齿轮是许多机器的关键部分，如果他们磨损和腐蚀，无法修复，那么就可能是一个昂贵的费用更换他们。SIFCO ASC的北美销售经理Mark Meye在本文中解释了如何刷镀可以帮助防止齿轮损坏，现在的过程可以用来恢复磨损或腐蚀的齿轮部件。

　　当齿轮质量问题发生后，维修工程师最清楚如何修复它们以及所带来的成本。在制造阶段，尽管有现代的加工中心，零件也有可能会发生尺寸过小的情况，无论是在发生孔、齿或轴。这些尺寸缺陷的程度通常很小，但再制造整个零件的成本将是令人望而却步的。在运行时，齿轮经常受到恶劣的环境，每天在灰尘条件下运行，，磨损和腐蚀是常见的问题。

　　对于小尺寸的齿轮相比，更换这些组件在许多情况是可以容忍的。然而，在大型设备中，如土方搬运、工业或船舶机械，维护工程师必须考虑的不仅仅是资本支出。不仅是资本成本更大的齿轮更高，但也有停机，导致机器退出服务，可以使更换这些零件真正的成本非常高。事实上，停机时间是任何企业可能面临的最大成本之一。在英国，机器停机每年给制造商造成超过1800亿法郎的损失(来源:制造商)。这项由Oneserve进行的研究发现，每年制造业中有3%的工作日因为机械故障而损失。83%的受访者还表示，他们每年至少更换一次机器，这无疑会带来巨大的财务影响和运营成本，也就是说，降低维护成本是至关重要的，像齿轮这样的机械部件可以尽可能长时间地使用，而且，如果需要，它们可以快速有效地修复。

　　刷镀或选择性电镀，是否有一种被证明具有成本效益的构建方法，使齿轮回到其原始规格，帮助延长其使用寿命。

　　选择性电镀工艺

　　选择性电镀，如行业领先的SIFCO工艺，是一种经过验证的，有效的，经济的表面处理修复方式。SIFCO过程是一种便携式电镀方法，用于增强，修理，和翻新制造的组件局部区域。

　　这个过程使用基本的电化学原理。一种含有待沉积金属离子的电解质溶液被引入待镀带负电荷的部分和带正电荷的电镀工具(或阳极)之间。一个便携式powerpack提供所需的直流电，并允许精确控制电流，电压和电镀时间，以获得高质量和准确的电镀结果(图1)。

图1

　　当阳极接触要电镀的部件表面时，电路就完成了。合适的围绕工具的包裹提供了一个储液器，以均匀分布电解质。电流使电解液中的金属离子与零件表面结合，形成电镀层。结果是形成一个高度粘附和密集的金属电镀。要沉积的金属或合金可以从50多种不同的溶液中选择，这使得电镀材料可以根据需要的电镀性能进行调整。

　　电镀可以用于多种用途，如修复局部缺陷或将内径(ID)或外径(OD)恢复到原来的尺寸。电镀还可以在需要的地方增强耐磨性或耐腐蚀性——甚至在一些新部件制造过程中无法实现的区域，以及需要修理的位置，以及需要镀多少材料，因为这将决定选择性镀是否合适。下面的例子说明了在一个用于露天采矿的拖缆挖掘机小齿轮的两种类型的修复。

　　用选择性电镀修补损坏的小齿轮

　　与大型齿轮制造和维修专家Horsburgh &Scott Co.合作，SIFCO ASC的电刷电镀解决方案用于修复这个齿轮的直径16英寸×长5英寸轴承轴颈的两个缺陷。它们是由于轴承卡住而造成的，轴承损坏了阀座，在拆卸轴承时也产生了凹痕。

图2

　　这被认为是一个很好的选择性电镀应用，因为沟槽相对较浅，可以用100%的工具接触快速填充铜。在尺寸不足的情况下，只需要0.006英寸厚度的镍。

　　由于焊接过程中金属固有的热量和相关的结构变化，焊接填补缺陷通常不会被作为一种选择。同时，加工整个直径去除缺陷会使直径小于0.060英寸，所以这也被排除了，因为它会使零件不适合在这么高的电镀厚度。

　　对于调整尺寸的矿床，该部分要求的矿床约30洛氏硬度;镍被选来满足这一要求首先，有选择地填充凿孔，用铜把它修复到整个外径。

　　首先在轴承轴颈上镀0.001厚度的铜，然后进行缺陷修复，用电镀阳极覆盖整个长度的凿痕，缩短了电镀时间。用三层铜和手工加工来填补缺陷;最后一层与外径齐平。

　　一旦挖缺陷修复整个OD被带回大小通过电镀0.006”厚度的镍两个缺陷的修复后,零部件将会是像新的一样,准备好接受一个新的轴承,使设备再次准备行动。

　　涂层没有影响齿轮强度,耐用性和规范

　　如前所述，在大型应用中使用的齿轮如果损坏，更换费用极为昂贵。在许多情况下，刷镀可以使齿轮部件恢复到其标称规格，在某些情况下，甚至超过了原始材料的性能。

　　用电刷电镀，修理常用的电镀材料是镍，其他材料如钴也都是流行的，而某些合金，如镍钨合金或镍钴合金可以提供自己独特的性能。通过选择适当的沉积参数，镍的晶粒结构可以受到影响，以维持所需的性能，如硬度和耐腐蚀性，从而使其能够承受齿轮的日常运行。

　　对于被动齿轮，最常见的维修是轴，轴承轴颈和孔，在某些情况下，局部损坏的齿也可以考虑。对于齿轮，将看到腐蚀环境，孔和外部机械加工表面，不能喷涂时也镀新的，以提高耐腐蚀性。

　　现场选择性电镀降低了成本

　　工程师面临的维修齿轮的另一个考虑，是如何维护可以实现最少的成本。维修过程中的成本费用上升，主要包括将齿轮运送到作业车间，拆卸和重新组装齿轮，以及修理本身，然后还有间接成本因素，如中断，停机和损失生产力。

图3

　　通常,太大的齿轮简单替换也很耗费，很容易拆卸和不切实际的和昂贵的非现场维修，停机时间也延长。由于需要齿轮和机械分离，等待修理，和发回重新组装，电刷镀克服了这些障碍。在许多情况下，技术人员可以评估齿轮的损坏情况，并在现场进行维修(图2)。这就是铲斗挖掘机上的齿轮修复的情况(图3和图5)

图4

　　霍斯堡 & 斯科特公司公司说："SIFC CASC是一个良好的合作伙伴，他们的现场工作能力非常有吸引力。多年来，他们帮助我们找到了最有效的方法来维修和维护我们的客户的设备，这已经节省了数千美元的停机时间，并节省了人力时间。

　　在这个应用中，SIFCO过程延长了齿轮的工作寿命，并提高了由于工件上的镍涂层的性质的故障率。相比之下，更换齿轮的制造和材料成本将是过高的，而且还会造成数周的停工时间。

　　单边刷镀齿轮修理问题

　　虽然表面上简单，齿轮是复杂的组件，一旦他们开始磨损，而在服务可以是一个更复杂的工作，以修复他们。

图5

　　维修必须考虑周到，并正确执行，齿轮必须保持足够的强度，以处理日常操作或设置，它存在。否则，在考虑到停机时间和损失的生产成本后，它的成本甚至会超过整修的初始成本。

　　刷镀提供了一个许多齿轮修理工作多功能，灵活的解决方案。随着能够进行现场维修(图4)，选择电镀的SIFCO过程是非常有效的。选择性电镀的精确性意味着它可以准确地应用电镀材料，并且仅需很少的时间就可以建立，不像其他的修复方法，后加工或处理齿轮经常是不需要的，因为电镀可以达到该尺寸。由于该工艺温度较低，不存在改变基材结构及其性能的风险。