6.1.5. Ванны

Ванны предназначены для выполнения операций, предусмотренных технологическим процессом. Они представляют собой прямоугольные сварные емкости, снабженные набором стандартных унифицированных элементов конструкции - опорами-ловителями, опорами-изоляторами, теплообменниками, барботерами и т.д. Все ванны снабжены сливным штуцером, выполненным заподлицо со дном ванны, имеющим уклон 1:50 или 1:100 в сторону штуцера.

Ванны устанавливают на фарфоровые опоры-изоляторы, ванны с подогревом теплоизолируют. При необходимости, вдоль длинной стороны ванны размещают бортовые вентиляционные отсосы.

Габариты ванн серийно изготавливаемых линий чаще всего имеют следующие внутренние размеры (длина, ширина, высота):

L 1120 1600 2240

b 800 (630^*) 800 (630^*) 800 (630^*)

h 1250 1250 1600

где 800 - внутренний размер гальванической ванны,

630^* - внутренний размер химической ванны.

Габариты прочих ванн, а также их наружные размеры приведены в ГОСТе или справочнике [41, 48].

Внешний вид ванн различного назначения показан на рис.6.13.

Наиболее простой по конструкции является ванна химической обработки. Такие ванны предназначены для травления, активации, наполнения оксидной пленки. Такая же ванна может использоваться в промывочном комплексе, как ванна улавливания.

Рис. 6.13. Схемы ванн в автоматизированной гальванической линии с гибким циклом

А- ванна химической обработки, Б - гальваническая ванна, В- ванна электрохимического обезжиривания Г - промывная ванна, Д- промывная каскадная ванна.

1 - корпус, 2 - опоры-изоляторы, 3-опоры-ловители, 4-анодные штанги, 5-сливной штуцер, 6-переливной штуцер.

Ванна для нанесения гальванических покрытий отличается большей шириной, что обусловлено необходимостью размещения анодов вдоль длинных стенок ванн. При необходимости, ванны могут комплектоваться нагревателями, холодильниками и барботерами. Холодильники размещают вдоль стенок вертикально, нагреватели - или у стенок, или вдоль дна.

Ванна электрохимического обезжиривания отличается от гальванической ванны наличием переливного кармана, предназначенного для периодического обмена электролита и отделения жировых загрязнений, удаленных с поверхности детали. Ширина кармана составляет около 100 мм.

Ванны промывки также показаны на рисунке 6.13. Для проточной промывки применяются ванны, аналогичные ваннам химической обработки, но снабженные переливным карманом. В состав промывочного комплекса АЛГ входят также ванны каскадной промывки, состоящие из нескольких промывных отсеков, отделенных друг от друга внутренней перегородкой. Вода подается только в один отсек, а в остальные она перетекает самотеком через перегородки. Уровень воды в разных отсеках ванны при этом различен.

Промывные ванны (рис.6.14) применяются для промывки деталей после каждой технологической операции. Промывку можно производить методом погружения (объемный метод промывки), струйным методом (метод душирования) и комбинированным методом. Для качественной промывки деталей необходима циркуляция воды вдоль их поверхности. Поэтому подвод и отвод воды к промывным ваннам осуществляется сверху и снизу.

Из объемных методов промывки наиболее эффективна промывка с перемешиванием пузырьками воздуха. Воздух от вентилятора подается в ванну через барботер с расходом 0,2 л/мин на один литр воды в ванне.

Струйный метод применим при промывке деталей простой формы или для смыва с поверхности деталей вязкого электролита. По расходу воды он более экономичен по сравнению с объемными методами, поскольку вода пускается только при опускании деталей в ванну. Для пуска воды у опоры-ловителя помещают клапан, на который нажимает основание подвески.

Детали, обрабатываемые в барабанах, промывают погружением в проточную воду.

В зависимости от температуры промывных вод, промывки делят на холодные, теплые (до 50^о С) и горячие (до 80^оС). В многоступенчатых промывных ваннах допускается комбинация “горячая - теплая” или “теплая - холодная” промывки. При этом тепло подводится только к более нагретому отсеку ванны.

Рис. 6.14. Схемы организации промывки.

1 - непроточная промывка 2- проточная промывка, 3- проточная промывка с барботажем, 4- каскадная промывка, 5- душирование.

Материал для изготовления и футеровки ванн.

Для изготовления корпусов ванн холодной промывки, декапирования, улавливания, осветления, цинкования и др. применяют Ст.3 с футеровкой. Футеровка - это облицовка внутренних поверхностей ванн химически стойким материалом для защиты от разрушения при взаимодействии с агрессивными электролитами и предотвращения загрязнения электролитов продуктами коррозии корпусов ванн. В качестве футеровки чаще всего используют жесткий винипласт ВН или пластифицированный пластикат толщиной 1-20 мм, резину и другие материалы, в зависимости от вида агрессивной среды. Винипласт выпускается в виде листов размерами 500х1300 мм. Сварка винипласта осуществляется винипластовым прутком, расплавляемым струей горячего воздуха. В этом случае футеровка представляет собой вкладыш в ванну. Пластикат ПП-КЭ или П57-40КЭ - эластичный термопластичный материал. Футеровка осуществляется наклеиванием листов с помощью клея №88.

Гуммирование- нанесение невулканизированной резины (методом намазки, напыления или наклеивания) толщиной 1,5 мм с последующей вулканизацией горячим солевым раствором или острым паром.

Для изготовления корпусов ванн горячей промывки или электрохимического обезжиривания применяют нержавеющую сталь Х18Н9Т или аналогичную без футеровки. Это связано с пассивацией стали в щелочной среде, каковой является электролит обезжиривания, содержащий NaOH и Na₂CO₃ .

Ванны хромирования традиционно футеровали листами свинца С1 или С2 толщиной 0,2-15 мм и шириной 500, 600, 750-1200 мм. Свинцовая футеровка устойчива к действию серной, щавелевой, уксусной и фосфорной кислот, что связано с образованием на его поверхности труднорастворимой пленки. Однако свинец обладает малой механической стойкостью, высокой ползучестью при повышенных температурах. Такая футеровка легко разрушается и очень тяжелая. Более перспективным в этом случае является использование пентапласта. Кроме того, ванны хромирования можно делать из титана типа ВТ0, ВТ1 или низколегированного титанового сплава ОТ4. Ванны могут использоваться без футеровки, высокая стоимость титана (по сравнению со сталью Ст3) компенсируется сроком службы в пять раз большим, чем срок службы стальных футерованных ванн.