Разработка технологического процесса нанесения никель фосфорных покрытий на изделия из титана
Ванна химического обезжиривания (лист 2) состоит из стального корпуса 5 с карманом 1, коллектора нагрева 7, барботера 6, трубы 8 с соплами, сливных штуцеров 2, один из которых соединен с корпусом ванны, а другой с его карманом. Карман имеет также переливной штуцер 4 и заборный штуцер З. Стенки ванны покрыты теплоизоляцией 9.
К фланцу штуцера З подключают насос, который во время работы ванны забирает жидкость из нижней части кармана и подает ее в трубу с соплами, расположенными на уровне раствора. Тем самым обеспечивается постоянный сток поверхностного (загрязненного) слоя раствора в карман ванны.
Такая очистка зеркала ванны препятствует повторному попаданию жировых загрязнений на обрабатываемые изделии при извлечении их из ванны. Жировые загрязнения из кармана через штуцер сливаются в систему очистки стоков.
Технические характеристики ванны химического обезжиривания даны ниже.
Внутренние размеры ванны |
1200Х1300Х1800,мм |
Температура электролита |
70 - 90° С |
Приспособления с деталями вешается на держатели ванны обезжиривания. Детали из титановых сплавов обезжиривают химически состав раствора и условия приведены в табл. 4.
Таблица 4. Состав раствора ванны обезжиривания.
Наименование | Г/л |
Оборудование | Температура |
Натрий едкий |
5-15 |
1. Ванна обезжиривания 2. Термометр |
70-90 ºС |
Тринатрит фосфат |
30-70 | ||
Углекислый натрий |
20-25 | ||
Жидкое стекло |
10-20 | ||
или | |||
Синтатол |
3-5 |
Удаление окислов и продуктов коррозии.
Окислы и пленки продуктов коррозии удаляют путем их растворения в водных растворах. Обычно это соляная и серная кислоты. Их концентрацию и температуру выбирают в зависимости от природы металла подложки. Для малоуглеродистой стали подходит, например, холодная НСI концентрацией 15% (по массе). Для литейных цинковых сплавов концентрация кислоты должна быть понижена до 0,25% (по массе), а время травления, во избежание чрезмерного растворения, должно быть очень непродолжительным. Ржавчина удаляется быстрее, если на стадии предварительного обезжиривания детали обрабатывали с наложением катодного, а не анодного тока. Катодная обработка частично восстанавливает ржавчину до магнетита и железа, которые при дальнейшей обработке в кислоте быстро растворяются. Кислотные смеси, содержащие «смачивающие» добавки, часто поставляются в виде готовых патентованных препаратов. Обычно в таких составах используют соляную, серную и фосфорную кислоты. Могут быть также добавлены ингибиторы, как правило, в виде аминосоединений, однако адсорбированная пленка ингибиторов или продуктов их распада может впоследствии явиться причиной серьезных осложнений. Для специальных целей применяют электролитическое травление, но соляная кислота вследствие ее летучести и возможности выделения хлора для этого непригодна. Травление стали при наложении катодного тока в растворе концентраций 10—20% (по массе) позволяет удалять толстые слои ржавчины или окалины без заметных потерь металла, который катодно защищается в течение всего периода травления. Анодное травление в растворе концентрацией 42% (объемн.) или 55% (по массе) применяется для удаления тонких поверхностных слоев на стали. В этом случае применяется высокая плотность тока и растворение, лимитируемое диффузией, происходит равномерно. Через 10 - 20 с металл становится пассивным и растворение прекращается. Разупорядоченный и раздробленный поверхностный слой металла, остающийся после шлифования или механической обработки, при указанной обработке удаляется и поверхность получается с хорошими адгезионными свойствами. Окислы и продукты коррозии на меди и ее сплавах удаляют в менее концентрированных растворах соляной или серной кислот, по сравнению с концентрацией растворов при травлении сталей.
Применение серной кислоты дает возможность путем электролиза восстанавливать до металлического состояния растворенную медь и регенерировать кислоту. Однако при катодном обезжиривании медных сплавов окись меди восстанавливается до меди в виде рыхлого осадка, который не растворяется в кислоте. Гальваническое покрытие, нанесенное на такой рыхлый слой, является, вероятно, дефектным.
Используется более агрессивная смесь серной и азотной кислоты, известная как раствор для блестящего травления. Это простая система для химического полирования, и при ее использовании получается блестящая поверхность, с которой удалены рыхлые частицы.
Поскольку поверхности меди, латуни, бронзы, хрома, титана и других металлов не является каталитически активными для осаждения покрытия никель — фосфор, то процесс должен быть стимулирован одним из следующих методов:
1. Наложение в течение короткого времени внешнего тока, так же как и в случае электроосаждения никеля.
2. Контактом покрываемой поверхности с металлом, таким как сталь или алюминий во время погружения в раствор.
З. Травление растворами органических кислот.
Ванны химической обработки предназначены для травления, активирования, наполнения пленки после анодирования в различных красителях, дистиллированной воде и для других операций.
В зависимости от температуры раствора ванны химической обработки выпускают футерованными поливинилхлоридным пластикатом, из нержавеющей стали или титана.
Ванна для химического активирования (лист 3) с корпусом из углеродистой стали, футерованная пластиком, состоит из корпуса 1, сливного штуцера З, футеровки 5, опор 4, регулировочных винтов 2.
Технические характеристики ванны химического активирова ния даны ниже.
Внутренние размеры ванны |
1200Х1300Х1800,мм |
Температура электролита |
18 - 25° С |