+7(499)677-18-84

ООО "ТЕХНОСЕРВИС"

Нанесение локальных гальванических покрытий

  • Нанесение финишного износостойкого покрытия

         После выводки дефектного места медью производится занижение медного покрытия относительно неповреждённой поверхности на 0.02 – 0.03 мм., при помощи тонких абразивных материалов, и на дефектное место наносится слой износостойкого покрытия из электролитов никелирования, кобальтирования, хромирования или сплавов этих металлов.

      Наиболее востребованным, удобным и универсальным является электролит никелирования имеющий слабощёлочную реакцию. Наносится он также с применением адгезионного подслоя никеля. Данный электролит был разработан в лаборатории нашей компании для замены импортных аналогов, основной упор делался на получение качественных полублестящих осадков. Выход по току у данного электролита на 15 % ниже импортных аналогов, но применяемая плотность тока выше на 50%. Благодаря этому, по скорости нанесения этот электролит более эффективен. Ещё одна деталь – это высокая, по сравнению с другими электролитами никелирования, рассеивающая способность, что немаловажно при ремонте цилиндров лаковых секций печатных машин, так как в данном процессе не используется заполнение дефектного места медью из-за растворимости меди в вододисперсионных УФ лаках. Микротвёрдость получаемого покрытия – до 6000 Мпа.

          Так же мы используем электролит кобальтирования с микротвёрдостью получаемых осадков 6000 – 8000 Мпа и хорошей адгезией к стальным поверхностям. Основными его преимуществами является более высокая микротвёрдость и температурная стойкость.

          Есть у нас и электролит для получения покрытия сплавом никель-фосфор. Из него получаются покрытия, после температурной обработки при температуре 350 °C в течении 1 часа, имеющие микротвёрдость 10 Гпа. Данный электролит находится сейчас на этапе внедрения, его состав имеет законченный вид и весьма оригинальную технологию изготовления.

         После нанесения финишного слоя необходимой толщины производится тонкая абразивная обработка дефектного места до получения необходимых геометрических размеров и шероховатости поверхности.

  •  Нанесение слоя меди из скоростного кислого электролита

       После нанесения слоя меди из комплексного электролита становится возможным применение, для дальнейшего осаждения, кислого скоростного электролита меднения. Преимуществом данного электролита является высокая скорость осаждения (25 -30мкм/мин) при плотности тока 1.5А/см2, но при определённых условиях, близких к идеальным, возможно увеличение плотности тока до 3А/см2(соответственно вырастает и скорость осаждения).

      Этот электролит довольно прост по составу, но требует соблюдения определённых условий при изготовлении. Осадки получаются плотные, мелкозернистые и твёрдые. Высокая микротвёрдость осадков (до 3500Мпа) обусловлена включением большого количества водорода в кристаллическую решётку из-за высоких плотностей тока и выделения водорода на поверхности детали при электролизе.

          Импортные аналоги сделаны на базе другой соли меди. В планах нашей компании заложены: изготовление, испытания и внедрение подобного электролита.

         После нанесения толстого слоя меди производится механическая обработка абразивными материалами, с помощью приспособлений, до устранения дефекта и подготовки к последующему нанесению финишного покрытия.

         В технологии локальной гальваники базовыми точками, по которым ведётся ремонт, являются рядом лежащие по образующей цилиндра на неповреждённых участках. При тяжёлых случаях ремонта восстановление ведётся по показаниям индикаторной головки, закреплённой в специальных приспособлениях.

     

  • Нанесение слоя меди из комплексного электролита

       После нанесения никелевого подслоя, по технологии, наносится слой меди толщиной 0.01мм из комплексного электролита имеющего слабощёлочную природу и низкие константы нестойкости комплексов, входящих в состав раствора. Благодаря этому электродный потенциал комплекса более отрицательный, чем потенциал никелевого покрытия, поэтому контактного вытеснения никеля не происходит и наносимый слой меди имеет очень высокую адгезию. Толщина  в 0.01мм  выбрана из условий получения непористого покрытия (практически любое гальваническое покрытие имеет определённое удельное содержание количества пор на площадь, которое зависит от условий электроосаждения и состава электролита). В ванновой гальванике непористым считается слой меди из комплексного электролита толщиной в 0.005мм, что выглядит логично из условий электроосаждения (плотность тока в локальной гальванике в 20 – 30 раз превышает плотность тока для подобных электролитов ванновой гальваники).

         Отсутствие сквозных пор является необходимым условием перехода к следующему этапу меднения в кислом электролите, потому что кислота, содержащаяся в небольшом количестве в кислом электролите, проникая через незакрытые поры, разрушает подслой никеля. Комплексы данного электролита – “тяжёлые”, благодаря этому покрытие получается плотным, мелкозернистым и с низкими внутренними напряжениями.

          Существует большое количество комплексных электролитов меднения, но только несколько из них после серьёзной доработки могут быть использованы в технологии локального нанесения гальванических покрытий, потому что существуют серьёзные сложности в получении комплексов меди с низкой константой нестойкости и высокой концентрацией основной соли меди.

  • Нанесение адгезионного подслоя

     Никель является прекрасным материалом для гальваники. Есть возможность изготовления электролитов как сильнокислых, так и сильнощелочных. Благодаря высокой коррозионной стойкости и более положительному (по сравнению с железом) электродному потенциалу, последующее покрытие медью из комплексного электролита имеет высокую адгезию, превосходящую прочность медного покрытия.

       В ванновой гальванике для осаждения металлов на хромоникелевые и высокохромистые стали применяется тонкий адгезионный подслой никеля. Та же самая аналогия и в нашем процессе, так как в подавляющем большинстве ремонту подвергаются хромированные поверхности. Во многих учебниках по электрохимии описан хлористый электролит предварительного никелирования, но для нашей технологии он практически не подходит потому, что при осаждении с нерастворимым анодом происходит выделение хлора, а с растворимым анодом адгезия получаемого покрытия является неудовлетворительной.

       Адгезия получаемого покрытия в равной степени зависит от 2-х причин:

    • подготовки поверхности с необходимой активацией;

    • состава электролита предварительного никелирования.

      Мы используем разработанный в лаборатории нашей компании эффективный электролит предварительного никелирования, который позволяет вместе с применением активатора, получать прочносцеплённый слой никеля с хорошей адгезией к нему последующих слоёв различных металлов.

       На данный момент в лаборатории нашей компании ведётся разработка нового электролита предварительного никелирования на соединениях никеля, обеспечивающих дополнительную активацию хромового покрытия

  • Подготовка поверхности

            Начальным этапом  технологии идёт механическая обработка дефектного места с удалением выдавленного наружу металла, отслоения покрытия, коррозии и плавной разработки дефектного места для обеспечения лучших условий гальванического осаждения металлов.

      Далее производится обезжиривание растворителем для удаления минеральных загрязнений и обезжиривание ремонтируемой поверхности под действием тока для удаления оставшихся жиров. Процесс производится в щелочном растворе, при котором деталь является катодом, а электрод – анодом. При этом на поверхности детали под действием тока происходит интенсивное выделение водорода, пузырьки которого вышибают с поверхности остатки жиров и загрязнений. Существует довольно много растворов для электролитического обезжиривания.

       Следующая операция – это процесс электролитического травления, при котором деталь является анодом, а электрод – катодом. Электролит травления содержит в себе кислоту и добавки оптимизирующие процесс травления. Существует много травильных растворов для разных типов поверхностей.

       Следующим этапом является очистка протравленной поверхности от продуктов травления. Этот процесс, также как и травление, идёт с обратной полярностью. На поверхности образуются пузырьки кислорода, которые вместе с абразивным воздействием оболочки электрода и комплексообразованием с компонентами раствора, очищают ремонтируемое место. Стоит заметить, что процесс очистки не подходит для поверхностей, содержащих хром и свинец, потому что эти металлы интенсивно растворяются.

       После такой обработки на поверхности детали остаётся тонкая оксидная плёнка, для разрушения которой производится активация (декапирование) в специально подобранных кислых растворах. При ремонте дефектное место может содержать до 4 различных металлов, поэтому активатор должен быть универсален.

       Иногда попадаются покрытия, которые стандартными методами не активируются, для этого случая у нас уже внедрён более агрессивный активатор и в стадии тестирования находится новый инновационный раствор с очень хорошими характеристиками быстроты и качества снятия тонкой оксидной плёнки. Этот раствор мы готовим для ремонта хромированных поверхностей, прежде всего каландровых валов и экструзионных головок, хрома из электролитов трёхвалентного хромирования.

     

Copyright (Нанесение локальных гальванических покрытий) Все права принадлежат авторам: Штанг Андрею и Кантимирову Александру. ©  2013 - 2017