关于镜面辊电镀缺陷的解决方案

■ 江苏鹰游纺机有限公司_张斯纬 徐同强 李政治 王士军 薛垂允

很多行业的设备上都需要镜面辊件，镜面辊的加工工序多，生产周期长，电镀铬是其中重要一个工序。影响此工序的因素很多，出现电镀缺陷后很难处理，而采用贴片焊接方法可以有效提高镜面辊的加工成品率。

碳纤维设备-辊件要求镜面的原因

随着我国科技经济的发展，市场对纤维类产品的需求量逐年递增，特别是碳纤维近年来的需求量也很大，相应地给碳纤维设备制造带来了新的机遇和挑战。我国的碳纤维设备在生产制造过程中从无到有，到现在快速增长，品质一直在不断进步。

由于碳纤维生产工艺的特殊性，对设备各部件有很多特殊要求，其中一点就是辊件的表面需要电镀硬铬，并做镜面处理，表面既要耐磨又要光滑，粗糙度要达到Ra0.04μm，同一种设备上的辊件外圆要求尺寸统一（±0.025mm），否则就会损坏纤维表面，产生毛丝或者断丝问题，这会直接影响碳纤维的品质。因此，碳纤维设备的辊件表面不能有任何缺陷。

下面就以一种碳纤维原丝线水洗机的水洗辊，来分析如何解决辊面电镀缺陷。

解决辊面电镀缺陷的工艺路线

1.清洗

在辊件进入电镀槽之前，采用以下流程处理辊面：清水清洗-清洗液清洗-细砂纸打磨辊面-清洗液清洗-清水清洗。材料的本身都会有微小的缺陷，比如气孔、夹渣、裂纹等，这些微小的缺陷，在电镀之前的磨削工序无法目测，需要在电镀前的清洗工序中尽可能发现可以辨别的缺陷，一些目测不了的缺陷只有在电镀后才能发现。因此，这些缺陷就需要分多次来处理，在电镀前清洗发现时要尽可能处理好，减少后续处理难度。由于该零件经表面电镀工序后，它的表面粗糙度及形位公差、尺寸公差的精度要求都很高，必须采取合适的缺陷处理方法来满足零件的技术要求。

2.贴片焊接

上述的缺陷可以采取焊接、打磨、抛光等方式处理，如果采取常规焊接的方式处理缺陷，焊接点的辊面会出现收缩凹陷，辊面尺寸就会变小，零件就不能满足技术要求。本文介绍一种特殊的贴片焊接工艺：用工模具修补冷焊机来焊接，选用0.05mm 不锈钢焊片，因为0.05mm不锈钢焊片比较薄，材质软，焊接手柄能碾压动，更容易和辊件焊接到一起，不易脱落，不会产生变形，打磨抛光后不易产生新的缺陷，这是在电镀前清洗时能够发现的缺陷修补。焊接方式的优势是焊接成本低，焊接时散发热量低，最大程度保护了辊面不被焊接发热破坏。

3.电镀后贴片焊接

还有一类缺陷非常小，在清洗过程中无法目测，只有在第一遍电镀后才能发现。由于生产线上同一类辊件的外圆尺寸要求一致：±0.025mm，电镀层的厚度0.08mm。镀层超过0.1mm，电镀就容易起皮。0.05—0.1mm 电镀层比较容易控制，且当镀层厚度达技术要求后才发现有缺陷时，很难修补缺陷。因此要在电镀层在0.02mm 时让辊件脱离电镀槽，检查辊面是否还有缺陷，如果有，再贴片焊接，打磨抛光后再继续电镀，再镀0.02mm 后，把辊件吊出电镀槽，检查辊面是否还有缺陷，如果有，再贴片焊接，打磨抛光后再继续电镀，反复几次，保证镀层厚度在0.1mm 左右（镀层厚度过高会造成电镀质量下降，后续磨削困难，同时会出现磨削镀层脱落现象，因此电镀次数越少越能控制电镀质量，尽量保证一次检查出所有问题，后续起吊只是检查有无其他缺陷），到此基本上消除了辊面缺陷。

4.贴片焊接方法

焊接机可以选择电子冷焊机（YJXB-3 型），焊接方法如下：调节电流参数为5-1-8，用贴片盖住缺陷点，再用焊接手柄碾压贴片的四周，使贴片粘在辊面，然后再逐步往中间碾压，直至碾压平整，使贴片全部粘贴在辊面上，再用手持式气动抛光机装上400 目砂带，打磨焊接面，直至没有划痕，表面光滑圆润，且不能有穿孔，即可电镀。

总 结

这种方案考验焊接技术及打磨抛光技能，采取此方案能够有效提高镜面辊件电镀成品率，避免了辊件镀层厚度已经到尺寸时，辊面仍然有缺陷而难以处理的问题。退镀或磨削镀层二次电镀的方法都有很大困难，退镀不环保，如果出现多次退镀，对辊件表面材料产生破坏，会出现大面积的针孔缺陷，最后无法修补，造成辊件报废。并且辊件材料如果含有Cr、Mo，退镀时和酸发生氢脆，同样会造成零件报废，磨削时间长，成本高。所以对于有尺寸精度要求高的镜面辊处理缺陷时采取上述方案经济而又高效。尽量细致检查辊面缺陷，减少焊接次数，保证镀层达到图纸技术要求而无缺陷。