请参照往期文章«滚镀过程中零件的运行状况，你有必要了解一下»。从文中可知，滚筒内零件运行的三个阶段中，以零件运行至t1 阶段(即紧贴滚筒内壁表层零件位置的阶段)时对滚镀的影响最大。因为此阶段孔眼处的瞬时电流密度较大，镀层易烧焦产生“滚筒眼子印”，则制约设定的平均电流密度上限难以提高，则镀层沉积速度难以加快。而其他两个阶段影响相对较小。那么，滚筒孔眼处的电流密度到底有多大呢?
现以生产中使用较多的滚筒开圆孔的正三角形排列方式为例，推导并计算孔眼处的电流密度到底有多大。如图1所示，滚镀件上某点通过孔1后，并继续通过孔1与孔2之间的非孔眼部分为一个工作周期，且通过孔1的时间为ton。通过孔1时有较强的电流作用，称此时的电流密度为瞬时电流密度jp。通过孔1与孔2之间的非孔眼部分时电流极弱，可近似地视其为零，且通过的时间为toff。则在一个工作周期内，某点通过孔眼部分的时间ton占整个工作周期(ton+toff)的比例为该点的工作比，可表达为γ%=ton/(ton+toff)×100%。设镀件随滚筒转动时与壁板相对错动的速度为v，则ton=d/v，toff=(ltan60°-d)/v，由此可推导出此种开孔排列方式下的工作比γ%=d/ltan60°×100%=0.58d/l×100%。 滚镀件上某点运行的一个工作周期分为两部分，即该点通过有电流作用的孔眼部分和通过无电流作用的非孔眼部分。则如果不考虑阳极或其他因素影响的话，工作周期内的平均电流密度jm等于通过孔眼部分的瞬时电流密度jp乘以工作比γ%，即jm=jpγ%，则jp=jm/γ%=jml/0.58d。例如，一种常见的滚筒开圆孔正三角形排列方式，孔眼直径为2mm，孔中心距为5mm,给定的平均电流密度为3A/dm2,则此时孔眼处瞬时电流密度jp=jml/0.58d=(3×5)/(0.58×2)≈13A。 由此可见，虽然给定的平均电流密度并不大，但孔眼处的瞬时电流密度却很大，若超过所使用溶液的电流密度上限，镀层即烧焦产生“滚筒眼子印”。缩小孔眼处瞬时电流密度与平均电流密度的差距，可使jm上限提高，则镀层沉积速度加快。例如，假设孔眼处的jp是jm的四倍，jp上限为12A/dm2，则允许使用的jm上限为3A/dm2。如果将jp与jm的差距缩小至三倍，则jm上限可用到4A/dm2，则镀层沉积速度加快。改进滚筒开孔的排列方式、改变阳极布置等，可使jp与jm的差距缩小，篇幅所限，这部分内容将在后面的文章中陆续介绍。 |
