3 Методы контроля электролитов и сроки их замены
В основном контролируются такие параметры, как плотность (при помо-щи денсиметров ГОСТ 1300-74 и ареометров ГОСТ 18481 – 81), кислотность (измеряемая в ph), температура и количество шлама.
Качество очистки (мутность) электролитов контролируется мутномерами, представляющими собой электронные приборы, оснащённые оптикой.
Плотность электролита измеряют следующим образом. В стеклянный со-суд наливают дозу оставшегося электролита и помещают в него ареометр — стеклянный сосуд с запаянной верхней частью (рис. 3) и грузом. При погру-жении ареометра в электролит уровень последнего совпадает с определённой отметкой шкалы, которая и будет соответствовать плотности электролита.
Рисунок 3 – Схема измерения плотности электролита
Плотность электролита, используемого в цехе № 5 (см. п. 4.1), должна быть в пределах 1120…1140 кг/м3, в цехе № 8 – 1040…1050 кг/м3, в цехе № 38 – 1090…1140 кг/м3. Она должна проверяться при запуске каждой новой партии деталей.
Величину рh, характеризующую нейтральность электролита, проверяют, и, если необходимо, корректируют слабыми растворами соляной кислоты или содой [13].
При необходимости восполнения оставшегося электролита сложного сос-тава, т.е. содержащего несколько компонентов, первоначально определяют, какие компоненты содержатся в нём, а затем устанавливают концентрацию каждого из них. Количественный анализ многокомпонентных электролитов выполняют обычно в лабораториях. Количество компонентов, добавляемых в оставшийся электролит такого состава, определяют по специально разраба-тываемым графикам, которые приведены обычно в технологических инст-рукциях по приготовлению и применению электролитов.
Степень загрязнения электролита, используемого в цехе № 5 для обработ-ки детали № 99.04.89.030 (см. п. 4.1), необходимо определять 1 раз в две не-дели согласно инструкции № 021-0227 путём взятия пробы электролита в ко-личестве 1 литра, отстаивая его в течение 2-х дней с последующим взятием осадка. По мере загрязнения электролита продуктами анодного растворения (более 12 г на литр) его необходимо заменять на новый. Негодный электро-лит подлежит утилизации, либо поступает на станцию подготовки электроли-та в автоматическом режиме для последующей фильтрации и очистки, если станок оснащён соответствующей системой.
Система подачи электролита представляет собой полузакрытую систему, то есть электролит, используемый в установках прецизионной ЭХО, исполь-зуется повторно практически бесконечно, а его запас при необходимости по-полняется. В процессе ЭХО обрабатываемый металл растворяется. Благодаря системам мембранной фильтрации из электролита отфильтровываются и уда-ляются частицы. Кроме того, для поддержания одинакового качества элект-ролита осуществляется контроль водородно-ионного показателя (ph), пос-кольку коэффициент растворимости ионов металла в значительной степени зависит от уровня ph. Эту величину следует удерживать на минимально воз-можном уровне, чтобы не допустить осаждения ионов металла на электроде и предотвратить формирование чёрной или коричневой окиси на инструмен-те. Кроме того, важным параметром в процессе ЭХО является проводимость, а она в значительной степени обусловлена температурой. Электролитные системы должны быть оснащены системой температурного контроля и ох-лаждения, чтобы обеспечивать постоянный уровень проводимости электро-лита. В завершение надо отметить, что при обработке сплавов, содержащих определённый уровень хрома, высока вероятность разложения хрома и выде-ления ядовитого и канцерогенного шестивалентного хрома Cr(VI), для пре-дотвращения чего используются специальные реагенты и различные методи-ки, позволяющие преобразовывать Cr(VI) в безвредный Cr(III), который об-разует гидроксид хрома и со временем отфильтровывается электролитной системой [12].
Определение концентрации электролитов: существует несколько спосо-бов. Для электролита, содержащего в качестве растворяемого компонента или в растворителе одно какое-либо вещество, электропроводность его явля-ется величиной, достаточной для принятия решения о необходимости изме-нения (повышения или понижения) концентрации входящих в электролит компонентов. На практике концентрацию электролита определяют по его плотности, что позволяет быстро и с достаточной точностью установить со-держание основного растворяемого компонента. Для этого в технологичес-кой документации на электрохимическую обработку приведены таблицы, указывающие концентрацию компонентов электролита при определённой его плотности.
Электропроводность электролитов значительно меньше электропровод-ности металлов, у которых носителями тока являются свободные электроны. С повышением температуры при нагреве электропроводность, являющаяся величиной, обратной электрическому сопротивлению, уменьшается у метал-лов и увеличивается у электролитов.
Срок замены электролитов варьируется в зависимости от технологических режимов и интенсивности загрязнения. Например, в цехе № 5 электролит за-меняют по мере загрязнения ~ 1 раз в месяц, а в цехе № 38 – не реже 2-х раз в квартал. В цехе № 38 после смены электролит отправляют в ЦЗЛ для провер-ки содержания NaNO3 и NaNO2.