скачать (8204 kb.)
Доступные файлы (1):
| 1.doc | 8204kb. | 18.11.2011 17:49 |  скачать |
1.doc
^Нанесение гальванических покрытий осуществляется в ваннах, которые делятся на стационарные, колокольные и барабанные.
Стационарные ванны представляют собой прямоугольные ил и круглые резервуары, сваренные из листовой стали толщиной 4 — 5 мм. Для защиты стенок ванн от действия электролита и предотвращения загрязнения электролита продуктами растворения стенок внутренние поверхности ванн футеруют. Выбор материала футеровки зависит от состава и температуры рабочего раствора. Используемый в качестве футеровочного материала свинец стоек к концентрированной серной, сернистой, фосфорной, хромовой и холодной плавиковой кислотам, к концентрированной уксусной, щавелевой и винной кислотам (к двум последним — только при отсутствии кислорода), а также к водопроводной не слишком мягкой воде; не стоек к соляной, разбавленной азотной (менее 70 %), уксусной (в присутствии кислорода) кислотам; мало стоек к едким щелочам и сильно растворяется в известковой воде при доступе кислорода. Заметно растворяется в дистиллированной воде в присутствии кислорода.
Из пластических масс для футеровки применяют листовой винипласт. Температурный интервал его применения — 0 — 60 °С; при температурах ниже нуля его хрупкость возрастает. Листовой винипласт нестоек к действию ароматических и хлорированных углеводородов, кетонов, сложных эфиров и концентрированной азотной кислоты. Менее распространен и на 10°С более термостоек полихлорвиниловый пластикат. Он устойчив во всех обычных гальванических электролитах, включая хромовый и травильный (сернокислый) при температурах до 70°С и выше, хотя при продолжительной работе и температуре выше 70°С заметно коробится.
В
анны для хромирования футеруют армированным стеклом (рис. 10.15) толщиной 5,5 мм с за прессованной в него проволочной стальной сеткой.Стационарные ванны, применяемые для растворов, выделяющих вредные испарения, снабжены двусторонними секционными отсосами с дроссельными заслонками. Подобная конструкция бортовых отсосов обеспечивает достаточно хорошие санитарно-гигиенические условия труда. Количество вытяжных секций принимают из следующего расчета: одна секция на 0,7 — 0,8м длины ванны. Иногда для улучшения эффективности отсоса воздуха применяют опрокинутые бортовые отсосы.
Ванны, потребляющие электрический ток, устанавливают на опорных изоляторах, а остальные — на подставках из железа. Ванны с паровым нагревом снабжают змеевиками или барботерами из труб. Последние располагают либо на дне ванны, либо у вертикальной стенки ее нерабочей стороны. Расположение змеевиков у стенки ванны предпочтительнее, так как оно упрощает очистку ванны. В кислых электролитах змеевик изготовляют из титана, свинца или освинцованной стальной трубы. В качестве барботеров применяют также змеевики из пластмассы. Ванну для хромирования нагревают при помощи
пароводяной рубашки, образуемой между двумя ваннами, вставленными одна в другую.
О
сновные размеры и параметры стационарных ванн указаны в табл. 10.10. Для завешивания деталей в ванне и подвода к ним электрического тока используют подвесочные приспособления (рис.10.16).К
олокольные ванны применяют для нанесения покрытий на мелких деталях. Характеристики колокольных ванн приведены в табл. 10.11. Эти ванны изготовляют из изолирующих материалов: эбонита, винипласта или гуммированной стали (в форме усеченного конуса) и устанавливают на двух чугунных стойках. К одной из них прикрепляют кронштейн, поддерживающий электродвигатель с червячным редуктором, который связан с колоколом посредством зубчатых колес. Ток подводят к деталям (катоду) металлическими щетками, трущимися о медное кольцо, укрепленное в дне колокола. Отсюда ток передается к покрываемым деталям через медные болты, проходящие через дно колокола и соединяющиеся с внутренними контактными пластинами. Часто практикуется также подача тока к деталям сверху при помощи гибкого провода с грузом, к
онтактирующим с деталями. Анод представляет собой горизонтально или наклонно расположенную пластину, опускаемую в колокол на вертикальном стержне. Для придания колоколу необходимого наклона и для удобства разгрузки стационарных колокольных ванн имеется специальное приспособление из зубчатого сегмента с червячным зацеплением. Большие колокола при разгрузке наклоняют при помощи поворотного колеса или штурвала. При этом детали вместе с электролитом попадают на сетку; электролит стекает в специальную ванну, откуда снова поступает в колокол (рис. 10.17).Ванны для никелирования и меднения оборудуют змеевиками для нагрева электролита паром.
Основными достоинствами колокольных ванн являются возможность наблюдения за процессом нанесения покрытия, возможность обработки весьма мелких дета лей, а также простота загрузки и выгрузки покрываемых деталей. К недостаткам колокольных ванн относятся: потери электролита, связанные с переливанием; значительная продолжительность процесса покрытия из-за сравнительно низкой силы тока (она лимитируется поверхностью анода); невозможность получения покрытий достаточной толщины.
Барабанные ванны изготовляют из винипласта, текстолита, органического стекла, целлулоида и других непроводящих материалов. Барабан погружают в ванну с электролитом и извлекают из нее специальным подъемником. Во время работы барабан вращается вокруг горизонтальной оси от электродвигателя через редуктор, установленный на кронштейне с наружной стороны ванны. Анодные пластины подвешивают на штанги, расположенные в ванне снаружи барабана.
Барабан можно разделить на две-три секции и одновременно осуществлять покрытие различных деталей. Барабаны больших размеров опускают и поднимают при помощи тельфера.
П
рименяют установки, в которых механизированы не только процесс покрытия изделий, но и последующая их промывка. В таких установках ванна с барабаном снабжена специальным перекидным устройством и рядом с ней установлена ванна для промывки. Из барабана детали выгружают на сетку, установленную на ванне. Характеристика ванн с барабанами приведена в табл. 10.12. Преимущества барабанных ванн по сравнению с колокольными: большая скорость нанесения покрытий, постоянство состава электролита и меньшие потери его, возможность одновременно обрабатывать различные изделия, не смешивая их. К, недостаткам барабанов следует отнести их сравнительную недолговечность. Кроме того, барабанные ванны необходимо регулярно очищать от застрявших деталей.
Восстановление деталей проточным железнением осуществляется на передвижной установке 0113-009 "Рем-деталь", которая состоит из ванны для приготовления электролита, устройства для его фильтрации и перекачивания. Устройство для фильтрации представляет собой центрифугу.
^
Производительность устройства для очистки электролита, дм /ч ....... 18
Время приготовления порции электролита, ч. не более ........................ 28
Вместимость ванны для электролита, м ................................................. 0,5
Способ нагрева электролита паровой
Температура нагрева электролита, К ...................................... не менее 343
Установленная мощность, кВт 12,8
Габаритные размеры, им:
установки ............................................................................. 3500 Х 23ОО Х 1800
устройства для фильтрации электролита ......................... 940 x 900 X 585
Масса, кг:
установки ............. ............................................................................................ 750
устройства для фильтрации электролита ................................................... 160
Для восстановления деталей электролитическим натиранием выпускается установка 0113-006 "Ремдеталь". Она представляет собой станок, состоящий из стола и консоли, на которой закреплен прижим механизма подъема анодной головки и привода ее во вращение. Многопозиционная анодная головка выполнена в виде крестовины и снабжена фиксатором для закрепления нижнего анода соосно отверстию восстанавливаемой детали. В головке имеются анододержатели со специальными для каждого технологического перехода анодами. Для смены анодов головку поворачивают относительно горизонтальной оси. Таким образом, все технологические переходы выполняются раздельными анодами на одном рабочем месте, что позволяет получать прочно сцепляющиеся осадки с основным металлом. Установка может работать в автоматическом режиме.
^
Производительность (при толщине наращиваемого слон 1 мм), м2/ч .. 0,1
Скорость наращивания металла, мм/ч .................................... не менее 1,2
Размер восстанавливаемых отверстий, мм:
диаметр ............................................................................................ 40 — 160
высота ....................................................................................................100—200
Установленная мощность, кВт ................................................................. 19,8
Вместимость ванны для электролита, л .................................................. 100
Д
ля снижения себестоимости восстановления деталей электрохимическим наращиванием, улучшения качества покрытий и облегчения условий труда важное значение имеют разработка и внедрение в ремонтное производство автоматизации электролитических процессов. В процессе электролиза выход металла потоку и качество покрытия существенно изменяются в зависимости от колебания температуры электролита, плотности тока и кислотности.А
втоматическое поддержание температуры электролита в заданных пределах достигается в результате применения различного рода терморегуляторов. Схема автоматического регулирования температуры электролита в ваннах с пароподогревом показана на рис. 10.18. При включении рубильника замыкается цепь АВСD и срабатывает магнитный пускатель, пропуская ток через катушки магнита.Магнит открывает паровой кран, в результате чего пар поступает в систему подогрева ванны. Подогрев продолжается до тех пор, пока стрелка манометрического термометра, регистрирующего температуру электролита, не передвинется по шкале до заданного деления. После этого замыкаются контакты термометра и ток, проходи по цепи ,АЕМН через катушки промежуточного реле К1, размыкает контакты промежуточного реле К2, разрывая цепь АВСО. Паровой кран закрывается, и подогрев прекращается. При снижении температуры электролита ниже заданной стрелка термометра размыкает цепь АЕМН, в результате чего паровой кран снова открывается для подачи пара в систему подогрева ванны.
Д
ля автоматического регулирования катодной плотности тока используется установка, схема которой показана на рис. 10.19. Изменение плотности тока улавливается датчиками, размещенными в разных концах ванны, и преобразуется при помощи гальванометра в сигналы, которые действуют на блок управления источника постоянного тока. В результате срабатывает контактная система высокочувствительного потенциометра, которая включает реверсивный двигатель, вращающий траверсу регулятора напряжения до тех пор, пока на катоде не восстановится заданная плотность тока. Кислотность электролита регулируют при помощи рН-метра (рис. 10.20). Датчиком является сосуд из органического стекла, внутри которого смонтированы стеклянный электрод, каломельный полуэлемент и компенсатор температуры. Электродвижущая сила датчика изменяется в зависимости от кислотности электролита. Аэролифт обеспечивает непрерывную циркуляцию электролита через датчик. Скорость циркуляции составляет 250 мл/мин. Регулирующий рН-метр сконструирован на основе электронного потенциометра, применяемого в схемах автоматического измерения и регулирования температуры. Измерительная часть рН-метра собрана по обычной потенциометрической схеме. Подвижной контакт потенциометра устанавливают на шкале рН-метра в соответствии с заданной кислотностью. Если кислотность рН электролита вышезаданной, то связанный с кареткой указатель рН замыкает контакт. При этом включается соленоид, открывающий зажим на трубке бутылки с подкисленной водой. Когда кислотность придет в норму, стрелка отойдет от контакта, и цепь автоматически отключается.
В Кишиневском сельскохозяйственном институте разработана установка для комплексного управления параметрами электрохимического процесса с целью получения заданных физико-механических свойств покрытий. Схема автоматического управления электролизом (по Ю. Н. Петрову) приведена на рис. 10.21.
Специально разработанную программу, учитывающую согласование параметров электролиза и свойств покрытия, закладывают в блок-схему. Электроды 1 гальванической ванны питаются от источника п
остоянного тока 2. На источник тока в зависимости от зада иного режима воздействуют программный регулятор плотности тока 11, реверс 4 и блок реле времени 3. Термоэлементы 5 под действием регулятора 6 обеспечивают необходимый температурный режим ванны. Устройство для перемешивания э
лектролита поддерживает постоянство температуры по всему объему ванны. Регулятор кислотности 8 следит за постоянством кислотности, а реле 7 — за уровнем электролита в ванне. Прибор 10 регулирует и записывает толщину покрытия.^
Восстановление деталей автомобилей гальваническими покрытиями имеет ряд характерных особенностей, заключающихся в отсутствии температурного воздействия на деталь, значительных по трудоемкости подготовительных операций, необходимости строгого выдерживания режимов электролиза и др. Рассмотрим особенности технологии на примере восстановления нижней головки шатуна.
В зависимости от сочетаний дефектов и применяемых способов их устранения шатуны можно восстанавливать по нескольким маршрутам, показанным на рис. 10.22.
В
осстановление нижней головки шатуна железнением осуществляют в такой последовательности: предварительная механическая обработка, электрохимическая обработка, нанесение покрытия требуемой толщины, механическая обработка до номинального размера.Вид предварительной механической обработки зависит от износа отверстия нижней головки шатуна. При износе более 0,1 мм выполняется шлифование "как чисто" на внутри-шлифовальном станке ЗА228. Режим шлифования: частота вращении детали —70 мин"1; подача —0,02 мм/дв.х; число проходов — 15; глубина обработки — 0,13 — 0,15 мм.
Если износ не превышает 0,1 мм, нижние головки шатунов перед железнением хонингуют на вертикально-хонинговальном станке ЗГ-833 специальными головками с алмазными брусками АСМ 40/28. Режим хонингования: частота вращения шпинделя станка — 160 мин -1, подача — 0,02 мм, число двойных ходов — 10; глубина обработки — 0,02 мм.
После предварительной механической обработки шатуны монтируют на подвесочное приспособление и обезжиривают в течение 3 — 5 мин в растворе следующего состава, г/л: углекислый натрий — 25 — 30; едкий натр — 30 — 50; тринатрийфосфат — 10 — 15; жидкое стекло — 5 — 10. Температура раствора — 50 — 70 °С; плотность тока 5 — 10 А/дм2. После обезжиривания детали промывают в горячей (70 — 75 °С), а затем в холодной воде.
Электрохимическая обработка заключается в анодном травлении в течение 0,5 — 1 мин при температуре 18 — 25 "С и плотности тока 70 — 80 А/дм2 в растворе, содержащем следующие компоненты, г/л: серную кислоту — 360 — 400 и сернокислое железо — 20 — 30.
Для железнения нижних головок шатунов используют следующий электролит, г/л: двухлористое железо — 200 — 250; хлористый марганец — 30 — 50; соляную кислоту — 1,0— 1,5. Температура электролита — 65 — 80 °С; плотность тока — 15 — 20 А/дм2. Продолжительность процесса зависит от износа. Шатуны загружают в ванну и прогревают без тока в течение 0,5— 1,0 мин. Затем включают электрический ток и в течение 5 — 10 мин наносят покрытие при плотности тока 2 — 3 А/дм , после чего в продолжение 15 — 20 мин повышают плотность тока до требуемого значении и наносят покрытие необходимой толщины.
После железнения шатуны промывают в горячей воде и пассивируют в течение I — 2 мин в следующем растворе, г/л: азотнокислый натрий — 50 и технический уротропин — 30. Температура раствора — 60— 70 "С. Затем шатуны опять промывают в горячей воде.
Для удаления дендритов на вертикально-сверлильном станке 2А135 шлифовальным кругом проводят зачистку торцов, а фрезой — зачистку фасок шатуна. Шлифование и хонингование отверстия нижней головки шатуна после нанесения покрытия выполняют на том же оборудовании при тех же режимах, что и предварительную обработку.
Скачать файл (8204 kb.)