Смекни!
smekni.com

Гальванотехника 2 (стр. 3 из 12)

Для защитно-декоративной отделки изделий наиболее пригодными являются мелкокристаллические покрытия, как обладающие наименьшей пористостью и тем самым лучше защищающие изделия от коррозии. В последнее десятилетие в гальванотехнике нашел применение метод отложения металлических осадков токами переменной полярности. Периодическое изменение направления тока при повышенных его плотностях позволяет получать мелкокристаллические гладкие осадки. Объясняется это следующим: во-первых, при этом ликвидируется обеднение прикатодного слоя за счет растворения покрытия, во время переключения катода на анод и соответственно снижается концентрационная поляризация. Во-вторых, те микровыступы (вершины кристаллов), которые образуются на катоде вследствие большой скорости роста на них кристаллов при переключении на анод растворяются в первую очередь, что обеспечивает образование более равномерных, гладких, в некоторых случаях блестящих осадков. [8]

Назначение и толщина металлических покрытий. В соответствии с их назначением гальванические покрытия можно разделить на следующие основные группы:

1) коррозиеустойчивые, или защитные;

2) защитно-декоративные;

3) износостойкие;

4) специальные.

Защитные свойства коррозиеустойчивого металлического по­крытия определяются:

а) величиной электродного потенциала металла покрытия, срав­нительно с электродным потенциалом защищаемого металла, т. е. будет ли металл покрытия при образовании гальванической пары катодом или анодом. Исключение представляют металлы, склон­ные покрываться пассивной пленкой (алюминий, хром). Разность между потенциалом металла покрытия и потенциалом защищаемого металла и контактирующимися с ним незащищаемыми металлами должна быть возможно наименьшей;

б) химической стойкостью металла покрытия против воздействия той срелы, в которой находится изделие. В связи с этим защитные свойства покрытия зависят от того, как по своей химической природе металл покрытия будет относиться к таким химическим реагентам, как влажный воздух, морская вода, кислоты, щелочи и др.;

в) достаточной толщиной, сплошностью и сцепляемостью покрытия, а также его твердостью и сопротивляемостью механическим воздействиям. Исключительно большое значение для противокоррозионной защиты имеет качество сцепления покрытия с основным металлом, выражающееся в сращивании покрытия с основой по всей поверхности изделия. Сцепление покрытия с покрываемым металлом зависит от ряда условий, куда относятся химические свойства основного металла и металла покрытия, режим и условия процесса осаждения и главное — качество подготовки поверхности изделия в механических и гальванических цехах.

Основным требованием к коррозиеустойчивым и защитно-декоративным покрытиям является наличие достаточной для данных условий эксплуатации изделия толщины слоя покрытия.

Выбор покрытий и их толщина зависят от назначения изделий и условий их эксплуатации. Минимальные значения толщин по­крытий после их отделки предусматриваются Государственными стандартами.

В зависимости от условий работы изделия устанавливаются три группы покрытий:

· группа Л — для легких условий работы. Эта группа предназначена для эксплуатации изделий в закрытых, сухих, отапливаемых и вентилируемых помещениях (аналогичных жилым);

· группа С — для средних условий работы. Эта группа предназначена для эксплуатации изделий в условиях закрытых помещений и наружной атмосферы, загрязненных промышленными газами, пылью, а также содержащих аэрозоли или испарения морской во­ды. При этом изделия не должны подвергаться непосредственному воздействию дождя или снега;

· группа Ж — для жестких условий работы. Эта группа предназначена для эксплуатации изделий в условиях закрытых помещений и наружной атмосферы, загрязненных значительным количеством промышленных газов и пыли, а также при непосредственном периодическом воздействии дождя, снега или брызг морской воды.

Толщина покрытия в ряде случаев (например, с целью защиты от коррозии в жидких средах или агрессивных газах, при повышении износостойкости поверхности металла и др.) не может быть стандартизована. В каждом отдельном случае здесь необходимо учитывать интенсивность воздействия коррозионной среды, конструктивные особенности изделия, срок службы и требования к покрытию, обусловленные технологией изготовления деталей. [4]


ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ ПЕРЕД НАНЕСЕНИЕМ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ

Поверхность металлических изделий и деталей перед нанесе­нием гальванических покрытий должна быть тщательно подготов­лена и очищена от различного рода загрязнений. Окислы металла (окалина и ржавчина), минеральные масла, технические жиры, а также ранее нанесенные покрытия, шлаковые включения, други­ми словами, все загрязнения, препятствующие осаждению и проч­ному сцеплению покрытия с металлом, должны быть удалены с по­верхности изделий.

Устранение неровностей, шероховатостей, пленки окалины, шла­ковых включений и придание поверхности гладкого и блестящего вида достигают механической обработкой — шлифованием и полированием. Однако поверхность металлических изделий и деталей, приобретая в результате механической обработки декоративный вид, остается еще недостаточно чистой, чтобы можно было ее под­вергнуть гальваническим покрытиям. Даже незначительные загряз­нения, как, например, следы от пальцев на поверхности изделий, сильно ухудшают качество гальванических покрытий и ведут к различного рода дефектам. Поэтому, кроме механической обработки, необходимо применять еще очистку поверхности от окислов и жировых загрязнений химическим путем, дающую требуемую степень чистоты для гальванического покрытия. Это достигается травлением поверхности в кислотах и обезжириванием ее в растворителях и щелочных растворах с последующей промывкой водой. [1]

Механическая обработка

Механическая обработка поверхности металлических изделий перед нанесением гальванических покрытий имеет своей целью создать гладкую, ровную, блестящую или матовую поверхность и придать металлическим изделиям красивый внешний вид. Механическая обработка поверхности металла с целью ее отделки состоит из шлифования (декоративное шлифование), полирования, применяемого для получения блестящей поверхности, а также крацевания, матирования и гидропескоструйной обработки, применяемых для получения матовой поверхности. От степени механической обработки во многом зависят качество и внешний вид гальванического покрытия, которое как бы копирует поверхность и все ее изъяны. Отложение тонких слоев металла на необработанной негладкой поверхности будет также негладким. Качество поверхности оказывает большое влияние на ряд важнейших свойств металла, износостойкость, а также коррозионную стойкость. Чем глаже поверхность металла, тем выше его коррозионная стойкость.

При изготовлении деталей в механических цехах должен быть выбран такой способ обработки, который позволил бы получить чистоту поверхности детали, соответствующую данному покрытию; при этом имеет существенное значение, какое покрытие наносится — блестящее или матовое.

По степени блеска гальванические покрытия подразделяются на матовые, полуматовые, блестящие, глянцевые и зеркальные. Для деталей, на которые наносятся блестящие гальванические покрытия, чистота поверхности перед полированием должна быть в пределах от 7 до 9-го класса. Детали, на поверхности которых после покрытий допускаются незначительные риски и к которым не предъявляются требования большой точности и отсутствия конусности, овальности и завалов краев, могут обрабатываться по 7-му классу чистоты поверхности. Для деталей, на которые наносят полуглянцевые и матовые покрытия, рекомендуется чистота поверхности от 5 до 7-го класса. Обрабатывать детали до чистоты ниже 5-го класса не следует, так как гальванические покрытия получаются низкого качества.

После обработки гальванических покрытий чистота поверхности деталей повышается на три-четыре класса, достигая 10—14-го класса, за счет полирования перед покрытием и глянцевания после покрытия.

Шлифование. Этот процесс применяется для получения ровной и гладкой поверхности выполняется снятием с изделий тонкой стружки металла с помощью режущих материалов — абразивных материалов.

Операция декоративного шлифования производится на механических станках с вращающимися эластичными войлочными или фетровыми кругами, на которые нанесены и закреплены клеем абразивные материалы. Наибольшее применение для этих целей имеют двухшпиндельные шлифовально-полировальные станки.

Предварительное шлифование трубчатых, цилиндрических деталей часто производится на бесцентровошлифовальных станках.

Для обработки плоских поверхностей существуют различные типы плоскошлифовальных станков с магнитной плитой. При массовом выпуске однотипных деталей применяют полуавтоматы.

С целью механизации процессов шлифования и полирования применяют разные типы специальных автоматических станков.

Чтобы получить гладкую и ровную поверхность обрабатываемого изделия, процесс шлифования следует в несколько операций, начиная обработку более грубым и заканчивая очень тонким абразивом. Число операций зависит от состояния поверхности, твердости и свойств шлифуемого материала, от крупности абразивных зерен, от скорости вращения шлифовального круга от требуемой степени окончательной отделки.