Metallist galvaaniline galvaniseerimine: tehnoloogia, seadmed

Galvaaniline galvaniseerimine on tõhus ja odav ja seetõttu laialt levinud meetod, mis kaitseb mustmetallide korrosiooni. Kõige sagedamini kasutatakse seda riistvara ja kinnitusdetailide tootmisel, samuti terasvõrku.

Tsinkkattekihid

Antikorrasv tsinkimine toimub mitmel viisil ja katte kasutusiga sõltub kaitsekihi paksusest.

Katteprotseduur sõltub selle nõutavatest omadustest, toote mõõtmetest ja edasise töötamise tingimustest.

Kõige lihtsam ja kõige tehnoloogilisem, kuid kaitsekihi mehaanilistele mõjudele ebapiisav vastupidavus, on külma tsingimine suurel hulgal suurel hajutatud tsinkipulbriga muldadel.

Tsingi tootmise mahu osas on teine koht hõivatud kuumtsingiga. Sel viisil saadud kate, kvaliteet ja vastupidav, kuid keskkonnasõbralik, sest kasutatakse tsinklisatsiooni ja isegi temperatuuril, mis on veidi alla 500 ° C, on vaja palju elektrit, keemilised meetodid pinna ettevalmistamiseks.

Kuumtsingitud tsinkimine on väga sarnane tehnoloogiliselt, kuid vähem efektiivsele, kaitsekihi termilise difusiooni meetodile. Seda kasutatakse juhul, kui katte paksusele ja välimusele on kehtestatud kõrged nõuded.

Teine tsinkimismeetod on gaasilise termiline pihustamine, mida kasutatakse suurte esemete ja struktuuride kaitsmiseks, mida ei saa vanni panna.

Galvaniseeritud galvaniseerimisel puuduvad teised katmismeetodite puudused ja nende positiivsed küljed.

Galvaanilise galvaniseerimise eelised

Tsinkkatte ladestamise meetod elektrolüüsiga on kõige tavalisem.

Peamine eelis, mille tõttu on metalli galvaniseeritud galvaniseerimine, on kõrge materjali pinna kaitse korrosioonile. Õhuke kiht tsink pikendab toodete kasutusiga mitu korda ja vähendab seega nende hooldamise ja asendamise kulusid.

Kattekiht on sile, ilma ribade ja tilkadeta, säilib toote kuju ja suurus. Saate seda rakendada mis tahes, isegi kõige keerulisema vormi esemetele.

Siledad ja läikivad dekoratiivsed pinnakatted enamikul juhtudel ei vaja täiendavat töötlemist.

Lisaks on tsingi katete paigaldamise protsessil vaja vähe kulutusi ning galvaanilised täitematerjalid on kõrge tootlikkusega.

Galvaanilise galvaniseerimise puudused

Kaitsekatte elektrolüüsi rakendamisel puudub puudusi.

Peamine puudus on tsingi vähene sidumine metalliga, mille tõttu tuleb toote pind hoolikalt puhastada.

Puuduseks on ka mürgiste jäätmete tekkimine katmisprotsessis, mis nõuab tõsist puhastamist.

Režiimide mittejärgimine võib viia mitteväärismetalli täitmisega vesiniku abil, mis viib toote enda nõrkuse ja katte kvaliteedi halvenemiseni.

Toimimise põhimõte

Galvaaniline galvaniseerimine põhineb kaitsemeetme põhimõttel, mille määrab kindlaks tsingi ja raua elektrokeemiliste potentsiaalide erinevus. Kuna tsinkil on väiksem elektrokeemiline potentsiaal, on kattekiht sellel raudmetallide kaitsev kaitse. See on elektrokeemilise korrosiooni niiskes keskkonnas, see on ta.

Raudoksüdatsioon tekitab oksiide, mille esialgne metall on suurema mahuga. Oksiidkile vabaneb ja edastab hapnikku oksüdeerimata metallile. Oksüdeerumisel tsingi puhul moodustab kile õhukese ja tiheda, see ei lase metallist hapnikku, kaitstes mitte ainult kattekihti, vaid ka selle alla alletavat metalli.

Galvaanilise galvaniseerimise liigid

Galvaaniline galvaniseerimine on elektrolüüsi, st elektrolüüdi elektrokeemiliste oksüdatsiooni- ja redutseerimisprotsesside kasutamine pideva elektrivoolu toimel.

Vastavalt elektrolüüdi koostisele on tsinkimine jagatud kolmeks: happeline, tsüaniid ja leeliseline.

Kõige sagedamini kasutatav meetod on tsingi katmine nõrgalt happelistes elektrolüüdides, eriti malmi- ja teraseosade jaoks keerulises konfiguratsioonis. Sellise tsinkkattega süsinikku ja legeerimata terasetooted on vähem kokkupuutel vesinikukustusega ja välimus on suurepärane, millel on märkimisväärne dekoratiivne efekt erinevates värvides.

Täiendav kaitse galvaniseerimiseks

Tsinkkihtide kaitsev toime sõltub selle paksusest, mis galvaniseeritud rakendamisel on ainult 5 urn ja elektrolüüdi olemus.

Mõningatel juhtudel suureneb tsingitahvlite kaitsev omadus passivatsiooni, fosfaatimise või värvimise teel.

Passivatsioon (kromatium) - kroomhape või selle soolad sisaldavate toodete keemiline töötlemine lahustes, mille tulemusena moodustuvad pinnale kromaat-kiled. See protsess suurendab mitte ainult dekoratiivsete omaduste kaitsvaid omadusi, sest selle tulemusena suureneb kattevärv ja seda saab värvida erinevates värvides.

Tsingitud toodete fosfaatimiseks (töötlemine fosforhappe soolades) moodustab filmi pind fosfaatkile. Pärast fosfaatimist võib siiski värvimistööd rakendada.

Galvaanilise galvaniseerimise etapid

Tootmisega galvaaniline galvaniseerimine koosneb mitmest tehnoloogilisest protsessist, millest igaüks lõpeb loputamisega veega vannis või pintsli pesemise meetodil.

Esiteks puhastatakse tooteid rooste, kaalude, töötlemisrasvade, jahutusvedelike jääkide või värviga ning leeliselistes lahustes rasvata. Seejärel toimub elektrolüütiline rasvaärastus.

Pärast seda, kui see on söövitatud vesinikkloriidhappe vesilahusesse, kus pind lõplikult puhastatakse pinnakihi häirimata ja selle söömine toimub - aktiveeritakse enne tsingi katmist. Alles siis on see tegelik tsinkimine.

Seejärel vajaduse korral selgitatakse ja puhastatakse saadused lämmastikhappe vesilahuses olevast oksiidkilest, seejärel fosfaateeritakse, muudetakse passiivseks ja kuivatatakse.

Erinevate toodete galvaniseerimisel saab teha täiendavaid toiminguid. Näiteks ribad enne tsinkimist lõõgastuda, keevitada otsad, reegel ja pärast seda õli ja mähis.

Galvaniseerimisseadmed

Galvaaniline joon on pesemis- ja töötlemisvannide spetsiifiline järjestus, mille käigus luuakse ühe või mitme kihi tsingikiht, millel on vajalikud funktsionaalsed omadused.

Vastavalt tootmismahule kasutatakse erinevaid mehhaniseerimisastmeid. Suurtes ettevõtetes on paigaldatud mehhaanilised automaatjuhtimisega liinid. Seal on osaliselt või täielikult käsitsi juhitavad read, aga ka mini-liinid.

Galvaniseeriv tsinkimine ei koosne mitte ainult vannidest. See hõlmab mitmesuguste projekteerimissüsteemide transpordisüsteeme, tingimata reoveepuhastusseadmeid, lisaseadmeid, mille hulka kuuluvad tsinkimisseadmed, kütteseadmed, soojusvahetid, katood ja anoodvardad.

Lisaseadmete hulka kuuluvad ventilatsioonisüsteemid, kuivatuskambrid ja kapid, külmutusseadmed, filtriüksused, seadmed demovoodide saamiseks, pumbad.

Galvaniseerimiseks vajalikud elektrolüüdid

Galvaniseeritud galvaniseerimisel sõltuvad toote eesmärgist elektrolüüdid, mis jagunevad kaheks peamiseks rühmaks.

Elektrolüüte, milles tsink on lihtne hüdrateeritud ioonide kujul, nimetatakse lihtsaks happeliseks. Need on borofluoriid-, sulfaat- ja kloriidilahused.

Komplekssed happelised ja leeliselised elektrolüüdid sisaldavad tsinki positiivsete ja negatiivsete laengutega keerulistes ioonides. Need on ammoniaak, pürofosfaat, tsüaniid ja muud lahused.

Selle põhjal elektrolüüdi kasutamisel sõltub esmalt sademetemperatuur ja seejärel toote (katoodi) sadestamise tsingi kvaliteet.

Kompleksetest elektrolüüdidest hüppab tsükkel katoodil kõrge ioonide hajumisega. Kuna praegune tihedus suureneb, väheneb metalli saagis ja vesiniku saagis suureneb.

Seepärast tehakse tsinkimine keerukates elektrolüüdides väikese voolutihedusega ja kattekiht osutub väga kvaliteetseks, peeneteraliseks ja ühtlaseks.

Nõrgalt happelistes lihtsates elektrolüüdides toimub galvaaniline galvaniseerimine, sealhulgas kodus, suure voolutihedusega, mis on kiirem kui keeruliste lahustega. Toote välimus on hea, kuid kate ei ole väga kõrge kvaliteediga ja sobib ainult üsna lihtsa kujuga toodete jaoks.

Galvaaniline galvaniseerimine

Otsene galvaanimisprotsess toimub elektrolüüdiga vannis. Mustmetalltooted lastakse sinna, millesse elektrivool (katood) kantakse spetsiaalsete elektroodide kaudu, ja puhas tsink pallide või plaatide kujul, mis on paigutatud spetsiaalsetesse võrguostidesse (anood).

Elektrokeemilise reaktsiooni käigus elektrivoolu tiheduse mõju vahemikus 1 kuni 5 A / dm lahustub tsink elektrolüüdis, seejärel langeb selle ioonid katoodil, moodustades 4-25 mikroni paksuse galvaanilise katte.

Just selle tehnoloogia abil saadakse ühtlast ja läikivat pinnakatteid (poldid ja mutrid).

Galvaniseeritud galvaniseerimise automaatne joon

Kaasaegne tsinkimine galvaniseerimisliin on täisautomaatne rida, milles viiakse läbi kõik katmisetapid, kaasa arvatud keevitamine ja toodete kõrge kvaliteedi rasvastus erinevatel eesmärkidel ja koostistes.

Automaatne liin koosneb peamiselt tehnoloogiliste galvaaniliste vannide komplektist, modulaarsetest alalditest, laadimis- ja mahalaadimisseadetest, transpordivahenditest, väljatõmbeventilatsiooniseadmetest, veevarustuse ja reovee ärajuhtimisega, teenindus redeliga metallraamiga.

Galvaanilised vannid võivad olla valmistatud roostevabast terasest, polümeermaterjalist või kummist vooderdatud terasest . Lehtpolümeeridest keevitatud tänapäevased vannid muudavad metallmahutid üha enam. Vanni materjali valik sõltub elektrolüüdi koostisest ja kontsentratsioonist ning töötemperatuurist.

Veevarustuse ja kanalisatsioonisüsteemide kommunikatsioon ning enamikel juhtudel asub ventilatsioon vannide all ja ka polüpropüleenist.

Liini mõõtmed määratakse selle jõudluse ja galvaaniliste vannide mõõtmete järgi .

Galvaniseeritud galvaniseerimine tekib raskmetalli ioonide suure kontsentratsiooniga reoveega. Seetõttu kaitstakse neid, filtreeritakse, neutraliseeritakse, kasutatakse keemilisi sadestusi, sorptsiooni ja muid protsesse insenerpolümeeridest valmistatud paakides.

Elektrolüütiline tsinkkate kodus

Käsitsi valmistatud galvaaniline galvaniseerimine algab materjalide valimisega. Elektrolüüt võib olla tsinkkloriidi ja vesinikkloriidhappe lahus destilleeritud vees. See on nn jootmishape, mida enim kasutatakse kodus. Käsitöötajatel töödeldakse tsink väävelhappega ja saadakse ZnSO ₄ elektrolüüd, kuid see protsess on ohtlik, sest reaktsiooni ajal vabaneb plahvatusohtlik vesinik ja soojus. Elektrolüüdis ei tohi mingil juhul olla lahustunud soolasisaldusega kristallide sade.

Puhtat tsinki saab osta keemilisest kauplusest või raadioside turul, kuid seda võib saada Nõukogude Liidu aegadest säilinud soolaakutest või sulavkaitsetest.

Galvaaniline vann võib olla klaasist või plastnõust. See toetab statiivi anoodile ja katoodile. Anood on tsinkplaat, millele pluss on toiteallikast ühendatud. Mida suurem on anood, seda ühtlasem on kate katoodil, toode, millele kaitsekatte rakendatakse. Anoodid võivad olla mitu, neid saab katoodi ümber asetada samal kaugusel, nii et selle pind on kaetud tsingiga ühtlaselt ja üheaegselt kõikidest külgedest. Katoodi ühendatakse toiteallika "miinus".

Isegi kui tsinkimist tehakse kodus, hõlmab see tingimata osade põhjalikku puhastamist ja rasvatustamist ning selle aktiveerimist happe lahuses.

Toiteallikaks on aku hõõglambi või muu ahela tarbijaga, nii et ahela vool on madalam või konstantse väljundpingega toiteallikas. Peamine on see, et galvaanimisprotsessis ei peaks olema elektrolüüdi kiire keemistemperatuur.

Tegelik tsinkimine toimub siis, kui anoodid ja katood alandatakse elektrolüüdi ja elektriline ahel on suletud. Mida pikem protsess kestab, seda tihedam on tsinkkiht tootes.

Galvaniseeritud galvaniseerimise abil muutub toodete kaitsekate täpseks, ühtlaseks ja siledaks, millel on dekoratiivne efekt. Seda kasutatakse nii tööstuses kui ka kodus, hoolimata asjaolust, et reoveepuhastus keskkonnale ohtlikest jäätmetest on vajalik.