| 0 引言 在摩托车工业中,大量使用防护装饰镀镍、铬零部件以提高成车的外观装饰效果和防腐蚀性能,因此要求摩配电镀零部件既要有爽心悦目的外观,也要有优良的抗腐蚀能力。现今一般采用三镍一铬或四镍一铬工艺来达到所需的装饰、防护要求。在这些电镀工艺中,由于涉及到镀前处理、镀多层镍、镀亮铬、镀后处理等多个环节,所以影响电镀质量的因素很多。即使外观极佳的镀件,也不一定能通过检验其防护能力的铜加速醋酸盐雾实验(CASS实验),电镀生产中也经常遇到外观合格而CASS实验不合格的问题。由于影响抗蚀能力的因素特别多,因此运用全面质量管理中质量改进的方法PDCA循环法解决抗蚀力差的质量故障,能收到满意的效果。重庆市飞达表面处理中心自动化电镀车间在2001年8月采用PDCA循环法成功解决了摩托车轮辋的CASS实验不合格的问题。 1 存在问题 我们车间是采用直线式全自动电镀线专业化电镀各型摩托车辐条式轮辋的车间。2001年8月公司用户普遍反映到我公司主要产品摩托车轮辋CASS实验不稳定,测试值在3级至6级之间,达不到质量协议规定的7至8级。要求我公司立即进行质量改进,公司领导责令我车间进行质量整顿,务必提高轮辋的防护能力,达到客户要求。 2 原因分析 我们车间采用三镍一铬工艺电镀轮辋工艺流程如下: 白坯→碱清洗→上挂具→乳化除油→阴极电解除油→阳极电解除油→清水洗→弱酸活化→清水洗→镀半光亮镍→镀高硫镍→镀光亮镍→镀液回收→清水洗→镀亮铬→镀液回收→清水洗→下挂具→清水滚洗→烘干→自检→总检→成品。 由于工艺流程长,工序多,影响CASS实验的因素很多,根据我们的经验和车间的实际生产情况,并在镀镍光亮剂供应商深圳天泽公司的工程师的指导下,我们排列出轮辋CASS实验不合格的各个影响因素,并将这些因素按人、机、料、法、环分为五大类。分述如下: (1) 操作人员因素。操作人员工艺操作不规范,无工艺操作准则和相关制度;操作人员未进行系统化培训,操作技能差。工艺监控不严格,操作人员质量意识差,未对生产现场的工艺参数变化进行及时调整。 (2) 机器设备因素。镀镍溶液循环过滤不充足,过滤机流量较小,过滤容量不够;过滤机滤芯更换不及时,有效过滤时间短;过滤机滤芯密封不好,过滤效果差。电解除油用整流器功率小,除油使用电流小,除油效果差。行车手动控制时提错挂具,造成该挂轮辋镍层厚度不足。 (3) 原材料因素。电镀用水质差,无水处理设备,电镀用水未经处理。电镀化工原料质量不稳定,时好时差,原材料进货检测手段不足;供应商太多,无法保证每次进货质量。轮辋坯件抛磨质量差,工人抛磨质量意识差,抛磨时间不够;抛光工序少,能力不够。 (4) 工艺方法因素。镍层间电位差不够,半光亮镍与光亮镍间、高硫镍与光亮镍间电位差未达到工艺技术标准。高硫镍的pH值、温度、电流密度、高硫添加剂等未控制在工艺范围内;在半光亮镍中未及时加入电位差调整剂。半光亮镍厚度不足,电流密度小,既定时间内达不到工艺要求厚度。镀层孔隙太多,镀液中无机固体杂质多。无强酸清洗工序和碱液滚洗工序,造成轮辋清洗不洁净,带入固体杂质;空气搅拌用低压风机无空气过滤装置,尘污随搅拌空气进入镀液;化工原料固体杂质多,补充主盐时进入镀液。未定期进入镀液大处理净化或活性碳吸附,造成镀液中有机杂质多。镀液中油污污染严重。除油溶液三碱浓度不足,温度不够,造成轮辋除油不尽,油污带入镀液;无滚洗工序,使轮辋卷边处油污不能除尽,带入镀液;活化酸槽、电解除油槽上无溢流除油装置,散布在槽液液面的油污二次粘附轮辋,随轮辋进入镀液。 (5) 生产环境因素。镀镍槽槽边卫生差。生产车间无防尘设施,工作环境粉尘多。根据上述各影响因素,我们绘制出了轮辋CASS实验不合格的因果图(因果图略)。 3 确定主要影响因素 经过具体分析,确定了影响CASS实验的主要因素如下: (1) 电镀用水水质差,使水中大量悬浮固体、胶体杂质进入镀镍溶液中。 (2) 过滤机容量不足,不能及时将镀液中固体小微粒过滤除去。 (3) 镀镍溶液不清洁,有油污、固体小微粒、有机杂质在其中,使镀层结晶不致密,孔隙多。 (4) 镀前清洗不彻底,镀前处理无强酸除锈、滚洗除油污尘污的工序。 (5) 抛磨工序能力不足,坯件有麻砂眼、凹坑等,且坯件表面粗糙度未达到△8级光洁度。 (6) 镀液用低压风机进气口无空气滤清装置,使环境中的抛磨粉尘、灰尘随搅拌空气进入镀液。 4 改进的措施及方法根据上述因素,制定出提高轮辋防护能力的对策见表1。
根据制定的改进措施及方法,对镀液进行了一次净化处理,使用粉状活性碳,将镀液中的有机杂质、油污吸附掉,并用电镀专用精密溶液过滤机将固体小微粒过滤除去。在镀前处理增加强酸洗、碱液滚洗工序,保持坯件无锈、无油、无尘进入镀液。在3个半光亮镍工序中各增加一台精密循环过滤机,保证镀液杂质及时滤除。在活化酸槽、电解除油槽上增加溢流除油装置,保证活化酸、电解除油液液面无油污二次污染镀件。在低压风机入口加装空气滤清器,避免尘污随空气进入镀液。对全车间进行隔尘处理,加装了防尘玻璃。制定了严格的工艺管理制度,加强现场工艺维护。 根据对策表,关联车间对坯件抛磨质量进行整改。对电镀用水采用次氯酸钠杀菌-聚丙烯酰胺絮凝-活性碳吸附三联法进行了处理。经本公司自测,影响产品防护能力的技术参数均达到了技术要求:孔隙平均在0～2个蓝点/cm2;半光镍与亮镍电位差达120～138mV;高硫镍与光亮镍电位差达18～25mV;镀层厚度控制在半光亮镍层13～15μm;光亮镍层5～7μm,铬层0.19～0.28μm。本公司成功地解决了防护能力差的问题。 5 遗留问题的处理 生产过程中,研究人员发现另一个新问题,那就是轮辋的擦划伤很多,有的严重到影响了产品外观质量。因此,又采用了PDCA循环法,用因果图找出了产生擦划伤的原因,就是轮辋在新增加的碱液滚洗过程中,相互碰撞、摩擦造成了坯件铁基体的擦划伤,电镀后,产品外观即有明显的伤痕。对此我们在滚洗机的滚洗轴上加装了橡胶隔板,同时在滚洗液里加入表面活性剂以增加滚洗液的润滑性,减少轮辋之间相互擦伤。经过改进,产品外观的擦划伤得到了解决。 |
