一、引言

电镀是通过电解作用在基体金属表面获得一层坚固的金属保护膜的表面工程技术。电镀工艺中，以欲镀金属为阳极，待镀基体为阴极，通过电解作用是阳极溶解，同时，使电解液中的金属阳离子还原，结合阴极基体金属表面。电镀工艺设备简单，操作方便，成本低廉，并且镀层致密坚固，能够隔绝腐蚀环境与基体金属的接触，极大地延缓的金属的腐蚀破坏，因此电镀工艺广泛应用于各类金属设备中，是现阶段最实用的和最受欢迎的便面工程技术之一。随着现阶段电镀工艺的进步与完善，镀层除了防护性镀层之外，还拥有了防护装饰性镀层，功能性镀层，更加适应社会的需求。

电镀的实施手段是多样的，其中常用的有挂镀，滚镀，刷镀，连续电镀四种。挂镀是最常用的电镀技术，适用性广，可用于各类零件的电镀；电镀时，需要的电压低且电流密度不随时间变化，镀液升温缓慢，带出量少；镀层均匀性好；但是劳动生产率较低，设备损坏较快，维修费用大，挂镀的生产设备主要包括电镀槽，电源，挂具[1]。滚镀是一种将挂件置于多角滚筒中操作的电镀工艺，与挂镀相比，具有节省劳动力，生产效率高，镀层更加均匀的优点，并且设备维修费用不高。但是，又有电压高，电流密度低，镀液升温快，带出量大的缺点，并且，滚镀对材料要求较高，不适用于体积大，质量轻的镀件[2]。刷镀也叫作选择性电镀，涂镀，一般用于零件表面的修复，如划伤，孔洞，凹痕，磨损的局部性完善。刷镀工艺不需要电镀槽，设备简单，速度快，镀层与金属结合牢固，对环境污染小但是不适用于面积大，体积大的零件，也不适用于大量镀件的生产。连续电镀用于薄板，金属丝，带的电镀。连续电镀时间短，要求镀液的电流密度高，导电性好，对杂质不敏感等。本课题以挂镀的电镀槽为对象进行研究与设计。

二、电镀槽

1、材质

电镀槽是电镀生产的重要部分。电镀槽的材质主要有不锈钢材质、不锈钢衬PVC（聚氯乙烯）材质、PVC材质、PP（聚丙乙烯）材质、玻璃钢材质等[3]。电镀槽的材质与电镀液的性质密切相关，根据不同的电镀液选用不同的材质制作电镀槽，如酸性镀液不宜选用不锈钢材质的镀槽[4]。此外，根据工作环境，有时需要电镀槽具有一定的强度和刚度，以免发生镀液的渗漏，此时需要镀槽选用钢制材料或者钢衬PVC材料。

2、种类

电镀槽作为电镀生产的核心设备，性能至关重要，从上世纪开始先后出现了立式槽、水平槽和径向槽3种主要类型的电镀槽。立式槽主要以安德里兹的重力法槽为主导；卧式槽主要是以新日铁的LCC - H槽和北京中冶设备研究设计总院有限公司研发的静压式水平电镀槽(HHC槽)为主；径向槽以美钢联的CAROSEL径向槽为主[5]。

1LCC -H槽LCC -H槽是新日铁在JC槽的基础上研发的水平液垫式电镀槽，此槽在21世纪初期被认为是世界上最具代表性水平式电镀槽[6]。由北京中冶设备研究设计总院有限公司研发设计的HHC（静压式水平电镀槽）槽在2006年和2008年先后成功应用于青岛华仁钢业有限公司和邯郸钢铁集团的连续电镀锌生产线[7]，取得了优良的生产实践效果。重力法槽是奥地利鲁特纳公司生产，世界上最具代表性的立式槽。该槽的槽型呈立式，阳极不可溶，电镀腔处于阳极板和带钢之间。镀液的流动的动力依靠其自身的重力，流速可达到5 m/s左右。世界上最具代表性的径向式镀槽是美钢联生产的。这种槽的特点是阳极与带钢之间的距离小，可以有效矫正带钢的板型。该槽最适合做单面镀，如果做双面镀，需要进行切换操作。

三种不同类型的镀槽都有各自适用最佳的范围。水平式电镀槽更适用于电镀偏薄偏窄的带钢，主要应用于家电市场。立式镀槽则更适用于电镀较宽较厚的带钢，因为其镀液流速快，极限电流密度高，镀槽两导电辊之间距离短，主要应用于汽车板市场。但是在生产家电用电镀锌耐指纹板时，立式槽镀层的表面质量远不如水平式镀槽的表面质量。径向式电镀槽适合于单面镀，但带钢电镀时，不镀的一面亦浸在电镀液中，使两面都带有锌合金，这对质量是有害的。

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