Вредно Ли Гальваническое Покрытие Металла
⭐ ⭐ ⭐ ⭐ ⭐ Доброго времени суток, дорогие читатели блога, прямо сейчас мы будем постигать возможно самую необходимую и интересующую Вас тему — Вредно Ли Гальваническое Покрытие Металла. После прочтения у Вас могут остаться вопросы, поэтому лучше всего задать их в комметариях ниже.
Мы всегда и постоянно обновляем опубликованную информацию, в этом модете быть уверены, что Вы прочтете всю самую новую информацию.
В то же время замена комплексообразователей, блескообразователей и других добавок не так сильно влияет на качество и свойства покрытий, поэтому здесь возможностей больше. Так, например, в подавляющем большинстве случаев допускается замена цианистого электролита цинкования на слабокислые или щелочные цинкатные электролиты с выравнивающими и блескообразующими добавками (при этом необходимо учитывать возможности очистных сооружений). Замена таких добавок, как ПЭИ, ОС-20, диспергатор НФ, а также катапина (в растворах травления сталей) не представляет особых трудностей. Применение же синтанола ДС-10 в процессах обезжиривания вообще не оправдано в виду возможности их замены анионоактивными ПАВ.
ЭКОЛОГИЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ
При замене растворов и электролитов необходимо учитывать эффективность очистных сооружений по очистке образующихся при этом стоков. Так, например, при замене цианистого электролита цинкования на сернокислый при одинаковой концентрации ионов цинка и неизменных системах промывки деталей и очистки кисло-щелочных стоков экологический критерий технологии цинкования ухудшается в сотни раз из-за практически полной очистки стоков от цианидов (до ПДК) и незначительной степени очистки сточных вод от сульфатов (до 30%). Поэтому в случае надежной системы обезвреживания цианистых стоков проблема замены цианистых электролитов определяется не столько степенью воздействия на окружающую природу, сколько санитарно-гигиеническими условиями труда при приготовлении и эксплуатации этих электролитов, а также необходимостью организации отдельных систем обезвреживания циансодержащих сточных вод и другими технико-экономическими моментами. Если же заменять цианистые электролиты на аммиакатные, то это может вызвать дополнительные трудности при очистке сточных вод, содержащих медь.
Виноградов С.С.
Таким образом, при проведении работ по снижению экологической опасности гальванопроизводства в первую очередь необходимо проанализировать номенклатуру применяемых растворов и электролитов и по возможности произвести замену токсичных растворов на менее токсичные либо снизить концентрацию токсичных компонентов в применяемых растворах. Помимо этилендиамина и катапина, наибольшей экологической опасностью обладают ионы тяжелых цветных металлов. Среди кислотных остатков и лигандов при одинаковой концентрации наибольшей экологической опасностью обладают фторидные, цианидные и йодидные компоненты, наименьшей — сульфаты, хлориды и нитраты. Аммонийные и пирофосфатные соединения занимают промежуточное положение. В качестве примера в табл. 1 приведена сравнительная оценка экологической опасности наиболее известных электролитов цинкования: за счет более высокой концентрации компонентов кислые электролиты обладают наибольшей экологической опасностью, превышающей экологическую опасность цианистых электролитов.
- Ванна заполняется электролитом.
- На аноды подается напряжение через плюсовые контакты.
- Электролитический раствор нагревается до рабочей температуры.
- На заготовке закрепляется минусовой контакт, она медленно погружается в ванну.
- Защита. Металлическое покрытие должно защитить основу от коррозии, разрушения.
- Изменение вида. Гальванизация может преобразить любое изделие из металла, восстановить его поверхность (закрыть мелкие повреждения).
- Специальное назначение. Часто технология применяется для улучшения технических характеристик основы.
Материалы и оборудование
- Приготовления электролитического раствора. Его состав будет зависеть от необходимых технических характеристик готовой пленки.
- Погружения 2 анодов в готовый раствор. На них подключаются плюсовые контакты. Напряжение передает источник постоянного тока.
- Медленного погружения заготовки в электролит. Его необходимо подключить к минусовому контакту. Заготовка будет выполнять роль катода.
Проникновение в обрабатываемую поверхность водорода (ее наводороживания) приводит к снижению пластичности стали. Насколько существенное воздействие окажет водород на механические свойства сталей, зависит от их структуры (мартенситной, троститной, аустенитной и пр.). Стали с троститной структурой более подвержены охрупчиванию по сравнению с изделиями из стали с сорбитной структурой.
Для того чтобы нанести гальваническое покрытие на различные металлы, необходимо соответствующее оборудование и расходные материалы. Хромирование, цинкование, а также покрытие обрабатываемых деталей прочими металлами выполняется на однотипном гальваническом оборудовании. Разница будет касаться исключительно состава используемых электролитов, их температуры и других режимов, применяемых в процессе обработки.
Суть гальванического способа покрытия металла
Объем проникшего в сталь водорода в значительной мере зависит от температуры электролита. Если она повышена (примерно +75 °С), то водороду проще проникнуть в поверхностные слои стали. Природа стали влияет на объем продиффундировавшего водорода, которое может возрасти в 6–10 раз, что связано с повышением его диффузии в случае увеличения температуры, а также свойством хрома его удерживать.
Травление металла – экологически вредный процесс, который сопровождается выделением значительного количества вредных паров. Поэтому в последнее время вместо химического травления всё чаще используют электрохимическое травление в растворе электролита – хлорного железа. Для этого заготовку и ванну включают в электрическую цепь, после чего окалина/ржавчина собирается на аноде, а поверхность металла постепенно очищается. Недостаток электрохимического травления – меньшая скорость очистки.
Гальваническое покрытие металлов
Необходимость травления перед гальваническим покрытием вызвана тем, что все растворители – неполярны, и воздействуют только на органические высокомолекулярные соединения. Таким образом, удалить слой технологической окалины или ржавчины невозможно. Эту функцию выполняют растворы кислот – соляной, фосфорной или азотной. В этом перечне нет популярной ещё в недавнем прошлом серной кислоты, поскольку она при травлении способствует охрупчиванию поверхностного слоя металла вследствие образования гидридов железа. Сами по себе гидриды металлов – соединения нестабильные, они разлагаются в течение максимум суток, но их наличие на поверхности существенно ухудшает качество цинкования, и удлиняет технологический цикл формирования покрытия.
Цинкование
- По температуре проведения (холодное или горячее цинкование металла).
- По механизму образования поверхностного слоя цинка (осаждением либо термодиффузионным напылением).
- По методам предварительной подготовки поверхности.
- По степени механизации процесса – в ваннах или установках непрерывного действия.
Глубокие механические повреждения поверхностей деталей нельзя скрыть за счет гальванических покрытий. Эти недостатки устраняются только механическим способом. Но дефекты глубиной в несколько микрон современная гальваника может устранить за счет добавления органических добавок. Они обеспечивают более толстый слой осаждения в углублениях, а на ровных поверхностях процесс происходит в обычном режиме.
Гальваническое покрытие: виды и оборудование
- Очень тяжелые. Металлические изделия работают в средах с агрессивными химическими соединениями и при высоких температурах.
- Тяжелые. Условия эксплуатации отличаются длительным контактом с водой, возможно кратковременное воздействие различных неагрессивных химических соединений.
- Умеренные. Условия пользования металлических изделий обыкновенные, нанесение гальванических покрытий может выполняться традиционным наиболее дешевым способом.
- Легкие. В таких условиях работает бижутерия, изделия из драгоценных металлов и т. д.
Свойства гальванических покрытий
Во время гальванического покрытия операторы должны постоянно контролировать показатели кислотности при помощи ареометров или индикаторной бумаги. При обнаружении отклонений от заданных параметров кислотность ванны должна немедленно восстанавливаться.
Борьба с кожными заболеваниями требует осуществления разнообразных мероприятий по механизации и рационализации технологических процессов, правильной организации труда и мер личной гигиены. Следует переходить от кустарных или полукустарных ручных приемов работы на механизированные установки, например на специальные аппараты при цианистом цинковании, на аппараты для обезжиривания в трихлорэтилене и др., исключающие почти всякую необходимость контакта с электролитом и обезжиривающими веществами.
Гальванические ванны должны оборудоваться местной приточно-вытяжной вентиляцией. В первую очередь требуют устройства подобной вентиляции ванны для хромирования и все ванны для электролиза из комплексных растворов цианистых солей. Местная вытяжная вентиляция осуществляется преимущественно по принципу бортовых отсосов, которые полностью удаляют выделяющиеся с поверхности ванны газы и туман электролита.
Библиографическое описание:
Гальваническое производство включает в себя несколько этапов. Однако подавляющее большинство токсических веществ выделяется непосредственно в процессе нанесения гальванических покрытий — хромировании, никелировании и пр. Именно на этом этапе в воздушную среду цехов выбрасываются аэрозоли растворов электролитов, в состав которых входят такие вредные вещества, как неорганические кислоты (серная, азотная, фосфорная и др.) щелочи, соединения хрома, никеля, кадмия и других металлов.
Сопротивление усталости
После нанесения гальванического покрытия основной металл легче поддается воздействию усталостных напряжений (снижается сопротивление усталости металла). Хромовые гальванические покрытия оказывают на сталь наиболее сильное влияние (особенно на высокопрочные марки). Это обуславливается, в основном, наводороживанием стали, а также низкой пластичностью и прочностью хрома.
Гальваническое покрытие
Кроме температуры электролита хромирования на наводороживание стали большое влияние оказывает и состав раствора (в совокупности с режимами электролиза). При ік = 90А/дм 2 увеличение содержания H2SO4 с 2,5 до 7,5г/л оказывает значительное влияние на проникновение водорода в сталь при температуре электролита около 75°С (снижается диффузия), а при понижении температуры до 55°С особого влияния не наблюдается.
Классификация гальванических покрытий
Нанесение гальванических покрытий – один из наиболее распространенных способов защиты металлов от коррозии. Качество гальванического покрытия очень сильно влияет на качество готовых изделий, их долговечность и эксплуатационные характеристики.
Эта технология была изобретена в 1838-м году ученым по имени Борис Якоби. Именно он начал активное внедрение гальваники в самые разные процессы производственного плана. В скором времени гальваническую обработку успешно освоили и монетные дворы, и художники-ремесленники, и промышленные предприятия.
Гальваника представляет собой особый электрохимический процесс, при котором применяется электролит, электроток, пара электродов и обрабатываемый элемент. Это уникальная технология, предназначенная для обработки изделий из металла. Электролит является жидким веществом с высокой токопроводностью, из которого под воздействием электротока выделяются частицы металлического сплава, оседающие на обрабатываемом элементе и формирующие на его поверхности защитную пленку.
Материалы и оборудование
Существует целый ряд целей для нанесения гальванического покрытия. К примеру, для гальванического хромирования поверхность нужно предварительно покрыть никелем. К гальванике, как правило, обращаются с целью улучшения декоративных и защитных качеств конструкций. Эту процедуру используют и для изготовления точных копий сложных элементов. В этом случае процесс принято называть гальванопластикой.
В первом случае для покрытия поверхности выбирают металл с более высокими механическими и антикоррозийными свойствами. Он препятствует прямому механическому воздействию на основной материал детали и замедляет коррозию. Применение цинка позволяет повысить коррозийную устойчивость, покрытие хромом кроме этого повышает твёрдость и износоустойчивость. Цинкование или никелирование придаёт деталям высокую декоративную привлекательность.
Собранная установка может применяться как в промышленных условиях, так и домашней мастерской. Для проведения гальванопластики в условиях домашней лаборатории или мастерской необходимо точно рассчитать ожидаемый расход необходимых материалов и время нахождения детали в растворе электролита.
Особенности процесса
Второй этап – это этап непосредственной обработки. Подготовленное изделие опускается в ванну с электролитом, в которой находятся два электрода. Перед погружением необходимо нагреть электролит до температуры, позволяющей достаточно стабильно протекать химической реакции. Для каждого электролита разработаны специальные таблицы с указанием необходимых физико-химических характеристик.
06 Окт 2020 etolaw 273