過高時,會出現燒焦現象,使鍍層質量下降,厚度也難以控制。
電鍍時間
電鍍時間不均勻也會影響鍍層厚度。如果鍍件在電鍍槽中的位置不同,或者電鍍過程中出現掛具接觸不良等情況,會導致不同部位的鍍件電鍍時間不同。比如,部分鍍件因為掛具問題,在電鍍過程中出現晃動或者短暫脫離鍍液,這部分鍍件的電鍍時間就會減少,從而使鍍層厚度變薄。
三、鍍液因素
鍍液成分
鍍液的主鹽濃度、添加劑含量等成分對鍍層均勻性有影響。如果鍍液中鎳離子濃度不均勻,會導致不同區域的沉積速率不同。例如,鍍液在電鍍槽中沒有充分攪拌,靠近鎳陽極的區域鎳離子濃度高,沉積速度快,鍍層厚;而遠離陽極的區域鎳離子補充慢,鍍層薄。
鍍液攪拌
充分的鍍液攪拌可以改善電流分布和離子擴散。如果攪拌不均勻,鍍液中的金屬離子不能及時補充到陰極表面,會使鍍層厚度不均勻。例如,采用機械攪拌時,若攪拌槳的位置或轉速不合理,會導致鍍液在某些區域流動不暢,這些區域的鍍層生長就會受到影響。