2. Підготовка поверхні перед нанесенням покриття
2.1. Вимоги до деталей, що надходять на покриття
Зовнішній вигляд покриваються деталей контролюється візуально з використанням в окремих випадках еталонів порівняння. Шорсткість поверхні деталей згідно ГОСТ 2789-73 повинна відповідати параметру Rz = 40 мкм.
Після механічної обробки на деталях не повинно бути видимого шару мастила, емульсії, металевої стружки і пилу. На поверхні деталей з гарячекатаного металу, литих, кованих і галтованних деталях не повинно бути іржі, окалини, задирок; на поверхні шліфованих і полірованих деталей - забоїн, вм'ятин, тріщин. Гострі кути і кромки деталей повинні бути заокруглені або мати фаски, за винятком технічно обгрунтованих випадків. Зварні та паяні шви повинні бути безперервними, зачищених і не мати дефектів.
2.2. Механічна обробка поверхні.
Деталі, які надходять в гальванічний цех для нанесення покриттів, майже завжди мають поверхневі дефекти у вигляді рисок, подряпин, задирок, і т.д. Ці дефекти погіршують зовнішній вигляд виробів і знижують корозійну стійкість покриттів. Для усунення поверхневих дефектів і отримання гладкої, рівної поверхні перед нанесенням гальванічних покриттів вироби піддають шліфуванню і поліруванню. Для цього застосовують шліфовочні верстати, зпилювання шліфувальними або полірувальними колами або шліфувальними стрічками.
2.2.1. Шліфування.
Залежно від вигляду поверхні шліфування ділиться на кілька операцій, для яких застосовуються круги з різними за величиною шліфувальними зернами. Величина зерна поступово зменшується від першої операції до останньої (від 12 до 4 по ГОСТ 3647-80). Наждакові порошки наклеюються на круги столярним клеєм або рідким склом.
2.2.2 . Полірування .
Полірування - це процес обробки матеріалів до отримання дзеркального блиску поверхні . Полірована поверхня має глибину нерівностей менше довжини хвилі видимого світла .
Полірування є остаточним кроком при виготовленні будь-якого виробу з металу , каменю , іноді зі скла . Блискучі і фантастично гладкі поверхні , виходять в результаті контакту з обертовим м'яким матеріалом , таким , як повсть , шкіра , тканина або дерево , заправляють поліруючим складом. Питання , чому за таких умов відбувається полірування, досі спантеличує дослідників і не має позитивної відповіді.
Протягом тривалого часу вважали , що механічне полірування і шліфування зважаючи зовнішньої схожості цих процесів не відрізняються один від одного. Особливістю полірування вважали лише те , що воно здійснюється більш тонкими абразивами , що залишають дрібніші ризики, що не видимі оком. Проте вивчення механізму полірування різних матеріалів показало , що цей процес має мало спільного з процесом шліфування .
Противники абразивної теорії стверджують , що при поліруванні тонкий зовнішній шар матеріалу плавиться і розмазується по поверхні , як масло під гарячим ножем. Так це чи інакше , але поверхня полірується - чого заперечувати не можна , правда , тільки в тому випадку , якщо попередньо вона була відповідним чином підготовлена. Без достатньої підготовки поверхні все зусилля, прикладені при поліруванні , виявляться майже марними.
Різні пояснення механізму процесу полірування можна звести до наступних трьох напрямків: 1) механічне полірування - коли механізм процесу пояснюється зніманням мікронерівностей з поверхневого шару , а хід процесу - такими механічними властивостями матеріалу , як твердість і пластичність ; 2 ) фізичне полірування - коли основними причинами , визначальними процес полірування , вважають температуру плавлення і теплопровідність полірованого матеріалу; 3 ) хімічне полірування - коли процес полірування пояснюється в основному зніманням оксидних плівок , постійно утворюються під дією навколишнього середовища . Грунтуючись на практичних спостереженнях , можна укласти , що процес полірування являє собою комплекс механічних, фізичних , електричних і хімічних явищ , які тісно пов'язані і взаємозалежні, і роздільно змінюються в більшу або меншу сторону в залежності від роду полірованого матеріалу, полірувального інструменту, режимів обробки і зовнішнього середовища.
2.2. 3 . а ) Сутність полірування
Завданням процесу полірування є усунення слідів попередньої обробки і різних поверхневих нерівностей ( штрихів , подряпин , неглибоких раковин та інших дефектів ) з метою отримання гладкої поверхні, що володіє високою здатністю відображення світла . Найбільш широко застосовується полірування при підготовці поверхонь під гальванопокриття , а також , для додання деталям блиску після гальванірованія . Цього можна досягти і іншими методами обробки , такими , як хонінгування , доведення, Суперфінішування , але ці процеси вимагають спеціального , досить складного обладнання , правильно підібраних інструментів і режимів , і виправдовують себе тоді , коли крім якості обробленої поверхні потрібно забезпечити і задану точність . Тому для поліпшення зовнішнього вигляду оброблених поверхонь широкого поширення набуло полірування , так як воно виконується на дуже простих верстатах , причому полірувальний інструмент можна легко зробити в будь-яких умовах з повсті , шкіри , тканини та інших матеріалів. Широко впроваджується обробка деталей в віброконтейнерах . Знімання металу при поліруванні як правило складає 0,01 - 0,03 мм. При поліруванні , званому глянцеванню , що знімає з деталей шар вимірюється в частках мікрона. Інструментом для такої обробки служать фетрові або бавовняні круги , на які нанесено шар тонкої пасти. Дзеркальну поверхню можна отримати при поліруванні деталей пастою з окису хрому (тонка полірувальна паста ГОІ ) , крокусу або трепела . Поліруванням обробляють будь-які метали і сплави різної твердості - від алюмінію до загартованої сталі і чавуну і від нержавіючої сталі до золота і платини.
Розрізняють два види полірування: чорнове ( попереднє ) і чистове ( остаточне ) . Чорнове полірування використовується для механічного видалення нерівностей поверхні за допомогою вільних ( незакріплених ) або закріплених за допомогою клею абразивних зерен на робочій поверхні еластичних кіл і стрічок. Чистове полірування здійснюється вільними дрібнозернистими абразивними порошками або м'якими еластичними колами і стрічками з нанесеними на них тонкими полірувальними пастами, що містять крім дрібних полірувальних порошків поверхнево активні речовини.
2.2. 3 . б) Вимоги до поверхні
На поверхні перед поліруванням не допускаються ніякі дефекти . Глибокі ризики і раковини , легко виявлені в початковій стадії полірування , необхідно усунути за допомогою дрібнозернистих шліфувальних кругів або абразивних стрічок і тільки після цього продовжити цикл полірування . Полірування зазвичай починають на ділянках найбільш ймовірного знаходження дефектів. Наприклад , при поліруванні зварних труб обробку треба починати з поздовжнього шва , тому що в ньому найчастіше зустрічаються раковини і тріщини. Потрібна якість поверхні полірованої деталі досягається у декілька переходів з послідовним зменшенням зернистості абразиву поліруючого інструменту. Для зменшення витрати абразиву та підвищення продуктивності полірування здійснюють з найменшим числом переходів . На кількість переходів , а отже , і на час полірування робить значний вплив вихідна шорсткість поверхні. Чим краще підготовлена поверхню під полірування , тобто чим вище клас вихідної чистоти поверхні , тим менше переходів буде потрібно при поліруванні і тим швидше буде обробка .
2.2. 3. в). Основні методи механічного полірування
Механічне полірування виконується еластичними колами, абразивними стрічками, струменем абразивної рідини (гідрополірування), в обертових барабанах і віброконтейнерах, а також спеціальними полірувальниками. Найбільш поширеним є спосіб полірування деталей еластичними колами. Він відрізняється простотою застосування, універсальністю, але не забезпечує високої продуктивності, але для домашніх умов це найоптимальніший спосіб. Найбільш продуктивними методами полірування можна вважати полірування в обертових барабанах і віброконтейнерах. Полірування в віброконтейнерах отримало найбільш широке поширення в промисловості, особливо в умовах масового і великосерійного виробництва.
2.2. 4. Обробка стисненим повітрям з абразивним матеріалом.
В якості абразивного матеріалу використовуються сталевий дріт, наждачний порошок, карборунд різної зернистості. Обробка сухим кварцовим піском забороняють через його шкідливість. Натомість застосовується гідропіскоструминне очищення або очищення вологим піском. Абразивна обробка стисненим повітрям використовується для очищення виробів, покритих товстим шаром окалини, іржі. Оброблені деталі мають матовий сірий колір і однорідну за жорсткістю поверхню. Для отримання декоративної напівматової (сатинованої) поверхні поліровані деталі обробляються електрокорундою
№ 12.
2.2. 5. Крацювання.
Цей процес являє собою очищення поверхні виробів металевими щітками для видалення травильного шламу, окислів, а також для ущільнення гальванічних покриттів. Для твердих металів застосовуються щітки зі сталі, для м'яких - з тонкого латунного дроту. Частота обертання щіток - 1500-2000 об / хв.
2.3. Знежирення
2.3.1. Знежирення в органічних розчинниках.
В даний час широко застосовуються негорючі розчинники - трихлоретилен, тетрахлоретилен та інші хлоровані вуглеводні - фреон-113, фреон-30. Однак три хлоретилен не рекомендується застосовувати для деталей з титану, алюмінієвих сплавів, мідних сплавів і з срібними покриттями. Тетрахлоретилен не рекомендується застосовувати для деталей з титанових сплавів. Не допускається знежирення деталей, змочених водою.
Знежирення відбувається в спеціальних закритих апаратах спочатку в нагрітому розчиннику, а потім в паровій фазі.
2.3.2 . Хімічне знежирення .
Обробка в органічних розчинниках не забезпечує повного видалення забруднень. Крім того, не завжди є умови (обладнання , приміщення , матеріали) для її проведення. Тому застосовується хімічне знежирення в лужних розчинах, які перетворюють органічні жири в мила , легко змиваються водою. Для очищення мінеральних масел в розчини додають емульгатори.
2.3.3 . Електрохімічне знежирення .
Видалення залишків різних забруднень болем ефективно при електрохімічному процесі . При пропущенні струму іони водоводу розряджаються на деталях , підвішених на катоді , механічно збивають з них частинки жиру , перемішують електроліт . Крім того , навколо деталей накопичується луг. Все це значно прискорює процес знежирення. Деталі з кольорових і легких металів знежирюють на катоді . Сталеві деталі теж знежирюють на катоді , але при цьому відбувається сильне наводнювання , що підвищує крихкість метала. Щоб уникнути цього тонкостінні деталі й прежіни знежирюють на аноді або спочатку на катоді , а потім на аноді .