■ 江蘇鷹游紡機(jī)有限公司_張斯緯 徐同強(qiáng) 李政治 王士軍 薛垂允
很多行業(yè)的設(shè)備上都需要鏡面輥件,鏡面輥的加工工序多,生產(chǎn)周期長,電鍍鉻是其中重要一個工序。影響此工序的因素很多,出現(xiàn)電鍍?nèi)毕莺蠛茈y處理,而采用貼片焊接方法可以有效提高鏡面輥的加工成品率。
隨著我國科技經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,市場對纖維類產(chǎn)品的需求量逐年遞增,特別是碳纖維近年來的需求量也很大,相應(yīng)地給碳纖維設(shè)備制造帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。我國的碳纖維設(shè)備在生產(chǎn)制造過程中從無到有,到現(xiàn)在快速增長,品質(zhì)一直在不斷進(jìn)步。
由于碳纖維生產(chǎn)工藝的特殊性,對設(shè)備各部件有很多特殊要求,其中一點(diǎn)就是輥件的表面需要電鍍硬鉻,并做鏡面處理,表面既要耐磨又要光滑,粗糙度要達(dá)到Ra0.04μm,同一種設(shè)備上的輥件外圓要求尺寸統(tǒng)一(±0.025mm),否則就會損壞纖維表面,產(chǎn)生毛絲或者斷絲問題,這會直接影響碳纖維的品質(zhì)。因此,碳纖維設(shè)備的輥件表面不能有任何缺陷。
下面就以一種碳纖維原絲線水洗機(jī)的水洗輥,來分析如何解決輥面電鍍?nèi)毕荨?/p>
在輥件進(jìn)入電鍍槽之前,采用以下流程處理輥面:清水清洗-清洗液清洗-細(xì)砂紙打磨輥面-清洗液清洗-清水清洗。材料的本身都會有微小的缺陷,比如氣孔、夾渣、裂紋等,這些微小的缺陷,在電鍍之前的磨削工序無法目測,需要在電鍍前的清洗工序中盡可能發(fā)現(xiàn)可以辨別的缺陷,一些目測不了的缺陷只有在電鍍后才能發(fā)現(xiàn)。因此,這些缺陷就需要分多次來處理,在電鍍前清洗發(fā)現(xiàn)時要盡可能處理好,減少后續(xù)處理難度。由于該零件經(jīng)表面電鍍工序后,它的表面粗糙度及形位公差、尺寸公差的精度要求都很高,必須采取合適的缺陷處理方法來滿足零件的技術(shù)要求。
上述的缺陷可以采取焊接、打磨、拋光等方式處理,如果采取常規(guī)焊接的方式處理缺陷,焊接點(diǎn)的輥面會出現(xiàn)收縮凹陷,輥面尺寸就會變小,零件就不能滿足技術(shù)要求。本文介紹一種特殊的貼片焊接工藝:用工模具修補(bǔ)冷焊機(jī)來焊接,選用0.05mm 不銹鋼焊片,因?yàn)?.05mm不銹鋼焊片比較薄,材質(zhì)軟,焊接手柄能碾壓動,更容易和輥件焊接到一起,不易脫落,不會產(chǎn)生變形,打磨拋光后不易產(chǎn)生新的缺陷,這是在電鍍前清洗時能夠發(fā)現(xiàn)的缺陷修補(bǔ)。焊接方式的優(yōu)勢是焊接成本低,焊接時散發(fā)熱量低,最大程度保護(hù)了輥面不被焊接發(fā)熱破壞。
還有一類缺陷非常小,在清洗過程中無法目測,只有在第一遍電鍍后才能發(fā)現(xiàn)。由于生產(chǎn)線上同一類輥件的外圓尺寸要求一致:±0.025mm,電鍍層的厚度0.08mm。鍍層超過0.1mm,電鍍就容易起皮。0.05—0.1mm 電鍍層比較容易控制,且當(dāng)鍍層厚度達(dá)技術(shù)要求后才發(fā)現(xiàn)有缺陷時,很難修補(bǔ)缺陷。因此要在電鍍層在0.02mm 時讓輥件脫離電鍍槽,檢查輥面是否還有缺陷,如果有,再貼片焊接,打磨拋光后再繼續(xù)電鍍,再鍍0.02mm 后,把輥件吊出電鍍槽,檢查輥面是否還有缺陷,如果有,再貼片焊接,打磨拋光后再繼續(xù)電鍍,反復(fù)幾次,保證鍍層厚度在0.1mm 左右(鍍層厚度過高會造成電鍍質(zhì)量下降,后續(xù)磨削困難,同時會出現(xiàn)磨削鍍層脫落現(xiàn)象,因此電鍍次數(shù)越少越能控制電鍍質(zhì)量,盡量保證一次檢查出所有問題,后續(xù)起吊只是檢查有無其他缺陷),到此基本上消除了輥面缺陷。
焊接機(jī)可以選擇電子冷焊機(jī)(YJXB-3 型),焊接方法如下:調(diào)節(jié)電流參數(shù)為5-1-8,用貼片蓋住缺陷點(diǎn),再用焊接手柄碾壓貼片的四周,使貼片粘在輥面,然后再逐步往中間碾壓,直至碾壓平整,使貼片全部粘貼在輥面上,再用手持式氣動拋光機(jī)裝上400 目砂帶,打磨焊接面,直至沒有劃痕,表面光滑圓潤,且不能有穿孔,即可電鍍。
這種方案考驗(yàn)焊接技術(shù)及打磨拋光技能,采取此方案能夠有效提高鏡面輥件電鍍成品率,避免了輥件鍍層厚度已經(jīng)到尺寸時,輥面仍然有缺陷而難以處理的問題。退鍍或磨削鍍層二次電鍍的方法都有很大困難,退鍍不環(huán)保,如果出現(xiàn)多次退鍍,對輥件表面材料產(chǎn)生破壞,會出現(xiàn)大面積的針孔缺陷,最后無法修補(bǔ),造成輥件報(bào)廢。并且輥件材料如果含有Cr、Mo,退鍍時和酸發(fā)生氫脆,同樣會造成零件報(bào)廢,磨削時間長,成本高。所以對于有尺寸精度要求高的鏡面輥處理缺陷時采取上述方案經(jīng)濟(jì)而又高效。盡量細(xì)致檢查輥面缺陷,減少焊接次數(shù),保證鍍層達(dá)到圖紙技術(shù)要求而無缺陷。