книги из ГПНТБ / Основы гальванотехники П. М. Вячеславов. 1960- 9 Мб

ным после прекращения выделения пузырьков водо­ рода.

Корректирование раствора производится на осно­ вании данных определения его кислотности. Общая кислотность определяется титрованием пробы с фе­ нолфталеином. При нормальном составе на титрование 10 мл раствора идет 28—30 мл децинормального рас­ твора едкого натра.

Если общая кислотность выше требуемого значе­ ния, в раствор добавляют воду. При понижении об­ щей кислотности вводят „Мажеф“. Кроме того, производят определение свободной кислотности, ко­ торая определяется в присутствии индикатора — ме­ тилоранжа. На титрование 10 мл пробы должно пойти 3—4 мл децинормального раствора едкого натра. Повышенное содержание свободной кислоты уменьшают добавкой в раствор углекислого мар­ ганца.

Для ускорения процесса фосфатирования был пред­ ложен ряд новых составов растворов. Они содержат добавки азотистокислых солей щелочных металлов, меди, цинка.

Коррозийная стойкость получаемых пленок ниже, чем пленок из нормальных фосфатирующих раство­ ров, поэтому ускоренное фосфатирование применяют преимущественно для получения грунта под лакокра­ сочные покрытия.

Фосфатирующий раствор содержит 30—33 г/л пре­

этому рецепту ванна содержит: „Мажефа“ 30—35 г/л, азотнокислого цинка 55—65 г/л. Температура 97—99°, продолжительность процесса 10—15 мин.

Из литературных данных известен также состав ванны для ускоренного фосфатирования на основе монофосфата цинка.

Фосфатный слой состоит в основном из соединений цинка. Процесс может протекать как при комнатной, так и при повышенной температуре. В первом случае необходима добавка нитрита натрия.

4. Химический анализ электролитов и растворов для оксидирования и фосфатирования

Анализ электролита для оксидирования алюминия

Определение свободной серной кислоты. 5 мл элек­ тролита переносят в коническую колбу на 250 мл, до­

производят по формуле, приведенной при анализе сернокислого медного электролита.

Определение алюминия. 5—10 мл электролита пере­

ливают аммиак (25%-ный) до перехода окраски в жел­ тую. После коагуляции осадок гидратов окиси алю­ миния и железа отфильтровывают через неплотный фильтр, промывают горячим 2%-ным раствором хло­ ристого аммония и затем после подсушивания прока­ ливают.

Расчет количества алюминия производится по сле­ дующей формуле:

п— количество электролита, взятого для опре­ деления, в мл.

Определение железа. 10—20 мл электролита пере­ носят в коническую колбу на 250 мл, добавляют 100 мл воды, бросают в раствор 3—5 кусочков метал­ лического цинка и подогревают до кипения в тече­ ние 15 мин. для восстановления железа. Затем охла­ жденный раствор титруют 0,1 н. раствором перман­ ганата калия до появления розового окрашивания.

210

Расчет количества железа производится по той же формуле, как и при анализе цинкового электролита.

Определение меди. Медь в электролите опреде­ ляется тем же способом, как и при анализе кислого цинкового электролита.

Анализ раствора для ускоренного фосфатирования

Определение препарата „Мажеф“. 10 мл раствора переносят в коническую колбу на 500 мл, приливают 10—20 мл соляной кислоты (1 : 1), 50 мл воды и ки­ пятят 2—3 мин. Затем прибавляют избыток взмучен­ ной суспензии окиси цинка, разбавляют горячей водой до 300—400 мл, нагревают до кипения и титруют 0,1 н. раствором перманганата калия до появления

твора переносят в коническую колбу на 250 мл и титруют 0,1 н. раствором едкого натра в присутствии 2—3 капель метилоранжа до перехода розовой окраски в желтую. Число миллилитров 0,1 н. раствора едкого натра, идущего на титрование 10 мл исследуемого рас­ твора, называется свободной кислотностью; величина ее выражается количеством „точек**.

Определение общей кислотности. 10 мл исследуе­ мого раствора титруют 0,1 н. раствором едкого натра в присутствии 2—3 капель фенолфталеина до появле­ ния розового окрашивания. Общая кислотность вы­ ражается количеством „точек**, которое равно числу миллилитров 0,1 н. раствора едкого натра, затрачен­ ного на титрование 10 мл исследуемого раствора с фенолфталеином.

Анализ раствора для щелочного оксидирования стали

фталеина и титруют 1 н. раствором соляной кислоты до обесцвечивания. Затем прибавляют 4 капли метил­

п— количество электролита, взятого для титро­ вания, в мл.

Определение азотистокислого натрия. 20 мл 0,1 н.

перманганата калия переносят в коническую колбу на 250 мл, прибавляют 25 мл воды, 10 мл серной ки­ слоты (1:4) и нагревают до 40—60°. 10 мл испыты­ ваемого раствора помещают в мерную колбу на 250 мл, разбавляют водой до метки, наливают раствор в бю­

212

Глава XX

ОБОРУДОВАНИЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ЦЕХОВ

Гальванический цех должен иметь оборудование для подготовительных операций, электролитические ванны и источники питания постоянным током.

Рис. 11. Шлифовально-полировальный станок.

Для выполнения наиболее широко применяемых в гальванических цехах операций шлифования и по­ лирования пользуются станками различных конструк­ ций. На рис. 11 изображен двухшпиндельный двусто­ ронний шлифовально-полировальный станок. Шлифо­ вание и полирование производятся с помощью эла­

214

стичных кругов из войлока, фетра, шерсти, кожи или хлопчатобумажной ткани, на которые наносится абразив.

В крупных гальванических цехах с массовым про­ изводством для этой цели применяют автоматические и полуавтоматические станки.

1 — корпус ванны; 2 — паровой змеевик; 3 — сливной карман; 4 — продольные штанги; 5 — изолятор для штанг; 6 — бортовой вентиляционный, кожух;

7 — поперечные штанги.

Для шлифования и полирования крупных изделий, а также малодоступных мест могут использоваться станки с гибким шлангом.

Станки для механического шлифования и полиро­ вания устанавливаются в отдельном помещении с хо­ рошей приточно-вытяжной вентиляцией. Кроме общей вентиляции помещения, необходим также местный отсос пыли непосредственно от шлифовальных и по­ лировальных кругов. Операции травления и обезжири­ вания требуют отдельных помещений с хорошей вен­ тиляцией. Щелочное обезжиривание изделий химиче­ ским или электрохимическим методом осуществляется в сварных прямоугольных ваннах, изготовленных из 4—5-миллиметровой стали. Для нагрева применяется стальной змеевик, располагаемый по дну. Ванна обо­ рудуется бортовой вентиляцией. На бортах ванны при электролитическом обезжиривании укрепляются анод­ ные и катодные штанги (рис. 12).

215

При обезжиривании в органических растворителях применяют специальные герметичные аппараты раз­ личных конструкций, которые позволяют предохра­ нить рабочих от вредного действия паров. Для интен­ сификации процесса обезжиривания применяют меха­ низированные установки — моечные камеры и машины

(рис. 13).

Для травления широко распространены ванны, из­ готовленные из стали и изнутри гуммированные. Для

Рис. 13. Моечная машина:

защиты от коррозии наружные стенки ванн покрывают кислотоупорным асфальтовым лаком. Травильные: ванны для черных металлов изготовляются в ряде: случаев из дерева и выкладываются изнутри кислото­ упорным материалом (например, винипластом). Для: травления меди и ее сплавов лучше всего применять керамические ванны.

Ванны для нанесения гальванических покрытий применяются в основном из стали и в случае необхо­ димости (кислые электролиты) снабжаются внутрен­ ней футеровкой. Для кислых медных, цинковых, а также никелевых электролитов применяется футеровка из пластмасс. Для хромовых ванн применяется свинец, так как большая часть применяемых пластмасс при температуре 45—60° размягчается. Для щелочных рас­ творов при обезжиривании и для цианистых раство­ ров используют ванны без футеровки.

При небольших масштабах производства для де­

216

талей средних и больших размеров применяют про­ стейшие прямоугольные стационарные ванны емкостью

600-2000 л.

Для завешивания анодов и покрываемых деталей на бортах ванн укладываются штанги, представляю­ щие собой отрезки медных труб или стержней, к ко­ торым подводится ток от источника тока. Ванны имеют обычно две анодные штанги и одну катодную, расположенную между ними. Для ванн большой ем­ кости применяют три анодные и две катодные штанги.

При интенсивных режимах работы в обычных ста­ ционарных ваннах применяют воздушное перемешива­ ние или сообщают катодным штангам движение. Весьма широко используется циркуляция раствора с помощью центробежного насоса; циркуляция совмещается обыч­ но с процессом фильтрования.

Ванны оборудуются приборами для автоматического регулирования толщины покрытия, плотности тока, температуры, pH и состава электролита, а для неко­ торых процессов установками для периодического изменения направления тока.

Для загрузки в ванны многочисленных деталей пользуются подвесками. Конструкция подвесок должна обеспечивать максимальную равномерность толщины покрытия, позволять легко производить монтаж и демонтаж изделий; кроме того, подвешенные детали не должны экранировать друг друга. Для этих целей подвески имеют крючки, а также пружинные и в не­ которых случаях винтовые зажимы.

При гальваническом покрытии очень мелких дета­ лей можно пользоваться корзинами из тонкой метал­ лической сетки или перфорированного листового ма­ териала, которые подвешиваются к катодной штанге и периодически встряхиваются. Однако более совер­ шенным оборудованием для покрытия мелких деталей являются колокольные и барабанные ванны. В таких ваннах мелкие детали благодаря вращению колокола или барабана непрерывно пересыпаются, что обеспе­ чивает равномерность отложения покрытия.

Схематическое устройство колокольной и барабан­ ной ванн показано на рис. 14 и 15.

На крупных предприятиях с серийным производ-

217

ством вместо стационарных ванн применяют полуавто­

Рис. 14. Колокольная ванна:

Главными достоинствами полуавтоматических уста­ новок являются непрерывность процесса, поскольку ванна не выключается при загрузке и выгрузке дета­ лей, а также постоянство выдержки изделий в ванне. На рис. 16 показан внешний вид кольцевого полу­ автомата.

К полуавтоматическим установкам относятся также поточные линии, состоящие из системы ванн с бара­ банами, переносимыми из ванн в ванну подъемниками.

ных автоматов. Овальные автоматы рассчитаны для

218