Успехи гальванотехники.
Обзор мировой специальной литературы
за 2004-2005 годы

3. Предварительная обработка.
3.1. Очистка и обезжиривание. Электролитическое глянцевание.

В недавнем прошлом, в связи с запретом на использование хлорированных углеводородов, очистка (обезжиривание) в подавляющем случае осуществлялась в водных растворах. Однако уже несколько лет назад эта тенденция была скорректирована и для очистки изделий вновь стали использоваться хлорированные и нехлорированные углеводороды и поэтому в распоряжение производителей появилось много разнообразных методов очистки и увеличились возможности в области выбора метода в каждом конкретном случае [1, 4, 158, 169, 243, 505, 511, 594, 602, 720, 722]. Под обозначением «Cleantool» в Европейском банке данных имеется описание всех известных очистителей и методов очистки [605].

В ряде случаев хорошие результаты получаются в результате комбинации различных очистителей в составе очищающего раствора или комбинации разных методов очистки в сочетании с оптимальным движением изделия [363, 445, 507, 603, 607, 632].

Для очистки от масла поверхности штампованных или изогнутых изделий в [6] использовали перхлорэтилен и вакуумную установку, поскольку водные очистители в таких случаях непригодны. Для глубокой очистки от смазочных масел перед нанесением покрытий методами PVD или CVD сначала на первом этапе удаляются полярные загрязнения с помощью паров органического растворителя, а затем солевые загрязнения в водном очистителе [76, 164]. Вкладыши подшипников можно очищать в водных очистителях, если они разъединены [85]. Изделия из алюминия, в которых имеются труднодоступные отверстия, необходимо обрабатывать в качающейся емкости при одновременном вращении струйных сопел [160, 721] или использовать УЗ-колебания [608]. В установке для обезжиривания изделий с помощью жидкого СО2 должен быть блок регенерации очистителя [379].

Интенсивно ведутся работы по улучшению методов очистки, в частности, по замене хлорированных углеводородов на метилпирролидон в [444], спирты в [569], азеотропную смесь различных растворителей в [506, 508], При очистке вручную можно использовать биологические растворители, которые не обязательно регистрировать [570].

В [77] установлено, что расход очистителя в ваннах очистки (обезжиривания) составляет 11 6 мг, а в ваннах активирования 1-2±0,2 мг на каждый обработанный квадратный метр поверхности при уносе 275 мл/м2. При сушке изделий с целью быстрого удаления остатков воды с поверхности лучше всего использовать вихревой поток сухого воздуха [212, 280, 510]. В [660] разработаны очистители для изделий из алюминия и магния.

В автомобильной промышленности оценка чистоты поверхности осуществляется с помощью стандартизованных экстракционных методов [572], а также других методов, которые к тому же могут помочь установить причины неблагоприятных результатов [249]. Очистительной способностью раствора очистителя (обезжиривающего раствора) легко управлять с помощью изменения концентрации смачивателя [434].

Отдельные статьи посвящены электролитическому глянцеванию. Методы травления и глянцевания изделий из титана описаны в обзорах [86, 242, 509], из Au и других благородных металлов в [247, 384], а из углеродных сталей в [248]. При скорости снятия металла в пределах 0,5-2 мкм/мин можно удалять и заусенцы [320]. Изменения в решетке при «длительной зачистке» и сглаживании можно снизить, если сначала оксидировать поверхность, а потом стравливать оксидный слой [81]. Структурные дефекты, например, волнистость, часто связаны с неравномерностью транспорта вещества и поэтому их можно устранить оптимизацией потока вещества [319]. В полировальных растворах необходимо заменить HNO3 и щавелевую кислоту с тем, чтобы предотвратить образование нитрозных газов [446]. В [719] пучки полосок из сплава Fe-Co-V для роторов электромоторов обрабатывали электролитически. Процессы химического и электрохимического травления вызывают все больший интерес [111]. В [156] предложено использовать травление перед нанесением резинового слоя (прорезинивание) на поверхность металла.

3.2. Механическая обработка поверхности.

Большая часть публикаций на эту тему связана со струйной обработкой поверхности. Это объясняется с многочисленными эффектами, возникающими при взаимодействии обрабатываемой поверхности и потоком частиц [251]. При облучении возникают 34 технических эффекта от воздействия струи, интенсивность которых с помощью программы [663] можно варьировать с целью достижения необходимого эффекта обработки.

В качестве «облучающего» средства используются стеклянные шарики для кондиционирования поверхности перед лакированием [5, 7], а гранулы из замороженного CO₂ - для обработки чувствительных поверхностей [83, 170, 448]. Особенно хороший эффект получается при комбинировании механического способа воздействия с помощью частиц и с помощью водной струи высокого давления [239, 662]. Чтобы достигать различных эффектов в [415] смешивали различные облучающие средства. В [161] струйную обработку поверхности проводили перед порошковым лакированием, а в [163] перед горячим цинкованием с целью достижения определенной степени шероховатости. Лазерная очистки выполняет все требования по очистке тормозных колодок перед нанесением фрикционных покрытий [251].

Стандартные способы струйной обработки такие, как обработка в открытом пространстве и в кабинах, автоматическая обработки и с переносным аппаратом описаны в [381] применительно к решению конкретных задач.

Простой процесс струйной обработки может быть пригоден для использования в автоматизированных и прецизионных технологиях, сели с его помощью можно удалять оксидные слои с поверхности изделий (например, в ракете Arian) [78]. Маленькие изделия обрабатываются в барабанах, в которых облучающее средство излучается сразу во многих направлениях [162]. Для моделирования процесса воздействия обрабатывающих частиц на сложные трехмерные ЗД-детали в [171, 659] разработана графическая САД-программа, которая служит для оптимизации работы соответствующих установок. Установки с безэмиссионной технологией могут быть включены в общую линию производства продукции, если обрабатывающее средство выполняет свои функции не под давлением, а с использованием вакуума [321] или при других условиях [604]. В струйной установке в [658] использовали робот.

Маленькие и точные по размерам детали можно сглаживать или скруглять с помощью различных методов шлифовки или их комбинаций [167]. Круговые вибраторы, сушители и центрифуги могут системно решить многие проблемы [380]. Если применять вибрационную гладкую шлифовку в комбинации с оксидирующими химикатами, используемыми как микрообработка поверхности, то после образования оксидного слоя и его снятия образуется очень стойкая к истиранию поверхность [382].

Для одновременного скругления кантов и сглаживания остальной поверхности в [383] использовалась установка Turbo-Abrasive-Machining, в которой изделие обрабатывается в висячем положении, вращаясь или вибрируя в слое обрабатывающего порошка. Для удаления окалины с проволок в [79] использовали обработку с изгибающими нагрузками вместо травления, в [449] описаны дефекты, возникающие при полировании, в [659] - при шлифовании, в [80] - установка для снятия заусенцев с больших изделий, а в [82, 168] - то же самое, но с использованием щеток.

3.3. Предобработка поверхности пластмасс.

Проблемы, возникающие при нанесении металлических и лаковых покрытий на пластмассы, описаны в [580]. После обработки поверхности пластмасс в коронном разряде на ней обнаруживаются пероксиды и такие продукты, как альдегиды и кетоновые кислоты [322]. Для обработки поверхности пластмасс перед склеиванием в плазме низкого давления в [119, 571] использовали специальную камеру. Микроструктурирование с последующей бестоковой металлизацией дает возможность наносить на поверхность пластмасс металлические покрытия без химической обработки [726]. Сцепление клея к стеклянной поверхности значительно улучшается, если предварительно на стекло нанести силиконовый слой пиролитическим методом [724, 765]. Применение микроплазмы для обработки поверхности пластмасс экономнее, чем травление [725].

Антистатическая обработка пластмасс значительно облегчается, если предварительно с ее поверхности удалить пыль с помощью ионизированного воздуха [250], Видимые дефекты, такие, как «полосы течения» или усадочные раковины можно замазывать специальным составом [291].