92258

Технология гальванического нанесения покрытий

Доклад

Производство и промышленные технологии

Сцепление металла покрытия с металлом детали обусловливается их межмолекулярньш взаимодействием. В результате покрытие физически сращивается с основным металлом настолько прочно что не отслаивается от детали даже при ее разрушении и работает как одно целое с основным металлом. Нарушение технологии подготовки уменьшает его сцепляемость и может привести к отслаиванию от детали. В процессе восстановления детали обычно шлифуют до шероховатости соответствующей 6.

Русский

2015-07-28

39.7 KB

3 чел.

Технология гальванического нанесения покрытий

Технологический процесс состоит из трех групп операций: подготовки деталей к наращиванию, нанесения покрытия и последующей обработки.

Подготовка деталей. Сцепление металла покрытия с металлом детали обусловливается их межмолекулярньш взаимодействием. Межмолекулярные силы заметно проявляются только в том случае, если расстояние между атомами составляет не более 5-10~5 мкм. Они убывают пропорционально третьей степени межатомного расстояния.

Покрываемым поверхностям придают необходимую шероховатость. С них удаляют различные загрязнения, жировые и оксидные пленки. Металл осаждается на активном чистом катоде, свободном от чужеродных частиц. В результате покрытие физически сращивается с основным металлом настолько прочно, что не отслаивается от детали даже при ее разрушении, и работает как одно целое с основным металлом. Нарушение технологии подготовки уменьшает его сцепляемость и может привести к отслаиванию от детали.

Механическая обработка предназначена для удаления с покрываемой поверхности следов износа и придания ей требуемой шероховатости. В процессе восстановления детали обычно шлифуют до шероховатости, соответствующей 6...7-му классу, или зачищают шкуркой (при небольших равномерных износах),

Промывка органическим растворителем (бензином, керосином и др.) применяется тогда, когда необходимо дополнительно очистить деталь от грязи и масла, скопившихся в углублениях отверстиях и т. д.

Изоляция поверхностей деталей не подлежащих покрытию, токонепроводящими материалами позволяет сохранить геометрические размеры поверхностей, предотвращает потери электроэнергии и металла. Ее выполняют с помощью постоянных изоляторов (коробки, трубки, шайбы и т. д.) или изоляционных материалов (тонкой резины, листового целлулоида, изоляционной ленты, пленочных полимерных материалов, церезина, пластизоля и др.).

Монтаж деталей на подвески выполняют при их завешивании в ванну с электролитом. Конструкция подвески должна со-

Обезжириванием удаляют жировые загрязнения. Этот процесс основан на том, что животные и растительные жиры под воздействием горячей щелочи разрушаются и образуют мыло (омыляются) которое легко смывается горячей водой. Минеральные неомыляемые жиры, например смазочные масла, под воздействием щелочи образуют эмульсии,

Сплошная пленка разрывается, и масло собирается в отдельные капли, которые отделяются от деталей и остаются в растворе в мелкораздробленном взвешенном состоянии. Для облегчения эмульгирования в щелочный раствор вводят специальные вещества, называемые эмульгаторами. К ним относятся: жидкое (растворимое) стекло, поверхностноактив-вещества (ПАВ) и др.

Обезжиривание в щелочных растворах можно проводить химическим и электрохимическим - методами. При химическом — детали погружают в горячий щелочной раствор и выдерживают в определенное время.

Травлением удаляют оксидные пленки и дефектный слой с покрываемых поверхностей, выявляют кристаллическую структуру и повышение активности металла. Его проводят химическим и электрохимическим методами.

Химическое травление черных металлов выполняют в водном растворе серной или соляной кислоты или в их смесях. Обычно применяют 15...25%-ный раствор серной или 10... 20%-ный раствор соляной кислоты. При травлении в растворе серной кислоты его часто нагревают до 50...60°С. Продолжительность процесса (30 мин и более) зависит от состояния поверхности детали, концентрации и температуры раствора.

На ремонтных предприятиях этот способ чаще всего служит при подготовке метизов и других мелких деталей к цинкованию и очистке наплавочной проволоки от ржавчины.

Обработка деталей после покрытия. После нанесения покрытия детали промывают водой и подвергают нейтрализации в щелочных растворах для удаления следов электролитов и предупреждения коррозии. Например, после хромирования их нейтрализуют в растворе кальцинированной соды (20 ... 70 г/л) при 15...30°С в течение 15... 30 с. Особенно тщательно необходимо обрабатывать детали, покрываемые в хлористых электролитах, так как оставшиеся ионы хлора вызывают интенсивную коррозию покрытия во влажной атмосфере. Для этого их промывают и нейтрализуют в 10%-ном растворе щелочи при температуре 60...80°С в течение 5..-. 10 мин.

Чтобы повысить коррозионную стойкость покрытий, необходимо их пассивировать, обрабатывая в растворах хромовой кислоты или ее солей. В результате на поверхности цинка образуется хроматная пленка радужных оттенков (от светло-желтого до розового и фиолетового).

Перед пассивированием покрытия обычно осветляют в растворе азотной кислоты (20...30 г/л) в течение 6... 18 с. Затем их пассивируют в растворе, содержащем 150. «.200 г/л двухромовокислого натрия (или калия) и 8... 12 г/л серной кислоты, в течение 6... 18 с. Одновременно можно осветлять и пассивировать в растворе, состоящем из 80... 110 г/л хромового ангидрида и 3... 5 г/л серной кислоты, в течение 3... 6 с. Температура всех растворов 15...30°С.

Термическая обработка служит для сушки или улучшения свойств покрытий. Детали сушат в сушильном шкафу при 50... 100°С в течение 5... 10 мин. Температура сушки оцинкованных деталей после пассивирования не должна превышать 50... 60 °С.

При электролизе выделяется водород, который внедряется в покрытие, что увеличивает хрупкость, снижает усталостную прочность детали и сцепляемость покрытия. Поэтому ответственные хромированные детали, работающие при больших динамических нагрузках или же требующие повышенной точности и стабильности размеров (плунжерные пары), обезводораживают, нагревая их при температуре 180...230 °С в течение 2... 3 ч.

При механической обработке мягкие покрытия точат, а твердые — шлифуют или хонингуют.

Наилучшие результаты при точении железных покрытий достигаются за счет применения сверхтвердого инструментального материала гексанита - Р. Режим резания: скорость 80.... 120 м/мин, подача 0,02… 0,08 мм/об и глубина ОД... 0,3 мм. Геометрия резца: передний угол 2... 6°, главный угол в плане 45 ... 60°, вспомогательный угол в плане 10... 15 и задний — 7... 10°; радиус закругления вершины 0,2... 0,8 мм.

Детали восстановленные железнением и хромированием» рекомендуется шлифовать электрокорундовыми кругами (24А25СМ2К и 34А40СМ2К) на керамической связке зернистостостью 25... 40 среднемягкой твердости. Скорости вращения круга и детали соответственно 25... 35 м/с и 25... 60 м/мин, глубина шлифования (поперечная подача) до 0,012 мм, продольная подача 0,1 ...0,3 ширины круга, обильное охлаждение не менее 10 л/мин.