Вневанное электролитическое наращивание. Местное, проточное, струйное, контактное (электронатирание)

Безванные способы. При восстановлении корпусных и других крупных деталей площадь наращиваемых поверхностей мала по сравнению со всей площадью. Поэтому их наращивают безванными способами: проточным, струйным, электроконтактным и др. Принцип такого нанесения заключается в том, что у поверхности, подлежащей покрытию, с помощью несложных устройств создают местную электролитическую ячейку (ванночку), в которую подают электролит, а деталь и анод подключают к источнику тока. При проточном способе электролит прокачивают насосом с определенной скоростью через пространство между покрываемой поверхностью и анодом (например, через отверстие в корпусе коробки передач). Наибольшая скорость осаждения металлов достигается при скорости протекания электролита более 1 м/с, создающей турбулентный режим течения. Плотность тока может быть увеличена в 5... 10 раз (при железнении — до 200...300 А/дм2 и более). При струйнам способе электролит подают струями в межэлектродное пространство через отверстия насадка. Последний одновременно служит анодом 3 (рис. 1, а) и местной ванночкой. Для получения равномерного покрытия деталь вращается с частотой до 20 мин' . Этого можно достичь и при неподвижной детали, если отверстия в аноде, через которые поступает электролит, выполнить под углом 30...40° к радиальному направлению (рис. 1, б).

Р исунок 1. Схемы электролитических ячеек для струйного осаждения металлов:

а — с вращением детали; б — без вращения детали; 7 — корпус; 2— подводящий штуцер; 3 — анод; 4 — деталь; 5 — сливной штуцер

П ри проточном и струйном способах за счет уменьшения обеднения прикатодного слоя электролита создаются условия, позволяющие в 2...3 раза повысить производительность процесса. Эти способы обеспечивают более высокое качество покрытий и лучшую равномерность. Первым восстанавливают посадочные поверхности корпусных деталей (блоков цилиндров, корпусов коробок передач и др.), а вторыми — крупные валы, например коленчатые. В ремонтном производстве применяют также местное осаждение при неподвижном электролите. Отверстие герметизируют снизу, заливают в него электролит 2 (рис. 2), устанавливают анод 3 и подключают к источнику тока. Само отверстие служит ванночкой. Этот способ часто применяют для восстановления посадок под подшипники в корпусных деталях.

Р исунок 2. Схема местного железнения:

1— деталь; 2 — электролит; 3 — анод; 4—коль¬цо; 5— резиновые прокладки; 6 — стакан; 7— подставка; 8 — раздвижная распорка;

8— опорная плита

Железнение проводят в электролите № 2 (см. табл. 2) при катоднойплотности тока.20А/дм2. Его предварительно нагревают до температуры 50...60 °С и заливают в местную ванну. В дальнейшем ее поддерживают на уровне 60...90 °С за счет выделения теплоты при электролизе.

Электролиз происходит в очень маленьком объеме электролита без регулирования температуры. В результате он обедняется, перегревается и усиленно испаряется. Поэтому местным железнением трудно получить высококачественные покрытия толщиной более 0,3 мм. Для увеличения объема электролита и улучшения условий электролиза устанавливают стакан 6 и кольцо 4.

Сущность электроконтактиого способа (электронатирания) заключается в том, что электроосаждение металла происходит при прохождении постоянного тока через маленькую ванночку. Последняя образуется в зоне контакта покрываемой детали 3(рис. 6) с анодом 3, обернутым адсорбирующим, пропитанным электролитом материалом. Деталь и анод перемещаются одна относительно другого (деталь вращается при неподвижном аноде, или наоборот), т.е. возникает трение анода по детали.

Ч аще используют нерастворимые аноды, представляющие собой угольный стержень, плотно обернутый адсорбирующим материалом (обычной или стеклянной ватой, губкой в суконном чехле, фетром, войлоком, капроном). Обертку называют анодным тампоном. Он непрерывно смачивается электролитом, который поступает к нему через шланг от сосуда, расположенного над установкой. Электролит стекает затем в емкость, находящуюся под деталью.

1 — сосуд с электролитом; 2 — кран; 3 — графитовый анод; 4 — тампон; 5 — рукоятка; 6 — штекер; 7 — деталь; 8 — ванна

П ри электроконтактном способе за счет постоянного обновления электролита и перемещения анода значительно повышаются производительность процесса и свойства покрытий, уменьшаются их шероховатость и дендритообразование, улучшается равномерность, что позволяет во многих случаях исключить последующую обработку; нет необходимости изолировать непокрываемые поверхности. Однако в отличие от ванных способов, когда одновременно покрывают десятки деталей, электроконтактный способ требует индивидуального подхода. Поэтому его целесообразно применять для восстановления и упрочнения посадочных поверхностей крупных валов, осей и корпусных деталей с помощью цинковых, железоцинковых, железных, медных и хромовых покрытий