22. Этапы технологического процесса электролитического наращивания.
Электролитические и химические покрытия применяют для восстановления термически обработанных деталей, изготовленных из легированных сталей с высокой износостойкостью и имеющих незначительный износ. В строительных машинах такие покрытия используют главным образом для восстановления деталей двигателей внутреннего сгорания — плунжерных пар, клапанов, толкателей, деталей поршневой группы, а также деталей гидросистем (золотники, поршни и др.).
Электролитические покрытия применяют также для антикоррозионной защиты (цинкование), для декоративных покрытий (никелирование и хромирование), для защиты от науглероживания при цементации (меднение).
Химическое никелирование применяют только для деталей сложной конфигурации с очень малым износом (не более 0,05 мм): плунжеры, клапаны насосов.
Восстановление электролитическим покрытием заключается в том, что в процессе электролиза изношенная поверхность детали покрывается одним из металлов — хромом (хромирование), железом (осталивание), медью (меднение).
Сущность процесса электролиза сводится к следующему . Деталь 4 погружают в ванну 1, наполненную электролитом 2 (раствор, проводящий электрический ток). Через электролит при помощи электродов 3, присоединенных к источнику тока, пропускают постоянный ток. Источником тока служат низковольтные (6—12 В) мотор-генераторы (сила тока до 1500 А).
Деталь подключают к отрицательному полюсу (катод) источника тока. Анодом (положительный полюс) служит пластинка того металла, которым необходимо покрыть деталь (при хромировании — свинец).
Технологический процесс состоит из трех этапов: подготовки; нанесения покрытия; обработки детали после покрытия. Подготовка детали заключается в механической обработке изношенных поверхностей, изолировании тех мест детали, которые не должны подвергаться покрытию, монтаже деталей на подвеске, обезжиривании деталей, промывке и декапировании. Места деталей, которые не подлежат покрытию, изолируют целлулоидом, кинопленкой или раствором целлулоида в ацетоне. Для помещения в ванну детали монтируют на специальных подвесках.
Обезжиривание деталей и последующая затем промывка в горячей и холодной воде необходимы для удаления с поверхности жировых остатков, препятствующих сцеплению наносимого слоя с основным металлом. Обезжиривать можно растворителями (бензин, уайт-спирит, ацетон), химическим или электролитическим способом. Химически обезжиривают детали в ванне с раствором щелочи, нагретым до температуры 50—80° С. Для электролитического обезжиривания деталь в качестве катода подвешивают в щелочной ванне, анодом служат железные пластины. При пропускании тока плотностью 0,02—0,1 А/дм2 на катоде сильно выделяется водород, который способствует удалению с поверхности детали масла и грязи. Продолжительность обработки 5—6 мин.
Рис. 21.1. Принципиальная схема процесса электрического наращивания
1 — ванна; 2 — электролит; 3— электрод; 4деталь.
Для окончательного удаления окисных пленок деталь подвергают анодному декапированию. Для этого деталь на подвесках опускают в ванну и после выдержки в течение 5—8 мин включают ток, чтобы деталь была анодом. Через 30—50 с, не вынимая детали, переключателем на щите управления меняют полярность ванны и начинают процесс электролитического покрытия.
Покрытия осаждаются на детали при погружении их в ванны с электролитом или вневанным способом. Этот способ применяют для крупногабаритных деталей. При этом создается только местная ванна в зоне покрытия. Отпадает необходимость в изоляции мест, которые не подлежат покрытию, упрощаются подготовительные работы, снижается трудоемкость. При вневанном способе раствор может подаваться насосом к восстанавливаемому месту (струйный процесс), либо в зоне покрываемой поверхности создается местная ванна (проточный процесс). Ванны применяют стальные с внутренней облицовкой кислотоупорным материалом (винипласт, эпоксидная смола и др.).
После нанесения покрытия деталь последовательно промывают в дистиллированной воде (чтобы снять остатки электролита с целью их дальнейшего использования), холодной и горячей проточной водой для окончательного удаления остатков электролита. Затем деталь снимают с подвесок, удаляют изоляцию и сушат.
Механическую обработку выполняют в зависимости от требований чертежа и технических условий.
Качество покрытия проверяют главным образом внешним осмотром, а для ответственных деталей оценивают по сравнению с эталонами. На детали не должно быть непокрытых мест, пятен, трещин, следов коррозии. Покрытие не должно отслаиваться. Темный, загорелый, с темными полосами осадок является браком. Для того чтобы исправить этот брак, слой обычно снимают электролитическим способом при максимально возможной для данного генератора плотности тока: деталь устанавливают на анод, кадотом служат железные пластины, электролит — щелочной (едкий натр).