Способы подготовки поверхности к покрытиям.

При нанесении защитных покрытий необходима подготовка поверхности, которая включает обезжиривание, травление и промывку изделия. При травлении металлов необходимо удалить окисные пленки, однако происходит одновременно и растворение металла, что приводит к загрязнению сточных вод ионами цветных металлов. В результате чего гальваническое производства определяется вредным воздействием его отходов на окружающую среду. В первую очередь от загрязнения компонентами технологических растворов страдают поверхностные водоёмы. В них попадают сточные воды, образующиеся при промывке деталей, а также концентрированные жидкие отходы, образующиеся как при замене отработанных технологических растворов, так и после некоторых методов очистки сточных вод (ионообменного, электродиализного, ультра- и гиперфильтрационного и других). Во вторую очередь компонентами технологических растворов загрязняются почвы и подземные водоёмы. Источником такого вида загрязнения окружающей среды служат твёрдые отходы гальванического производства, образующиеся после очистки сточных вод и отработанных технологических растворов реагентным и некоторыми другими методами.

Подготовка деталей под гальванические покрытия:

- механическая подготовка поверхности (шлифование, полирование, виброабразивная и магнитоабразивная обработка, центробежноабразивная и струйная гидроабразивная обработка, галтование и т.п.);

- обезжиривание (органическими растворителями, в растворах ПАВ, в щелочных растворах, венской известью; химическое и электрохимическое);

- травление и активация в серной ли соляной кислоте.

Электроосаждение металлических покрытий производится из простых или комплексных электролитов с использованием, как правило, растворимых анодов из металла, одноименного осаждаемому.

В состав электролитов входят соединения, содержащие ионы осаждаемого металла, корректоры pH (буферные добавки), электропроводные добавки, блескообразующие и выравнивающие вещества, а также депассиваторы.

Процесс электроосаждения включает в себя анодное растворение металла, перенос его ионов в электролите и катодное осаждение на поверхности изделия.

Для защиты стальных деталей от коррозии наиболее широко применяют цинковые покрытия, которые электрохимически (протекторно) защищают детали.

1. Экологически безопасные способы подготовки поверхности к электролитическому цинкованию

Цинкование наиболее распространенный процесс гальванотехники. Примерно половину всех покрытий, получаемых электрохимическим способом, составляют цинковые.

Для нанесения гальванических цинковых покрытий наиболее часто используют цинкатные, цианидные, кислые сульфатные, а также слабокислые - хлоридные и хлораммонийные электролиты. Наблюдается устойчивая тенденция к замене высокотоксичных цианидных электролитов на цинкатные и слабокислые.

По антикоррозионным свойствам гальванические цинковые покрытия, выделяемые из различных электролитов, отличаются не столь значительно. Предпочтительны покрытия из цинкатных электролитов. Эти электролиты наименее опасны в экологическом отношении и достаточно дешевы.

Кислые сульфатные электролиты цинкования обеспечивают минимальное наводороживание металла изделия. Наилучшими декоративными свойствами обладают покрытия из слабокислых растворов.

Равномерность распределения гальванических осадков по толщине оценивают величиной рассеивающей способности (РС) электролита по металлу согласно ГОСТ 3.309-86 ЕСЗКС "Покрытия гальванические. Определение рассеивающей способности электролитов при получении покрытий". Величина РС изменяется в пределах от 0 до 100%, причем, чем больше значение РС, тем выше качество электролита. Для большинства цинкатных электролитов РС = 4050%, для сульфатных растворов РС = 1015 %.

Наиболее высокий рейтинг имеют цинкатные электролиты цинкования с добавками: ЛВ-4584, ЛВ-8490, Карат и Лимеда Ц-2. Нами разработаны новые добавки, позволяющие улучшить качество покрытий и показатели процесса. Эффективным блескообразующим действием обладает добавка БЦ-1, синтезированная нами из диметиламина и хлористого алила-продуктов химических предприятий региона.

Цинкование проводят с использованием растворимых цинковых анодов. Гальванические цинковые покрытия подвергают дополнительной химической обработке - осветлению и пассивированию в растворе: натрий двухромовокислый - 2535 г/л, кислота азотная - 3 г/л, натрий сернокислый - 1015 г/л. Благодаря этому происходит выравнивание поверхности покрытия и образование на ней защитной пленки хромата цинка.

Для защиты деталей от коррозии и придания поверхности высокой твердости, износостойкости и отражательной способности широко используют хромовые покрытия.