Гальваническое покрытие хромом
При длительном перерыве электролиза аноды должны быть извлечены из электролита и помещены в воду. Наиболее распространены аноды, изготовленный из сплава свинца с 6-8% Sb или 6-8% Sn. Такие аноды более химически стойки и прочны, чем аноды из чистого свинца. Рекомендуется так же применять аноды, содержащие одновременно Sb и Sn в кол-вах, указанных выше, а так же аноды, содержащие помимо Sb и Sn еще 2% Ag.
На рис. 1 представлены типы сборных анодов(а) и подвесок(б) для крепления анодов к штангам.
Рис.2. Типы сборных анодов, подвесок для анодов и анододержалелей.
1.6 НЕПОЛАДКИ ПРИ ХРОМИРОВАНИИ
Помимо специфических неполадок, возможных при осаждении хрома из саморегулирующихся и тетрахроматного электролитов при хромировании возможны другие дефекты, общие для большинства электролитов хромирования (табл. 27).
Удаление некачественных покрытий.
Удаление некачественных покрытий осуществляют химическим или электрохимическим способом.
Химический способ состоит в растворении покрытий в 5—20 %-ном растворе НС! при I = 20-70°С. Для удаления покрытия с меди, латуни, никеля этот метод наиболее часто применим. При удалении хрома со стали необходимо вводить в НСlингибиторы, так как возможно растравливание и наводороживание стали. Скорость растворения хрома в растворе НС1 в зависимости от ее концентрации и температуры колеблется в пределах 100—200 мкм/ч.
После удаления хрома со стальных деталей необходимо проводить обезводороживание в течение 2—2,5 ч при t= 200-250 °С.
Электрохимический способ более безопасен по сравнению с химическим. Он особенно эффективен при снятии толстых хромовых покрытий со стальных деталей. Раствор для снятия покрытий содержит 100—150 г/л NаОН или КОН. Обработку ведут на аноде, используя в качестве катодов стальные пластины. Температура t = 20-35 C, анодная плотность тока іа = 5-20 А/дм2. Опасно присутствие в растворе хлоридов, способных вызвать растравливание и потемнение стали.
При удалении хрома с никеля концентрация щелочи должна быть 40— 50 г/л, аt= 18-20 °С.
Для удаления покрытий с цинковых отливок рекомендуется раствор следующего состава (г/л):
Na2S . 30
NаОН . 20
Режимработы: t = 20-25 °С; tа = 2-З А/дм2.
Снятие хрома со стальных деталей может быть осуществлено при іа — = 15-20 А/дм2 в отработанном электролите хромирования.
Из литературного обзора, а также по опыту работы предприятия выбираем сульфатный электролит.
Состав электролита и режим работы:
СгО3 200 – 250 г/л. t – 50 ºC
H2SO4 2,0 – 2,5 г/л. і – 25 А/дм(кв.)
Из литературного обзора, выбираем сульфатный электролит, состав которого следующий:
СгО3 _150— 300 г/л,
H2SO4 _2.25 – 2.5 г/л
І _15 - 60 А/дм
t 45 – 55 С°
2. Конструктивный расчет
2.1 РАСЧЕТ ОБЪЕМА ПРОДУКЦИИ ПРЕДНАЗНАЧЕННОЙ К РЕАЛИЗАЦИИ ИЛИ ПРОГРАММНАЯ ПРОГРАММА ЦЕХА
С учетом коэффициента брака 1%:
2.2 РАСЧЕТ ФОНДА ВРЕМЕНИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВ СО СМЕННЫМ ГРАФИКОМ
Где n – количество смен.
Где a – процент потерь рабочего времени (для автоматизированного оборудования и двусменного раб. дня а=8%)
n – число смен
Производительность рассчитаем по формуле:
2.3 РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ В ТОКОВЫХ ЕДИНИЦАХ
(А)
Реакции на электродах:
К:
А:
k = 52/6*26.8=0.3234 г/А*час
3. Технологический процесс хромирования
3.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ
Определим время электрохимического осаждения хрома:
мин.
δ – толщина покрытия, мкм.
- плотность хрома, г/см(куб.)
- катодная плотность тока А/дм(кв.)
Вт – выход по току хрома
- электрохимический эквивалент, г/Ачас
Загрузочные данные детали:
Наименование деталей |
Металл |
Характеристика |
Габариты подвески |
Число деталей на подвеске/в агрегате |
Площ. На загр. м (кв.) |
Годов. Произв. | ||||
габариты, мм |
масса, кг |
S, дм (кв.) |
м(кв.) |
С браком м(кв.) |
ЗП в год | |||||
Кольцо упорное |
30ХГСА |
Ø = 82 L = 12 |
0.09 |
3,73 |
1250×800 |
20 |
0,746 |
25000 |
25250 |
Производственная программа:
ЗП/год.
Где - производственная программа, м(кв.)/год.
- загрузка на ванну, м (кв.)
3.2 КАРТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ХРОМИРОВАНИЯ
№ |
Наименование операций |
Состав раствора |
Концент-рация, г/л |
Режим работы | ||
Т,ºС |
I, А/дм(кв.) |
τ, мин | ||||
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. |
Загрузка – выгпузка Электрохимическое обезжиривание на катоде и аноде. Вода техническая проточная Анодная активация (перед прогреть дет. В теч. 2-3 мин) Хромирование Промывка в холодной непроточной воде Промывка в хол. Воде Промывка в гор. Воде Сушка детали |
Натрий едкий Хромовый ангадрид технич. ГОСТ 2548-77 H2SO4 Хромов. Ангидрид H2SO4 Вода техн. непроточная Вода техн. проточная Вода техн. проточная |
30 – 50 40-50 200-250 2-2,5 200-250 2-2,5 |
18-35 50 50 60-90 90 |
5,3 20-25 50 20-25 20-25 |
10 1 0,5-1 60 1-2 1-2 1 15 |