网站寄语：滚镀工艺因生产效率高、能使镀件表面镀层均匀、占地面积小等优势备受电镀厂的青睐。那么，在滚镀工艺中需要注意的哪些要素呢？你都知道吗？我们不妨进来详细的了解一下，可以减少滚镀工艺中的故障的发生。
应用滚镀工艺加工的镀层除了厚度相对均匀，镀层光亮度好，不会产生毛刺、无绑扎(挂钩)印痕之外，还可以减少挂具制作工时及其材料的消耗，减少挂具上无效镀层的浪费，工件也无装挂的麻烦，一人能管理3～5台滚镀设备同时加工，比挂镀生产效率高好多倍。为此，一般电镀厂点都设有滚镀车间或滚镀小组，承担着批量小件的滚镀任务。
01、根据工件外形选择滚镀工艺
滚镀中，除数量不够一滚桶，或因某种原因不便混合滚镀等之外，有些形状的工件，如以下几种工件不适合采取滚镀加工。
(1)易滚成团的工件。由丝材弯成小件经滚镀后往往滚成一团，无法分散，且外层镀焦，镀层过厚，内层镀层过薄，甚至无金属沉积。
(2)薄片小件。容易互相贴合的薄形小件滚镀时漂浮在滚桶内，不易接触桶内引线，最后导致外表面有薄薄镀层被左、右薄片粘贴的部分无金属沉积，与其他件组合镀还可能被撞成变形。
(3)要求保持棱角的工件。工件在滚镀时会互相碰撞，若有棱角、尖锐要求的工件必然会撞成钝口。
(4)易被另一种工件进入孔穴内的两种工件。如一种工件有孔穴，而另一种工件滚镀时又容易挤进去，且进去容易出来难，这种工件就不可以在同一槽中滚镀，否则小件的外表、大件的孔穴内都无法获得正常的镀层。
(5)工件的孔内要求有均匀镀层的工件。滚镀时由于角度和方向的遮盖影响，无法保证工件的孔眼完全暴露，因此这些部位的镀层厚度无法得到保证。
以上仅仅是遇到过的几个例子，由于对滚镀的局限性考虑不周而引起质量故障的例子很多，在决定采取滚镀工艺之前要谨慎考虑。
02、滚镀内工件装载量与质量的关系
滚镀时桶内工件装载量的多少要视滚镀件的重量与体积之比而定，即一定重量工件集群后所占空间较小的不宜装载过多，否则不易滚散，引起遮盖面积过大，需要增加滚镀时间，且镀层厚度也不易均匀，使部分工件或工件的局部部位厚度超差，但这类工件装载量也不宜太少，否则由于滚镀过程中工件之间接触机会减少，引起相互之间的电流时断时续，造成沉积速度缓慢，还有可能工件因频频脱电而影响镀层的结合力，并易引起烧焦。这类工件以占桶内体积25%～30%较为适宜。
当遇有需滚镀的工件太少时除可与别的工件搭配混合滚镀之外，也可采用挂镀或筛网镀、篮筐镀和布兜镀等方法进行。占有空间大的工件可在允许范围内相对多装载一些，但要考虑到滚镀时电力线的分布，工件能否充分滚散，电源设备的允许容量大小，滚镀溶液升温快慢等因素，装载量最大也不宜超过滚桶体积的50%。
03、片状件滚镀困难的原因及克服
片状工件滚镀时由于相互之间容易粘贴，难以获得理想的镀层质量，此时可搭配一定比例的螺钉类工件一起滚镀。在滚镀过程中片状工件有被螺钉之类工件隔离的机会。这一做法有一定效果，但还会有部分工件因经较长时间相互贴合而引起镀层过薄或无镀层，镀后需仔细挑拣，以确保每件质量。
有的单位采用小石子作为片状件滚镀时的隔离物，这一做法值得商榷。首先是石子不耐酸、碱，会污染溶液，且密度小，在滚镀过程中会有部分石子与工件各自集群，起不到应有的隔离作用。石子为非导体，工件之间由于石子的隔离，电流有瞬间中断的可能，对镀层的结合力有影响。
笔者采用滚桶内设挡条的方法，获得了较为理想的效果，具体做法如下。
用10～12mm厚的聚氯乙烯塑料板剪15～20mm宽，长度与滚桶内壁相同，以垂直方向焊在滚桶内的五个平面上(桶盖面未加条),每面各焊二条。详见图1。
图1 防工件贴合的改进措施
经上述改进后，薄片件滚镀时增加翻动机会，使其在滚桶内跌跌撞撞一个接着一个地翻跟斗。虽然不时地仍有贴合，却又不时地被跌散，增加了分离机会，改变了原多数件随坡滑动的现象，从而获得较为理想的效果。
04、混合件滚镀时应注意的几点
某电镀厂滚镀件种类较多，但工件量都比较小，无法单独滚镀，不得不将不同形状的工件混合滚镀，结果造成不少件变形、报废。应根据日常所积累的经验进行搭配，不可勉强。以下几种情况就不应硬性搭配，以免因此而影响产品质量。
(1)在正常工艺条件下难以满足不同工件各自质量要求的;
(2)规格过于接近的工件(如标准件),否则事后难以分检;
(3)较重的实体件与薄形材料制件和较细长工件，否则后者有可能因相互撞击而变形;
(4)易于相互卡住的工件，会使卡住处无镀层沉积，甚至出现成团连接在一起无法滚镀。
05、滚镀件面积计算
要估算好每一滚桶中工件的表面积难度较大，但是滚镀件的品种相对比较稳定，如能制订一个表格，把每一批不同形态工件的名称、数量、重量、所估的总面积乃至所配送的电流强度及所获质量情况记录下来，则可供以后滚镀相同或近似形态的产品时作为配送电流的依据。
有的单位以滚桶内工件的重量为依据来配送电流强度，这一做法显然不够正确，因为工件厚薄不一，其一定重量范围内的表面积也是不一样的。除此之外，滚镀溶液的温度、浓度的变化，滚镀件形状不一等也都是配送电流的重要依据，都应予以考虑。
除上述依据之外，也可先计算一个工件的面积，然后乘以滚桶内的工件总数，当按重量计价收费而无数量概念时，也可先计算一个工件的面积并称其重量，然后再乘以滚桶内工件的总重量。以上两种方法都能简单地计算出滚桶内工件的总面积。
需要说明的是，配送电流密度不应以桶内所有面积计算，而应按瞬时受镀工件面积计算。通常情况下，瞬时受镀面积约计滚桶内工件面积的30%左右。
若桶内装载量过多或过少，则情况也不一样。装载量较多时配送电流要略低于30%,而装载较少时则应略高于30%,这是因为瞬时受镀面积与桶内总面积之比相对较小或相对较多之故。
06、阳极在液面交界部位易溶断
某电镀厂滚镀锌电压高，电流密度上不去，锌的沉积速度很慢，讨论时有人估计是溶液中导电盐浓度低引起的。笔者根据近日的分析数据，提出了阳极有遭到钝化的可能，经检查确系如此。
滚桶槽内挂的八块阳极板有四块已是有“头”无“尾”,从液面的交界部位溶断掉落槽底，因为“头”部仍在阳极梗上，稍不注意较难发现，而余下的四块“颈”部也已被溶得细细的，稍加碰撞即有可能断裂，并已严重钝化，这种钝化现象纯属阴、阳极面积之比不适当，即阳极面积过小所致，而阳极面积所以会过小又是因在溶液交界部位易溶断引起的，这是因为这一部位阳极处于时隐时现的溶液交界面，通过的电流密度较大，较易受到化学与电化学的加速溶解。
后在阳极板上做了一点改进，上述问题才得以解决。具体方法如下。在阳极板与液面交界部位(上、下3～5cm),捆上一段塑料布，起到绝缘作用，从而有效地防止这一部位阳极过快溶解，大大的提高了阳极板的利用率，由此使因阳极面积过小而引起钝化现象得到了改善。
为杜绝上述现象的再次发生，滚镀槽中要配以较大面积的阳极面积，这是因为滚镀与挂镀相比滚镀件表面要比挂镀件的表面积大得多，阳极消耗较快，而且足够的阳极面积又是维护溶液正常运行和保证镀层质量的关键，故平时要多检查，阳极面积不足时要及时补充。
07、滚镀溶液损耗过快
减少滚镀溶液的损耗是滚镀工艺中降低生产成本的重要环节。滚镀溶液过快损耗有以下两种可能。
(1)溶液温度高自然蒸发。这时化工材料损耗甚少，添加水分后即可继续使用。
(2)随工件带出。这时可采取以下方法收集。滚镀结束时把已离开槽液的滚桶搁在槽面的架子上，用手慢慢地按倒、顺方向各转两圈，然后再作左、右倾斜，使滚桶内的溶液最大限度地控净。当从滚桶向篮筐中倾倒工件时可在其下置一大号塑料周转箱，收集工件上流出来的溶液。
上述收集溶液的方法与常规操作方法比较，经十次试验得出数据，平均每一滚桶的工件中可以多收集500～1200mL溶液。
在有条件的单位还可在滚镀槽旁边设一个镀液回收槽，来回收工件上第一次清洗下来的镀液，以供作补充于滚镀液自然损耗之用，这样做既可做到材料的回收与利用，又可减轻有害有毒物质对环境的污染。
08、滚镀件产生眼子印的七种因素
滚镀件出现眼子印是滚镀工艺难题。笔者通过多年来的实践，发现以下七点因素是引起孔眼印的重要原因。
(1)工件本身不适宜滚镀。片状件滚镀时较容易平贴在桶壁，不易返落，较难合群，由于孔眼处电流大，从而引起孔眼印。
薄材制件较轻，在滚桶中滚动时易于漂向空中，有时互不接壤，结果电流集中在为数不多的工件上，引起这些工件短时间的电流密度过大产生孔眼印。
(2)滚桶的部分孔眼被堵。滚桶的部分孔眼被堵阻碍了电流的正常通过，使靠近正常孔眼部位的工件表面电流密度过大，从而产生孔眼。
(3)阴极触点太小。桶内滚镀的工件较少时，工件相互接触机会减少，电流集中在部分工件上，此时靠近桶壁的工件必然电流密度过大而产生孔眼印，必须把阴极导线“软辫子”适当加长，并尽可能分出多个接头，使滚桶内的工件都能传导电流。
当滚镀件过少时可改在小滚桶内滚镀，或搭配一些别的件共滚，可减少上述问题的产生。
(4)滚桶转速过慢。滚桶转速过慢，工件的某个部位对准孔眼的时间必然会延长，再加以在桶壁的工件较难翻落下来，就会产生孔眼印。
(5)工件装载量过多。滚桶内工件的装载量过多时，由于翻动不过来，电流过于集中，桶中心的工件沉积速度缓慢，要达到必要的镀层厚度必须要延长滚镀时间，加大电流密度，这时紧靠阳极，即桶边的工件必然会产生明显的孔眼印。
(6)阳极分布不合理。阳极分布是否合理不能只看阳极挂钩，有时挂钩下面的阳极板早已溶断。当阳极欠缺时会引起电流分布不匀，桶内工件因通过的电流密度差异过大，电流密度过大部位若工件的翻动受到较大阻力，则孔眼印就较易出现。
(7)溶液中的主盐、导电盐质量浓度过低。当滚镀溶液中主盐或导电盐的质量浓度不足时，镀层的分散能力即会降低，这时易产生孔眼印。
09、提高滚镀槽液利用率
一般滚镀车间工作量都比较饱满，槽液容积相对较小，溶液的体积电流密度较大，溶液的消耗较快，各组分的比例容易失调，又由于预处理时工件表面较难净化，污物容易带入镀槽等问题的存在，因而滚镀溶液需要经常调整、补充和净化处理。这就需要占用工作时间，如有备用溶液就能解决这一难题，把已失效、受到污染的溶液吸出来，注入备用溶液即可继续工作，然后对替换出来的溶液进行调整、补充和净化处理，作为下一轮的备用溶液更换之用。
以上方法已有多家电镀厂效仿，效果很好。
10、滚镀溶液工作时升温过快
滚镀时由于溶液的体积电流密度较大，产生的热量较多，升温过快，而有些镀种的添加剂浊点又较低，不允许在较高的温度下工作。为此需要考虑冷却措施。图2所示为一种简易冷却设施。
图2 调节滚镀溶液温度的设备安装图
在镀槽底下挖个坑，接上上下水即可，这种冷却形式对使用深井水单位来说尤为有利，如果利用下水沟则更为方便，只要把下水沟拓宽、加深即可使用，还可利用清洗槽中排出来的废水做冷却水。这种冷却方法效果明显，成本较低，如利用清洗水则费用为零。
11、提高滚桶内外溶液交换的措施
(1)避免滚镀工件外径与滚桶孔眼相同的螺钉类件。以防孔眼被堵，发现孔眼被堵时要及时清理。
(2)滚桶的孔眼应设计得尽可能稍大一点，以所镀工件不会由孔中掉出来为准。最好备有多种孔径的滚桶，以满足不同形态和直径的工件滚镀需要。
(3)孔眼外侧宜扩孔。滚桶孔眼外侧扩大后有利于滚桶内外电流和溶液的通过，从而改善工艺性能，为获得优质镀层创造条件。
(4)孔眼与桶壁要有一定斜度。滚桶的孔眼宜按图3所示设计，使其成一定的斜度，这种式样的滚桶在工作时溶液能得到机械地提汲，利于桶外溶液进入桶内，使桶内溶液获得频频更新，改善桶内、外溶液的浓差，从而大的改善工艺条件，保证了滚镀加工持续进行。
图3 斜眼式滚桶结构图
12、滚镀机转速过慢易引起镀层烧焦
某电镀厂滚镀出来的锌层有时被烧焦，工件的平面部位还有过多的眼子印，问题长期得不到解决。笔者应邀到现场了解情况，原来是滚桶转速过慢引起的。
在现场只见滚桶无精打采地慢腾腾转动着，对表计数每分钟只有8转，这一速度显然是不够的。后经调整至12r/min之后，这一质量问题得到了彻底解决。
13、滚镀溶液中铁离子的控制
某厂滚镀镍出现光亮性差，发白、发黄严重，据说这一现象每个月要出现1～2次，用双氧水处理提高pH值过滤后能好2～3个星期，但总是不能彻底解决。
根据厂方这一介绍，该问题实质上是要做除铁处理。滚镀槽中怎会有如此多的铁离子来源呢?为此笔者跟了半天班，终于发现了铁的来源。
(1)工件表面浮锈的带入。滚镀件不是随滚镀需要而酸洗的，都是先期酸洗后浸泡在清水中的，装滚桶时工件表面已有浮锈，听操作者说这点浮锈对镀层的结合力不会有影响的，他们在接通电流前还要空转几下，这时表面一点浮锈也都被摩擦下来了。
(2)滚镀时常有小件从滚桶的门缝中挤出来掉入槽内。滚桶使用过久，桶门变形，关不严，薄片小件有时会挤出桶外掉入槽内，如下班时见从滚镀槽中吸出来的各种小件约有半公斤。
(3)从滚桶孔眼中漏出来的小圆片(冲孔眼时的副产品)。这些小圆片往往比滚桶的孔眼还小，滚镀时从滚桶的孔眼中漏出来而掉进槽内。
为避免上述种种原因引起滚镀溶液中铁离子的积累，提出了下列建议。
(1)工件经预处理之后要当即入槽滚镀。工件预处理之后在空气中若停留时间过长即会产生浮锈。
(2)工件经除油之后先用铁丝网过筛。通过过筛除去其表面所黏附的铁屑和冲孔时冲下来的小圆片。
(3)工件完工用磁铁吸槽底。将落入槽内的铁质吸出来。
(4)维修桶门。预防工件由桶门变形而漏出桶外。
14、滚镀件产生电火花痕迹
某电镀厂有一只专门滚镀锌酸盐镀锌件的滚镀槽滚镀较大工件，滚镀有棱角或平面较大的工件时，时有见到不规则的“划痕”,此“划痕”有的在锌层表面，有的深入到基体，严重件经大气中腐蚀试验，有的很快出现锈蚀，有的虽然较慢一些，但“划痕”会更明显。
上述现象原认为是工件之间互相擦伤的，但仔细观察并非与此有关，有的工件虽很轻但也都有这种情况，有的甚至出现明显的黑道道(基体遭到氧化)。
滚镀时见到电流表的指针忽高、忽低。后来检查滚桶时只见桶内的阴极导电棒系悬空的一根紫铜棒。
根据上述情况，很可能与导电棒设置不当有关，后将此悬空的导电棒卸下来，重新装上用0.6mm的紫铜丝梳成的辫子代替，且为使该电源线的端头能处在滚桶的底部位置，还在该处系一个砣，使滚桶转动时，电源线始终贴着桶壁，经此改进后，这一故障现象当即消失，电源表指针的忽高忽低现象也不再出现。
原来导电棒悬空于滚桶内，在桶底的工件多数不是每一转都能接触，而只有部分滚上来的工件才能与导电棒接触，此时导电棒上与少量工件接触时，电流密度较大，在划过的瞬间即产生电火花，将工件表面烧伤，有的在此伤痕上由于已产生氧化膜，结果再也无法再镀上镀层。
另一种现象是当导电棒接触工件时，此工件又与另一工件擦过，此时电流虽略小一点，但同样会留下印痕。
由于上述原因引起的这类故障经改进后为何不再有发生呢?这是因为工件在滚桶底部占绝大多数，电流密度相对也较小，故这种现象极少有发现。
15、滚镀工艺中需要注意的十大要素
(1)电流密度差异大。滚镀的阴极电流密度虽然较大，然而由于电流密度差异悬殊，多数电流消耗在高电流密度的工件上，平均电流密度却很小，结果是阴极电流效率低，如操作中稍有疏忽，镀层厚度就难以保证。
(2)滚镀过程中同时存在化学溶解。当工件翻滚时会使电流时断时续，要求加厚镀层需要延长滚镀时间，然而在局部处的镀层仍难以增厚。
(3)及时调整主盐浓度。滚镀溶液中主盐消耗较快，这主要是阳极面积常常不足，工件出槽时损耗较多等原因引起的。主盐含量过低时会引起电流效率下降，镀层难以镀厚，为此需根据化验分析数据及时予以调整。
(4)滚镀件预处理难度大。滚镀件只能在篮筐里预处理，难免有重叠，故难以彻底除尽污物。因而滚镀溶液易受污染，由于滚镀溶液对杂质较敏感，故溶液的净化处理工作量较大，往往容易因此而耽误生产。
(5)溶液升温快。滚镀时电流大，放出的热量多，因槽液少，难以很快散热，当温度超过允许值时会导致溶液的分散能力和阴极电流效率明显降低，引起镀层硬度和内应力的急剧增加。
温度过高的另一问题是某些添加剂不允许在高温度的条件下工作，否则阳极极化性能降低，必须用较高的电流密度，才能获得细化结晶，但此时又可能出现恶性循环，温度又会有升高。
滚镀的冷却装置是不容省略的，尤其是镀锌。
(6)滚镀溶液的pH值变化大。pH值的变化尤其在滚镀镍时更为明显。这是因为滚镀镍过程中局部部位析氢激烈。为维护生产，pH值需要勤调。
(7)阳极板消耗快。滚镀工艺本身阳极面积要求较大，阳极面积不足电流不易上调，难以满足滚镀工艺要求，并由于是滚镀溶液波动大，在液面交界处的极板易溶断。常见到只有极板头在阳极梗上挂着，而极板尾早已掉入槽底。这一情况也要加以注意。
(8)滚桶转速与镀层质量的关系。滚桶的转速需视滚镀件本身质地的硬度和几何形状而定。
软质镀层或小件宜选用较缓慢的转速，一般控制在15r/min之内;硬质镀层或较大工件宜选用较快的转速，一般控制在15r/min以上，但转速也不可过快，否则沉积速度缓慢。
(9)要掌握合适的装载量。装载量过多影响镀层厚度的均匀性;装载量过少部分工件易脱离群体，在此瞬间该部分工件除失去放电机会之外，还有可能遭到化学溶解，甚至因处于阴、阳极之间而受到双性电极的影响，引起续镀层掉皮。
(10)要重视镀后清洗。滚镀件出槽时表面会粘附不少溶液，为充分利用资源并减轻环境污染，要采取溶液回收并多级逆流漂洗，为防止镀层遭到损伤，筐内装载量不可过多，漂洗时要在水中轻轻抖动(严禁离开液面颠簸)。
16、滚镀溶液浓度高于挂镀的原因
滚镀溶液的配方组成与挂镀溶液的配方组成相比，除某些少数镀种之外，大多基本相同，但组分浓度都高于挂镀，其原因如下。
(1)主盐浓度。较高的主盐浓度可采用较大的电流密度，从而达到加快沉积速度，提高工作效率，改善深镀能力的目的，有利于提高溶液的稳定性。
(2)导电盐浓度。保持足够的导电盐含量有利于改善镀液的分散能力和深镀能力，有利于阳极正常溶解，对补充金属离子快速消耗有利。
(3)缓冲剂浓度。滚镀时pH值的变化相对较快，又由于镀液剧烈搅动，液温相对较高，为了不致因阳极溶解受阻而产生副作用，溶液中有足够缓冲剂的存在，这一问题即可得到解决。
由上述滚镀溶液中有关组分高于挂镀配方的有利因素，可见挂镀溶液不宜代作滚镀溶液，而应单独配制。
17、滚镀件易起泡、脱皮
在滚镀过程中瞬间脱电的机会很多，这会影响镀层与续镀层之间的结合强度，尤其是镀镍件较为明显(其他多数镀种由于滚镀溶液对它有活化作用，故影响较小),镀上镍的工件脱电后仍处在电场之中，此时电力线会借道通过而产生双性电极，工件的两端会立即发生相反的电极反应，即对着阳极的一头是阴极，发生还原反应，以镀镍为例反应如下。
Ni²⁺+2e→Ni
这时所沉上镍的这一头不存在结合力问题，但另一头却是阳极，发生氧化反应：
Ni-2e→Ni²⁺
在此同时还可能有如下反应：
2OH⁻-2e→[O]+H₂O
这时当初生态的氧与镍离子反应时即会在镍层上产生三氧化二镍薄膜。反应式如下：
3[O]+2Ni²⁺→Ni₂O₃
在此膜层上再沉上的镍其结合力是难以保证的。
这种情况多发生在滚镀30～40mm左右的条状件，尤其在桶内装载量少于1/4时较为多见。防备方法：首先要适当增加装载量，有必要时与其他形状件混合滚镀，这些措施都能减轻甚至彻底消除滚镀件的脱皮现象。
PS：以上便是滚镀工艺中需要注意的要素，掌握具体的细节，做好防范措施，可以为你的滚镀工艺质量加分。
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