Вневднные и безванные способы нанесения гальванических покрытий
10.6. Вневднные и безванные способы нанесения гальванических покрытий
Научно-технический прогресс, успехи науки и практики в области гальванотехники нашли отражение в ремонтном производстве. В частности, стали более широко использоваться гальванические процессы восстановления деталей вневанными методами.
Струйные и проточные способы хромирования деталей характеризуются принудительной циркуляцией электролита, что обеспечивает повышение производительности процесса в 3,5 — 4 раза но сравнению с обычным хромированием, высокую равномерность покрытия по всей поверхности и толщину его до 1 мм на сторону, позволяет наращивать детали "в размер" без последующей механической обработки, снижать насыщенность осадка и основного металла водородом, существенно улучшить качество электролитических слоев. Помимо перечисленных достоинств, проточное и струйное железнение, проточные и струйные методы нанесения хрома, благодаря интенсивному обновлению электролита, удалению газообразных продуктов электролиза из анодно-катодного пространства, а также равномерному распределению тока повышенной плотности, способствуют получению мелкодисперсной структуры, осадков с повышенной твердостью, снижению в них остаточных напряжений. В связи с этим усталостная прочность деталей, восстановленных струйным и проточным хромированием по сравнению с деталями без покрытий, снижается только на 4 — 5 %.
При восстановлении крупногабаритных деталей сложной конфигурации (блоки цилиндров, корпуса коробок передач и задних мостов, коленчатые валы и др.) возникают трудности. Они связаны с изоляцией мест, не подлежащих покрытию (площадь их поверхности в десятки раз превышает покрываемую площадь), сложной конфигурацией подвесных устройств, необходимостью иметь ванны больших размеров, быстрым загрязнением электролитов и др.
Для восстановления таких дефектов деталей, как, например, восстановление размеров отверстий под подшипники в корпусах и корпусных деталях, применяют вневанный способ. Сущность вневанного способа нанесения гальванических покрытий заключается в том, что при помощи специальных прижимных приспособлений из восстанавливаемых поверхностей детали образуется электролитическая ячейка, в которую заливают электролит. По центру образовавшейся вместимости помещается анод. Восстанавливаемая деталь и анод подключаются к соответствующим клеммам источника тока. Данный способ является весьма эффективным при восстановлении отверстий в корпусных деталях или внутренних поверхностей других деталей.
Для восстановления гальваническим способом изношенных посадочных отверстий в гнездах под подшипники качения картер коробки передач устанавливают на стол (рис. 10.11) и создают ячейки на том отверстии, которое подлежит восстановлению. Для этого текстолитовый диск с резиновой прокладкой прижимают прижимом к внутренним поверхностям коробки передач и устанавливают планку с эбонитовой втулкой под анод, которая крепится к картеру двумя винтами, входящими в резьбовые отверстия крепления крышки подшипника. Анод устанавливают по центру восстанавливаемого отверстия, в которое заливают электролит. После окончания процесса железнения электролит резиновой грушей отсасывают из ячейки, извлекают анод и снимают планку. Картер переустанавливают для восстановления противоположного отверстия.
К безванным способам гальванического осаждения металлов относятся: струйный, в проточном электролите и злектронатиранием. Все они позволяют местно наносить покрытия на деталь без погружения их в ванну и особенно эффективны для крупногабаритных деталей.
При струйном способе нанесения гальванических покрытий восстанавливаемая деталь присоединяется к отрицательному полюсу источника тока. На нее через специальную насадку, присоединенную к положительному полюсу — аноду, беспрерывно подается струя электролита, который в течение всего процесса заполняет сохраняемый постоянным промежуток между деталью и анодом. Постоянный ток, пропускаемый от генератора через анод и деталь, замыкается в единую цепь электролитом (рис. 10.12). Для равномерного покрытия всей восстанавливаемой поверхности деталь или насадку не бходимо в период нанесения покрытия вращать с частотой вращения 2— 6мин-1.
Преимуществами струйного способа являются:
возможность восстанавливать крупногабаритные детали с использованием постоянного тока малой мощности;
Рекомендуемые материалы
малые габариты установки и возможность ее изготовления в переносном исполнении, что особенно ценно при восстановлении крупных деталей;
эффективная возможность контролировать процесс осаждения во время работы;
относительная легкость нанесения покрытия;
увеличение выхода по току и расширение диапазона получения блестящих осадков;
отсутствие надобности в большом количестве электролита.
Метод струйного нанесения покрытий по своей технологичности дает возможность ввести операцию нанесения покрытия в единую линию технологического процесса с использованием электролитов, применяемых в гальванике.
Рекомендация для Вас - 25 Археологические разведки.
Проточный способ нанесения гальванических покрытий заключается в том, что в зоне восстанавливаемой поверхности создается местная, ванна, через которую насосом прокачивают электролит. Аноды располагают внутри ванны (рис. 10.13).
Наибольшая производительность при проточном осаждении металлов достигается тогда, когда создается турбулентный режим течения электролита, который достигается при скорости протекания электролита более 1 м/с. В этом случае при определенных условиях плотность тока может быть увеличена в 10 раз и более (при железнении до 300 — 500 А/дм2). Однако при турбулентном режиме возникают серьезные трудности (необходимы тщательная герметизация ячейки, специальный насос и т. д.). Поэтому при железнении внутренних поверхностей деталей в ваннах (например, отверстий шатунов) для создания турбулентного режима вместо протекания электролита его интенсивно перемешивают перфорированной пластмассовой втулкой. Она расположена между анодом и деталью и вращается с окружной скоростью 1,2 — 1,5 м/с. Катодная плотность тока достигает 200 А/дм2, а скорость осаждения покрытий —2 мм/ч. Сущность электролитического натирания заключается в электроосаждении металла из микрованны, образуемой в зоне контакта покрываемой детали с анодом, обернутым адсорбирующим материалом, пропитанным электролитом. В качестве материала используются войлок, фетр, сукно и др. Конструктивное исполнение анодных головок представлено на рис. 10.14.
Наиболее удачными являются конструкции анодных головок, приведенные на рис. 10.14, виг, поскольку электролиз с анодными головками, показанными на позициях рис. 10.14, о и б, протекает нестабильно, адсорбирующая ткань заполняется шламом, который проникает в покрытие. Ткань изнашивается быстрее, что часто приводит к замыканию электрической цепи и нарушению процесса.
Процесс с анодными головками, показанный на рис. 10.14, в, протекает при скорости потока электролита 0,5— 1,5 м/с с одновременным вращением анодной головки с частотой 60— 100 мин"1 в зависимости от ее диаметра и межэлектродном зазоре 1,1 — З мм. Зазор уменьшается по мере увеличения толщины покрытия.
Минимальное его значение ограничивается толщиной натирающего тампона.
Электролиз с анодными головками, показанный на рис. 10.14, г, при восстановлении опор коренных подшипников блока цилиндров ЗИЛ-130 протекает при частоте вращения анода 0,7 с~', скорости потока электролита — 1,2 — 2 мм/с и его расходе — 8,4 — 13,4 м3/с. Тампон при этом выполнен в виде круглой щетки из капроновых нитей, что обеспечивает механическую активацию поверхности, способствует уменьшению дендрито-образования и уплотнению структуры осаждаемого металла.
