Российское общество гальванотехников
и специалистов в области обработки поверхности
карта сайта
Гальванотехника и обработка поверхности №3 за 2020
Содержание
журналов:

Подписка >>
Выпуск № 3 за 2020 год
Торговый Дом “ЭЛМА”: надёжные насосы, фильтровальные установки, нагреватели, мешалки из композита
* * *Компания Evess® — Российский производитель современного гальванического и инженерно-экологического оборудования

перейти в каталог...
Каталог производителей и продукции для гальваники
Материалы и химикаты
для гальванопокрытий
» цинкование » хромирование » меднение » никелирование » оловянирование » кадмирование » драгметаллами » для электроники
Конверсионные пк
» оксидирование » фосфатирование » хроматирование » хромитирование Анодирование
Нанесение покрытий на:
» титан и его сплавы » алюминий и его сплавы » ЦАМ » магний и его сплавы » нержавейку Гальванопластика Нанесение покрытий на
изделия заказчика
Оборудование и приборы
» гальванические линии » ванны из пластика » вентиляция » фильтры, насосы, ТЭНы » выпрямители » измерительные приборы » ячейки Хулла Проектирование и реконструкция
гальванических производств
Решение экологических проблем Автоматизация процессов
Покрытия сплавами
» на основе меди » на основе никеля » на основе олова » на основе цинка
Хим. покрытия
» золотые » медные » никелевые Подготовка поверхности Аноды

Вопросы – Ответы

Тёмные пятна на цинковом покрытии изделий сложного профиля

Вопрос.

Добрый день, возникла такая проблема. Наносим покрытие Ц.хр. на детали (пробки, сталь 25Х1МФ) из кислых электролитов.

схема детали

Состав электролита:

Цинк сернокислый200-260 г/л;
Натрий сернокислый50-100 г/л;
Алюминий сернокислый20-30 г/л;
Декстрины кислотные8-12 г/л;
Температура не менее18 град С;
Плотность тока1-2 А/дм кв;
рН3,5-4,5.

На внутренних поверхностях в зоне R 1…3, а иногда на всей внутренней плоскости – покрытие черного цвета.

На других поверхностях и плоских изделиях этого нет. От чего это может быть? Если эффект экранирования, то, наверное, не образовывалось покрытие. Проконсультируйте, пожалуйста. Может это пригар покрытия. Почему только в определенных местах и на этих изделиях (не на всех)? Спасибо.

Вед. инженер-технолог Мартынова М.А., г. Петрозаводск.

 

Ответ.

Наиболее вероятной причиной появления темных участков на внутренних поверхностях деталей обычно является загрязнение электролита тяжёлыми металлами.

Кислый электролит цинкования имеет очень низкую рассеивающую способность и по этой причине количество цинка, осаждаемого на внутренних поверхностях, может быть существенно ниже, чем на наружной поверхности деталей. Вместе с тем, примеси на всей поверхности детали осаждаются равномерно, так как их восстановление происходит с диффузионными ограничениями. Таким образом, доля примесей в углублениях получается существенно выше, чем на наружных поверхностях, что и приводит к почернению внутренних поверхностей.

Для проверки сказанного необходимо воспользоваться ячейкой Хулла. По внешнему виду осадка на угловом катоде можно будет чётко увидеть, что в вашем случае (при наличии загрязнений) в области низких плотностей тока осадки темные или даже черные, при умеренных плотностях тока осадки будут более светлыми. При плотностях тока выше допустимого осадки будут иметь дендритообразный вид, а при ещё более высоких плотностях тока покрытие опять почернеет (пригары). (Инструкция по использованию ячейки Хулла имеется в книге В.В. Окулова «Цинкование. Техника и Технология»)

Из вышесказанного следует, что есть два пути решения проблемы:

Первый путь – увеличение плотности тока. При увеличении плотности тока почернение на внутренних поверхностях может исчезнуть, но на выступах, где плотность тока будет выше допустимой, могут появиться дендриты и пригары. (Кстати, пригары бывают на выступающих участках, а не во впадинах). Таким образом, увеличение плотности тока устранит одну проблему, но породит другую.

(На всякий случай, проверьте правильность расчёта покрываемой поверхности и правильность установки величины тока на ванне. При сильном загрязнении целесообразно расчётную плотность тока сделать на верхнем пределе с таким расчетом, чтобы во впадинах плотность тока была не меньше 1 А/дм2, а на выступах не более 2 А/дм2 Если плотность тока будет выше 2 А/дм2, то необходимо применять перемешивание электролита).

Второй путь – очистка электролита. Этот путь более надёжный и гарантирует получение качественных покрытий в более широком диапазоне плотностей тока. Обычно электролиты цинкования загрязняются тяжёлыми металлами вследствие следующих причин:

  • растворение деталей, случайно упавших на дно ванны (кислые электролиты довольно агрессивны, поэтому упавшие на дно ванны детали самопроизвольно растворяются, загрязняя электролит железом и другими примесями, приводя его в негодность);
  • некачественная промывка перед операцией цинкования;
  • коррозия анодных и катодных штаг (медные или латунные катодные и анодные штанги над зеркалом электролита очень быстро корродируют и покрываются зелёными продуктами коррозии, которые осыпаются в электролит и загрязняют его);
  • растворение анодных корзин и анодных крючков (анодные корзины и крючки следует изготавливать из титана);
  • нарушение футеровки ванны (если ванна стальная);
  • при приготовлении и корректировке электролитов используются соли низкой квалификации;
  • использование анодов низкого качества;
  • использование воды низкого качества;
  • из-за случайных ошибок персонала.

Также могут быть и другие причины почернения цинковых покрытий, например, загрязнение органическими примесями, в частности, может быть переизбыток декстрина. Необходимо отметить, что недостаток ПАВ тоже приводит к потемнению цинковых покрытий в области малых плотностей тока.

Очень опасными примесями являются сильные окислители – ионы шестивалентного хрома и азотная кислота. Эти примеси могут попадать в ванну цинкования из ванн хроматирования и осветления с подвесками при плохой промывке и, особенно, при нарушенной изоляции подвесок.

Технология очистки электролитов также изложена в книге В.В. Окулова «Цинкование. Техника и Технология».

Для получения более светлых покрытий можно применить операцию осветления в растворе азотной кислоты. При этом нужно помнить, что операция осветления приводит к снижению толщины цинковых покрытий примерно на 1 мкм.

Покрытие деталей в барабанах позволит повысить качество и равномерность цинкового покрытия.

Переход на щелочные цинкатные электролиты позволит избежать многих проблем, связанных с низкой рассеивающей способностью и высокой агрессивностью кислых электролитов.

расположение детали

В том случае, если тёмное пятно не по всему периметру внутренней поверхности детали, а только в верхней части, то причина тёмного пятна может заключаться в неправильном расположении детали на подвеске.

Если деталь расположена так, как показано на рисунке, то при погружении детали в электролит во внутренней полости может задерживаться воздух, а в процессе электролиза будет скапливаться выделяющийся на катоде водород.

Правильное расположение детали должно быть вертикальным.

В том случае, если деталь повернуть наоборот, то при извлечении детали в нижней части будет задерживаться электролит и вычерпываться в ванну промывки.

В.И. Мамаев

17.12.2019

Курсы повышения квалификации
в 2020 году
«Вопросы – ответы»
Белый налёт на цинковом покрытии
Питтинг в гидрометаллургии кобальта
Выбор между Ан.Окс.черн. и Хим.Окс.черн.
Приготовление дисперсной фазы карбида кремния SiC для электролита никелирования
Приготовление электролита никелирования из ХЧ реактивов
Никель пруток марки НП-1 и НП-2 в качестве внутреннего анода для никелирования отверстий
Рекомендуемые книги по гальванике и гальванотехнике
Оксидирование алюминия и его сплавов. Скопинцев В.Д. (2015)
Никелирование. Мамаев В.И., Кудрявцев В.Н. (2014)
Сборник практических материалов для работников гальванических цехов (2012)
Цинкование. Техника и технология. Окулов В.В. (2008)
Фосфатирование. Григорян Н.С., Акимова Е.Ф., Ваграмян Т.А. (2008)
Электролитическое хромирование. Солодкова Л.Н., Кудрявцев В.Н. (2007)
Промывные операции в гальваническом производстве. Виноградов С.С. (2007)
Организация гальванического производства. Оборудование, расчёт производства, нормирование. Виноградов С.С. Изд. 2-е, под редакцией проф. В.Н. Кудрявцева (2005)
Экологически безопасное гальваническое производство. Виноградов С.С. Изд. 2-е, под ред. проф. В.Н. Кудрявцева (2002)
Тезисы докладов конференции «Покрытия и обработка поверхности» – 2015, 2014, 2013
Книги по гальванике (скачать)
НПП «СЭМ.М»

Rambler's Top100

 

© Российское общество гальванотехников – www.galvanicrus.ru, 2007—2020