Технологии подробно
Гальваника, является одним из самых эффективных и проверенных методов в металлообработке. Применение гальванических покрытий направлено на защиту металла от коррозии. Это наиболее распространенное применение гальваники. Начиная от обработки крепежа, различных болтов, гаек, анкеров, шайб… и вплоть до производства сложного оборудования и агрегатов из нержавеющих сталей.
Антикоррозийные покрытия являются частным случаем более широкого применения гальваники — защиты металлических деталей от действия агрессивной среды. Гальваническое покрытие защищает металл от разрушения под действием солей, кислот и щелочей, действующих в условиях высоких и низких температур, иногда в широком диапазоне температурных режимов. Также применение гальваники используют для радикального изменения свойств поверхности металла в зависимости от поставленной функциональной задачи.
Процесс нанесения покрытий состоит из ряда последовательных операций, а именно подготовительных, нанесения покрытий и окончательной обработки.
К подготовительным операциям относятся механическая обработка деталей, обезжиривание в органических растворителях, химическое или электрохимическое обезжиривание, травление и полирование.
Нанесение защитных покрытий производится следующими способами:
Гальваническое цинкование делает особенно точное и гладкое покрытие поверхности металла. Такой метод цинкования подразумевает нанесения покрытия (цинка) при электрохимическом воздействии. Он подходит как для электропроводящих материалов, так и для неэлектропроводящих материалов. При гальваническом методе цинкования осаждаемые покрытия получаются точного размера равномерные, блестящие, декоративного вида. Адгезия гальванических покрытий обеспечивается молекулярными силами при взаимодействии молекул цинка и основного металла. Так как, на силу этого взаимодействия влияет наличие любых пленок (жировых или окисных) на поверхности покрываемых изделий, чего не удается полностью избежать при массовом производстве, толщина гальванических покрытий обычно не превышает 20-30 мкм. Технологический процесс цинкования электролизом заключается в следующем: стальные конструкции, подвергаемые цинкованию, и цинковые пластины погружаются в ванну с электролитом. Пластины и конструкции подключаются к источнику постоянного тока. Во время электролиза цинковый анод растворяется, и оседает на поверхности стального изделия.
Химическое оксидирование используют для пассивации металлических поверхностей с целью защиты их от коррозии, а также для нанесения декоративных покрытий на чёрные и цветные металлы и сплавы. Химическое оксидирование чёрных металлов проводят в кислотных или щелочных составах при 30-100С. Обычно используют смеси соляной, азотной или ортофосфорной кислот с добавками соединений Мn, Ca(NO3)2 и др. Щелочное оксидирование проводят в растворе щелочи с добавками окислителей при 30-180С. Оксидные плёнки на поверхности чёрных металлов получают также в расплавах, состоящих из щелочи, NaNO3 и NaNO2, MnO2 при 250-300С. Оксидные пленки получаются черного цвета, устойчивы к истиранию, матовые или глянцевые в зависимости от содержания реагентов. После оксидирования изделия промывают, сушат и иногда подвергают обработке в окислителях (K2Cr2O7) или промасливают. Химическое оксидирование применяют для обработки некоторых цветных металлов.
Фосфатирование представляет собой процесс обработки металлических изделий растворами кислых фосфорнокислых солей с образованием на поверхности защитной солевой пленки из нерастворимых фосфатов. Фосфатирование осуществляется методом погружения в раствор кислых солей фосфорнокислого железа и марганца, иногда цинка. Соль эта известна под названием МАЖЕФ (марганец, железо, фосфор), также используетсяцинк. Фосфатная пленка выполняет свое основное назначение - защиту от коррозии только в сочетании с лакокрасочными покрытиями или масляной пленкой, что объясняется хорошими адгезионными свойствами, сама по себе она пориста. Благодаря хорошей адгезии фосфатирование широко применяют для грунтования под лакокрасочные покрытия в различных областях машиностроения - автомобильной, судостроительной, сельскохозяйственной и др. Иногда фосфатированию подвергают различные крепежные детали с последующим пропитыванием смазочными веществами, поскольку фосфатирование не приводит к изменению размеров. Фосфатные покрытия не смачиваются расплавленными металлами; это свойство нередко используется в металлургической промышленности и машиностроении. Кроме того, эти покрытия обладают электроизоляционными свойствами, что позволяет применять фосфатированные изделия в электропромышленности и приборостроении.
Окончательная обработка покрытий включает в себя обезводораживание, осветление, пассивацию, пропитку, полирование, крацевание. После каждой операции изделия промываются в холодной проточной воде, а после обработки в щелочных растворах — последовательно в горячей и холодной воде. С целью экономии воды целесообразно применять каскадную промывку. На заключительной стадии обработки изделие последовательно промывается в холодной и горячей воде и сушится. На всех стадиях контролируется качество выполнения основных операций. Схема технологического процесса нанесения покрытий выбирается в зависимости от покрываемого металла, его поверхности, вида покрытия, требований, предъявляемых к нему, условий эксплуатации и указывается в операционно-технологических картах.
