①首先确定数量关系。挂具的设计涉及一些数量的确定。只有首先确定了这些与量有关的参数,才可能进一步进行挂具的设计。与挂具设计有关的参数有如下几个。 首先是单挂质量。即单挂具挂满被镀制件的质量。要从人体工学的原理出发,考虑操作者的可连续操作性,即使是自动生产线上用的挂具,最终产品的装挂和卸挂仍然需要人工操作,不可以一挂太重,以lOkg以内为宜。当然对于非金属电镀,要以每个挂具的装挂数量为依据,其质量不能作为要求。 其次是镀槽的大小。镀槽的大小决定一个镀槽内可以装入几个挂具,以及每个挂具的外框尺寸。一般每个挂具最上端的被镀件距镀液面至少3~5cm,下端距槽底至少l0~15cm。左、右距槽壁都要在10cm以上。 最后是被镀零件的大小。零件的大小是确定挂钩数量和分布的依据。零件绝不能互相靠得太近,更不能互相遮盖。在保证导电性的前提下,要让镀件表面电流分布尽量均匀,气体排出畅通,镀液在被镀件内没有存留,可以方便地排出。 对于零件之间的距离,有一个经验公式可供参考。设零件之间距离为S,在金属电镀中:式中,D为镀件的直径;H为镀件的厚度。当D≥5cm时: (5-2) 当是塑料电镀的场合,S的值要放宽1.5~2倍。 ②确定采用什么材料。由于塑料电镀对导电接点要求很严,所以在制作挂具时采用什么样的材料才能适合导电需要也很重要。一般采用黄铜的比较多,尤其是靠弹力接触的挂钩,黄铜较为理想。当然紫铜的导电性是最好的,但是其强度就略显不够。如果以 紫铜的导电性能为l00%,则黄铜只有20%~25%,铁只有16%~17%。这三种材料通过电流的能力与性能见表1。 表1不同金属材料通过电流的能力
很明显,从导电性能看,最适合做挂具的材料是紫铜。事实上电镀的汇流排大多数采用的紫铜,如果用其他材料(比如铝),则材料的截面积要大得多,但是现在做挂具的有些仍然采用黄铜,理由是强度和弹性都好一些。其实主导电杆完全可以采用紫铜,只是在挂钩部分为了弹性好而用黄铜。这是因为挂钩绝大部分是处在镀液内的,而处在镀液内的导体通过电流的量比在空气中大l倍,这样一来,采用紫铜做主导电杆的导电效率要比完全用黄铜的高得多。 ③主导电杆导电截面的确定。在制造挂具的材料确定以后,需要选用主导电杆的导电截面大小。这个参数的确定与通过主导电杆的总电流相关,而总电流的确定又依赖于挂具上所镀产品的总表面积和所采用工艺允许的最大电流密度。 主导电杆的截面积的计算也有一个经验公式:(5-3) 式中A—主导电杆截面积,dm2; S—被镀零件表面积,dm2; DK—阴极电流密度,A/din2; K—常数,一般为3~6,当用紫铜时,为6,而采用黄铜时,为3。 |