За редкими исключениями наиболее эффективные и экономические результаты дает применение по крайней мере двух различных способов предварительной обработки поверхности: обезжиривание (для удаления продуктов, перечисленных в пункте а и б) и травления (для удаления пленок окислов и продуктов коррозии). Сначала изделие обезжиривают, поскольку процесс травления очень плохо протекает на гидрофобной поверхности.

Механические способы обработки.

Механические способы обработки, приводящие к наклепу подложки, оказывают большое влияние на процессы электроосаждения. Примерами такой обработки являются: шлифовка, полировка с использованием абразивов, дробеструйная и пескоструйная обработки, холодная прокатка и сильная холодная деформация. Эти обработки изменяют микроструктуру подложки, уменьшая размеры зерен поверхности слоев, а в некоторых случаях приводят к образованию мелких трещин, заполненных неметаллическими веществами. В процессе шлифовки и полировки, действие которых происходит параллельно поверхности, может происходить образование осколков и чешуек металла, сцепленных с поверхностью только одним своим концом.

Кроме того, происходит внедрение в металл неметаллических абразивных частиц. Такие поверхности, если они не подвергались отжигу и не обрабатывались другими методами с целью удаления механически нарушенных поверхностных слоев, оказывают влияние на структуру и свойства осажденного металла. Во многих случаях одним из проявлений такого влияния является ухудшение защитных свойств покрытий. Если подобные изменения топографии поверхности возникают не механическим путем, а, например, в результате химического фрезерования или электрохимической полировки и обработки, то поверхность не имеет наклепа и качество гальванического покрытия ухудшается в меньшей степени.

Контроль чистоты отмывки подложек проводится микроскопически (твердые частицы, пыль и др.) и по смачиваемости поверхности водой (органические примеси).

Перед обезжириванием деталь подвергается гидропескоструйной обработке в установке смесью воды и песка под давлением 4 – 6 атм.

Обезжиривание.

Минеральные масла удаляют растворителями. Широко применяют также обезжиривание в парах хлорсодержащих растворителей или эмульгирование. Жиры животного или растительного происхождения удаляют горячими водными растворами с высокими значениями рН (щелочное обезжиривание). Они реагируют с щелочами, образуя растворимые в воде мыла. При наложении тока (электролитическое обезжиривание) очистка в щелочи происходит значительно быстрее, чем при простом погружении детали в раствор. При электролитическом обезжиривании изделие, погружаемое в раствор, обычно подключается к отрицательному полюсу источника тока, т. е. является катодом. Пузырьки водорода, в большом количестве образующиеся на границе металл - раствор, быстро разрушают и очень эффективно удаляют жир, а уже позднее (и медленнее) происходит омыление. Черные металлы можно подвергать анодному обезжириванию, при этом поверхность металла пассивируется. Аноды из цветных металлов в горячих щелочных растворах подвергаются коррозии. При анодной очистке поверхностей образуется вдвое меньший (по сравнению с катодной поляризацией) объем газа (кислорода) и поэтому анодный процесс менее эффективен. Однако последний метод имеет и преимущество.

Дело в том, что в процессе обезжиривания небольшое количество металла переходит в раствор; некоторые металлы входят в виде примесей в состав солей и воды, используемой для приготовления раствора. В процессе катодной очистки за счет электроосаждения на поверхности может появиться тонкая пленка металла, которая в случае ее сохранения способна понизить коррозионную стойкость основного гальванического покрытия.

При анодном обезжиривании этого не происходит, даже если раствор загрязняется. Для стали, а иногда и для сплавов на основе меди применяют следующий цикл обработки; сначала производится обезжиривание с наложением катодного тока, а в последние несколько секунд направление тока меняется, в результате чего за счет анодного растворения удаляются все посторонние тонкие металлические пленки, загрязняющие поверхность.

В состав щелочных обезжиривающих растворов входят гидроокись натрия, фосфат натрия, силикат натрия, карбонат натрия, мыла, поверхностно активные вещества и другие компоненты. Чем выше рН раствора, тем эффективнее процесс омыления, однако для цветных металлов при повышении щелочности раствора возрастает опасность коррозии. Для обработки цинковых литейных сплавов и алюминия требуются гораздо более слабые щелочные растворы, чем для стали. Для алюминия и его сплавов концентрированный (10%) раствор силиката натрия является одновременно ингибитором коррозии и моющим раствором.

Для проверки степени обезжиривания поверхности щелочной раствор с детали удаляют путем тщательной промывки или погружением в разбавленную кислоту (для нейтрализации щелочи). Если после извлечения детали из кислоты поверхность металла в процессе высыхания остается равномерно влажной в течение 30 - 60 с (или до окончательного испарения влаги), то считается, что гидрофобные загрязнения удалены. В присутствии следов жира поверхность в этих местах не смачивается и из-за поверхностного натяжения вода собирается в отдельные капельки. Этот способ определения степени обезжиривания носит название «нарушение пленки влаги». Следы жира, остающиеся на поверхности, не мешают последующему электроосаждению металла, но они оказывают отрицательное влияние на адгезию и коррозионную стойкость покрытия. Загрязнения в виде частиц обычно удаляются вместе с жиром, который связывает их хотя имеются и некоторые исключения. На поверхности стальных листов может присутствовать «шлам» в виде дисперсных частиц углерода (а иногда карбида железа), оставшихся после травления в процессе производства. Этот шлам не удаляется вместе с жиром и в случае равно мерного распределения остается невидимым и его присутствие обнаружить можно только путем местного шлифования поверхности. Если шлам не удалить, то покрытие получится пористым и с плохой адгезией. Слой такого шлама можно удалить механически (например, обработкой металлическими щетками), но при автоматизированном нанесении покрытий такой способ подготовки поверхности неприменим. Сталь с таким дефектом может быть не пригодной для нанесения гальванопокрытий.

Ванны обезжиривания предназначены для очистки обрабатываемых изделий от жировых загрязнений. В зависимости от степени загрязнения изделий в автоматических и механизированных линиях устанавливают одну или несколько ванн обезжиривания.

Ванны обезжиривания делятся на ванны химического и электрохимического обезжиривания Ванны электрохимического обезжиривания, в свою очередь, подразделяются на ванны электрохимического обезжиривания на катоде и ванны электрохимического обезжиривания на аноде. По конструкции они абсолютно идентичны и различаются только полярностью тока, подводимого к обрабатываемым изделиям.

В автоматических и механизированных линиях устанавливают, как правило, три ванны обезжиривания химического (для предварительной очистки изделий), электрохимического на катоде и электрохимического на аноде.