Неполадки при оловянировании в кислом электролите, причины возникновения и способы устранения

Неполадки	Причины	Способы устранения
Темные покрытия	Присутствие меди в электролите	Проработать электролит током при плотности тока 3-4 А/дм
Образование нерастворимого осадка в ванне	Недостаток серной кислоты	Добавить кислоту
Газовыделение на анодах и налет черного цвета	Наличие в анодах примесей свинца	Заменить аноды
Покрытие рыхлое, с загаром на углах	Высокая плотность тока и пониженное содержание олова в электролите	Снизить плотность тока и добавить олово

Избыток щелочи (NaOH) необходим в электролите для предупреждения гидролиза станната, однако чрезмерный избыток может значительно снизить выход по току.

В результате взаимодействия щелочи с CO из атмосферы в электролите накапливаются карбонаты, которые при концентрации до 150 г/л не оказывают существенного влияния на процесс. Хорошего качества осадки получаются из станнатных электролитов при повышенной температуре (60—70 ºС), а при комнатной температуре на катоде образуется губка. Выход по току в щелочных электролитах значительно ниже, чем в кис­лых и сильно снижается с повышением плотности тока. Одним из путей, приводящих к загрязнению электролита двухвалентными ионами олова (станнит), может являться низкая анодная плотность. В этом случае процесс анодного растворения идет по схеме

Sn Sn²⁺+2e.

Если анодная плотность тока достаточна, то анод начинает растворяться с образованием четырехвалентных ионов олова:

Sn Sn¹⁺ + 4e.

Об этом можно судить и по внешнему виду оловянных анодов, которые покрыты окиспой пленкой золотистого цвета. При слишком высокой анодной плотности тока растворение олова вообще прекращается и на аноде идет разряд ионов ОН' с выделением газообразного кислорода.

Наиболее распространенным станнатным электролитом оловянирования является электролит следующего состава (г/л) и режима работы; станнат натрия 50 — 100; гидроксид натрия — 10 — 15; уксуснокислый натрий — 15 — 20; температура — 60— 80 °С и плотность тока i_к = 1÷2 А/дм². Рекомендуется периодически добавлять я электролит 1 — 2 мл/л перекиси водорода для окисления образующегося двухвалентного олова или прорабатывать электролит с запассивированными оловянными анодами. Проработка осуществляется при анодной плотности тока 4 — 5 А/дм² и температуре 60 — 70 °С. В качестве катодов используют стальные листы, площадь поверхности которых в 4 — 5 раз меньше площади поверхности анодов. В процессе проработки оловянные аноды должны стать золотисто-желтого цвета.

При длительной работе электролитов оловянирования вследствие корректирования электролита хлористыми солями олова и поглощения углекислого газа из воздуха происходит накопление карбонатов и хлоридов в электролите. Электролиты оловянирования необходимо заменить новыми при накоплении этих солей свыше 70 г/л, предварительно осадив олово из отработанного электролита. Большую перспективу по замене щелочных электролитов оловянирования имеют пирофосфатиые, однако широкого промышленного применения последние пока не имеют.

Для повышения химической стойкости электрохимически осажденное олово подвергают оплавлению. Оплавлению легче поддаются осадки олова, полученные из щелочных электролигой. Перед оплавлением оловянированная поверхность обрабатывается 5—6 %-ным водным раствором флюса (три части хлористого цинка и одна часть хлористого аммония) и сушится на воздухе.

Затем деталь выдерживают при 550 — 600 °С в печи несколько секунд для оплавления, отмывают от остатков флюса и сушат горячим воздухом. Применяется также оплавление оловянных покрытий в нагретом глицерине при температуре 250— 270 °С в течение 0,5—2 мин.

Для декоративных целей детали подвергаются оплавлению при температуре 280—350°С и охлаждению. Затем производится повторное оловянирование тонким слоем в том же электролите, которое выявляет структуру подслоя, что придает поверхности узорчатый рисунок, похожий на изморозь на стекле. С помощью цветных лаков можно улучшить защитно-декоративные свойства покрытия. Примером может служить оловянное покрытие под названием «Кристаллит». Оловянирование осуществляется в обычных кислых электролитах толщиной 4—5 мкм с учетом того, что при толщине менее 3 мкм олово почти все окисляется при термообработке, а при толщине более 5 мкм происходит каплеобразование при оплавлении.

Проявление кристаллического узора осуществляется повторным лужением в кислом электролите при катодной плотности тока 0,1—0,4 А/дм² и выдержке 10 –

20 мин. С забракованных оловянированных деталей из-за высокой стоимости олова необходимо удалять олово для повторного использования. Самым эффективным способом регенерации олова является электрохимический способ анодного растворения в растворе едкого натра (70—90 г/л), нагретом до 60—70 °С. Забракованные детали загружают в специальные стальные сетки-корзины и завешивают на анодную штангу, а в качестве катодов применяют стальные листы. Олово переходит в электролит в виде двухвалентного олова и осаждается на катоде.