Матеріал для виготовлення і футерування ванн

Для виготовлення корпусів ванн холодного промивання, декапірування, уловлювання, просвітлення, цинкування та ін. застосовують Ст.3 з футеруванням. Футерування - це облицювання внутрішніх поверхонь ванн хімічно стійким матеріалом для захисту від руйнації при взаємодії з агресивними електролітами і запобігання забрудненню електролітів продуктами корозії корпусів ванн. Які футерівку найчастіше використовують жорсткий вініпласт ВН або пластифікований пластикат товщиною 1-20 мм, гуму та інші матеріали, залежно від виду агресивного середовища. Вініпласт випускається у вигляді листів розмірами 500х1300 мм. Зварювання вініпласту здійснюється вініпластовим дротиком, що розплпвлюється струменем гарячого повітря. У цьому випадку футерівка являє собою вкладиш у ванну. Пластикат ПП-КЕ або П57-40-КЕ - еластичний термопластичний матеріал. Футерування здійснюється наклеюванням листів за допомогою клею №88.

Гумування - нанесення невулканізованої гуми (методом намазування, напилювання або наклеювання) товщиною 1,5 мм з подальшою вулканізацією гарячим сольовим розчином або гострою парою.

Для виготовлення корпусів ванн гарячого промивання або електрохімічного зежирювання застосовують нержавіючу сталь Х18Н9Т або аналогічну без футерування. Це пов'язано з пасивацією стали в лужному середовищі, якою є електроліт знежирювання, що містить NaOH і Na₂CO₃.

Ванни хромування традиційно футерували листамисвинцю С1 або С2 товщиною 0,2-15 мм і шириною 500, 600, 750-1200 мм. Свинцева футерівка стійка до дії сірчаної, щавелевої, оцтової і фосфорної кислот, що пов'язано з утворенням на його поверхні важкорозчинної плівки. Однак свинець має малу механічну міцність, високу повзучість при підвищених температурах. Така футерівка легко руйнується і дуже важка. Більш перспективним у цьому випадку є використання пентапласту. Крім того, ванни хромування можна робити з титану типу ВТ0, ВТ1 або низьколегованого титанового сплаву ОТ4. Ванни можуть використовуватися без футерівки, висока вартість титану (в порівнянні зі сталлю Ст3) компенсується терміном служби в п'ять разів більшим, ніж термін служби сталевих футерованих ванн.

 

Сушильні камери

Сушильні камери призначено для сушіння деталей після їхньої обробки на підвісках або в барабанах. Сушіння робиться шляхом обдування деталей гарячим повітрям, нагрітим за допомогою пари або електронагрівачів. Є велика кількість різновидів сушильних камер: з вентилятором справа і з вентилятором зліва, з трьома або чотирма опорами-вловлювачами, з поворотним лотком або з поворотним барабаном тощо. Проте всі сушильні камери мають ряд загальних ознак, які розглянуто нижче.

Сушильні камери для сушіння деталей на підвісках складаються з корпуса з бічними і донними порожнинами, що сполучаються з внутрішнім об’ємом щілинними отворами (рис. 6.15). Біля однієї зі стінок укріплено відцентровий вентилятор, що забезпечує циркуляцію повітря в сушильній камері. Між нагнітальним патрубком насоса і камерою розташовується калорифер для нагрівання повітря. Нагріте повітря з калорифера надходить у бічні й донну порожнини і через щілини - у внутрішній об’єм камери. Гаряче повітря обдуває деталі, охолоняє і насичується парами води. Частина повітря із сушильної камери відсмоктується через щілину у верхній частині камери в систему місцевої вентиляції. Частина повітря, що залишилася, до якої підсмоктується холодне сухе повітря з атмосфери вентилятором подається в калорифер, і цикл повторюється. Така організація руху повітря дозволяє економити енергію на його нагрівання. Сушильна камера для сушіння дрібних деталей додатково має фальшиве днище у вигляді поворотного сітчастого лотка. Деталі з барабана висипаються в лоток, через отвори в якому продувається гаряче повітря. Після висихання деталей лоток за допомогою пневмоциліндра повертається, і деталі висипаються через розвантажувальне вікно в нижній частині камери.

 

Рис. 6.15. Схема сушильної камери.

1-корпус з теплоізоляцією, 2-донні щілини, 3- бічні щілини, 4-вентилятор, 5-всмоктувальний патрубок, 6- нагнітальний патрубок, 7-калорифер, 8-вентиляційний відсмоктувач.

 

Вентиляційні відсмоктувачі

Вентиляційні відсмоктувачі призначено для запобігання потраплянню шкідливих виділень з ванн (пари, бризків) в атмосферу цеху. За конструкцією вентиляційні відсмоктувачі бувають з горизонтальною і вертикальною щілиною всмоктування, одно- і двобічні (рис. 6.16).

 

Рис. 6.16. Схема бортових відсмоктувачів.

1 - однобічний з вертикальною щілиною всмоктування, 2 - двобічні з горизонтальною щілиною всмоктування.

 

Відсмоктувачі виготовляють з поліпропілену, вуглецевої або нержавіючої стали. Довжина бортового відсмоктувача визначається довжиною ванни.

Довжина ванни 1600 1120 2240

Довжина бортового відсмоктувача 2х790 1100 2х1100

Бортовий відсмоктувач являє собою зварний короб, верхній і нижній листи якого утворюють усмоктувальну щілину. У нижній частині розташовується шибер, що являє собою плоску пластину, укріплену на двох піввісях і призначену для регулювання витрати повітря. Двобічний відсмоктувач ділиться на дві частини центральною перегородкою і має два шибери. Будову бортового відсмоктувача показано на рис. 6.17.

 

Рис. 6.17. Конструкція бортового відсмоктувача.

А - однобічний бортовий відсмоктувач, Б - двобічний бортовий відсмоктувач,

1-верхній лист, 2- нижній лист, 3- шибер, 4-центральна перегородка,

5-вертикальна щілина всмоктування.

 

Опори-вловлювачі

Опори-вловлювачі бувають безструмові, струмові й струмові з контактним пристроєм (рис. 6.18). Силову частину опори виготовлено з чавуну, вона кріпиться до ванни через ізолювальні прокладки і втулки. Струмові опори додатково мають мідну шину для підведення струму. Оскільки контакт між цапфами опори завантажувального пристосування і шиною точковий, струмове навантаження на такий тип опори обмежено 600 А.

Для більш високих струмових навантажень використовується опора-вловлювач з контактним пристроєм. Одну з щічок такої опори виконано поворотною і закріплено на осі. При опусканні в опору-вловлювач основи завантажувального пристосування, воно цапфою натискає на плече поворотної щоки й іншим плечем затискає цапфу між шинами. Умови контакту поліпшуються, струмове навантаження на такій опорі сягає 900 А.

 

 

Рис. 6.18. Схеми опор-вловлювачів.

А-безструмові, Б-струмові, В-струмові з контактним пристроєм.

1-ізолювальні втулки, 2-корпус, 3, 7- мідна шина, 4-кронштейн, 5- вісь поворотної щоки, 6- гнучкий кабель, 8-поворотна щока, 9-основа опори, 10-контактний пристрій для підведення струму до електродвигуна барабана (може бути відсутнім в підвіскових лініях).

 

Аноди

У гальванотехніці використовуються як розчинні, так і нерозчинні аноди. Звичайно вони мають вигляд пластин або смуг, які за допомогою мідних гачків завішуються на анодну штангу ванни. Розміри анодних пластин наведено в довідниках. Товщини анодів становлять 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 15, 20 мм, ширина - 100-300 мм (Cd), 65, 75, 100-600 мм (Zn), довжина - 400-1000 мм [46]. Аноди такої конструкції використовуються не цілком, маса залишку (скрап) становить приблизно 20% від вихідного.

Крім пластинчастих анодів можуть застосовуватися так звані насипні аноди. Вони мають вигляд кошиків з титанового дроту або перфорованих титанових коробок, у які засипаються аноди у вигляді куль, овалів або довільної форми. Перевагою такого виду анодів є 100% розчинення анодного матеріалу, можливість використання у вигляді анодів анодних залишків інших ванн. Недоліком анодів є можливість їх пасивації при великих густинах струму (потенціалах) і збільшення напруги на ванні.

За необхідності одержання рівномірних покриттів на деталях складної форми в електролітах з малою розсівальною спроможністю застосовують профільовані (набірні) аноди (рис. 6.19).

 

 

Рис. 6.19. Схема набірних (а) і засипних (б, в) анодів.

 

Нерозчинні аноди використовуються у ваннах знежирювання, хромування, золотіння, сріблення та інших. Матеріал анодів - сталь, нікельована сталь, свинець тощо.

 

Теплообмінники

Для підтримання у ваннах температури, що відповідає технологічному процесу, використовуються електричні й парові нагрівачі та холодильники. Оскільки в умовах підприємства пара набагато дешевша електроенергії, найбільше поширення одержали парові нагрівачі.

Найбільш поширеними видами нагрівачів є колектори (рис.6.20), що розташовуються на днищі ванни і змійовики (рис. 6.21), що укріплюються уздовж стінок. Оскільки теплий розчин легший холодного і піднімається нагору, найбільш ефективне застосування для нагрівання саме колекторів. Змійовики встановлюються за умови великого шламоутворення при роботі ванни.

Теплообмінники можуть бути виготовлені зі сталі, свинцю, титану фторпласту. Хоча титан і особливо фторпласт мають погану теплопровідність, ці матеріали дуже корозійностійкі, й товщина їхніх стінок може бути в багато разів меншою, ніж, наприклад, сталевих або свинцевих. Тому ефективність їхньої роботи досить велика.

 

 

Рис. 6.20. Колектор.

1-труби, 2-підставки для кріплення до дна ванни, 3-скоби кріплення до бортів, 4-фланці.

 

 

Рис.6.21. Змійовик

1-фланці, 2-труба для відведення конденсату, 3-теплообмінник, 4-пластина для кріплення до борта ванни, 5-борт ванни.

 

У ряді випадків, наприклад, у ванні хромування, у пусковий період необхідно розігіти електроліт до робочих температур, а в процесі роботи відводити тепло. У цьому випадку у ванні в дні монтується нагрівач - колектор, а в стінках - змійовиковий холодильник.

 

 

АВТОМАТИЧНІ ГАЛЬВАНІЧНІ ЛІНІЇ

З ЖОРСТКИМ ЦИКЛОМ

Кареткові лінії

Кареткові овальні підвіскові або барабанні автоматичні лінії (зовнішній вигляд кареткової автоматичної лінії показано на рис. 6.22, а проекції - на рис. 6.23) призначено для нанесення покриттів за одним усталеним технологічним процесом або за процесами, що незначно відрізняються. Галузь застосування таких ліній - великосерійне і масове виробництво машинобудівних заводів. Цими ж факторами пояснюється і значно менше поширення ліній цього типу.

Рис. 6.22. Зовнішній вигляд кареткової автоматичної лінії.

 

Відмінні риси конструкції:

-лінії складаються з двох рядів ванн, розташованих по овалові в порядку виконання операцій за техпроцесом, сушильної камери, кількох вільних позицій для завантаження-вивантаження деталей;

-одночасне горизонтальне переміщення всіх візків, причому візки рухаються тільки в один бік;

-вертикальне переміщення кареток з підвісками здійснюється підніманням або опусканням спільної піднімальної рами - моста за допомогою механізму переміщення моста. При цьому одночасно піднімаються всі каретки, що знаходяться в зоні перекидання;

-уздовж лінії підвіски рухаються разом із візками за допомогою штанг горизонтального переміщення на одну позицію за один крок. Усі візки утворюють замкнену конвеєрну лінію з періодичним рухом. У зонах перекидання підвісок з ванни у ванну візки переміщаються на більшу відстань, ніж з позиції на позицію в багатопозиційній ванні;

Рис. 6.23. Кареткова автоматична гальванічна лінія з жорстким циклом.

1-механізм горизонтального переміщення, 2-міст, 3-візок, 4-колона металоконструкції, 5-каретки, 6-підвіски, 7-ванни, 8-вільна позиція на площадці завантаження-вивантаження, 9-сушильна камера, 10-бортові відсмоктувачі, 11-механізм вертикального переміщення моста, 12-площадка обслуговування.

-ванни в лінії розташовані довгим боком уздовж руху завантажувальних пристосувань. Довжина ванн різна і визначається часом обробки деталі у ванні. Усі ванни обладнано бортовими відсмоктувачами, розташованими по бортах ванн у напрямку руху;

-завантажувальні пристосування кріпляться на траверсі каретки - пристрою для переміщення по вертикалі. Каретка переміщується вниз по вертикальних напрямих візка - рами прямокутної форми з роликами для переміщення по горизонтальних напрямних уздовж лінії. Від моменту завантаження до моменту вивантаження завантажувальне пристосування знаходиться на одній і тій самій каретці, що забезпечує також струмопідвід до оброблюваних деталей;

-між рядами ванн розміщуються металоконструкції з механізмами для переміщення кареток з підвісками з ванни у ванну і переміщення візків по горизонталі. Уздовж ванн розташовано площадку обслуговування;

-темп виходу деталей становить 1¸4 хв;

-продуктивність лінії до 200 м² покриттів за годину. Така висока продуктивність ліній з жорстким циклом обумовлена малим темпом виходу, відсутністю незайнятих ванн на лінії і розташуванням оброблюваних завантажувальних пристосувань у два ряди. Лінія працює таким чином. На площадці завантаження-вивантаження на вільні траверси монтують завантажувальні пристосування. Візки в цей час не рухаються, а міст знаходиться в нижньому положенні. Потім міст піднімається і піднімає каретки, що знаходяться на позиціях перекидання. Після цього включається зворотно-поступальний механізм горизонтального переміщення.

При роботі лінії всі візки з каретками зміщуються на одну позицію, при цьому частина кареток перебуває у верхньому положенні (якщо завантажувальні пристосування знаходяться в позиції перекидання з ванни у ванну, частина (де деталі знаходяться у ваннах) - у нижньому. У нижньому положенні знаходяться деталі у ваннах, у яких час обробки більший темпу виходу. Посеред ванни каретки не піднімаються! Довжина горизонтального кроку переміщення візків різна. Вона порівнянна з довжиною завантажувального пристосування у ванні і значно збільшується на позиції перекидання з ванни у ванну.

Після закінчення горизонтального переміщення і повернення штовхальної рейки у вихідне положення відбувається опускання і вистій моста. Час вистою моста визначається темпом виходу підвісок. Потім цикл повторюється.

Візки

Візки призначено для горизонтального переміщення кареток і є напрямними їхнього вертикального переміщення. Будову візків показано на рис. 6.24.

 

 

Рис. 6.24. Будова візків кареткової лінії.

А, Б - верхня і нижня напрямні, 1-верхні напрямні ролики, 2 - нижні напрямні ролики, 3- опорні ролики, 4 - собачка для взаємодії візка з механізмом горизонтального переміщення, 5 - фіксатор горизонтального переміщення, 6 - рама.

 

 

На рамі зі сталевого профілю розташовано опорні ролики та нижні й верхні напрямні ролики, призначені для кращої стабілізації візка при його переміщенні по криволінійних ділянках. Візки переміщуються по верхній і нижній напрямних металоконструкцій під дією механізму горизонтального переміщення.

Собачка слугує для взаємодії візка з механізмом горизонтального переміщення під час його робочого ходу. При зворотному ході штанги цього механізму, собачка вільно відкидається і візок залишається нерухомим.

Каретки

Каретки (рис. 6.25.) служать для утримання і переміщення підвісок і передавання на підвіски технологічного струму. Каретка складається з рами з напрямними роликами для вертикального переміщення всередині напрямних візку, ролика, що взаємодіє з напрямною моста і траверси з посадочними конусами для розміщення завантажувальних пристосувань. Струм до деталей подається від струмознімача, що переміщується по шині, прокладеній на мосту.