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圓孔滾筒到底斜孔好還是直孔好,看完你就明白了

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圓孔滾筒到底斜孔好還是直孔好,看完你就明白了

滾筒開孔的一個主要目的是將滾筒外的新鮮溶液補充到滾筒內,以維係“滾鍍生命”的順利進行,所以到底斜孔好還是直孔好要看誰對其更有利。金屬電沉積過程有三個步驟:液相傳質步驟,電子轉移步驟和新相生成步驟。液相傳質步驟指反應物粒子(金屬離子或它們的絡離子)自溶液內部向陰極表麵附近輸送的過程。顯然,向滾筒內補充新鮮溶液屬於液相傳質步驟。液相傳質步驟有三種方式:電遷移,對流和擴散。電遷移指在電場作用下反應物粒子從陽極區域或溶液內部向陰極區域遷移,對流和擴散分別是因速度場和濃度場存在而產生的物質遷移方式(可參考往期文章《電鍍學堂:電鍍過程的離子遷移現象》)。其中,擴散主要發生在陰極表麵附近的薄層溶液中,所以滾筒孔處的液相傳質過程主要是電遷移和對流在起作用。這樣的話,斜孔還是直孔好,比較一下兩種孔對電遷移和對流產生的影響就知道了。

滾筒在轉動過程中,當滾筒孔運行到開口方向與陽極板垂直時,斜孔的孔壁因傾斜會對電遷移起到一定的阻礙作用,這是有些人不支持斜孔的主要原因。但直孔不會,直孔在此位置時零件與陽極之間的電流是暢通的,無斜孔之斜壁的遮擋,因此對電遷移是有利的。既然這樣,為什麽很多滾筒還要做成斜孔呢?因為做成斜孔的話,孔的傾斜方向與滾筒的旋轉方向相同,這樣滾筒旋轉時斜孔的前傾方向正好與溶液的進筒方向相迎,因而使滾筒外新鮮溶液更容易進入滾筒內,這在滾筒孔徑較小時效果尤為明顯。顯然,斜孔對溶液對流是有利的,而直孔在促進溶液對流方麵的作用會相對弱一些。尤其對溶液中不受電場作用的成分(比如添加劑)、無電場作用的化學滾鍍等,斜孔的優勢還是比較大的。另外,因為滾筒旋轉時零件的滑落方向與斜孔的前傾方向相同,利於防止有尖端的零件掉落或插在孔上。這樣若采用斜孔滾筒,有時即使孔徑稍大於零件最小端頭尺寸仍可以使用。比如,滾鍍魚鉤的滾筒,若做成直孔即使孔徑再小,也不能保證零件不鉤在孔上,從而影響零件正常運行並受鍍,而若做成斜孔則不存在此問題。

斜孔和直孔各有優缺點。斜孔在一定程度上對電遷移不利,但很多時候對溶液對流是有利的,並且在處理有尖端的零件時優勢突出。而直孔正好相反。另外,生產上真正使用的斜孔滾筒,其孔的斜度未必達到多數資料上講的45°,而是會小於45°,這可以一定程度上平衡孔的斜壁對電遷移造成的不利影響。這樣的話,綜合來講,斜孔的優勢還是相對大的,所以生產上使用的斜孔滾筒還是很多的。

但當孔徑較大(比如大於φ5mm)時,斜孔在促進溶液對流及防止零件掉落等方麵,隨著孔徑的增加意義越來越小,這時采用直孔即可,畢竟直孔更容易加工。


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