Наращивание металла в домашних условиях

Процесс железнения   –  электролитическое осаждения железа из растворов электролитов его солей. Железо осаждается на катоде, в качестве анода используют полосы из малоуглеродистой стали. В процессе железнения получается покрытие химически более высокой чистоты, поэтому стойкость к коррозии у него  выше, чем у малоуглеродистой стали.

Процесс железнения используется для наращивания металла на поврежденную поверхность деталей из стали и чугуна при  восстановлении их параметров в различных областях промышленности:

  • В полиграфии –  с помощью железнения  изготавливают клише методом гальванопластики, а также защищают медные пластины от окисления типографской краской.
  • В автомобильной – с помощью железнения  проводят восстановление размеров изношенных деталей машин методом гальванопластики.
  • В машиностроении – путем железнения  восстанавливают  детали станков.
  • В электротехнической – с помощью железнения  восстанавливают  детали электроинструментов.

Восстановление деталей при помощи железнения осуществляется  методом гальванопластики. (См. «Что такое гальванопластика? Часть1, Часть 2»).

Процесс железнения очень эффективен, так как компоненты электролитов недороги, скорость наращивания достаточно высока, а покрытие  может получаться толщиной до8 мм.

Для получения износостойких покрытий с повышенными механическими, магнитными свойствами и улучшенной структурой процесс железнения проводят в электролитах железнения, содержащих различные добавки, например, никеля, марганца, хрома (будет рассмотрен в статье «Железнение и не только. Часть 2»).

Процесс железнения  можно проводить из растворов сернокислых или хлористых закисных солей. Сернокислые электролиты менее агрессивны, но ниже по производительности, к тому же осадки получаются более хрупкие и напряженные.

В ремонтной практике наибольшее распространение получили хлористые электролиты железнения, которые обеспечивают получение плотных мелкозернистых осадков толщиной до 3 – 5 мм с высокими механическими свойствами и скоростью осаждения 0,4 – 0,5 мкм /ч.

Широко применяются  четыре вида хлористых электролитов железнения, отличающихся концентрацией соли железа: с малой концентрацией (200 – 320 г/л) (тип I), средней (400 – 450 г/л) (тип II)  , высокой (600 – 680 г/л) (тип III) и оптимальной (300 – 350 г/л) (тип IV).

I –ый электролит железнения применяют для восстановления деталей, требующих твердого железного покрытия. При температуре 60 – 800С и ДК = 30 – 50 А/дм2 получают плотные покрытия толщиной до 1,5 мм.

II –ый электролит железнения  предназначен для восстановления деталей с  невысокой твердостью. Он обеспечивает получение качественных покрытий  до 2 мм и твердостью HV = 250 – 450.

III–ый электролит железнения при температуре (75 – 950С) и невысокой плотности тока позволяет получить мягкие и вязкие покрытия толщиной до 3 мм.

IV –ый электролит железнения обладает существенными преимуществами: анодный выход по току равен катодному, поэтому концентрация железа в электролите железнения сохраняется постоянной, покрытие получается износостойкое.

Состав наиболее универсального электролита железнения, г/л:

  • Железо хлористое (FeCl2∙4H2O)  300 – 330
  • Кислота соляная (HCl)  1,5мл  – 2 мл
  • Температура 75 – 80 0С, катодная плотность тока  4 – 5 А/дм2 до 10 – 20 А/дм2 .
  • Соотношение анодной поверхности к катодной  2 : 1
  • В качестве анодов используют стальные полосы, помещенные в чехлы из стеклоткани.

Завеска деталей в электролит железнения производится без тока,  при этом детали прогреваются, а пассивная пленка, имеющаяся на них, разрушается. Через 10 – 30 секунд устанавливается ток 4 – 5 А/дм2 и за 10 минут его значение доводят до 10 – 20 А/дм2.

После железнения детали необходимо промыть в горячей воде, нейтрализовать в 5 – 10% -ном растворе соды и снова промыть в воде.

PH электролита  железнения корректируют с учетом расхода HCl на 1 А/ч 0,8 г кислоты.

Таким образом, организовав участок железнения, можно получать хорошую прибыль на восстановлении сложных дорогостоящих деталей машин и различных механизмов.

Наращивание металла в домашних условиях

Участок железнения

По вопросу подготовки участка железнения, требующего дополнительно операций обезжиривания, травления и активации, обращайтесь к нам.

Похожие публикации:

    • «Обезжиривание поверхности.»
    • «Травление поверхности. Часть 1.»
  • «Как создать гальванический участок цинкования?»

Запись опубликована в рубрике Гальваника для бизнеса. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Наращивание металла в домашних условиях

Наращивание металла в домашних условиях

Меднение – это процесс нанесения на поверхность медного слоя гальваническим способом.

Медный слой придает изделию внешнюю привлекательность, что позволяет использовать прием гальванического покрытия медью в дизайнерских проектах. Также он придает металлу высокую электропроводность, что позволяет подвергать изделие дальнейшей поверхностной обработке.

Меднение можно использовать в качестве основного процесса для создания поверхностного слоя, а также как промежуточную операцию для дальнейшего нанесения другого металлического слоя. К такому способу можно отнести, например, процесс серебрения, хромирования или никелирования.

Меднение можно проводить в домашних условиях. Это дает возможность решить много бытовых проблем.

Гальваника в домашних условиях: оборудование и материалы

Чтобы выполнить покрытие медным слоем самостоятельно, нужно приобрести необходимое для процесса оборудование и материалы.

Прежде всего, нужно подготовить источник электрического тока. Разные домашние мастера советуют использовать силу тока, разброс которой в большом диапазоне. Работа должна проводиться на постоянном токе.

В качестве источника тока можно взять батарейку КБС-Л напряжением 4,5 вольт или новую батарейку марки «Крона» с рабочим напряжением 9 вольт. Можно также вместо нее использовать выпрямитель малой мощности, дающий напряжение не более 12 вольт, или автомобильный аккумулятор.

Обязательным является использование реостата для регулировки напряжения и плавного выхода из процесса.

Для раствора электролита должна быть заготовлена нейтральная емкость, например из стекла, а также пластиковая широкая посуда, имеющая достаточные размеры для размещения в ней детали. Емкости должны выдерживать температуру не менее 80оС.

Также понадобятся аноды, обеспечивающие покрытие всей поверхности детали. Они предназначены для подведения тока в электролитный раствор и его распределение по всей площади детали.

Для проведения гальваники в домашних условиях понадобятся также химреактивы для приготовления раствора:

  • медный купорос,
  • соляная или другая кислота,
  • дистиллированная вода.

Заготовив все необходимое, можно приступать к работе.

:

Меднение стальных изделий

Меднение стали медным купоросом является одним из основных процессов в области гальваники потому, что оно используется для предварительного покрытия медью. Она отличается высокой адгезией к стальной поверхности, в отличие от других металлов, которые не обладают хорошим сцеплением со сталью. Медный слой при соблюдении технологии держится на стальных изделиях прекрасно.

Есть две технологии нанесения покрытия: с погружением изделия в электролитный раствор и способ неконтактного покрытия поверхности медью без помещения в жидкий электролитный раствор.

Меднение путем погружения в раствор

Процесс выполняется с соблюдением следующих этапов:

  1. С поверхности стальной детали удаляется окисная пленка с помощью наждачной бумаги и щетки, а затем деталь промывается и обезжиривается содой с финишной промывкой водой.
  2. В стеклянную банку помещаются две медные пластины, подсоединенные к медным проводникам, которые служат анодом. Для этого их соединяют вместе и подводят к положительной клемме прибора, используемого в качестве источника тока.
  3. Между пластинами свободно подвешивается обрабатываемая деталь. К ней подводится отрицательный полюс клеммы.
  4. В цепь встраивается тестер с реостатом, чтобы регулировать силу тока.
  5. Готовится электролитный раствор, в состав которого обычно входит медный купорос – 20 грамм, кислота (соляная или серная) – от 2 до 3 мл, растворенная в 100 мл (лучше дистиллированной) воды.
  6. Готовый раствор заливается в подготовленную стеклянную банку. Он должен покрыть помещенные в банку электроды полностью.
  7. Электроды подключаются к источнику тока. С помощью реостата устанавливается ток (10-15 мА должны приходиться на 1см2 площади детали).
  8. Через 20-30 минут ток отключается, и деталь, покрытая медью, достается из емкости.

:

Покрытие медью без помещения в электролитный раствор

Такой способ используется не только для стальных изделий, но и алюминиевых предметов и изделий из цинка. Процесс осуществляется так:

  1. Берется многожильный медный провод, с одного конца которого снимается изоляционное покрытие, а проводкам из меди придается вид своеобразной кисточки. Для удобного использования «кисть» закрепляют на ручке — держателе (можно взять деревянную палку).
  2. Другой конец провода без кисти подсоединяется к положительной клемме используемого источника напряжения.
  3. Готовится электролитный раствор на основе концентрированного медного купороса с добавлением небольшого количества кислоты. Он наливается в широкую емкость, необходимую для удобного окунания кисти.
  4. Подготовленная металлическая деталь, очищенная от оксидной пленки и обезжиренная, помещается в пустую ванночку и подсоединяется к отрицательной клемме.
  5. Кисть смачивается приготовленным раствором и водится вдоль поверхности пластины, не прикасаясь к ней.
  6. После достижения необходимого медного слоя, процесс заканчивается, а деталь промывается и сушится.

Между поверхностью детали и импровизированной медной кистью всегда должен быть слой из раствора электролита, поэтому кисть необходимо обмакивать в электролит постоянно.

Меднение алюминия медным купоросом

Нанесение на поверхность меди – отличный способ обновления алюминиевых столовых приборов и других изделий из алюминия, используемых дома.

Меднение алюминия медным купоросом можно провести самостоятельно. Упрощенный вариант для демонстрации процесса – это покрытие медью алюминиевой пластинки простой формы.

На этом примере можно потренироваться. Выполнение процесса происходит так:

1. Поверхность пластинки необходимо сначала зачистить, а затем обезжирить.

2. Затем нужно нанести на нее немного концентрированного раствора сернокислой меди (медного купороса).

3. Следующим действием является подсоединение к алюминиевой пластинке провода, подсоединенного к отрицательному полюсу. Подсоединять провод к пластинке можно с помощью обычного зажима.

4. Положительный заряд подается на устройство, состоящее из оголенного медного провода с диаметром от 1 до 1,5 мм, конец которого распределяется между щетинами зубной щетки.

Читайте также:  Как сделать деревянный стеллаж своими руками

Во время работы этот конец провода не должен касаться поверхности алюминиевой пластины.

5. Обмакнув щетину в раствор медного купороса, начинают водить щеткой в подготовленном для покрытия медью месте. При этом не нужно допускать замыкания цепи, прикасаясь к поверхности алюминиевой пластины концом медного провода.

6. Омеднение поверхности сразу становится визуально заметно. Чтобы слой был качественным, с окончанием процесса не нужно торопиться.

7. После завершения работы слой меди нужно выровнять дополнительной очисткой, удалив остатки медного купороса и протерев поверхность спиртом.

Гальванопластика в домашних условиях

Гальванопластикой называют процесс электрохимического воздействия на изделие с целью придания ему необходимой формы осаждаемым на поверхности металлом.

Обычно эту технологию используют для покрытия металлом неметаллических изделий. Широко применяют ее в ювелирной области и дизайне бытовых предметов.

Покрытие рабочего изделия должно обладать электропроводящими свойствами. При отсутствии такого слоя сначала предмет покрывают графитом или бронзой.

Гальванопластика в домашних условиях особенно популярна среди мастеров. Чтобы создать нужную форму, с копии делается ее слепок. Для этого используют легко плавящийся металл, графит и гипс.

  • :
  • После изготовления формы предмет подвергают покрытию металлом с использованием электролита.
  • (2 5,00

Ремонт деталей способом гальванического наращивания металла

Еще лет 20 назад, помимо горячей сварки, иных методов соединения металлических поверхностей в бытовом применении не имелось. По мере развития новых технологий, строительная сфера выбилась в лидирующие позиции, что сделало решение вопроса для 2020 года крайне простым.

Клей для металла — сейчас рядовой строительный продукт, который можно найти на любом углу рынка или даже в неспециализированных магазинах.

В сегодняшней статье мы раскроем особенности использования соединительного компонента + предоставим список лучших поставщиков по узким специализациям смеси.

Железнение и не только. Часть 1

Процесс железнения – электролитическое осаждения железа из растворов электролитов его солей. Железо осаждается на катоде, в качестве анода используют полосы из малоуглеродистой стали.

В процессе железнения получается покрытие химически более высокой чистоты, поэтому стойкость к коррозии у него выше, чем у малоуглеродистой стали.

Процесс железнения используется для наращивания металла на поврежденную поверхность деталей из стали и чугуна при восстановлении их параметров в различных областях промышленности:

  • В полиграфии – с помощью железнения изготавливают клише методом гальванопластики, а также защищают медные пластины от окисления типографской краской.
  • В автомобильной – с помощью железнения проводят восстановление размеров изношенных деталей машин методом гальванопластики.
  • В машиностроении – путем железнения восстанавливают детали станков.
  • В электротехнической – с помощью железнения восстанавливают детали электроинструментов.

Восстановление деталей при помощи железнения осуществляется методом гальванопластики. (См. «Что такое гальванопластика? Часть1, Часть 2»).

Процесс железнения очень эффективен, так как компоненты электролитов недороги, скорость наращивания достаточно высока, а покрытие может получаться толщиной до8 мм.

Для получения износостойких покрытий с повышенными механическими, магнитными свойствами и улучшенной структурой процесс железнения проводят в электролитах железнения, содержащих различные добавки, например, никеля, марганца, хрома (будет рассмотрен в статье «Железнение и не только. Часть 2»).

Процесс железнения можно проводить из растворов сернокислых или хлористых закисных солей. Сернокислые электролиты менее агрессивны, но ниже по производительности, к тому же осадки получаются более хрупкие и напряженные.

В ремонтной практике наибольшее распространение получили хлористые электролиты железнения, которые обеспечивают получение плотных мелкозернистых осадков толщиной до 3 – 5 мм с высокими механическими свойствами и скоростью осаждения 0,4 – 0,5 мкм /ч.

Широко применяются четыре вида хлористых электролитов железнения, отличающихся концентрацией соли железа: с малой концентрацией (200 – 320 г/л) (тип I), средней (400 – 450 г/л) (тип II) , высокой (600 – 680 г/л) (тип III) и оптимальной (300 – 350 г/л) (тип IV).

I –ый электролит железнения применяют для восстановления деталей, требующих твердого железного покрытия. При температуре 60 – 80 0 С и ДК = 30 – 50 А/дм 2 получают плотные покрытия толщиной до 1,5 мм.

II –ый электролит железнения предназначен для восстановления деталей с невысокой твердостью. Он обеспечивает получение качественных покрытий до 2 мм и твердостью HV = 250 – 450.

III–ый электролит железнения при температуре (75 – 95 0 С) и невысокой плотности тока позволяет получить мягкие и вязкие покрытия толщиной до 3 мм.

IV –ый электролит железнения обладает существенными преимуществами: анодный выход по току равен катодному, поэтому концентрация железа в электролите железнения сохраняется постоянной, покрытие получается износостойкое.

Состав наиболее универсального электролита железнения, г/л:

  • Железо хлористое (FeCl2∙4H2O) 300 – 330
  • Кислота соляная (HCl) 1,5мл – 2 мл
  • Температура 75 – 80 0 С, катодная плотность тока 4 – 5 А/дм 2 до 10 – 20 А/дм 2 .
  • Соотношение анодной поверхности к катодной 2 : 1
  • В качестве анодов используют стальные полосы, помещенные в чехлы из стеклоткани.

Завеска деталей в электролит железнения производится без тока, при этом детали прогреваются, а пассивная пленка, имеющаяся на них, разрушается. Через 10 – 30 секунд устанавливается ток 4 – 5 А/дм 2 и за 10 минут его значение доводят до 10 – 20 А/дм 2 .

После железнения детали необходимо промыть в горячей воде, нейтрализовать в 5 – 10% -ном растворе соды и снова промыть в воде.

PH электролита железнения корректируют с учетом расхода HCl на 1 А/ч 0,8 г кислоты.

Таким образом, организовав участок железнения, можно получать хорошую прибыль на восстановлении сложных дорогостоящих деталей машин и различных механизмов.

Особенности применения

Для применения любых герметиков чистота поверхности играет очень важную роль. Если на ней присутствуют загрязнения, масляные пятна и т.д., то адгезия состава к основанию будет недостаточной и соединение быстро разрушится.

Поэтому перед использованием любых герметиков нужно очистить, обезжирить и высушить поверхности. Так вы увеличите сцепление с поверхностями. Максимальной адгезии также можно добиться применение грунтовок, праймеров, активаторов.

После нанесения герметика некоторое время не рекомендуется перемещать или испытывать деталь, изделие или конструкцию. Любому составу нужно время, чтобы набрать начальную прочность. Обычно это занимает от 5 до 60 минут в зависимости от типа используемого материала.

Полная прочность набирается от 30 минут до 72 часов и более. Для каждого описанного выше герметика это время разное. Найти информацию о скорости полимеризации можно на упаковке или запросить у продавца/представителя/производителя материала. Только после достижения полной прочности герметика изделия, детали, конструкции можно использовать, не опасаясь за то, что они разрушатся.

Излишки состава лучше всего удалить до того момента, пока они затвердеют. Сделать это можно с помощью резинового или металлического шпателя, деревянной палочки или пальцем.

Электролитическое наращивание

Процесс электролитического наращивания основан на электролизе, т. е. способности металла осаждаться на катоде при прохождении постоянного тока через электролит. В ванну с электролитом, содержащим металл покрытия, опускают деталь, поверхность которой необходимо нарастить.

На ванне укрепляют и соответствующим образом изолируют от нее три штанги, две крайние из них присоединяют к положительному, а среднюю – к отрицательному выводу электрической машины.

На средней штанге, на подвеске, укрепляют деталь (катод), а на крайних штангах – металл покрытия (анод).

Известно, что при растворении в воде электролиты диссоциируют, т. е. распадаются на ионы. При прохождении тока через растворы электролитов ионы двигаются к электродам (катоду и аноду). При этом положительно заряженные ионы (катионы) направляются к отрицательному электроду – катоду, а отрицательно заряженные (анионы) – к положительному электроду (аноду).

На электродах ионы или совсем теряют заряд, выделяясь в виде нейтральных атомов, или изменяют заряд, образуя новые химические соединения. В результате на катоде осаждается металл покрытия (из раствора солей и щелочей) и выделяется водород (из солей кислот и воды). Количество выделенных при электролизе веществ пропорционально току и времени его прохождения.

В качестве электролита применяют: при хромировании – водный раствор хромового ангидрида (150.250 г/л) и серной кислоты (1,5.2,5 г/л); при осталивании – водный раствор хлористого железа (200 г/л) и соляной кислоты (0,6.

0,8 г/л).

При хромировании анодами служат свинцовые пластины с добавкой до 8 % сурьмы для повышения механической прочности (нерастворимый анод), а при осталивании – стальные пластины из малоуглеродистой стали (растворимый анод).

Чем удалить герметик?

Основные методы удаления герметиков – механический и химический. К первому относится применение различных наждачных бумаг, ножей, металлических щеток и иных приспособлений.

При их использовании нужно быть аккуратными, так как помимо слоя герметика можно повредить поверхности. Сюда же можно отнести и нагрев.

При повышении температуры герметики становятся более податливыми и их проще удалить.

К химическим средствам относятся бензин, ацетон, уайт-спирит, специальные составы для растворения и удаления застывших и незастывших герметиков и т.п.

Эти материалы воздействуют только на слой герметика, не разрушая поверхность. Но при работе с ними нужно защитить кожу рук, глаза и дыхательные пути.

Читайте также:  Как сделать паз в доске своими руками

Это связано с тем, что такие очистители крайне токсичны и могут причинить значительный вред здоровью.

Гальваника в домашних условиях

  1. Автор идеи: Саня
  2. После публикации моей предыдущей идеи — Серьезный бизнес на гальванике — пришло столько вопросов о технологическом процессе, что я решил объединить свои ответы в отдельной идее.
  3. Технологическое оборудование для гальваники

  Таблица температуры нагрева при пайке полипропиленовых труб

План участка (рекомендуемый)

1. ванна сернокислотная 2. ванна холодной воды 3. ванна горячей воды 4. ванна железнения 5. ванна холодной воды 6. стол рабочий на колесах 7. корзины и бутыли с кислотами 8. сварочный трансформатор 9. балластные реостаты.

https://www.youtube.com/watch?v=3kZkTop6CtU

Включает в себя следующие операции: 1. Предварительная подготовка. 2. Сернокислотное пассивирование. 3. Промывка в холодной воде. 3. Промывка в горячей воде. 4. Железнение. 5. Промывка в холодной воде. 6. Дальнейшая обработка.

Состоит в следующем. Поступивший вал обтирают ветошью от остатков масла, из шпоночных пазов удаляется грязь. Затем снимаются размеры шейки в местах максимальной выработки и невыработанные размеры.

Это необходимо для установления толщины необходимого покрытия и определения времени железнения.

Если вал убитый (большой эллипс, конус), то для восстановления правильной геометрии его подвергают шлифовке, но снимают не более 0,5 процента от общего диаметра шейки. Таким образом выясняется толщина необходимого покрытия.

Пошаговая инструкция как правильно пользоваться холодной сваркой

Можно ли полуавтоматом варить алюминий Перед началом холодной сварки очистите ремонтируемые поверхности, удалив жир, облупившуюся краску, ржавчину, другие загрязнения. Отрежьте требуемое количество эпоксидной массы и перемешайте для достижения однородного цвета.

Для лучшего смешивания дайте эпоксидной шпаклёвке нагреться до комнатной температуры. После этого нанесите пасту на требуемое место.

  • Чтобы облегчить процесс смешивания и придать материалу лучший внешний вид, смочите пальцы водой. Когда нанесёте готовую смесь на ремонтируемую поверхность, разглаживайте её пальцами
  • до полного затвердевания.
  • Лишнюю массу удаляйте до её затвердевания, желательно с помощью какого-нибудь смоченного водой инструмента.
  • Склеивающие вещества не содержат каких-либо растворителей или летучих органических соединений, не являются горючими, не выделяют токсичных паров.
  • При ремонте влажной или протекающей поверхности убедитесь, что устанавливаемая заплатка не менее чем на один сантиметр больше ремонтируемого участка.

Чтобы обеспечить хорошее сцепление, нанесите эпоксидную шпаклёвку по контуру заплатки. Вы сможете выполнить ремонтные работы всего за несколько минут.

Что можно заклеить холодной сваркой

Ответ на этот вопрос – практически всё! Исключение составляют лишь гибкие материалы. После окончательного затвердевания холодная сварка становится жесткой.

  1. Металлы. Можно склеивать между собой, или соединять разнородные материалы;
  2. Пластик. Любой, кроме полиэтилена. Опять же, помним о жесткости стыка;
  3. Керамику, камень, стекло. В любых сочетаниях без ограничений. Плитка, склеенная встык – ломается в любом другом месте, только не по шву;
  4. Ковровые покрытия и линолеум. Можно к полу, можно встык.

Отдельная тема – сантехника. Дело в том, что материал клея можно мочить при работе. Это позволяет склеивать повреждения батарей отопления или водопроводных труб без спуска воды из системы.

Можно себе представить, как будут «рады» жители целого подъезды в разгар зимы, если все квартиры на целый день останутся без тепла, пока у вас будут ремонтировать отопление. А с помощью холодной сварки вы быстро устраните течь самостоятельно.

Ремонт продержится до окончания отопительного сезона. Хотя, следуя поговорке: «нет ничего более постоянного, чем временное» – наши люди просто «забывают» о временном шве, и холодная сварка прекрасно держится годами.

Кстати, отсутствие гигроскопичности используется не только при ремонте текущей сантехники. Когда вы смешиваете компоненты клея (а это удобнее делать руками), липкая масса прилипает к пальцам. Если немного смочить руки перед работой, формировать состав будет легче, а на качество шва это не влияет.

Важно! Не стоит злоупотреблять этим свойством. Если есть возможность работать «на сухую», не применяйте воду

Шов будет долговечнее.

Следующее применение, делающее этот клей уникальным – склеивание автомобильных глушителей. Разумеется, речь идет не о полноценном ремонте. Силового шва получить не удастся. Но замазать отверстие размером с палец – запросто.

Причем речь идет не о способе «доковылять до сервиса», с таким ремонтом можно ездить продолжительное время. Клей не загорится, не раскрошится. Единственное условие, при покупке прочитайте на этикетке, какую температуру выдерживает холодная сварка.

После такого применения, беспокоиться о ремонте радиатора вообще не приходится. Это просто «семечки».

Наши технологии наращивания металла самые быстрые

/ Литература / Устройство и ремонт тепловозов / Электролитическое наращивание

Процесс электролитического наращивания основан на электролизе, т. е. способности металла осаждаться на катоде при прохождении постоянного тока через электролит. В ванну с электролитом, содержащим металл покрытия, опускают деталь, поверхность которой необходимо нарастить.

На ванне укрепляют и соответствующим образом изолируют от нее три штанги, две крайние из них присоединяют к положительному, а среднюю — к отрицательному выводу электрической машины.

На средней штанге, на подвеске, укрепляют деталь (катод), а на крайних штангах — металл покрытия (анод).

Известно, что при растворении в воде электролиты диссоциируют, т. е. распадаются на ионы. При прохождении тока через растворы электролитов ионы двигаются к электродам (катоду и аноду). При этом положительно заряженные ионы (катионы) направляются к отрицательному электроду — катоду, а отрицательно заряженные (анионы) — к положительному электроду (аноду).

На электродах ионы или совсем теряют заряд, выделяясь в виде нейтральных атомов, или изменяют заряд, образуя новые химические соединения. В результате на катоде осаждается металл покрытия (из раствора солей и щелочей) и выделяется водород (из солей кислот и воды). Количество выделенных при электролизе веществ пропорционально току и времени его прохождения.

В качестве электролита применяют: при хромировании — водный раствор хромового ангидрида (150.250 г/л) и серной кислоты (1,5.2,5 г/л); при осталивании — водный раствор хлористого железа (200 г/л) и соляной кислоты (0,6.

0,8 г/л).

При хромировании анодами служат свинцовые пластины с добавкой до 8 % сурьмы для повышения механической прочности (нерастворимый анод), а при осталивании — стальные пластины из малоуглеродистой стали (растворимый анод).

В ремонтной практике наибольшее распространение получили хромирование и осталивание. Меднение и никелирование применяют значительно реже и главным образом для вспомогательных целей.

  Гибкий камень. Делаем отделочный материал своими руками

Хромирование. Технологический процесс хромирования состоит из трех этапов: подготовки детали (механическая обработка, изоляция мест, не подлежащих покрытию, монтаж детали на подвеске, обезжиривание и промывка, декапирование), собственно хромирования и обработки после покрытия.

Механическая обработка детали (шлифование и полирование) необходима для придания поверхности правильной формы, иначе при отложении хрома на поверхности детали будут «скопированы» все неровности и изъяны.

Изоляция мест, не подлежащих хромированию, осуществляется целлулоидной лентой, цапонлаком (целлулоид, растворенный в бензине), бакелитовым лаком, резиновыми чехлами, клеем ГЭН- 150В и т. п. Отверстия, имеющиеся в детали, закрывают свинцовыми пробками, чтобы избежать искривления силовых линий у отверстий. Перед изоляцией деталь обезжиривают промывкой в бензине.

Обезжиривание и промывка производятся для лучшего соединения хрома с наращиваемыми поверхностями детали. Предварительное обезжиривание ведется одним из химических способов, а затем электролитическим способом.

В последнем случае деталь подвешивают в ванну с водным раствором едкого натра концентрацией 70. 100 г/л, в который добавлено 2.3 г/л жидкого стекла.

В процессе электролиза на катоде происходит интенсивное выделение пузырьков газа (водорода), срывающего с поверхности детали жировую пленку, одновременно с этим идут и процессы омыления и эмульгирования жиров.

После обезжиривания деталь промывают горячей или холодной водой для удаления остатков раствора. Качество обезжиривания проверяют по смачиваемости поверхности детали водой.

Декапирование — это процесс удаления тончайшей пленки окислов для получения активной поверхности металла, необходимой для его прочного сцепления с покрытием. Декапирование проводят в течение 1 мин в отдельной ванне или в ванне с электролитом для хромирования, при этом деталь служит анодом, а свинцовая пластина — катодом.

Хромирование ведется до получения необходимого слоя на детали в ванне с электролитом при соответствующем режиме (определенной плотности тока и температуре электролита). Практически толщина наращиваемого слоя хрома при ремонте ограничивается 0,1. 0,2 мм.

Слой большей толщины непрочен и имеет структуру низкого качества. Хромовые осадки делятся на гладкие и пористые. Гладким хромом обычно наращивают детали с неподвижными посадками, а пористым — детали трения (поршневые кольца и пальцы, гильзы цилиндров и т. п.).

Поры хорошо удерживают масляную пленку, которая предохраняет трущиеся поверхности от сухого и граничного трения.

Преимущества хромирования: возможность наращивания как термически обработанных, так и необработанных деталей без нарушения структуры основного металла, так как процесс ведется при температуре не более 70 °С; высокая твердость хромового покрытия, а у пористого хрома, кроме того, высокая износоустойчивость; хорошая сопротивляемость действию кислот и сернистых соединений, жаростойкость (допускает нагрев до 500 °С).

Читайте также:  Трубогибы: виды, конструкции, применение

Недостатки хромирования: длительность процесса и сложность подготовительных операций; возможность восстановления деталей только с относительно небольшим износом, так как при толщине слоя более 0,3 мм осадок хрома становится непрочным; малая производительность (за 1 ч работы ванны наращивается слой 0,015.0,03 мм) и относительно высокая стоимость.

Осталивание. Технологический процесс осталивания (железне-ния) имеет много общего с процессом хромирования. Он также состоит из трех этапов: подготовки, покрытия и последующей обработки детали.

Осталивание применяют для восстановления деталей с неподвижной посадкой без дополнительной термической обработки, создания подслоя (при восстановлении деталей с большим износом) при последующем хромировании и восстановления деталей с последующей термообработкой поверхностного слоя.

Преимущества осталивания: сохранение структуры металла детали, так как процесс ведется при температуре не более 100 «С;

возможность получения достаточно твердого слоя без термообработки (при необходимости осталенные детали могут быть подвергнуты цементации, закалке и отпуску); возможность восстановления деталей с относительно большим износом (толщина наращиваемого слоя — 5 мм и более); высокая производительность процесса — примерно в 8. 10 раз выше, чем при хромировании; более низкая стоимость процесса, так как при осталивании применяют менее дефицитные и более дешевые материалы, чем при хромировании.

Недостатки осталивания: сложность подготовительных операций; необходимость частой фильтрации и систематической корректировки электролита; трудность подбора материала ванн и необходимость подогрева электролита.

⇐ | Металлизация | | Устройство и ремонт тепловозов | | Сварка и наплавка | ⇒

При восстановлении изношенных поверхно­стей деталей электролитическим способом осу­ществляют наращивание следующих металлов: хрома, железа, никеля, меди. Электролитичес­кое наращивание металла основано на явлении электролиза.

Электролизом называется хими­ческий процесс, который протекает при про­хождении электрического тока через электролит. Схема процесса электролиза показана на рис. 58. Молекулы электролита распадаются на ионы, обладающие электрическими заряда­ми.

Всего образуется два рода ионов, из кото­рых одни заряжены положительно (катионы), а другие отрицательно (анионы). При пропус­кании тока через электролит ионы приходят в движение и начинают перемещаться по двум направлениям: катионы направляются к като­ду, а анионы — к аноду.

Соприкасаясь с элект­родами, ионы разряжаются и превращаются в нейтральные атомы или группы атомов, кото­рые выделяются из раствора в виде металла или образуют новые вещества. У кислот, осно­ваний и солей положительно заряженными яв­ляются атомы водорода и металла, а отрица­тельно заряженными — кислотные остатки.

Процесс электролиза протекает непрерывно, так как электролит пополняется все время но­выми ионами за счет растворения анода. В ка­честве катода подвешивается в ванне деталь, подлежащая покрытию.

Технологические процессы электролитиче­ского осаждения состоят из трех групп опера­ций: подготовки изношенной поверхности, осаждения и обработки наращенного слоя.

Подготовка изношенной поверхности деталей заключается в механической обработке, обез­жиривании, травлении и декапировании.

При наращивании используют различные металлы, дающие наименование процессу и обеспечива­ющие необходимые свойства восстановленной поверхности.

Хромирование. Восстановление изно­шенных деталей наращиванием хромового по­крытия возможно при небольших предельных износах. Хромированием не только восстанав­ливают первоначальные размеры деталей, но и увеличивают износостойкость.

Применяется оно также и для декоративных покрытий. На катоде (восстанавливаемая деталь) происхо­дит осаждение металлического хрома. Анодом служит пластина, изготовленная из свинца с примесью 5—10% сурьмы.

В качестве электро­лита используется раствор хромового ангидри­да, серной кислоты и дистиллированной воды.

Хромирование осуществляется в ванне, состоящей из двух баков, вставленных один в другой, облицованной с внутренней стороны кислотостойким материалом (винипластом или свинцом). Электролиты приготовляют из хромового ангидрида (150…250 г/л) и серной кислоты (1,5…2,5 г/л), растворяя их в дистиллированной воде. Покрытие проходит с наиболее высоким КПД при соотношении CrO3/H2SO4=100.

На бортах ванны с помощью изоляторов укреплены анодные и катодные латунные стержни, к которым подвешены свинцовые аноды и хромируемые детали.

В качестве источников питания постоянного тока используют низковольтные генераторы АНД-500/250, АНД-1000/500, АНД-150/750 (в числителе указывается сила тока при напряжении 6 В, в знаменателе — при напряжении 12 В), селеновые выпрямители типа ВСМР, кремниевые выпрямители типа ВАКГ и др.

Необходимая температура электролита поддерживается водой, циркулирующей между двойными стенками ванны. Постоянство химического состава электролита обеспечивается периодическим добавлением в ванну хромового ангидрида.

Меняя температуру и плотность тока при неизменном составе электролита, можно получить три вида осадков хрома: молочные — мягкие, эластичные, обладающие высокой износостойкостью; блестящие — значительной твердости и хрупкости с мелкой сеткой трещин; матовые — высокой твердости, повышенной хрупкости и пониженной износостойкости.

При восстановлении деталей осаждают молочные и блестящие осадки.

Для повышения износостойкости деталей применяют пористое хромирование, которое хорошо удерживает масло, в результа­те чего обеспечивается жидкостное трение в соединениях с зазором. Важным свойством по­ристого хрома является его способность выдер­живать большие удельные давления, а также высокие температуры.

Пористое хромирование применяется для повышения износостойкости рабочих поверхностей поршневых колец и пальцев, гильз ци­линдров, шеек коленчатых валов, зубьев чер­вячных шестерен и других деталей.

Декоративному хромированию подвергают передние и задние буфера легковых автомоби­лей, облицовку радиатора, дверные ручки и другие детали арматуры.

Осталивание. Электролитическое осталивание основано также на явлении электро­лиза. При осталивании наращивание подготов­ленной поверхности детали осуществляется электролитическим железом. Ремонтируемую деталь помещают в ванну с электролитом и подвешивают ее к катоду.

В качестве анода ис­пользуют пластины, изготовленные из мало­углеродистой стали. Наибольшее применение получил электролит следующего состава: двух- хлористое железо — 200 г/дм3, хлористый нат­рий—100 г/дм3, хлористый марганец — 10 г/дм3, соляная кислота — 0,5—0,8 г/дм3.

Электроды соединяют с источником тока и про­пускают через электролит постоянный ток. Процесс протекает при температуре 60—75°С и плотности тока 5—60 А/дм2. Получают слой толщиной до 1,5 мм с микротвердостью поверх­ности 600—650 кгс/мм2. Осталиванием можно получить при другом составе электролита слой толщиной до 3 мм и-выше.

Можно восстанав­ливать детали с ремонтных до номинальных размеров, обеспечивая сохранение принципа взаимозаменяемости.

Осталиванием восстанавливают цилиндри­ческие поверхности толкателей, клапанов, шейки под подшипники распределительных ва­лов, валиков масляного и водяного насоса, ва­лов сошек руля, поворотных цапф, подшипники скольжения и др.

Нарaщивание металла

Одна из главных особенностей и преимуществ нанесения (наращивания) металла – это то, что при нем не происходит мощного энергетического воздействия на восстанавливаемую деталь, в отличие от наплавки, пламенном, электродуговом или плазменном напылении.

Это важная характеристика, особенно если металл состарившийся или изношенный, а также поврежденный.

  Хотите купить станок для сварки сетки в России?

Квалифицированные рабочие наращивают металл на истончившиеся и изношенные детали, качественно восстанавливают утраченные части деталей, восстанавливают шейки коленвалов, распредвалов в стандарт. Данный метод также защищает восстановленные детали от будущей коррозии.

Используя сварку, можно отремонтировать кузов, убрать части сгнившие или покрытые коррозией. Но для того, чтобы ржавчина вновь не проявилась по сварному шву, наши специалисты покрывают его алюминием или цинком. И делают это так, что не всегда можно обнаружить место сварки. Какова же технология наращивания металлов?

  • Этапы таковы:
  • первый – это нагрев сжатого воздуха (газа)
  • второй – подача в сверхзвуковое сопло,
  • третий — формирование в нем сверхзвукового воздушного потока,
  • четвертый — подача порошкового материала в этот поток,
  • пятый — ускорение сверхзвуковым потоком воздуха этого материала в сопле,
  • шестой — направление его на поверхность обрабатываемого изделия.

Порошковые материалы – это порошки металлов, механические смеси с керамическими порошками и сплавы. Данный метод позволяет наносить металлические покрытия требуемых составов и проводить эрозионную обработку поверхности изделия. Изменяя режимы можно также регулировать толщину и пористость напыляемого покрытия.

У данного метода нанесения металлических покрытий есть ряд преимуществ:

* покрытие можно наносить при любых значениях температуры и влажности атмосферного воздуха; * на покрываемое изделие оказывается незначительное тепловое воздействие; * экологически безопасный метод (нет высоких температур, опасных газов и излучения); * подогревать покрываемые изделия не требуется; * не требуется тщательной подготовки поверхности, кроме случаев, когда присутствует на подложках пластовая ржавчина или окалина и т.д.

  1. Метод наращивания металла высокоэффективен и справляется с теми задачами, с которыми другое оборудование и методы не справляются.
  2. На сегодняшний день существуют несколько типов покрытий на основе никеля, алюминия, меди, цинка:
  3. * антикоррозионные покрытия; * электропроводящие покрытия; * композитные покрытия из смеси металлов и керамики для восстановления формы и размеров деталей; * покрытия со специальными свойствами; * покрытия с низкой газопроницаемостью (герметизирующие).
  4. Наши специалисты методом нанесения (наращивания) металла производят восстановление и ремонт:
  5. — деталей, которые работают при температуре 600-800 градусов;
  6. — соединение металлов;
  7. — наращивание различной металлической поверхности;
  8. — устранение пробоин и сломов;
  9. — ликвидация течи, наращивание металла на блоки ДВС, КПП, металлических труб, поддонов картеров;
  10. — защита сварных швов и конструкций;
  11. — антикоррозийная защита.
  12. По всем вопросам и за более подробной информацией можете обращаться по телефону.
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector