Специальные конструкции гальванических ванн

___Главный специалист по гальваническому производству нашей уникальной компании “ТехноИнжениринг.РФ” пишет для повышения квалификации инженеров химиков и технологов: 
___Специальные конструкции гальванических ванн используются для выполнения различных производственных задач.
___Ванна для химического обезжиривания в щелочном растворе обычно применяется после оборудования для обезжиривания в органических растворителях, либо для выполнения первого этапа обезжиривания перед последующими операциями более тщательного обезжиривания (обычно — электрохимического). В первом случае химическое обезжиривание должно удалить следы загрязнений остающихся на детали после испарении даже кажущейся чистой пленки последней порции растворителя, а во втором—в ванну химического обезжиривания поступают детали, загрязненные большим количеством минеральных и органических веществ.
___В обоих случаях от этого процесса трудно требовать степени очистки поверхности деталей, нужной для безупречного сцепления покрытия. Бесполезно предъявлять такое требование на этой начальной стадии обезжиривания, поскольку последующие подготовительные операции оставят на детали свои загрязнения, которые потребуют проведения дополнительной, более тщательной заключительной операции обезжиривания — обычно электрохимической.
___Химическое обезжиривание не очень крупных деталей, которые хорошо перемешиваются и не повреждаются вследствие небольших ударов при вращении, лучше всего вести в барабанных ваннах, аналогичных барабанам для гальванического покрытия мелких деталей, но со следующими отличиями: 1) все детали ванны, барабана и его привода делаются из углеродистой стали; 2) барабан и ванна не требуют футеровки; 3) перфорированный барабан может быть полностью или частично погружен в раствор, в неперфорированный — раствор может быть залит внутрь; 4) ванна для химического обезжиривания обязательно должна быть снабжена нагревателем любого типа, обеспечивающим рабочую температуру 70—90 градусов; 5) барабан должен иметь устройство для его переноса (или перекидки) в промывочную ванну и устройство для его загрузки и разгрузки (обычно для всех этих целей служит то же подъемное устройство); частота вращения барабана 15—20 об/мин (при диаметре 500—700 мм).
___Детали, которые плохо перемешиваются или могут быть повреждены в барабане, хорошо обезжиривать в ванне с качающимися корзинами. Поперек ванны в двух установленных на ее бортах подшипниках лежит вал, совершающий возвратно-поступательные движения.
___Каркас корзины выполнен из углового железа и с боков и со дна обтянут железной сеткой. В верхней части каркаса с обеих сторон имеется по стойке, на верхнем конце которой приварена направленная в наружную сторону корзины короткая цилиндрическая цапфа. При завеске корзин в ванну они ложатся своими цапфами в ловители коромысел и при качании коромысел корзины могут двигаться вверх и вниз сохраняя вертикальное положение. На наружном конце вала ендит шатун, с которым шарнирно соединена тяга, получающая возвратно-поступательные движения от эксцентрично установленной в сидящей на шестереночном (тихоходном) валу редуктора шайбе. Редуктор приводится во вращение небольшим электромотором мощность которого даже при загрузке по 300 кг в каждую корзину, не превышает 1 кВт. Все вращающиеся (хотя бы на часть оборота) детали, кроме цапф в ловителях, движутся в шарикоподшипниках (в случае износа подшипников скольжения трудно избежать попадания смазочного масла в ванну).
___Для наладки механизма, а зачастую и для устранения неполадок в работе следует предусмотреть два регулировочных устройства. Одно служит для изменения высоты подъема корзин (угла поворота коромысел) и состоит из сухаря, могущего передвигаться в прорези в шатуне по длине последнего. В сухаре закреплен палец, который поворачивается в вилке верхнего конца тяги. Передвигая сухарь вдоль шатуна и закрепляя его в выбранном положении упорными болтами, можно менять длину плеча шатуна и ход коромысла.
___Вторым регулирующим устройством является сама тяга, выполненная по принципу тальрепа; ее верхняя вилка ввернута своим хвостовиком с правой резьбой в такую же резьбу на верхнем конце тяги с контргайкой, а проушина\ на нижнем конце, надетая на палец шайбы, ввернута в тягу хвостовиком с левой резьбой (также с контргайкой).
___Ход корзины по вертикали можно принять 300 мм, число качаний в минуту — 30. Коромысла, вал и его опоры рассчитаны по механической прочности на массу обеих полностью загруженных корзин, равную 300X2 кг, а весь прочий механизм — только на допускаемую разницу загрузки корзин — 100 кг. Потребная мощность мотора, рассчитанная тоже только на неуравновешенны, перегруз одной из корзин в 100 кг, получилась 0,6…0,8 кВт. Для загрузки, разгрузки и переноса корзин в установку и в промывочные ванны, над установкой на монорельсе был подвешен тельфер грузоподъемностью 500 кг.
___Следует обратить внимание на жесткость стоек для цапф корзин (они могут быть погнуты при ударах о край ванны при неаккуратной завеске), однако делать между ними какие-либо распорки, проходящие над загру дачным отверстием корзины, нельзя — они будут мешать загрузке и выгрузке деталей. Работающие на ванне должны быть проинструктированы относительно недопустимости неодинаковой загрузки одновременно работающих корзин сверх предусмотренной величины.
___Ванна для электрохимического обезжиривания. Всякая операция подготовки деталей под нанесение покрытий, устраняя какие-нибудь дефекты поверхности — механическую шероховатость, слой окислов, жирных и прочих загрязнений — всегда оставляет, пусть меньшие, но заметные следы своих специфических загрязнений — остатков рабочих растворов, шлама, некоторых неудаленных компонентов грязи и вновь образовавшихся загрязнений (от прикосновения рук, от действия кислорода, паров органических веществ в воздухе и т. п.). Поэтому приходится почти все подготовительные операции повторять но нескольку раз с различными видоизменениями, подобранными таким образом, чтобы загрязнений на деталях оставалось как можно меньше и их было легко удалить.
___Электрохимическое обезжиривание предназначено для удаления небольших остатков жировых и других загрязнений, однако очищенные детали могут загрязняться, если извлекать их из ванны через слой всплывающей на поверхность загрязненной пены. Вот почему существенным отличием ванны электрохимического обезжиривания является наличие устройства, облегчающего быстрое удаление пены с поверхности ванны. Такое устройство давно известно и, несмотря на высказываемые некоторыми сомнения в его эффективности, вполне работоспособно, если оно выполнено правильно. По непонятным причинам в последнее время в конструкцию ванн электрообезжиривания внесены «усовершенствования», проникшие даже в некоторые отраслевые нормали, существенно нарушающие работу этого устройства.
___Принцип устройства для очистки от загрязнений поверхности раствора состоит в том, что в ванне создают плавное, без завихрений, движение верхнего слоя жидкости, направленное в сторону имеющегося в торцовом конце ванны кармана за счет тепловых конвекционных потоков в ванне. Это движение частично сдвигает всплывающую на поверхность пену в сторону кармана, частично может даже сбрасывать ее в карман (при достаточно высоком уровне раствора), но не может очистить зеркало раствора полностью, потому что этому препятствует бурное газообразование в работающей ванне. Это конвекционное движение играет только вспомогательную, подготовительную роль По окончании процесса обезжиривания выключают ток н добавляют в ванну небольшое количество жидкости
___Конденсат (из расчета пример по 0,5 л на 1 м2 зеркала ванны). Эта добавка поднимает уровень раствора немного выше края кармана и вызывает быстрый и полный пены и грязи с поверхности раствора в карман. После этого можно извлечь детали из ванны не опасаясь их загрязнения.
___Направленное в сторону кармана движение поверхностного слоя раствора, расположенным между противоположной карману торцовой стенкой ванны и приваренным к продольным стенкам ванны экраном, поднимающимся несколько выше верхней трубы змеевика, но не доходящим до уровня раствора на 20—40 мм и спускающимся ниже нижней трубы змеевика, но не доходящим до дна тоже на 20—40 мм.
___Надевшийся около змеевика раствор поднимается вдоль змеевика вверх, затем по верхнему слою раствор движется в сторону кармана, частично подгоняя к нему пену на поверхности. Затем, остывая, слой раствора опускается на дно и подсасывается оттуда обратно в отделение змеевика. Чтобы грязная пена при доливе раствора переливалась в карман ровной сплошной струёй по всей ширине ванны, не застаиваясь и не взмучиваясь, что очень важно для хорошей очистки зеркала, верхняя кромка кармана должна простираться поперек всей ванны, от одной до другой боковой стенки и иметь на всем протяжении совершенно ровную, строго горизонтальную кромку. Небольшая неровность или негоризонтальность верхнего края (кромки) кармана вызовет стенание пены через наинизшую точку, застаивание ее в других местах, взмучивание в верхнем слое раствора и его загрязнение. Выполнение этих требований к верхней кромке кармана очень важно для нормальной работы установки.
___Боковые и нижний края перегородки (стенки) кармана должны быть наглухо приварены к боковым стенкам и дну ванны Торцовая стенка ванны образует заднюю стенку кармана. Таким образом, глубина кармана равна рабочей глубине ванны. Это нужно для того, чтобы попадающая в него пена с раствором могла отстояться, твердые тяжелые загрязнения осели на дно, легкие жиры и масла всплыли наверх, а в середине остался достаточно чистый раствор, который следует использовать для долива ванны перед очередной ее разгрузкой.
___Доливать ванну все время чистой водой нерационально: она не успеет разложиться под действием тока или испариться за 2—3 мин обезжиривания, в результате чего раствор будет разбавляться водой и переливаться в канализацию Поэтому в наружной стенке кармана на уровне примерно высоты кармана от дна делают сливной кран для отбора раствора и доливки его вручную или, лучше, отвод к заборному отверстию небольшого ручного насоса укрепленного в учобном месте снаружи ванны, выходная труба которого выведена в ванну через верхний край в конце, противоположном карману.
___Ручной насос типов БКФ-2 (НР-25); БКФ 4; HP-20; НР-40 и т. п. в чугунном корпусе; не путать марку HP с маркой PH, у которых корпус алюминиевый, для щелочных растаоров непригодный. Производительность насоса должна быть такова, чтобы 1—3 качания насоса подавали из кармана в ванну не менее 0,05л на 1дм2 площади поверхности зеркала. Для этого часовая производительность насоса ни 1дм2 должна быть 0,003л—0,001л, где л —число двойных ходов насоса в минуту,
___Для долива ваниы достаточно сделать 2—3 качания рукоятки насоса, что не долго и не утомительно. В дне кармана делается патрубок, обязательно с вентилем, через который карман периодически освобождают от накопившегося ила. В самой ванне, как и в прочих ваннах с химическими растворами, сливного крана обычно не делают из опасения утечки через неисправный кран; сливают раствор при его смене сифоном (шлангом)
___Часто предлагаемая в последнее время конструкция кармана, приваренного к наружной стороне ванны, неглубокого, сообщающегося с ванной узкой и короткой щелью, и с открытым стоком в канализацию, не может обеспечить хорошую очистку зеркала. При таком входе в карман образуются завихрения, грязь остается на зеркале, и существенная часть раствора уходит в канализацию.
___Ванна для оксидирования стали в щелочном растворе. При щелочном оксидировании стали приходится доливать воду в нагретый до 140°С раствор крепкой щелочи без опасения ошпариться. Для этого рекомендуется через боковую стенку ванны вваривать трубку с воронкой на наружном конце. Воронка расположена вертикально, а трубка идет с небольшим уклоном к горизонтали и кончается внутри ванны несколько выше уровня раствора.
___Ванна закрыта крышкой, которая открывается только при загрузке и выгрузке деталей. Поэтому вода, попадающая тонкой струйкой в перегретую по отношению к ней щелочь, хоть и вскипает, но не может быть выброшена наружу. Для облегчения открывания крышки, особенно на больших ваннах, желательно устроить педальный привод и снабдить крышку противовесом.
___Это значительно облегчает работу, особенно когда руки работающего заняты деталями. Это особенно важно при работе по способу постоянной температуры кипения Этот способ более удобен, чем чаще применяемый способ работы с повышающейся от начала к концу процесса температурой кипения. Температура кипения легко поддерживается постоянной с точностью и с помощью периодического долива полы. При этом экономится время на охлаждение ванны н ее повторный разогрев и продукция получается однороднее. Её перемешивают вручную, из кружки, небольшими порциями по 0,5—1 л за раз (для снижения температуры кипения до заданной нормы).
___Второй особенностью этой ванны является крепление термометра. Температуру нужно измерять с высокой точностью в интервале 130…150 градусов. Для этой цели нельзя использовать незащищенный стеклянный термометр, ибо его стек при длительном пребывании в горячей крепкой щелочи быстро разрушается.
___Выход такой: вварить в удобном месте в стенку или в неоткидную часть крышки ванны стальную трубку небольшого диаметра, заваренную снизу и открытую сверху, залитую машинным маслом о температурой вспышки не ниже 170°С: АК-Ю (автол-10); вазелиновое медицинское; индустриальное 45 (машинное-С); индустриальное 50 (машинное-СУ); автотракторное АК-15 и т. п. В эту трубку вставляют хвостовик стеклянного технического термометра так, чтобы его шкала была хорошо видна Для уменьшения тепловой инерции, влияющей на запаздывание показаний термометра, надо выбирать сорта масел с возможно меyьшей вязкостью.
___Другой способ, менее удобный и менее надежный, но более простой, это погружать термометр в раствор только на минимальное время измерения, затем немедленно вынимать его, промывать водой и хранить вне ванны. 
___ 
___________________________________________

Запись опубликована в рубрике 8. Гальванические покрытия (металлизация) с метками . Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *