1.1.3 Основные химические и электрохимические способы подготовки поверхности деталей

Обезжиривание – удаление с поверхности жировых загрязнений, солей, шлама и т.п. под воздействием специальных химических веществ (органических растворителей, щелочных водных и эмульсионных составов). Обезжиривание органическими растворителями (уайт-спирит, нефрас 150/200, бензин БР-1 с антистатической добавкой) является наиболее простым методом. В этом случае поверхность изделия протирается чистой ветошью или волосяными щетками, смоченными растворителем. Затем их протирают сухой чистой салфеткой или обдувают сжатым воздухом. Вместо протирки (в зависимости от размеров изделий) можно использовать их промывку в двух – трех ваннах с налитым в них растворителем. Применение растворителей характеризуется высокой скоростью их проникновения в загрязнения и удаления последних, быстрым испарением с изделий их избытка, нейтральным остатком на поверхности. К недостаткам их применения можно отнести относительно высокую стоимость, пожароопасность, токсичность, низкое качество очистки (после испарения растворителя на поверхности остаются следы загрязнений). Обезжиривание щелочными водными составами. Наибольшее распространение получили составы, представляющие собой слабо - или средне щелочные бессиликатные моющие средства. Они состоят из смеси солей ортофосфорной, борной и других кислот с добавкой поверхностно-активных веществ, обеспечивающих стабильное моющее действие, пониженное пенообразование и уменьшенный расход моющих средств. После обезжиривания щелочными водными составами обработанную поверхность необходимо тщательно промыть. Рекомендуется промывка в теплой воде при температуре 20 – 40^оС. Эмульсионное обезжиривание - комбинированный способ, сочетающий достоинства применения органических растворителей и щелочных водных составов. Эмульсионные составы представляют собой эмульсии растворителей в воде, стабилизированные поверхностно-активными веществами. Подобные составы обладают высокой растворяющей, смачивающей и эмульгирующей способностью, поэтому в процессе эмульсионной очистки с металлической поверхности полностью удаляются различные масла, смазки и неорганические загрязнения.

При очистке эмульсионными составами время очистки по сравнению с обезжириванием в щелочных составах сокращается, однако требуется более тщательная промывка. Эмульсионное обезжиривание можно осуществлять при комнатной температуре без ухудшения качества очистки поверхности. Эмульсионные составы применяют при наличии оборудования для нейтрализации и обезвреживания отработанных составов. В связи с этим их использование ограничено.

Травление – удаление с поверхности изделий естественных окисных пленок, окалины, ржавчины с помощью травильных растворов: на основе серной, соляной, фосфорной, азотной кислоты, едкого натра. Для достижения равномерного травления по всей поверхности в травильные растворы вводят различные добавки ингибиторы, которые тормозят растворение уже очищенных участков поверхности, не влияя на скорость удаления оксидов. Ингибиторы выбирают применительно к определенным травильным растворам. Достоинствами химической очистки являются большая производительность, простота применяемого оборудования и проведения процесса, возможность обработки изделий любой толщины, сложной конфигурации. К недостаткам относятся необходимость тщательной отмывки поверхности от остатков травильных растворов, для чего требуется больше промывной водопроводной воды; необходимость специальных очистных сооружений для нейтрализации или регенерации отходов. В ряде случаев операции травления и обезжиривания могут быть совмещены при обработке поверхности растворами на основе серной кислоты (3 – 5 мин при 50 – 60^оС), фосфорной кислоты (3 – 5 мин при 60 ~ 70^оС), едкого натра (при удалении толстых слоев окалины и ржавчины при 420 – 480^оС в течение 10 – 45 мин.

Таблица 1.1

Технологические параметры операции предварительной подготовки поверхности изделий перед нанесением гальванопокрытий

Основная операция	Материал детали		Компоненты электролита		Концентра- ция, г/дм3		Технологиче-ские параметры
Химическое обезжиривание
Обезжирива-ние в нефрасе	Латунь, сталь		Нефрас (бензин)		100		Температура:15 – 30оС Время: 1 – 3 мин
Обезжирива-ние с обезжиривателем НТ-М		Сталь	Соляная кислота Обезжирива-телем НТ-М	250 – 60 50 – 60		Температура:8 – 30оС Время: 3 – 10 мин
Анодирова-ние алюминия и его сплавов		Алюминий и его сплавы	Техническое моющее средство ТМС-31	60 – 80		Температура: 60 – 80оС Время: 0,5 – 3 мин рН 8 – 9,5
Электрохимическое обезжиривание
Электрохимическое обезжирива-ние		Латунь, сталь	Едкий натрий Сода кальциниро-ванная Тринатрий-фосфат	5 – 10 20 – 40 20 – 40		Температура: 60– 80оС Напряжение: 6 – 12 В Ia = 2 – 10 А/дм2 Время: 1 – 3 мин Ik = 2 – 10 А/дм2 Время: 3 – 10 мин
Травление
Травление		Сталь	Соляная кислота	200 – 220		Температура: 15 – 30оС Время: 0,5 – 3 мин
Травление		Алюминий и его сплавы	Едкий натрий	100 – 150		Температура 45– 80оС Время: 0,5– 2 мин
Травление		Медь и ее сплавы	Кислота серная Кислота азотная (неконц.) Натрий хлористый	900 – 920 (g = 1,84) 480 – 490 (g = 1,38 – 1,34)		Температура: 15 – 30оС Время: 0,1 – 0,2 мин