Проектирование цехов металлопокрытий

Цехи (отделения) металлопокрытий предназначаются для нанесения на детали защитных покрытий с целью предохранения их от коррозии, а также придания им некоторых специальных свойств – повышение жаростойкости, улучшение прирабатываемости и т.д. Металлопокрытия применяют также для защиты отдельных поверхностей деталей от цементации при термообработке, а также для исправления брака, ремонта и восстановления деталей, приспособлений и инструмента. Основными видами покрытий в машиностроении являются гальванические, анодные и химические.

Гальванические покрытия представляют собой металлическую пленку на поверхности детали, полученную путем электролитического осаждения. При этом в качестве электролита применяют раствор соли, содержащий ионы металла, подлежащего осаждению. Катодом служит покрываемые детали или изделия, а анодом – пластины осаждаемого металла. Г гальваническим покрытиям относятся цинкование, кадмирование, межнение, лужение, никелирование, хромирование, серебрение.

Анодное покрытие представляет собой окисную пленку из поверхности металла, образованную при прохождении тока в соответствующем электролите. Анодом является сам покрываемый металл, а катодом – свинцовые пластины. Этот вид покрытия используется для защиты от коррозии деталей из алюминиевых сплавов (анодирование).

Химические покрытия также представляют собой окисные пленки на металлах, но образуются они без пропускания тока путем непосредственного химического воздействия на металл соответствующих веществ. К химическим покрытиям относятся оксидирование стальных деталей, фосфатирование, и др.

Перед нанесением покрытий поверхности деталей подвергают механической обработке и химической очистке.

Состав цеха (отделений) металлопокрытий может меняться в зависимости от многих конкретных условий. В общем случае в состав цеха металлопокрытий входят следующие производственные отделения: гидропескоструйной очистки, шлифования и полирования, химических методов подготовки поверхности (мойка и травления); основных процессов (цинкования, кадмирования, лужения, меднения, хромирования и др.); машинное отделение двигателей генераторов постоянного тока. В таком цехе должны быть следующие вспомогательные отделения: приготовления и корректирования растворов; накатки полировальных кругов; мастерская по ремонту оснастки, кладовые деталей, химикатов; участок очистки сточных вод.

При проектировании цехов металлопокрытий, необходимо, прежде всего установить виды покрытий и номенклатуру обрабатываемых деталей. Для этого по всем выпускаемым изделиям разрабатывается ведомость в которой указываются наименования деталей, виды покрытий, годовая программа выпуска каждой детали и запасных частей, площадь покрываемой поверхности и масса каждой детали и годового выпуска. Данная ведомость и чертежи деталей являются исходными данными для проектирования.

Проектирование цехов металлопокрытий может быть детальным и укрупненным. При детальном методе проектирования все детали объединяют в группы в зависимости от вида и толщины покрытий, габаритных размеров и массы. Для каждой группы деталей разрабатывается технологический процесс нанесения покрытия с указанием состава ванн, режимов обработки, состава растворов, времени покрытия и др. На основании этих данных определяется загрузка оборудования, рассчитывается число работающих, потребные площади, расход материалов и др. необходимые данные.

При укрупненном методе проектирования разрабатывается только краткий технологический процесс в объеме, необходимом лишь для определения состава технологического оборудования. Все последующие расчеты цеха выполняются с использованием укрупненных нормативов и технико-экономических показателей.

Количество шлифовально-полировальных станков, а также установок гидропескоочистки определяется обычным способом по трудоемкости соответствующих операций.

К производственным рабочим цехов металлопокрытий относятся рабочие, обслуживающие ванны покрытий и подготовки поверхности, рабочие по монтажу и демонтажу деталей на подвесках, операторы по обслуживанию автоматов и автоматических линий, шлифовщики, полировщики, рабочие по обслуживанию установок гидропескоочистки и др.

К вспомогательным рабочим относятся следующие специальности: слесари по ремонту и изоляции подвесок, корректировщики растворов и электролитов, рабочие по накатке кругов и склейке абразивных лент; рабочие по уходу за оборудованием; транспортные рабочие; слесари-сантехники, кладовщики, монтеры, лаборанты, уборщики производственных помещений.

При детальном методе проектирования количество производственных рабочих определяют на основе технологического процесса с учетом фактической загрузки рабочих на каждой операции и условий обслуживания нескольких единиц оборудования.

При укрупненном методе проектирования количество производственных рабочих может быть определено либо по показателю трудоемкости 1 м² площади покрытия, либо по средним нормам обслуживания установленного оборудования.

Количество вспомогательных рабочих определяется в процентном отношении от установленного числа основных рабочих. В зависимости от количества производственных рабочих это процентное отношение составляет: для отделения металлопокрытий с немеханизированным и механизированным оборудованием 35 – 45 % , с автоматизированным оборудованием 60 – 85 %, для шлифовально-полировальных отделений 25 – 35 %.

Площади отделений цеха при детальном методе проектирования определяются планировкой производственного, вспомогательного, подъемно-транспортного оборудования и рабочих мест. При укрупненном методе проектирования производственная площадь отделений цеха металлопокрытий определяется по нормам и удельной производственной площади на единицу основного оборудования. Площадь вспомогательных отделений может быть определена в процентном отношении от производственной.

Компоновка отделений цеха определяется последовательностью прохождения детали по основным стадиям технологического процесса нанесения покрытия. В начале цеха размещают кладовые поступающих деталей, далее отделения и участки механической подготовки поверхности (шлифования и полирования, гидропескоструйной и дробеструйной обработки). После них размещаются отделения гальванических, химических и анодных покрытий, включающие, как правило, оборудование (ванны) химических способов подготовки поверхности и сушки готовых деталей. В конце цеха размещается полировальное отделение декоративных покрытий и кладовая готовых деталей.

На территории цеха предусматривают подвал, площадь которого приравнивается до 50 % от общей площади цеха. В этом случае в подвале размещаются участки, оборудования и службы, не требующие постоянного присутствия работающих, а именно: участки двигателей-генераторов и выпрямителей, участки приготовления и корректировки растворов и сливные емкости; вентиляционные установки, кладовые химикатов, участки для очистки сточных вод, холодильные установки, фильтры, насосы и другое оюорудование.

Цехи металлопокрытий, в силу особенностей технологического процесса, отличаются выделением большого количества тепла, паров, газов, вредно действующих на организм человека. Поэтому помещения цехов (отделений) металлопокрытий изолируются от остальных цехов сплошными стенами до перекрытия и все отделения цехов оборудования особо мощной и надежно действующей приточно-вытяжной вентиляцией.