Гальванотехника 2 (стр. 6 из 12)

Метод электрополирования освоен больше всего для нержавеющих сталей, меди и ее сплавов, алюминия, никеля, цинка, серебра и других металлов и является наилучшим способом подготовки поверхности перед гальваническими покрытиями, так как обеспечивает высокую прочность покрытия с основой.

При выполнении технологического процесса электрополирования детали предварительно подвергают обезжириванию органическим растворителем, затем химическому обезжириванию в щелочном растворе с последующей промывкой в горячей и холодной проточной воде. После электрополирования детали промывают сначала в непроточной воде, а затем в холодной проточной воде, после чего их завешивают в ванну для гальванического покрытия. В случае, если после электрополирования покрытие не производится, детали рекомендуется подвергнуть обработке в щелочном растворе, состоящем из 10%-ного едкого натра, при температуре 70—80° С в течение 10—15 мин. Обезжиривание. Назначением обезжиривания является наиболее полная очистка поверхности деталей от всех видов жировых загрязнений, образующихся в результате различных стадий производственной обработки и препятствующих нормальному осаждению гальванических покрытий. Удаление жиров и масел с поверхности может производиться химическими или электролитическими методами.

Для правильного выбора метода обезжиривания необходимо иметь в виду, что по своей химической природе жировые вещества делятся на две основные группы: омыляемые и неомыляемые. Животные и растительные жиры при действии на них горячих растворов щелочи, например каустической соды, разрушаются, образуя мыло, которое смывается горячей водой. Минеральные масла (например, смазочные масла) не образуют со щелочью мыла, т. е. не омыляются, и действие щелочей в этом случае основано на образовании эмульсии, которая способствует отделению масел от металла.

В зависимости от вида жировых загрязнений применяются следующие способы обезжиривания.

1. Обезжиривание в растворителях (керосин, бензин, трихлорэтилен). Этот способ применяется для очистки сильно загрязненных поверхностей от минеральных масел и неомыляемых жиров как предварительная очистка перед химическим и электролитическим обезжириванием.

2. Химическое обезжиривание в горячих растворах щелочей (соды, едкого натра, тринатрийфосфата). Этот способ применяется для очистки поверхностей от жиров растительного и животного происхождения омыливанием их, а также эмульгамированием неомыляемых жиров.

3. Электролитическое обезжиривание. Этот способ применяется для очистки не сильно загрязненных жирами поверхностей, имеющих более или менее правильную, простую, несложную форму, без глубоких впадин и узких глубоких отверстий. Не рекомендуется он для очистки мелких деталей и пружин.

4. Обезжиривание венской известью. Этот способ применяется как самостоятельная операция по подготовке поверхности к покрытию, а также как дополнительная к другим операциям — после химического и электрохимического обезжиривания, травления, шлифования и полирования, а также после частичного изолирования деталей.

Электролитическое обезжиривание. При этом способе обезжиривания детали завешивают в ванну на катодную штангу и обрабатывают катодным током в течение 3—4 мин. Ввиду того, что при катодном обезжиривании на поверхности деталей выделяется большое количество водорода, который, частично проникая внутрь металла, изменяет его физические свойства и вызывает хрупкость, необходимо при помощи перекидного рубильника переключать детали в конце процесса на анод и обрабатывать анодным током в течение 0,5—1 мин.

По окончании обезжиривания детали тщательно промывают в горячей, потом в холодной проточной воде и проверяют на качество обезжиривания. Хорошо обезжиренная деталь должна полностью смачиваться водой.

В связи с внедрением в промышленность ускоренных методов гальванических покрытий предложены скоростные методы обезжиривания и в числе их электролитическое обезжиривание переменным током промышленной частоты. Обезжиривание стальных деталей с помощью переменного, тока производится в электролите следующего состава и режима:

едкий натр............ 10 г/л

кальцинированная сода....... 25 »

тринатрийфосфат......... 25 »

эмульгаторы (ОП-4, ОП-7, ОП-10 или ОС-20) ............. 5—10 г

температура............ 70° С

плотность тока.......... 2—4 а/дм²

напряжение............ 12—15 в

На ванну подается переменный ток низкого напряжения промышленной частоты через понижающий автотрансформатор типа ЛАТР.

Обезжиривание известью. Этот способ имеет целью удаление всех остатков паст, мастики жиров, остающихся в углублениях и в местах стыка деталей. Очистка венской известью применяется также после нанесения изоляции на не подлежащие покрытию места деталей (например, перед хромированием), а также для окончательной очистки после полирования и глянцевания деталей, покрытых медью и никелем. При обезжиривании применяется тонко измолотая венская известь, по составу представляющая смесь из окиси кальция и магния, разведенная в воде до густоты кашицы. Можно применять также гашеную известь в виде густой кашицы с добавлением мела в отношении 1 : 3 или 1 : 2. Обезжиривание обычно производится вручную протиркой щетками или тряпками. Обезжиривание венской известью имеет преимущественное применение для подготовки поверхности перед серебрением, золочением, латунированием и некоторыми другими гальваническими процессами.

Промывка. В процессе подготовки поверхности изделий перед покрытием широко применяются промывки в горячей и холодной проточной воде. Целью промывок является тщательное удаление с поверхности изделий остатков кислых и щелочных растворов, могущих загрязнять электролиты гальванических ванн.

Декапирование. В процессе обезжиривания и промывок на поверхности металлических деталей образуются тонкие окисные пленки, которые, являясь как бы изолирующим слоем, ухудшают прочность сцепления покрытия с основным металлом. Для снятия этих окислов применяется операция, называемая декапированием и заключающаяся в легком протравливании деталей в слабом растворе кислоты.

Декапирование производится в 5—7%-ном растворе соляной или серной кислоты или в смеси этих кислот путем погружения на 20—30 сек и последующей промывки в проточной холодной воде. Эта операция является заключительной в процессе подготовки поверхности деталей к покрытию. После декапирования в результате легкого выявления структуры поверхность металла становится очень активной и легкоокисляемой, поэтому детали следует немедленно завешивать в ванну покрытия. [11]

ОБОРУДОВАНИЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ЦЕХОВ

Электрооборудование

Источники тока. Основным источником тока для гальванических покрытий являются низковольтные генераторы постоянного тока различной мощности, вырабатывающие ток напряжением 6/12 или 9 В и силой от 250 до 10 000 а. Генераторы марки ЯЭМЗ с силой тока до 1500 а изготовляются с самовозбуждением, более мощные имеют отдельный возбудитель в виде динамомашины напряжением 110 в, смонтированной на общей фундаментной плите с генератором (фиг. 33).

Фиг. 33. Низковольтный генератор постоянного тока.

Возле агрегата устанавливается электрораспределительный щит с измерительными приборами, амперметрами и вольтметрами, предохранителями и рубильниками. Генератор должен иметь пусковой и регулирующий шунтовой реостаты.

При пуске агрегата необходимо сначала включать двигатель и по достижении требуемого напряжения генератором производить включение нагрузки. Выключение следует производить в обратном порядке.

Выпрямители. Для питания гальванических ванн постоянным током находят широкое применение купроксные (меднозакисные) и селеновые выпрямители. Они отличаются простотой ухода, бесшумностью, малыми габаритами, возможностью индивидуального использования.

Наиболее распространены купроксные выпрямители типа ВКГ-1 на 600 а при 6 в и ВКГ-1 на 600 а при 9/12 в.

Токопроводящая сеть. Ток от источников тока к электролитическим ваннам передается по медным, алюминиевым шинам или по круглым проводам. Правильный расчет и подбор сечения шин и проводов с целью обеспечения минимальных потерь электроэнергии в сети имеет для гальванического цеха большое значение, особенно потому, что применяется ток низкого напряжения, но значительной силы.

Подвод тока к самим ваннам осуществляется через укрепленные на бортах ванн на изоляторах анодные и катодные штанги. Система расположения штанг на ванне бывает различной. Очень часто укрепляют катодную штангу между двумя анодными. В более широких ваннах укрепляют две катодные штанги с одной анодной посередине и двумя анодными по краям. Электропроводка к ваннам должна быть выполнена так, чтобы обеспечивался хороший контакт и не случались короткие замыкания. Во избежание утечки тока и нарушения режима работы гальванические ванны должны быть хорошо изолированы от земли, для чего под подставки ванн помещают фарфоровые или резиновые прокладки.

Реостаты. Для регулирования силы тока, поступающего для питания электролитической ванны, применяют специальные приборы — реостаты. Регулирование силы тока при помощи реостата производится в результате введения в цепь добавочного сопротивления определенной величины.