摘要:從電刷鍍技術(shù)在工程中的應(yīng)用實(shí)例出發(fā),簡述了電刷鍍技術(shù)的基本原理和實(shí)際應(yīng)用的操作工藝,從而提出了在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中應(yīng)用電刷鍍技術(shù)修復(fù)大型棋具的意義和前景?
　　
　　關(guān)鍵詞:電刷鍍技術(shù) 模具 修復(fù)
　　
　　模具在現(xiàn)代工業(yè)中具有極其重要的作用,它的質(zhì)量直接決定產(chǎn)品的質(zhì)量?提高模具的使用壽命和精度,縮短模具的制造周期,是許多企業(yè)急需解決的技術(shù)問題,但在模具使用過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)塌角?變形?磨損?甚至折斷等失效形式?因此,對(duì)模具的修復(fù)也是必要的?修復(fù)模具的方法很多,如電火花工藝?堆焊技術(shù)等等,就目前許多大企業(yè)在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)操作中,最經(jīng)濟(jì)?最現(xiàn)實(shí)可行的方法是采用電刷鍍技術(shù)修復(fù)模具了?電刷鍍技術(shù)在我國研究開發(fā)?應(yīng)用推廣已有20多年歷史,這一新技術(shù)解決了許多國家重點(diǎn)工程中的維修等關(guān)健問題,創(chuàng)造了很大的經(jīng)濟(jì)效益,也廣泛應(yīng)用于模具修復(fù)中?電刷鍍的設(shè)備簡單,工藝靈活?修復(fù)費(fèi)用一般只占成本的0.5%~2%,而且一些大型模具型腔局部修復(fù)后表面的耐磨性?硬度?表面粗糙度等方面都能達(dá)到原來的性能指標(biāo),因此,起到表面強(qiáng)化的目的?
　　
　　1 電刷鍍技術(shù)的基本原理
　　
　　電刷鍍技術(shù)需采用專用的直流電源設(shè)備,電源的正極接鍍筆,作為刷鍍叫的陽極;電源的負(fù)極接工件,作為刷鍍時(shí)的陰極?鍍筆通常采用高純度細(xì)石墨塊作陽極材料,石墨塊外面包裹一層棉花和耐磨的滌棉套?刷鍍時(shí)使浸滿鍍液的鍍筆以一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度在工件表面上移動(dòng),并保持適當(dāng)?shù)膲毫?在鍍筆與工件接觸的部位,鍍液中的金屬離子在電場(chǎng)的作用下擴(kuò)散到工件表面,并在左面獲得電子被還雄成金屬原子,沉積結(jié)晶形成鍍層,隨著刷鍍時(shí)間的增長,鍍層增厚,從而達(dá)到鍍覆及修復(fù)的目的?電刷鍍的設(shè)備主要包括電源裝置?鍍筆與陽極以及各種輔助材料?電刷鍍工作原理圖如圖1所示?
　　
　　2 節(jié)能刷鍍技術(shù)修復(fù)模具的應(yīng)用實(shí)例
　　
　　圖2是某汽車制造廠某車型中立柱外板拉伸件示意圖,該件產(chǎn)品采用組合模具,拉伸成形,凹模用鑲拼結(jié)構(gòu),模具材料為T10A鋼,單面磨損大,且有刃崩現(xiàn)象發(fā)生?如果出現(xiàn)了這樣的情況,成形的制件尺寸達(dá)不到要求,且表面有拉裂的現(xiàn)象,為了恢復(fù)模具尺寸且對(duì)刃口表面強(qiáng)化,該廠家采用了電刷鍍技術(shù)修復(fù)?
　　
　　刷鍍前對(duì)凸?凹模進(jìn)行表面清理,由于模具使用時(shí)間長, 凹模型腔內(nèi)?凸模工作部分都有一定的油污及一些灰塵,所以,此表面清理過程包括鍍面表面加工?表面脫脂及表面除銹3部分,具體做法是:
　　
　　(1)細(xì)砂布打磨掉凸模表面及凹模型腔的氧化層后,再用有機(jī)溶劑(丙酮)擦拭,表面進(jìn)行除油,用膠帶保護(hù)好鍍覆面的相臨面,使其免受腐蝕和損壞?
　　
　　(2)凸?凹模修復(fù)面分別進(jìn)行電凈液脫脂,以除去修復(fù)面的油污?常用的電凈液無色透明,堿性,pH值=12~13,手模有滑感?這時(shí)模具工作零件接負(fù)極,鍍筆按正極(正接),工作電壓保持10-14V,鍍筆與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度為4~8m/min,同時(shí)電凈時(shí)間盡量短,約為8~10s,電凈后,用清水徹底清洗模具表面,操作人員要盡量讓模具工作零件表面上水珠均勻攤開?
　　
　　(3)活化處理?先用2#活化液活化,對(duì)修復(fù)表面進(jìn)行活化處理,以除去修復(fù)表面的氧化層和疲勞層,此活化液無色透明,酸性,pH值=0.6~0.8?具體的操作工藝為:模具工作零件接正極,鍍筆接負(fù)極(反接),工作電壓10~14V,鍍筆于工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度為6~8m/min,活化時(shí)間應(yīng)根據(jù)模具工作零件鍍畫大小而定,一個(gè)部位接觸時(shí)間為30-60s,操作人員觀察到模具修復(fù)表面呈均勻的黑灰色即可,然后用清水徹底清洗?
　　
　　
　　
　　后用3#活化液除去修復(fù)表面的碳黑,此活化液顯淺蘭色透明?酸性,pH值=4.5~5.5?修復(fù)零件接正極,鍍筆接負(fù)極(反接),工作電壓17~20V,鍍筆與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度為lO~15m/mln,在一個(gè)修復(fù)面接觸時(shí)間為30~60s,觀察到修復(fù)表面呈均勻的銀灰色為止,再用清水沖洗一次?
　　
　　2.1 刷鍍修復(fù)尺寸
　　
　　(1)刷鍍特殊Ni過渡層?此溶液早深綠色,pH值=0.9~1,有較強(qiáng)烈的醋酸味?操作工藝是:修復(fù)零件接負(fù)極,先用鍍筆蘸滿特殊鎳液進(jìn)行無電擦拭修復(fù)表面約5s,在修復(fù)表面預(yù)布一層特殊鎳金屬粒子后,再在18V電壓下擦拭5s,然后轉(zhuǎn)到工作電壓為15V下施鍍,鍍筆與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度為10~15m/min,鍍層厚度約為3μm,修復(fù)表面呈淡黃色,用清水沖洗干凈,去掉表面的殘留鍍液?
　　
　　(2)刷鍍Ni-W合金工作層?鎳鎢合金溶液呈深綠色?酸性,pH值=1.8~2,有輕度醋酸氣味?操作工藝為:修復(fù)零件接負(fù)極,無電擦拭5s,然后在工作電壓為10~15V下施鍍,鍍筆與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度為10-20m/min,刷鍍到修復(fù)后的尺寸?
　　
　　2.2 刷鍍后的檢驗(yàn)和修整
　　
　　由于該模具修復(fù)表面的尺寸測(cè)量較困難,無法用常規(guī)工?量具測(cè)量它的實(shí)際厚度,只有利用鍍覆時(shí)間的長短來控制鍍層厚度,計(jì)算出鍍覆所需時(shí)間,可利用以下經(jīng)驗(yàn)公式:
　　
　　要使鍍層厚度的尺寸比較準(zhǔn)確,必須考慮電源輸出電流與鍍液的耗電系數(shù)的誤差,可適當(dāng)增加刷鍍時(shí)間來保證鍍層尺寸?
　　
　　刷鍍完畢后,讓技術(shù)人員對(duì)鍍層進(jìn)行質(zhì)量檢查,方法是:用清水沖凈鍍覆表面的殘留鍍液,擦凈修復(fù)表面的水漬,用風(fēng)機(jī)吹干鍍層表面,觀察鍍層表面有無裂紋和起皮?
　　
　　鍍后修整也是必要的工作,用油石和細(xì)砂布打磨鍍層表面,使其達(dá)到要求的表面粗糙度,試模后直到尺寸合格為止,最后進(jìn)行拋光處理,使摸具完全符合要求?
　　
　　3 刷鍍后的分析
　　
　　上述是電刷鍍技術(shù)在修復(fù)模具中的應(yīng)用實(shí)例,因局部修復(fù)即節(jié)省了鍍液?又達(dá)到了修復(fù)的目的?修復(fù)后的模具具有優(yōu)良的鍍層,它降低了模具表而粗糙度值和磨損系數(shù),提高了抗氧化能力,使該模具的壽命從原來的3000件提高到5000件左右,壽命提高80%?經(jīng)廠家實(shí)踐生產(chǎn)后,經(jīng)濟(jì)效益顯著?