4. Оборудование для применения метода

4.1. Ванны

Для нанесения покрытий применяют стационарные, барабанные и колокольные ванны, автоматические и полуавтоматические установки и конвейерные линии. В цехах с относительно небольшой производственной программой и большой номенклатурой ремонтируемых деталей применяют обычно стационарные ванны, оснащенные в некоторых случаях автоматическими устройствами для поддержания заданной температуры электролита и других параметров режима электролиза.

Автоматические конвейерные установки и линии сложны по конструкции и дороги. Поэтому применение их в цехах с небольшой производственной программой нецелесообразно. Они дают экономический эффект лишь в условиях крупносерийного и массового производства. Автоматические линии особенно эффективны при ускоренных процессах нанесения покрытий небольшой толщины, что в ремонтном производстве встречается крайне редко.

Стационарные ванны. Устройство стационарных ванн зависит от наличия и типа системы нагрева электролита, его фильтрации и перемешивания.

Для нанесения покрытий в кислых электролитах без подогрева применяют такие же ванны, как и для электрохимического травления. В ремонтном производстве такие ванны используют, например, для холодного железнения и цинкования. В случае получения покрытий в горячих сернокислых электролитах ванну снабжают змеевиком из титана, свинца или освинцованной стали.

Устройство ванн для нанесения покрытий в щелочных электролитах еще более просто, так как в этом случае не требуется футеровка. Иногда ванны для щелочных цианистых электролитов футеруют резиной или винипластом для облегчения их обслуживания.

При внутреннем способе нагрева наблюдается определенная неравномерность температуры электролита.

Рис.4.1. Ванна для хромирования

Так как хромовые электролиты чувствительны к колебаниям температуры, то ванны для хромирования оснащают внешним нагревом, обеспечивающим равномерность температуры электролита (рис. 4.1). Такая ванна состоит из корпуса 1, оснащенного бортовым отсосом 2. Ванна оснащается поперечными 4 и продольными 6 анодными штангами, а также токоподводящей анодной штангой 5. Каждая штанга обеспечена своим штанговым изолятором 7. В этом случае электролит нагревается через пароводяную рубашку, образуемую между двумя ваннами, вставленными одна в другую. Пространство между ваннами заливают водой, в которую подается пар через барботер 3, установленный между днищами ванн. Пароводяная рубашка внизу снабжена сливным штуцером, а сверху — переливной трубой, соединенной с канализацией. Внутреннюю ванну футеруют кислотостойким и теплопроводным материалом, чаще всего свинцом марок С1, С2, или изготовляют из нержавеющей стали.

Если ванна футерована материалом с низким коэффициентом теплопроводности (метлахские и керамические плитки, винипласт), то внутренний нагрев выполняют при помощи змеевика из свинца, титана, освинцованной стали.

Иногда применяют внешний электрический нагрев ванн. В этом случае в пространство между ваннами заливают минеральное масло с температурой вспышки не менее 170 °С.

Ванны снабжены бортовыми отсосами, штангами и крышками. Внутренние ванны изготовлены из нержавеющей стали. В масляной рубашке каждой ванны смонтированы два электронагревателя мощностью 2 кВт каждый. Температуру электролита регулируют при помощи температурного реле ТР-200.

Рис. 4.2. Насос для перемешивания и обновления электролита

Для повышения производительности гальванических процессов (увеличения допустимой плотности тока) и улучшения свойств покрытий ванны часто снабжают устройствами для перемешивания и фильтрации электролита, для встряхивания или качания катодных штанг. Пневматическое перемешивание не рекомендуется применять для электролитов, состав которых изменяется под действием воздуха, например, цианистых электролитов и электролитов железнения. В случае восстановления деталей методом ГКО применяется специально разработанное устройство механического перемешивания электролита, внешний вид которого приведен на рис 4.2. Следует иметь в виду, что наибольшие трудности возникают при изготовлении ванн для нанесения покрытий в горячих (70...90°С) электролитах. При внешнем нагреве электролита, который наиболее предпочтителен, ванна должна быть изготовлена или футерована материалом, обладающим хорошими кислотостойкостью, теплостойкостью и теплопроводностью. Свинец и нержавеющая сталь непригодны для этой цели. Резина, различные полимерные и керамические материалы не всегда удовлетворяют требованиям по теплостойкости и теплопроводности. Наиболее подходящим материалом в этом случае является антегмит марки АТМ-1, плитки или полосы которого крепят к стенкам ванны при помощи замазки арзамит-4. Недостаток этого материала — высокая электропроводность и склонность к растрескиванию при недостаточной жесткости ванны.

При внутреннем нагреве требования к теплопроводности материала для футеровки ванны снижаются. Однако в этом случае предъявляются те же требования к нагревательному устройству (змеевику), в результате чего возникают дополнительные трудности по выбору типа нагревателя.