Оборудование гальванического цеха

Источники постоянного тока

Питание гальванических ванн постоянным током может осуществляться от различных источников тока. Для крупных галь-ванических цехов, потребляющих тысячи и десятки тысяч ампер, единственными пригодными для этой цели источниками тока являются низковольтные мотор-генераторы постоянного тока, выпускаемые нашей электропромышленностью по ГОСТ В-1651-42.

При оборудовании небольших установок частые случаи, когда часть ванн требует напряжения до 12 в, в то время как для остальных ванн напряжение в 6 в является достаточным. При этом общая сила тока может быть с избытком покрыта от одного мотор-генератора.

В таких случаях питание ванн осуществляется по трехпро-водной системе.

Техническах характеристика низковольтных мотор-генераторов

Оборудование гальванического цеха

Кроме мотор-генераторов для питания гальванических ванн могут быть использованы различные выпрямители. К их числу следует отнести меднозакисные, селеновые ртутные, электронные, коллоидные, электролитические и механические выпрямители с контактными преобразователями. Для лабораторных ванн кратко-временного действия возможно использование аккумуляторов и гальванических элементов.

Промышленное применение получили следующие типы выпрямителей.

Производственные медноза-кисные выпрямители - имеют силу тока 5000 а при 9 в и 3000 а при 8 в.

Для небольшик установок пригодны медновакисные выпрямители типа ВКГ-1 на 600 а при 6 в  и ВКГ-2 на 600 а при 9 - 12 в, имеющие габариты 800 * 1010 * 1940 мм.

Для лабораторных целей пригодны выпрямители типа ВАК-104 на 7,5а при 8 в и ВАК-10 на 2,4 а при 12 в.

Из селеновых выпрямителей производственное применение имеют: выпрямители типа ВГС-600 М на 600 а при 10-12в , имеющие габариты 800*750*1400 мм, а также ВСГ-3М на 200 а при 6 в. Для крупных установок анодного оксидирования применяют трехблочный выпрямитель ВИАМ 3000М на 3000 а с напряжением от 17 до 26 в.

К выпрямителям лабораторного типа относятся: ВСА-2 на 12 а при 6в и ВСА-2 на 5 а при 7,5 в. Ртутные выпрямители получили в гальванических цехах весьма ограниченное применение вследствие их неэкономичности при низком напряжении.

стальные виды выпрямителей имеют применение лишь в лабо-раторных установках.

Условия, определяющие качесво покрытия

Высокое качество защитных покрытий возможно лишь при условии хорошей подготовки поверхности к покрытию, которая должна гарантировать выполнение следующих требований:

а) с покрываемой поверхности должны быть предварительно удалены заусенцы, раковины, окалина, слой ранее нанесенных покрытий, неметаллические включения и прочие дефекты поверхности;
б) детали должны быть смонтированы на приспособлениях в соответствии с эскизом в карте технологического процесса так, чтобы условия для равномерности покрытия были наилучшими;
в) поверхность покрываемых деталей должна быть тщательно обезжирена;
г) непосредственно перед покрытием с поверхности деталей должен быть удален налет окислов;
д) промежутки между всеми указанными выше операциями подготовки должны быть сокращены по времени до технически возможных пределов;
е) после выполнения операций подготовки детали должны быть немедленно загружены в ванны покрытия.

Выполнение требований подготовки, в зависимости от состояния поверхности и технических условий на покрытия, может осуществляться механическими, химическими и электрохимическими способами, причем выбор способа в каждом частном случае диктуется eго технологической и экономической целесообразностью.

Механические способы подготовки поверхности

Пескоструйная очистка. По своей характеристике пескоструйная очистка принадлежит к числу эффективных и экономичных способов очистки поверхности и подготовки ее к покрытию. Ее применение целесообразно во всех случаях, когда покрываемая поверхность не требует полировки.

Особенно пригодна она при удалении окалины, ржавчины и слоя старых покрытий, а также при подготовке к покрытию больших поверхностей, например, листового металла, больших стальных конструкций и прочи изделий, для которых другие способы подготовки неприемлемы. Пескоструйная очистка имеет широкую область применения при подготовке к фосфатированию, окраске, металлизации, покрытию расплавленными металлами методом погружения, а также при гальваническом свин-цевании, цинковании, матовом никелировании и лужении.

Пескоструйная очистка не может быть рекомендована для очистки деталей, имеющих точные размеры, а также для тонко-стенных изделий с толщиной стенок менее 1 мм.

Для пескоструйной очистки применяют речной песок с острыми гранями, хорошо промытый от глинистых примесей, просеянный и высушенный. Сжатый воздух, применяемый для подачи песка, также должен быть тщательно очищен от влаги и смазочных масел.

Величина зерен песка и давление сжатого воздуха зависят от характеристики изделий, как это указано в таблице.

Размер зерен песка и величина давления сжатого воздуха при отчистке различных изделий

Характеристика изделий Размер зерен песка в мм Рабочее давление в кг/см
Крупные изделия с толщиной стенок более 3 мм 2,5-3,5 2,0-4,0
Среднее машинное литье и листовой металл толщиной до 3 мм 1,0-2,0 1,0-2,0
Тонкостенные и мелкие детали 0,5-1,0 0,5-1,0

Средний расход песка на одно сопло пескоструйного аппарата диаметром 8 мм при давлении около 3 кг/см составляет 250-260 кг/час, из которых 10% теряется в виде отходов, а 90 %, если песок не замаслен, используется повторно. В качестве материала для изготовления сопел применяют чугун, а также каучук.

Кроме песка для очистки поверхности применяют чугунную или стальную дробь в виде мелких, острогранных зерен того же размера, что и кварцевый песок. Чугунный песок имеет малую степень износа, но его необходимо часто обезжиривать,a paбочее давление сжатого воздуха при пользовании металлическим песком достигает 68 кг/см.

Оборудование пескоструйной установки состоит из следующих элементов: бункера для хранения песка, печи для сушки песка, просевающих устройств, компрессорной установки

  • масловодоочистителем, пескоструйного аппарата и камеры
  • вентиляционным устройством.

Существующие конструкции пескоструйных аппаратов весьма разнообразны: от ручных аппаратов до сложных автоматизи-рованных установок.

Пескоструйные камеры для мелких деталей, а также для длинных труб выполняют в форме плотно закрываемого шкафа с вертикальным неподвижным соплом. В камере имеются два отверстия с закрепленными резиновыми перчатками для рук. Во время очистки рабочий стоит у камеры и, глядя через смотровое стекло, направляет сопло на деталь. Для деталей средней величины пескоструйные камеры имеют форму кабин из чистовой стали с вращающимся столом для деталей, нижним сборником для отработанного песка и вентиляционным устройством для удаления пыли.

Для работы в таких камерах применяют брезентовую спец-одежду с металлическим шлемом и шланговой подачей чистого воздуха в верхнюю часть шлема.

Производительность рабочего при ручной очистке листового металла составляет 6-7 м/час, а при обработке труб и фасонных деталей 3-4 м/час.

При большой производственной программе применяют очистку на вращающихся автоматических столах с рядом неподвижных сопел. Часовая производительность стола диаметром 2100 мм колеблется от 575 до 1500 кг. Следует отметить, что поверхность, подготовленная посредством пескоструйной очистки, быстро окисляется и через 1-2 часа уже становится непригодной для непосредственного покрытия. Детали с окислителенной поверхностью следует дополнительно декапировать или произвести повторную пескоструйную очистку.

Галтовка. Галтовка является наиболее экономичным способом очистки и полировки мелких деталей и заключается в обкатке больших партий мелких деталей в медленно вращающихся барабанах, совместно с материалами, производящими очистку или полировку. Галтовка является операцией окончательной отделки поверхности деталей, а также может служить подготовительной операцией под гальванические покрытия.

Галтовочные барабаны обычно имеют шестигранное сечение, расположены горизонтально и снабжены герметически закрывающимися крышками. Размеры барабанов колеблются в пределах 600-1000 мм по длине и 300-700 мм по сечению. Корпус барабана изготовляют из листовой стали или несмолистых пород дерева и в некоторых случаях снабжают внутри продольными планками для лучшего перемешивания. Привод для вращения барабана обычно делают трансмиссионный.

Скорость вращения барабана для крупных деталей составляет 10-15 об/мин., а для мелких может достигать 40-60 об/мин.

Галтовочную установку обычно располагают в отдельном помещении, особенно при очистке деталей сухим песком.

Для сухой очистки применяют просеянный сухой речной песок. Загрузка барабана деталями, совместно с песком, не должна превышать одной трети объема барабана. Время, неоходимое для хорошей очистки или полировки деталей, зависит от материала деталей и их конфигурации, состояния поверхности и ряда других причин и поэтому колеблется в широких пределах (от 2-3 час. до 40-50 час.).

При мокрой очистке песком с одновременным обезжириванием деталей добавляют к песку 2-3 процентный раствор каустической соды. Аналогично, при объединении пескоочистки с травлением, применяют 2-процентный раствор серной кислоты.

Для полирования применяют обрезки кожи или опилки, не содержащие смолистых вешеств (лучше всего березовые). При полировании стальными шариками применяют щелочные, мыльные, сильно пенящиеся растворы и поверхностно активные вещества. Заполнение барабана стальными шариками производят не менее чем на половину объема. Полируемые детали загружают из расчета 2-3 кг на каждые 10 кг шариков.

Крацевание. Эта операция заключается в очистке детале вращающимися щетками из проволоки. Крацевание,как и пескоструйную очистку, применяют в тех случаях, когда с поверхности необходимо удалить окалину, ржавчину, черновины и прочие посторонние налеты, но сама поверхность не требует глянневой отделки.

Поэтому крацевание применяют обычно перед цинкованием, лужением, меднением и окраской, а также как промежуточную операцию в целях уплотнения оловянного покрытия и удаления полировочных паст.

Важной особенностыо этого способа обработки является неизменяемость размеров деталей, так как пучки проволоки, скользящие по поверхности деталей, очищают только посторонние налеты, не затрагивая самого металла.

При крацевании применяют станки тила шлифовально-полировальных со скоростью вращения щеток 1500-2000 об/мин. В связи с тем, что усилие рабочего при крапевании зовольно велико, мошность мотора на каждую щетку должна быть 3,0-3,5 квт.

Для крацевания стальных деталей применяют щётки из стальной проволоки диаметром 0,2-0,3 мм, а при крацевании цветных металлов для щеток наиболее пригодна латунная проволока диаметром 0,1-0,2 мм.

Крацеванне деталей для уплотнения покрытий производят обычно при смачивании обрабатываемых деталей 3-5 процентным раствором кальцинированной соды или венской извести. Для этой цели над станком укрепляют бачок с раствором.

Крацевальные станки не требуют вентиляции; ограждение щеток обязательно, так как обломки стальной проволоки могут причинить травму.

Шлифование и полирование. Эти операции не являются собственно подготовкой к покрытию. Они употребляются при декоративных покрытиях. Их назначение отделка поверхности путем устранения шероховатостей, рисок, царапин и прочих дефектов и придание поверхности гладкости и блеска. Шлифовально-полировальный станок простейшего типа представляет собой вал, приводимый во вращение от индивидуального мотора. Кроме станков общего назначения существует много типов станков специального назначения: для обработки поверхностей вращения, полуавтоматы для отделки поверхностей сложного профиля и пр. Наибольшее развитие эти станки получили в автопромышленности.

Для шлифовальных и полировальных станков необходима мощная вытяжная вентиляция с местными отсосами от каждого круга, причем вентиляционные системы от шлифовальных и полировальных станков в противопожарных целях должны быть раздельными.

Шлифовально-полировальные станки необходимо устанавливать в изолированном от гальванического участка помещении, для защиты гальванических ванн от попадания полировочной пыли.

Операции отделочного шлифования производят на фетровых или войлочных кругах с наклеенным наждачным порошком.

Наиболее удобный диаметр кругов 300-350 мм с толщиной около 50 мм.

Окружная скорость кругов зависит от свойств полируемого металла и составляет:

  • для железа, стали и никеля -30 м/сек;
  • латуни бронзы и меди - 25 м/сек;
  • цинка, олова и алюминия- 20 м/сек.

Мощность индивидуальных моторов для шлифовальных станков должна быть не менее 2,5 -3,0 квт на каждый шпиндель. При полировании эта мощность в 1,5-2 раза меньше.

Доведение поверхности до зеркального блеска производят последовательно, начиная с грубой шлифовки и постепенно переходя к тонкой шлифовке и полировке. Обычно при шлифовании применяют последовательно следующие номера наждачных порошков: 40, 80, 120, 150, 180 и 220, причем первыми тремя номерами шлифуют на сухом круге, а остальные номера наждаков применяют с просаливанием специальными пастами. Выбор числа операций и номеров наждака зависит от качества поверхности заготовок. Наклейку наждачного порошка на круг производят столярным клеем. Для этой цели употребляют сухой плиточный клей, лучше всего мездровый, который должен быть твердым, эластичным, хорошо ломаться и издавать при ударе звонкий звук. Для наклейки можно пользоваться также жидким стеклом.
Полировальные круги и щетки можно изготовлять из бязи, сукна, морской травы, волоса и других материалов, но лучшие результаты дает полирование фетровыми кругами с пастами. Для полировальных паст существует много рецептов, причем различаются они по основному полирующему компоненту.Таким полирующими основами являются: тонкий наждачный порошок (минутник), венская известь, крокус и окись хрома. Хорошие результаты при полировке черных и цветных металлов дает следующий состав:

  • стеарин -10 частей;
  • керосин -3 части;
  • олеиновая кислота -2 части;
  • окись хрома -85 частей.

Химические и электрохимические способы подготовки поверхности

Обезжиривание. Детали, поступающие на гальванические покрытия, могут быть загрязнены животными жирами, входящими в состав полировочных паст и специальных смазок, следами от прикосновения рук, органическими жирами после станочной обработки с льняным, хлопковым и другими растительными маслами, различными видами смазочных масел, керосином, мазутом, парафином и пр. Полное удаление всех жировых загрязнений является задачей обезжиривания. Обычно бывает так, что детали загрязнены разными видами жировой пленки. Поэтому выбор технологии обезжиривания зависит от того, какой из компонентов загрязнения является основным, либо наиболее трудно удалимым.

Существующие способы обезжиривания можно разделить на следующие виды: механическая очистка, обезжиривание растворителями, обезжиривание в горячих растворах щелочей и электролитическое обезжиривание.

Обезжиривание небольших партий деталей производят в неглубоких железных бочках с герметически закрываемыми крышками. При обезжиривании детали погружают в растворитель с одновременной протиркой тряпками или волосяными щетками. Для обезжиривания больших партий мелких деталей целесообразнее применять двукамерный аппарат, в котором обезжиривание производится парами кипящего растворителя. B нижней камере происходит подогрев растворителя, а в верхней камере, где находятся детали, пары конденсируются и происходит обезжиривание деталей.

Детали, загрязненные толстым слоем смазки, подвергать непосредственному обезжириванию растворителями невыгодно, а электрообезжиривание не достигает цели из-за быстрого загрязнения раствора. Такие детали следует предварительно прогреть в сушильном шкафу или в бачке с горячей водой, дать стечь избытку смазки, остаток ее удалить ветошью, а затем окончательно обезжирить одним из способов, приводимых ниже.

Если детали подвергались механической шлифовке, то оставшаяся во внутренних полостях и зазорах твердая и вязкая пленка полировочной пасты не поддается обезжириванию без предварительного мокрого крацевания волосяными щетками с содой или венской известью. Если детали после станочной обработки, особенно после нарезки резьбы, покрыты засохшей пленкой льняного масла, следует применять этот же способ очистки.

Такие способы очистки являются предварительными, и после них необходимо повторное обезжиривание, но в приведенных выше случаях предварительная механическая очистка является единственным средством для достижения хороших результатов.
Применение растворителей наиболее эффективно при наличии на деталях тонкого слоя вязкой и густой смазки, причем обезжиривание растворителями обычно является предварительным.

Исключение составляют детали из таких цветных металлов, для которых обезжиривание в щелочах весьма ограничено, например: цинк, алюминий, магний и его сплавы, а также узлы с сопряжением деталей из цветных металлов или неметаллических детален.

Из растворителей для предварительного обезжиривания применяют керосин. Для достаточно чистых деталей можно применять бензин, дихлорэтан, трихлорэтилен, уайт-спирит. При отсутствии указанных растворителей и для особо точных и важных изделий можно применять и более дорогие растворители: эфир, ацетон.

Необходимо указать, что все эти растворители профессионально вредны и за исключением дихлорэтана и трихлорэтилена весьма огнеопасны. Поэтому применение растворителей в целях обезжиривания должно быть строго ограничено действительной необходимостью, и работа с ними должна производиться с соблюдением всех правил охраны труда и техники безопасности.

Обезжиривание в горячих щелочных растворах применяют главным образом для большого количества мелких стальных деталей.

Состав щелочного раствора для обезжиривания стальных деталей и режим работы:

  • едкий натрий -60-80 г/л;
  • тринатрийфосфат -30-50 г/л;
  • жидкое секло -5-10 г/л;
  • рабочая температура - 90-10 грудусов;
  • выдержка ( в зависимости от степени загрязнения деталей)- 30-50 мин.

Медь и ее сплавы также могут быть обезжирены в указаном выше растворе.

Для деталей из алюминия и его сплавов, имеющих точные размеры и чистую поверхность, а также для магниевых сплавов применяют следующие состав раствора и режим работы:

  • сода кальцинированная - 50-60 г/л;
  • тринатрийфосфат - 50-60 г/л;
  • жидкое стекло - 25-30 г/л;
  • рабочая температура - 50-60 градусов;
  • выдержка - 3-5 минут.

Для алюминиевых деталей, не имеющих точных размеров, применяют кратковременное обезжиривание в 5-6-процентном растворе едкого натрия (NOH) с последующим отбельным тра-вением в крепкой азотной кислоте (HNO3).

Корпус ванны щелочного обезжиривания сваривают из чистового железа и снабжают паровым железным змеевиком, расположенным по дну ванны, а также бортовыми вентиляционными отсосами.

Для удаления пленки жиров и масел с поверхности раствора можно пользоваться сливным карманом, расположенным в торцевой стенке ванны, но для повышения качества обезжиривания и полного устранения налета жиров и грязи с зеркала ванны наиболее целесообразно пользоваться автоматической очисткой поверхности, производимой посредством несложной конструкции, разработанной на Кировском заводе в Ленинграде.

Зеркало ванны непрерывно очищается стоком раствора в отстойник через щель в борту ванны, расположенную на уровне раствора. Отстойник разделен на две части переборкой, не доходящей до дна. Очищенный раствор из отделения Б посредством насоса М, трубы Р и разбрызгивателя С возвращается в ванну, одновременно сгоняя грязный налет с зеркала ванны к щели О.

Обезжиривание горячими щелочными растворами производят, кроме ванн, также в моечных машинах. Конструктивно моечные машины состоят из двух камер, расположенных одна над другой. Нижняя камера является сборником щелочи и снабжена паровым змеевиком для нагревания раствора. Верхняя камера служит приемником для деталей, имеет люк для загрузки деталей и решетку для стока щелочи в нижний сборник. Горячий щелочной раствор непрерывно подается центробежным насосом в верхнюю рабочую камеру и посредством разбрызгивающих устройств с большой силой омывает со всех сторон детали, расположенные на решетке.

Оборудование гальванического цеха

Благодаря быстроте процесса и высокому качеству очистки широкие применение имеет электролическое обезжиривание.Сущность процесса заключается в том, что детал, размещаемые на катоде в щелочном электролите, подвергаются воздействию пузырьков водорода,бурно выделяющегося на поверхности деталей и механически срывающего жировую пленку, покрывающую деталь. Одновременно с этим идут процессы эмульгирования и омыления жиров щелочным раствором. Схема удаления жира в процессе электролиза представлена.

Оборудование гальванического цеха
Схема разрывания жировой пленки водородом.

В качестве электролита можно рекомендовать следующий состав:

  • едкий натрий - 40-50 г/л;
  • сода кальцинированная - 30-40 г/л;
  • тринатрийфосфат - 5-10 г/л;
  • рабочая температура - 60-70 грудусов;
  • плотность тока - 5-10 а/дм.

При обезжиривании деталей, покрытых парафиновыми сплавами в целях местной защиты от цементации, обезжи-ривание следует производить при температуре электролита 15- 25°.

Продолжительность процесса 5-6 мин., из них: 4-5 мин. катодного обезжиривания и 1-2 мин. анодного про-цесса. В качестве электродов завешивают листы железа толщиной 3-5 мм. Во время катодного обезжиривания поверхность электродов подвергается интенсивному воздействию бурно выделяющегося кислорода, покрывается ржавчиной (особенно на границах сред электролит - воздух) и загрязняет электролит железом.

Для устранения этого явления следует предварительно покрыть никелем всю поверхность железных злектродов слоем в 0,015- 0,020 мм.

Для получения хороших результатов электрообезжиривания можно рекомендовать соблюдение следующих правил.

  1. Продолжительность процесса полного удаления жиров с поверхности деталей должна быть наименьшей. Недопустимо производить длительное обезжиривание на катоде (свыше 10 мин.), так как при этом металл насыщается водородом и ухудшается качество покрытия. Особенно вредно сказывается продолжительное катодное обезжиривание на тонкостенных по-лированных деталях, для которых выдержка не должна превышать 1-2 мин.
  2. Детали, подвергающиеся в процессе работы таким деформациям как изгиб, вибрация и прочие знакопеременные нагрузки (например, пружины всех видов), следует обезжиривать либо только на аноде, либо путем химического обезжиривания, во избежание насыщения металла детали водородом, резко сни-жащим ее механическую прочность.
  3. Детали из меди и ее сплавов следует обезжиривать такжа в горячих растворах щелочей, либо — только на катоде. При анодном обезжиривании меди и медненых деталей на их поверхности образуется прочная оксидная пленка черного цвета, с трудом растворимая в слабых растворах декапирования.
  4. Для повышения долговечности и доброкачественности электролитов обезжиривания не следует допускать обезжиривания деталей с неотмытой венской известью, анодное обезжири-вание меди и ее сплавов и применение проволоки из цветных металлов для подвесок. Соли этих металлов, растворенные в электролите, образуют при катодном обезжиривании нерастворимый и трудноудаляемый налет на поверхности деталей резко ухудшающий прочность сцепления последующих покрытий.
  5. Загрязненная пена жиров и масел, всплывающая на поверхость электролита, должна систематически удаляться или через сточный карман, или путем непрерывной автоматической очистки.

Травление и декапирование. Эти операции предназначаются для удаления ржавчины, окалины, черновин, тонких окисных пленок и пр. Травление применяется при наличии большого слоя окислов и заключается в погружении деталей в раствор кислоты до полного удаления окислов. Выбор травильного раствора и режима травления зависит, в основном, от сорта металла и его химического состава, а также от требований к состоянию по-верности и к размерам деталей после травления.

В том случае, если детали прошли полную механическую обработку или полировку, не имеют черновин и окалины, а также не имеют резко выраженного налета ржавчины, травление производят весьма кратковременно и в слабых растворах кислот. Такое слабое травление называется декапированием.

Для деталей с необработанной поверхностью и не имеющих точных размеров (например, поковки, детали после горячей штамповки и пр.), применяют травление в техническов серной кислоте, концентрацией 15-20%. Травление можно вести и без подогревания раствора, но наилучшее использование раствора достигается при температуре 60- 70°. В этом случае скорость травления возрастает в несколько раз и сам раствор используется гораздо полнее. Выдержка при травлении зависит от состояния поверхности и колеблется от 0,5 до 2 часов и более.

Поверхность черных металлов после травления становится раз-рыхленной и приобретает характерный серый цвет.

Выработка травильных растворов обычно доводится до содержания в них серной кислоты от 5 до 8%. Дальнейшая эксплуатация растворов затрудняется вследствие накопления в них железного купороса, замед-ляющего скорость травления. Поэтому в небольших установках такие растворы сливают, на на крупных предприятиях металлургической промышленности травильные растворы регенерируют путем их охлаждения и выкристаллизовывания железного купороса.

Для травленля черных металлов может быть использована также техническая соляная кислота или смесь серной и соляной кислот. Наилучшие результаты дает травление в серной кислоте с добавлением поваренной соли.

Переливание серной кислоты из бутылей в ванны удобно производить в специальной тележке, изображенной на схеме.

Оборудование гальванического цеха
Приспособление для транспортировки и переливания кислот из бутылей в ванны.

Для предохранения металла от перетравливания в травильные растворы вводят специальные вещества органического или животного происхождения с высоким содержанием белков, называемые присадками. Их действие заключается в обволакивании поверхности очищенного металла коллоидной пленкой, предохраняющей металл от перетравливания и, следовательно, в снижении расхода кислоты. Кроме этого, присадки снижают поглощение водорода поверхностью металла, уменьшая этим его «водородную хрупкость».

Свойством снижать поглощение водорода металлом обладают также добавки поваренной соли. Присадки вводят в травильные ванны в количестве около 0,5%. Время непрерывного действия присадок составляет около 30 час., после чего необходимо введение новой дозы. При пользовании присадками не следует нагревать травильные растворы выше 40-50°. Наиболее часто применяемые присадки: уникол, КС, сульфошлам.

Для нержавеющей стали существует много различных травильных составов.

Из указанных в таблице составов наилучшие результаты дает последний, разработанным ленинградским Кировским заводом.

Питание ванны током производят от силовой сети переменного тока через трансформатор. В качестве электродов применяют завешенные для травления листы нержавеющей стали. Корпус ванны травления изготовляют из дерева. Выделение вредных газов во время процесса отсутєтвует.

Следует отметить также способ травления деталей из черных металлов с сохранением размеров.

Этот способ наиболее пригоден для деталей, имеющих точные размеры, для которых шлифовка, зачистка, обычное травление и прочие методы удаления коррозии недопустимы вследствие вызываемых ими изменений размеров.

Для травления рекомендуются следующие состав и режим работы:

  • хромовый ангидрид - 250 г/л;
  • фосфорная кислота - 60 г/л;
  • рабочая температура - 90-95 градусов;

Выдержка при травлении зависит от коррозионного состояния деталей и колеблется в пределах от 20 мин. до 1 часа.

Перед травлением детали следует обезжирить по одному из указанных выше способов.

Для создания высокой прочности сцепления металлов при последующем покрытии следует применять электролитическое анодное протравливание поверхности, дающее хорошие результаты даже для случая осаждения никеля на старый никелевый слой.

Для этой цели можно применять следующие состав и режим работы:

  • серная кислота (удельный вес 1,84) - 100 г/л;
  • поваренная соль - 14-20 г/л;
  • анодная плотность тока - 3-5 а/дм2;
  • рабочая температура - 15-25 градусов;
  • выдержка - до 5 минут.

В качестве катодов применяют рольный свинец.

Для удалении черновин и окалины с деталей из углеродистой и легированной стали различных марок после их термообработки применяют электролитический способ травления, не допускающий перетравливания металла. Сущность способа заключается в гальваническом осаждении свинца на обнажающуюся поверхность металла во время его катодного травления. Свинец предохраннет очищенный металл от дальнейшего травления. Осевшую пленку свинца удаляют затем анодным путем.

Детали завешивают на катодные штанги. Аноды (нераство-римые —- из кремнистого чугуна и растворимые из сурьмянистого свинца) завешивают одновременно, в соотношении 1: 1.

Пленка свинца получается тонкая, рыхлая и после травления может быть удалена в электролите.

Детали завешивают на анодные штанги. В качестве катодов применяют листовое железо.

Травление меди и ее сплавов для удаления пленок окислов обычно производят в два приема.

Травление допускается производить только при наличии хорошо оборудованной местной вентиляции.

Травление производит путем кратковременного погружения деталей в тра-вильные растворы, с немедленной промывкой в холодной проточной воде. Управление процессом требует большого навыка.

Более медленное травление можно производить в хромово-кислом растворе:

  • хромпик - 50 г/л;
  • серная кислота (удельный вес 1,84) - 10 г/л;
  • рабочая температура - 15-20 грудусов;
  • выдержка - 5-10 мин.

Декапирование. Целью этой операции является удаление пленки окислов с очищенной и обезжиренной поверхности металла и легкое протравливание структуры металла для улучшения прочности его сцепления с покрывающим металлом. Декапирование применяют для чисто обработанных деталей, не имеющих окалины, ржавчины и черновин. Декапирование ни
в коем случае не подменяет травления и является последней, заключигельной операцией в процессе подготовки поверхности деталей к покрытию.

Декапирование производят путем кратковременного погружения деталей в слабый раствор кислот. Так, декапирование черных металлов производят в 3-5-процентном растворе серной или соляной кислоты, или лучше в смеси обеих кислот, с концентрацией каждой кислоты по 3-5%. Рабочая температура раствора 15-25°. Продолжительность погружения 3-5 сек. Материалом для ванны декапирования может служить винипласт или дерево.

При декапировании выделение профессионально вредных газов отсутствует. Растворы ванны декапирования необходимо систематически проверять на отсутствие пленки жиров на поверхности, мути в растворе и кусков монтажной проволоки на дне ванны.

Подготовкой деталей под покрытия, а также окончательной обработкой деталей с целью придания им красивого декоративного вида может служить электрохимическое полирование.

Электрохимическое полирование стали и гальванических покрытий (медь, никель). По своей сущности электрополирование является анодным блестящим травлением металлов в специальных электролитах, сглаживающих поверхность металла за счет интенсивного растворения мельчайших выступов, шеро-ховатостей и гребешков металла, при сохранении пассивности и малой растворимости мельчайших углублений, канавок и впадин.

Поверхность металла после электрохимического полирования приобретает интенсивный блеск.Элекрополировани целесообразно применять для мерительного и режущего инструмента, при изготовлении металлографических шлифов, для создания декоративной внешности деталей оборудования и изделий широкого потребления. Электрополирование является одним из лучших способов подготовки детален к гальваническим покрытиям, обеспечивая высокую прочность сцепления покрытия с полированной поверхностью.Электролиты полирования применяют также для снятия мелких заусенцев.

При современном состоянии технологии электрополирования этот процесс не может служить полной заменой механическому полированию, но во многих случаях либо заменяет его, либо сопутствует ему, существенно снижая трудоемкость полирования.

Электрополирование, как способ чистовой обработки металлов, наиболее целесообразно применять для деталей и изделий, предварительная механическая обработка которых производилась по 8-му и 10-му классам в соответствии с ГОСТ 2789-51.

В этом случае чистота обработки электрополированием может быть повышена на 2-3 класса. При более грубой об-работке металла, в пределах 4 - 7-го класса, электрополируемая поверхность приобретает блеск, чистота поверхности при этом повышается только на один класс.

Составы электролитов, применяемых для полирования угле-родистой и легированных марок стали, приведены в таблице.

Оборудование гальванического цеха---

Режим электрополирования для обоих составов электролитов:

  • анодная плотность тока - 40-80 а/ад2;
  • рабочая температура электролита - 80-90 грудусов;
  • выдержка 5-1- минут.

В качестве катодов применяют рольный свинец.

Электролиты имеют хорошую рассеивающую способность.Конструкция ванн электрополирования подобна конструкции ванн хромирования. Приготовление электролита производят в следующей последовательности: в небольшом объеме воды растворяют требуемое количество хромового ангидрида. После растворения хромового ангидрида приливают фосфорную кислоту, а затем постепенно при перемешивании, приливают серную кислоту.

Полученный раствор прогревают при температуре 115-120° до получения указанного удельного веса. В процессе эксплуатации электролит выпаривается и его необходимо разбавлять водой. После каждой добавки воды необходимо перемешивание и прогревание электролита в течение 30-40 мин. при 110-120°. При правильной эксплуатации электролит полирования может служить до прохождения 150-200 а-час на 1 л.

При дальнейшей эксплуатации начинает сказываться накопление трехвалентного хрома и растворяющихся солей железа. Предельное содержание трехвалентного хрома, в пересчете на Ст2О3, не может превышать 2% по весу, после чего трехвалентный хром окисляют в самом злектролите электрохимическим путем на аноде с изоляцией свинцовых катодов кислотоупорной стеклянной тканью или керамической пористой диафрагмой; проработку ведут при низкой плотности тока.

Предельное насыщение электролита солями железа составляет около 7% по весу в пересчете на Fe2,О3. При этой концентрации железа электродит для полирования углеродистой стали приобретает удельный вес до 1,78, после чего электролит необходимо корректировать.

Для электрополирования меди и ее сплавов, а также медных покрытий применяют следующие состав и режим работы:

  • ортофосфорная кислота ( удельный вес)- 1200 г/л;
  • хромовый ангидрид - 120 г/л;
  • удельный вес готового электролита - 1,60-1,61 г/л;
  • рабочая температура - 20-30 грудусов;
  • анодная плотность тока - 35-50 а/дм2;
  • выдержка - 0,5- 2 мин.

В качетсве катодов применяют листовую медь.

В качестве катодов применяют рольный свинец. Уменьшение толщины слоя никеля при полировании составляет 3-4 мк за 40 сек.

Продолжительность эксплуатации электролита составляет около 200 а-час на 1 л электролита, после чего в электролите имеет место большое накопление сернокислых солей никеля, кристаллизующихся на дне ванны.

Электролит обладает высокой рассеивающей способностью. К достоинствам электрополированных никелевых покрытий следует отнести высокии блеск, хорошую отражательную способность, достигающую 70%, продолжительность сохранения блеска, а также высокую прочность сцепления при последующем покрытии медью или хромом. К недостаткам электрополирования никелевых покрытий относится невозможность (при пользовании этим методом, в отличие от механического) скрыть дефекты шлифования и полирования основного металла, а также и дефекты самого покрытия.

Особо следует упомянуть об электролите для заточки режущего инструмента из углеродисто стали.

Рекомендуются следующие состав и режим заточки:

  • ортофосфорная кислота (удельный вес) - 1л;
  • хромовой ангидрид - 20 г/л;
  • удельный вес электролита - 1,7 г/л;
  • рабочая температура - 80 +5 грудусов;
  • анодная плотность тока - 100-120 а/дм2;
  • выдержка - 5-10 сек.

В качестве катодов применяют пластинки свинца.

Несмотря на высокую плотность тока практическое осуществление заточки не встречает никаких затруднений вследствие того, что в момент заточки в электролит погружена только узкая полоска лезвия, на глубину, не превышающую 1-2 мм. Поэтому общая сила тока на ванночку не превышает нескольких ампер.

Указанный способ заточки весьма производителен и может применяться для заточки лезвий безопасных и обычных бритв, ножей, хирургических инструментов и прочего режущего инструмента при условии, что угол затачиваемых плоскостей инструмента не превышает 20-25°.

Электролит устойчив в эксплуатации и корректировка его не представляет затруднений.

Своеобразное назначение имеет электролит для нанесения рисок и делений на поверхности стального мерительного. инструмента.

Его состав и режим работы:

  • хлористый аммоний -60 г/л;
  • железоаммиачные квасцы -30 г/л;
  • рабочая температура - 15-25 градусов;
  • анодная плотность тока - 20-25 а/дм2;
  • выдержка- от 1 мин. и выше.

В качестве катодов применяют рольный свинец.

Изоляцию отдельных участков изделий, в целях предохра-нения от травления, производят асфальтовым лаком. В указанном злектролите можно производить также художественное травление или гравирование по стали. В этом случае выдержка при травлении увеличивается в зависимости от требуемой глубины рисунка.


Заказать звонок

Укажите свой контактный телефон, и мы перезвоним вам в течении 5 минут

Отправить заявку
Прикрепить свои файлы