4.3 课题的难点

4.3.1 镀层的厚度

  电刷镀工艺过程中需要监测刷镀电压、电流、电流密度，特别是镀层厚度、镀液温度以及锻笔和工件之问压力等参数的变化。目前的手工作业电刷镀设备一般没有镀层沉积速度、镀覆区域镀液温度、镀笔和工件之间压力的检测设备，因无法提供这些工艺参数。这些设备虽安装有电压表和电流表，用于指示刷镀电压和电流，但难以满足自动化刷镀的需要。镀层厚度是电刷镀重要的工艺参数。当前的电刷镀设备常装设有安培小时计，它从电流表的分流电阻上取得电压信号，再经过放大、压频变换和计数，从而实现监测镀层厚度的目的。该方法的实际使用效果并不理想，这是因为单一镀层厚度一般在10．100um，而上述方法又存在明显的系统误差，并且在刷镀过程中耗电系数并不是常量，即便是连续输送镀液，镀液的耗电系数也随温度变化而改变。为了更为精确地监测镀层厚度变化，需要引入新的测量技术和手段。

4.3.2 镀覆区域的镀液温度的控制

  镀覆区域的镀液温度也是电刷镀的主要工艺参数之一，它在刷镀过程中不断变

化，而且难以直接测量，而已有文献中尚未见到在刷镀过程中对阴极区(镀覆区域)镀液温度进行测量和控制的报导。然而在自动化刷镀工艺过程中需要监测镀液温度，因而也需要新的测量方法和手段监测镀液温度的变化，并根掘刷镀工艺需要对镀覆区域镀液的温度进行控制。

4.3.3 阳极（镀笔）和工间之间的压力控制

  阳极(镀笔)和工件之间的压力也是影响镀屡性能的因素之一，但目前的文献也未见到有关陔压力检测的报道。对于手工刷镀，操作人员根掘刷镀经验凭手感对阳极(镀笔)和工件之间的压力进行控制，也有利用简易的辅助装茕在刷镀前对该压力进行调节的，但是依然是根据经验来进行，而且在刷镀过程中不能根据镀层厚度以及镀液温度变化加以调整。

  镀笔和工件之间的相对运动速度和相对运动轨迹也需要控制。电刷镀靠镀笔与工件之间作相剥运动进行电化学沉积而获得镀层。该相对运动有助于克服浓差极化现象并细化镀层晶粒．同时相对运动产生的摩擦可以消除工件表面的气泡、氧化膜及其它杂质，从而提高镀层质量。手工刷镀作业时，镀笔与工件之间的相对运动由操作人员根据“镀层颜色”和手感的镀笔温度进行调整，以保证镀层均匀和镀层质量。在刷镀工艺过程中．如果相对运动速度太快，则电流效率降低，阳极包套的磨损加剧，镀液消耗增加：若相对速度太低，则锻层易氧化或者“烧焦”，镀层表丽糨糙度增加．甚至丌裂，致使镀层结合强度降低。

5研究方法及方案

5.1 镀笔原理模型

镀笔的作用是连接电源和阳极。操作者操纵镀笔使阳极运动，使金属沉积在零件上。它 是由导电柄和阳极组成。

5.1.1 镀笔

  镀笔主要由阳极、散热装置、导电芯棒和绝缘手柄等组成(见图 6—6—2)。 其中，图(a)为小型镀笔；图(b)为大中型镀笔。

 镀笔结构 

  导电柄与阳极的电阻热较大，故在导电柄中部设计有散热片，否则会影响刷镀工作的正常进行。

5.1.2 阳极

  刷镀使用的是不溶性阳极。一般要求阳极材料的导电性能要好，化学性 能稳定，不污染镀液，通电时不会产生高阻抗膜。通常所用的有石墨阳极，铂铱(含铱 l0％) 阳极、铂阳极、镀铂的钛阳极和不锈钢阳极。不锈钢阳极不宜用于含卤素或氰化物的镀液。用作阳极的石墨材料应致密而均匀，纯度高。比较理想的是高纯细结构石墨。 阳极形状要与受镀面的形状相吻合。为了适应各种形状的零件表面，阳极分别制成圆柱形、平板形、瓦片形、圆饼形、半圆形、板条形等。对于形状特殊、微型或超大的零件，要 设计特殊形状和特殊规格的阳极。 铁轨自动刷镀机镀笔移动机构设计开题报告(6):http://www.youerw.com/kaiti/lunwen_48829.html