Оборудование гальванических цехов
Подвесные приспособления
Для подвешивания деталей в ванну используют специальные подвески и приспособления. Простейшим приспособлением является медная или латунная проволока диаметром 0,2 – 0,8 мм, с помощью которой детали навязывают гирляндами и крепят на контактном крючке или непосредственно на штанге. Проволоку применяют только при покрытии небольших партий деталей, так как это трудоемкая операция.
Выбор типа подвески зависит от количества деталей, их конфигурации, размеров ванны и т.д. (рисунок 2.1). Подвеска должна обеспечивать: хороший контакт покрываемой детали с токопроводящей штангой; равномерное покрытие; возможность быстрого монтажа и съема деталей; стойкость и прочность изоляции рамы и деталей подвески и др.
Рисунок 2.1 Виды подвесных приспособлений на производстве
Подвеска представляет собой сварную раму, чаще всего прямоугольной формы. Внутри рамы или по бокам распложены держатели, на которые крепят детали (рисунок 2.2).
Рисунок 2.2 Типы подвесных приспособлений: а – для плоских штампованных и точных деталей; б – для деталей в виде колпачков, втулок; в – для колей, трубок[3]
Рамы изготавливают из стали, латуни и других металлов. Для процессов оксидирования деталей из легких сплавов применяют алюминиевые и титановые сплавы. Сечение подвески подбирают с таким расчетом, чтобы они не перегревались, для этого плотность тока на стальных подвесках не должна превышать 1 А/мм2. В верхней части рамы распложены один или два крючка из меди или латуни, с помощью которых подвеску крепят на токоведущую штангу (рисунок 2.3).
Рисунок 2.3 Пример расположения обрабатываемых деталей на приспособлении
2.2.2 Ванные для нанесения гальванических покрытий
Для подготовки поверхности деталей и для нанесения покрытий в гальванических цехах применяют стационарные ванные, представляющие собой прямоугольные емкости, сваренные из листовой стали толщиной 4 – 6 мм. Корпус ванны имеет сливной штуцер, в сторону которого днище имеет уклон. В зависимости от назначения ванны корпус изготавливают с футеровкой, рубашкой, со сливным карманом и т.д. Ванны, работающие на электрическом токе, устанавливают на опорных изоляторах, а остальные – на подставках из стали.
Ванны для обезжиривания (рисунок 2.4) в щелочных растворах изготавливают из листовой стали толщиной 4 – 5 мм. Стенки ванн имеют теплоизоляционную рубашку.
Рисунок 2.4 Ванна для химического обезжиривания[3]
На дне ванны расположены барботеры для перемешивания раствора сжатым воздухом. Обогрев ванны осуществляется паровыми змеевиками или электрическими подогревателями, расположенными на боковых станках или днище ванны. При электрохимическом обезжиривании ванны (рисунок 2.5) ванны снабжают токопроводящими клицами из шинной меди, на которые устанавливают медные или латунные штанги. Ванны для обезжиривания имеют специальные устройства – сливные «карманы» для удаления с поверхности раствора накапливающихся жировых загрязнений, пены и масла. Ванные имеют бортовые отсосы для удаления вредных испарений [2].
Рисунок 2.5 Ванны для электрохимического обезжиривания[3]
Ванны для травления и активирования (рисунок 2.6) обычно изготавливают из листовой стали. Изнутри ванны футеруют кислостойким материалом. При температуре травильных растворов менее 50˚С для футеровки применяют пластикат или винипласт, выше 50˚С – эбонит, а для серной кислоты – листовой свинец. Подогрев или охлаждение раствора осуществляется с помощью свинцовых или освинцованных змеевиков. Ванны для травления имеют бортовые отсосы. Ванны для электрохимического травления отличаются от ванн химического травления наличием штанг, электродов и изоляторов.
Рисунок 2.6 Ванна для травления[3]
Промывочные ванны изготавливают из стали. Ванны, предназначенные для промывки в горячей воде, имеют змеевики для нагрева. Ванны для промывки деталей после кислых электролитов футерованы изнутри кислостойкими материалами. На дне ванн расположены барботеры для перемешивания электролита сжатым воздухом. Ванны для промывки в холодной воде имеют переливные карманы, расположенные с противоположной стороны наливного патрубка.
Ванны для нанесения гальванических покрытий изготавливают в основном из стали толщиной 4 – 5 мм и футеруют изнутри изоляционными материалами: пластиком, винипластом, эбонитом, свинцом. Ванны для щелочных и цианистых электролитов не требуют специальной футеровки, однако ее применяют для предотвращения утечки тока через корпус и осаждение металла на стенках ванн при электролизе (рисунок 2.7).
Ванны для хромирования футеруют листовым свинцом, винипластом и другими кислотоупорными материалами. Для электрополирования алюминия применяют футеровку из свинца (для кислых растворов) или из коррозионно-стойкой стали марок 13Н5А или 1Х18Н9Т (для щелочных растворов).
Конструкция ванн для нанесения покрытий определяется режимом работы. Для обогрева ванн применяют змеевики, которые располагают по боковым стенкам ванны или на дне. Расположение змеевиков у стенки ванны предпочтительнее, так как в этом случае упрощается очистка ванны.
Рисунок 2.7 Ванна для нанесения покрытий из щелочных и цианистых электролитов[3]
При использовании кислых электролитов змеевик выполняют из титана, свинца или освинцованной стали, щелочных электролитов – из углеродистой стали, электролитов щелочного электрополирования – из сталей специальных марок.
Рисунок 2.8 Ванна для нанесения гальванических покрытий
Ванны фосфатирования и оксидирования, работающие при высокой температуре, имеют темплоизоляционную рубашку и откидную крышку.
Для перемешивания электролитов ванны имеют барботеры, изготовленные из винипласта, титана и нержавеющей стали.
При нанесении гальванических покрытий в ряде случаев применяют ванны с качающимися штангами, что позволяет применять высокие плотности тока и увеличивать скорость охлаждения.