Краткий справочник гальванотехника - 1993 - Ильин. Справочник гальванотехника санктПетербург " политехника"

• Название: Справочник гальванотехника санктПетербург " политехника"
• Дата: 17.07.2022
• Размер: 3.02 Mb.
• Имя файла: Краткий справочник гальванотехника - 1993 - Ильин.doc
• Тип: Справочник; #632290
• страница: 11 из 41

11. Химические способы подготовки

Обезжиривание растворителями. Обезжиривание растворите­лями является весьма эффективным средством очистки деталей от жировых загрязнений различного происхождения, от полировоч­ных паст и консистентных смазок. Однако их применение ограни­чивается большой пожарной опасностью одних растворителей и высокой токсичностью других. Некоторые растворители в виде хлорированных углеводородов (трихлорэтилен, тетрахлорэтилен, хлористый метилен и др.) можно использовать лишь при наличии специальных установок, исключающих их выделение в рабочую зону помещений.

При обезжиривании в хлорированных растворителях необхо­димо иметь в виду, что трихлорэтилен и другие хлорированные

углеводы не следует применять для деталей из титана и алюминиевых сплавов, так как эти металлы реагируют с растворителями и происходит их растворение. В присутствии влаги трихлорэтилен и другие хлорированные растворители гидролизуются с выделением хлористого водорода. Для повышения стабильности трихлорэтилена в него вводят в качестве стабилизатора 0,01 уротропина или триэтиламина. Наиболее эффективным растворителем является фторсодержащий углеводород — хладон 113, который в то же время является и менее токсичным, однако международными актами его применение из-за разрушающего воздействия на озон резко ограничивается.

Химическое обезжиривание. Химическое обезжиривание осу­ществляется обработкой деталей в щелочных растворах или в моющих препаратах. Растворы содержат в своем составе едкий натр, соду кальцинированную, фосфаты и поверхностно-активные вещества. Щелочные компоненты оказывают омыляющее действие на жировые загрязнения, переводя растительные и животные жиры в растворимую форму в рабочем растворе. Фосфаты (ортофосфаты и полифосфаты) улучшают моющую способность, снижают жесткость воды. Существенный эффект при химическом обезжиривании создается введением поверхностно-активных веществ (ПАВ), которые, эмульгируя жировые загрязнения, отрывают их от поверхности металла.

Учитывая, что многие ПАВ не разрушаются при обработке стоков в очистных сооружениях, следует воздержаться от применения биологически жестких веществ, таких как ОП-7 или ОП-10, а также от силикатов, которые в случае недостаточной промывки деталей при последующей обработке в кислотах разрушаются с образованием на деталях пленки оксида кремния. Состав наиболее распространенных растворов для химического обезжиривания представлен в табл. 58.
Таблица 58. Состав растворов для химического обезжиривания черных и цветных металлов, г/л

Компоненты	Для черных металлов			Для цветных металлов
	1	2	3	1	2	3
Едкий натр Углекислый натрий Тринатрийфосфат Триполифосфат Синтанол ДС-10 Сульфанол НП-3 Метасиликат натрия	25–30 25–30 40–50 – 5–10 1–2 –	– 10–20 5–8 – 5–10 – –	– – 10–15 20–30 – 4–6 2–4	– 10–20 5–10 3–5 8–10 – –	– 15–20 25–30 – 3–4 – –	– 30–35 30–35 – – 3–5 –

Обезжиривание в растворах моющих препаратов избавляет от необходимости приготавливания обезжиривающих растворов из отдельных компонентов, так как в состав технических моющих средств входят карбонаты, полифосфаты и другие компоненты, активно эмульгирующие жировые загрязнения.

Для очистки деталей из стали, меди и ее сплавов, цинкового литья и других металлов рекомендуется водный раствор биоло­гически «мягких» препаратов ТМС-31 в количестве 50—70 г/л, а также препараты МЛ-51 или МЛ-52 в количестве 30—50 г/л. Температура растворов 70—80 °С, обработку вести с перемешива­нием раствора в течение 3—15 мин. Для предотвращения обиль­ного пенообразования в растворы рекомендуется добавлять пеногасители в виде эмульсии КЭ-10-12 в количестве 0,1—0,2 г/л. Применяются также и такие препараты, как МС-5, МС-6, Лабомид 101, Лабомид 203, триалон, ОСА-1, Омега-1, Электрин.

Электрохимическое обезжиривание. Этот способ является весьма эффективным методом очистки поверхности деталей, так как выделяющиеся на деталях пузырьки водорода (при катодном обезжиривании) или кислорода (при анодном обезжиривании) способствуют отрыву жировых частиц и других загрязнений от поверхности деталей. Электрохимическое обезжиривание яв­ляется второй стадией очистки поверхности после предваритель­ного химического обезжиривания или обезжиривания раствори­телями.

Детали после электрохимического обезжиривания и последую­щей промывки в горячей, а затем холодной воде должны равно­мерно смачиваться водой по всей поверхности. Катодное обезжи­ривание более эффективно, так как при одном и том же количестве прошедшего электричества водорода выделяется в два раза больше во объему, чем кислорода. Кроме того, в катодной зоне происхо­дит защелачивание раствора, что способствует лучшему омылению жировых загрязнений, тогда как в анодной зоне содержание ще­лочи снижается.

Недостатком катодной обработки является наводороживание металла, что приводит к его охрупчиванию, поэтому катодное обез­жиривание недопустимо для таких деталей, как пружины, тонкостенные детали, детали термообработанные, цементированные и азотированные. Для снижения степени наводороживания прак­тикуют сокращение длительности катодного процесса переключе­нием тока на противоположное направление. Весьма эффектив­ным средством торможения процесса наводороживания является введение в электролит 1—2 г/л добавки КСХИ-40, разработанной в Казанском сельскохозяйственном институте. В отдельных слу­чаях водородное охрупчивание при этом полностью исключается. В табл. 69 приведены составы электролитов ванн для электрообезжиривания и режимы работы.

При электрообезжиривании деталей рекомендуется детали из меди и ее сплавов обрабатывать только на катоде, так как при

Таблица 59. Состав электролитов и режим обезжиривания

Состав и режим	Концентрация, г/л
	1	2	3	4
Компоненты: Едкий натр Углекислый натрий (сода кальцинированная) Тринатрийфосфат Метасиликат натрия Синтанол ДС-10 или Сульфанол НП-3 Режим: Температура, °С Плотность тока, А/дм2 Продолжительность, мин	5–10 20-30 25–40 2–4 – 70–801 3–10 3–5	– 30–50 0-60 3–5 1–2 60–70 3–10 3–5	30–40 20–30 40–60 3-5 1–2 60–70 3–10 5–10	– 5–10 30–40 3–5 – 70–80 3–10 1–3

анодной обработке они оксидируются. При обработке деталей в барабанах из винипласта, полиэтилена и других пластиков температура раствора может быть снижена до 40—45 °С, а продолжительность обработки увеличена до 10—15 мин. Перед обезжириванием с подвесок необходимо удалить (стравить) такие покрытия, как цинк, олово, свинец, хром, загрязняющие электролиты в результате их растворения в анодный период обработки. Накопление этих металлов в электролите приводит к их осаждению на деталях, что вызывает ряд дефектов в дальнейших процессах гальванообработки.

Растворы № 1 и 2 являются универсальными, и их можно использовать для обезжиривания различных металлов, раствор № 3 — для черных металлов, раствор № 4 — для цветных металлов.

Анодные штанги ванн для обезжиривания, расположенные в зоне удаляемых в бортовые вентиляционные устройства паров электролита, подвержены интенсивному окислению и коррозии. Имеется опыт полного погружения стальных штанг вместе с анодами в раствор, и тогда исключается необходимость постоянной зачистки штанг.

На поверхности раствора образуется пена, которая от искры при снятии подвесок с катодной штанги иногда взрывается, в результате задержки в ней смеси водорода и кислорода (гремучего газа). С целью снижения пенообразования в раствор вводят пеногаситель КЭ-10-И в количестве 0,03—0,05 г/л.

Травление. Операцию травления производят с целью удаления с поверхности деталей различного рода оксидов: окалины, продуктов коррозии цветных металлов. Травление осуществляют, как правило, в растворах кислот химическим или электрохими-

Таблица 60. Состав растворов и режим травления углеродистых сталей

Состав и режим	Концентрация, г/л
	1	2	3	4
Компоненты: Кислота серная Кислота соляная Уротропин Ингибитор катапин КП-1 Синтанол ДС-10 Режим: Температура, °С	150–250 – – 3–5 3–5 40–80	– 150–350 40–50 – 3–5 20–40	– 150–200 – – – 15–25	– 350–400 – 3–5 3–5 15–25

ческим способом. Алюминий и его сплавы травятся в щелочных растворах.

Процессы травления сопровождаются неизбежным растворе­нием части металла и расходом материалов на эту операцию. Для снижения этих потерь в растворы для травления вводят различные по составу вещества-ингибиторы, такие, как ПБ-5, БА-6, И-1-А, КПИ, ЧМ, катапин, уротропин и др.

В табл. 60 приведены составы растворов и режимы травления углеродистых сталей.

Раствор №1 применяют для удаления толстого слоя окалины, раствор №2 служит для травления деталей с малой шерохова­тостью поверхности, раствор № 3 — для деталей с точными раз­мерами, раствор №4 — для деталей из чугуна.

Для одновременного травления и обезжиривания предложено много вариантов по составу растворов, наиболее эффективен рас­твор состава (г/л): фосфорная кислота — 150, соляная кислота — 150, уротропин — 30—40, сульфанол НП-3 — 10—15. Добавки катапина или уротропина на 40—50% снижают количество водо­рода, проникающего в металл, на 30% — количество стравливаемого железа.

Окалина на деталях из высоколегированных и коррозионно-стойких сталей удаляется значительно труднее, чем на деталях из углеродистых сталей. Удаление осуществляется в несколько ста­дий: разрыхление, кислотное травление и осветление. Разрых­ление окалины производят в одном из перечисленных ниже сос­тавов: едкий натр (100—180г/л) и марганцевокислый калий (40—50 г/л) при температуре 80—100 °С; едкий натр (500—700 г/л), натрий азотнокислый и натрий азотистокислый по 100 г/л каж­дого; едкий натр (60—70% по массе), натрий азотнокислый (27—32% по массе) и натрий хлористый (3—5% по массе). Смесь расплавляется при температуре 370—420 °С.

Разрыхление окалины можно выполнить также и в ванне ще­лочного оксидирования стали при температуре 135—145 °С. Кислотное травление производят в смеси кислот: кислота серная (350—400 г/л), кислота азотная (70—90 г/л) и кислота соляная (70—90 г/л) при температуре 40—50 °С. Продолжительность операции 3—10 мин.

Осветление — удаление шлама в виде темного налета — производят в растворе азотной кислоты (350—400 г/л) с добавлением фтористоводородной (4—5 г/л).

Травильные шламы на деталях из углеродистой стали чаще всего удаляют путем анодной обработки в щелочном растворе (NaOH — 50—100 г/л), или погружением в раствор азотной кис­лоты (300—400 г/л).

Травление меди и ее сплавов осуществляется в смеси кислот. Наибольшее распространение получил раствор состава (г/л): кислота серная — 790—800; кислота азотная — 100—110, кислота
соляная — 2—4. Температура раствора 18—20 °С, продолжительность травления 5—40 с.

Для деталей с точными размерами, а также с целью значитель­ного снижения расхода материалов и улучшения экологических условий рядом предприятий применяется так называемое дози­рованное травление, которое осуществляется последовательным погружением деталей сначала в раствор нитрата натрия (600—800 г/л), а затем без промывки в раствор серной кислоты (920 г/л) или ортофосфорной (1600—1700 г/л). В результате реакции нит­рата с кислотами на поверхности деталей образуется небольшое количество азотной кислоты, которая растворяет оксидные пленки. Поверхность металла матовая.

Другим вариантом малоотходной технологии является приме­нение разбавленного раствора состава: азотная кислота (ρ = 1,4) — 100 мл/л, серная кислота (ρ = 1,84) — 200 мл/л и инги­битор кислотной коррозии НТПС (ТУ 14-102-64—77) в количестве 0,5 г/л. Продолжительность обработки 2—3 мин. Поверхность получается чистой, но матовой. Как свидетельствует опыт Перм­ского телефонного завода, толщина стравливаемой латуни с 4,1 мкм по традиционному способу снижается до 0,003 мкм по предлагаемому. Выбросы газов в атмосферу при этом практически отсутствуют и содержание меди в стоках минимальное.

Алюминий и его сплавы травятся в щелочных или кислых растворах, состав которых представлен в табл. 61.

Раствор № 1 применяют для травления чистого алюминия, деформируемых и литейных сплавов; после травления и промывки требуется производить осветление в растворе азотной кислоты (300—400 г/л); для уменьшения уноса раствора выделяющимся водородом рекомендуется добавлять сульфанол из расчета 0,5 г/л. Раствор № 2 применяется для высококремнистых алюминиевых сплавов (осветление не производится); раствор № 3 — для травле­ния сварных деталей с негерметизированным сварным швом;

Таблица 61. Состав растворов и режимы для травления алюминиевых сплавов

Состав и режим	Концентрация, г/л
	1	2	3	4	5
Компоненты: Едкий натр Кислота фтористоводородная Кислота азотная Кислота ортофосфатная Натрий хлористый Калий кремнефтористый Кислота соляная Режим: Температура, °С Продолжительность, мин	50–100 – – – – – – 50–80 1,2	– 120–140 660–680 – – – – 15–25 3,0	– – – 80–100 – 4–6 – 15–25 10	125–150 – – – 25–35 – – 50–60 0,5–1,0	– – – – – – 10–20 15–20 2–60

раствор № 4 — для получения матовой поверхности на деформи­руемых сплавах и в качестве подготовительной операции перед эматалированием и анодированием; раствор № 5 — для декора­тивного, так называемого «снежного» травления алюминия марок АД-1, АД, АД0, АД0. Операция травления производится под переменным током при напряжении 36 В. Обрабатываемые де­тали служат электродами.

При травлении магния и его деформируемых сплавов приме­няется раствор азотной кислоты концентрацией 20—50 г/л. Для литейных сплавов — азотная кислота (90—110 г/л), серная кислота (4—6 г/л) и двухромовокислый калий (5—7 г/л). Травильный шлам снимают в растворе состава (г/л): серная кислота — 80—85, азотная кислота — 25—30, соляная кислота — 1,0—1,5, хромо­вый ангидрид — 50—60. Для всех указанных растворов поддер­живается температура 18—30 °С.

Электрохимическое травление. Электрохимическое (анодное) травление применяют главным образом в тех случаях, когда опасно наводороживание, а при анодном травлении оно исклю­чено. Кроме того, сокращается расход химикатов, так как эта операция производится в разбавленных растворах. Недостатком этого метода является более высокая трудоемкость процесса трав­ления и снижение производительности, что обусловлено необ­ходимостью вести обработку деталей на подвесках при жестком их контактировании, тогда как при химическом травлении под­вески не используются.

В табл. 62 приведен состав растворов для электрохимического травления.

Таблица 62. Состав растворов для анодного травления углеродистых и легированных сталей

Состав раствора	Концентрация, г/л
	1	2	3	4	5	6
Серная кислота Соляная кислота Сернокислое железо (кристаллогидрат) Хлористый натрий Хлористое железо (кристаллогидрат) Плавиковая кислота	200–250 – 1–2 20–25 – –	– 300–350 – – – 0,2–0,3	– 8–10 – 40–50 140–150 –	10–20 – 250–200 40–50 – –	80–100 – – 10–15 – –	15–20 35–40 – – – –

Растворы № 1, 2, 3, 4 используются для травления углеродистых сталей, раствор № 6 — для среднелегированных сталей, раствор № 5 — для высоколегированных сталей.

Анодное травление во всех электролитах проводят при темпе­ратуре 18—40 °С и плотности тока 3—7 А/дм². Вспомогательными электродами (катодами) в сульфатных электролитах служит свинец, в солянокислых растворах — графит. Такой выбор осно­ван на том, что иногда применяют реверсированный ток и тогда катод становится анодом, а материал электрода должен обладать достаточной устойчивостью в этих условиях.

В том случае, когда электрохимическое травление производят переменным током, например для удаления окалины с листов коррозионно-стойкой стали, электродами служат обрабатывае­мые листы стали. Процесс ведется при напряжении 18 В и плот­ности тока 5—10 А/дм².

Удаление окалины в расплавленных щелочах. Электрохими­ческое травление, как в предыдущем примере, осуществляется при изменяющемся направлении тока. В качестве среды приме­няют расплав смеси едкого натра и едкого калия в отношении 3 : 1 или 4 : 1. Корпус ванны изготавливают из листовой стали; его снабжают электронагревателями, обеспечивающими нагрев смеси до 350 °С, хорошей теплоизоляцией и бортовыми вытяж­ными устройствами. Корпус ванны в качестве электрода подклю­чается к источнику тока. Электролиз ведут при реверсировании постоянного тока с периодами по 3—5 мин и общей продолжи­тельности процесса 15—30 мин. Вначале детали, смонтированные на подвеску, выдерживаются над поверхностью расплава в тече­ние 5—10 мин для прогрева и удаления с них влаги. Процесс очистки заканчивается в катодный период, после чего отключают ток и выгружают штангу с подвесками, выдержав ее над ванной в течение 3—5 с для стекания расплавленной щелочи. Затем

следует промывка водой. Процесс обеспечивает получение чистой поверхности без каких-либо следов растравливания.

Химическое полирование. Процесс химического полирования можно рассматривать как дальнейшее развитие химического травления. Он заключается в том, что в состав травильных рас­творов вводятся специфические добавки, или же сами растворы обладают повышенной вязкостью, в результате чего продукты растворения задерживаются в микровпадинах поверхности, а за счет растворения микровыступов происходит сглаживание поверх­ности и придание ей блеска.

В результате химического полирования параметр шерохова­тости поверхности R_z снижается от 0,8 до 0,2 мкм. На более грубо обработанных поверхностях, например при R_z = 40÷20 мкм, сглаживания не происходит, а достигается только блеск.

В отличие от электрополирования процесс характеризуется простотой, отсутствием подвесочных приспособлений и постоян­ного электрического тока. К недостаткам метода следует отнести короткий срок службы раствора, трудность его корректирования и регенерации, меньшую, чем при электролитическом полирова­нии, отражательную способность.

Состав растворов для химического полирования представлен в табл. 63. Все используемые материалы (кислоты) можно квали­фицировать как технические. В растворе № 3 допускается исклю­чение натрия карбоксиметилцеллюлозы или замена ее на сульфат железа. В раствор № 4 вместо азотной кислоты можно ввести 85—100 г/л нитрата аммония, повысив температуру раствора до 96—100°С.

Детали из углеродистой стали У10А, 65Г и др. полируются в растворе из следующих компонентов (массовые доли, %):

Ортофосфорная кислота (плотность 1,98 г/см³) 1

Хромовый ангидрид 10

Метасиликат натрия (марка «Содовая») ... 2

Борная кислота 0,1

Марганцовокислый калий 2,0

Хлористый натрий 4,0

Полирование ведется при температуре 100—110 °С, время выдержки 2—3 мин.

Для приготовления раствора ортофосфорную кислоту незави­симо от ее начальной плотности выпаривают при 320—330 °С до плотности 1,98 г/см³. Остальные компоненты обезвоживают про­сушкой, растирают в фарфоровой ступке до пылевидного состоя­ния и медленно, при перемешивании, вводят в ортофосфорную кислоту. После соответствующей подготовки поверхности детали просушиваются в ацетоне для удаления влаги, обдуваются теп­лым воздухом и загружаются в ванну.

Процесс химического полирования может быть также исполь­зован для снятия заусенцев с острых кромок деталей. Например,

Таблица 63. Состав растворов для химического полирования и режим обработки

Обрабатываемый металл	Номер раствора	Компоненты	Коцентра-ция, г/л	Темпера-тура, °С	Продолжи-тельность, мин
Медь и ее сплавы	1	Кислота ортофосфорная Кислота азотная Кислота уксусная ледяная	935–950 281–290 250–260	15–30	1–6
Медь и ее сплавы, в том числе бериллиевая бронза	2	Кислота ортофосфорная Калия нитрат	1300–1400 450–500	90–100	0,2–2,0
Алюминий высокой чистоты и сплавы АМг	3	Кислота ортофосфорная Кислота серная Кислота азотная Натрий карбо-ксиметил-целлюлоза	1300–1400 200–250 110–150 0,8	100–110	2,5–4,0
Алюминиевые сплавы марки АМг	4	Кислота ортофосфорная Кислота азотная	1500–1600 60–80	65–75	До 5,0
Алюминий и его деформируемые сплавы АД1, АМг, АМц	5	Кислота ортофосфорная Кислота щавелевая	840–860 45-55	60–80	До 1
Сталь коррозионно-стойкая марок 12Х18Н9Т, 12Х18 и др.	6	Кислота серная Кислота азотная Кислота соляная Краситель оранжевый 2ж	350–430 35–50 20–40 20–25	65–75	2–10

для удаления заусенцев с алюминиевых деталей применяют рас­твор состава (объемные доли, %):

Серная кислота (1,84 г/см³) 28

Ортофосфорная кислота (1,74 г/см³) 61

Азотная кислота (1,36 г/см³) . . . 10

Мочевина 1

Температура раствора 100—120 °С, продолжительность обра­ботки до 5 мин.

Активация. Операция активации, ранее известная под назва­нием «декапирование», производится непосредственно перед погру­жением деталей в гальваническую ванну с целью удаления тон­чайших оксидных пленок, которые образуются на поверхности металлов даже после непродолжительного хранения деталей на воздухе. В табл. 64 приведен состав растворов для активации. В зависимости от характера электролита гальванической ванны раствор активации может быть заменен таким образом, чтобы не происходило нежелательных реакций, если раствор для актива­ции при недостаточной промывке заносится в данную ванну. Например, при покрытии свинцом или сплавом олово—свинец в электролите на основе борфтористоводородных солей активацию лучше производить в борфтористоводородной кислоте, а не в сер­ной или соляной кислотах.

Растворы № 1—3 применяют перед нанесением различных покрытий на детали, изготовленные из углеродистой стали, мед­ных сплавов, а также для медных и никелевых покрытий; раствор № 4 — для стальных термообработанных деталей, пружин; рас­твор № 5 — для цинковых сплавов; раствор № 6 — для цинко­вых и кадмиевых покрытий после обезводороживания перед хроматированием; раствор № 7 — для деталей из медных сплавов, а также покрытий медью, латунью перед нанесением покрытий серебром и золотом в цианистых электролитах. После активации обычно следует промывка в проточной воде и загрузка в гальва­ническую ванну.
Таблица 64. Состав растворов и продолжительность активации

Состав и режим	Концентрация, г/л
	1	2	3	4	5	6	7
Кислота серная Кислота соляная Калий цианистый Уротропин Продолжительность, мин	– 50–100 – – 15–45	50–100 – – – 15–60	25–50 25–50 – – 5–10	– 50–100 – 40–50 15–60	30–80 – – – 10–15	5–15 – – – 3–5	– – 30–50 – 5–15

Таблица 65. Требования к воде для промывки деталей в операциях подготовки поверхности к покрытиям по ГОСТ 9.314—90

Показатель	Предельная концентрация, мг/л	Показатель	Предельная концентрация, мг/л
Сухой остаток Сульфаты (SO42–) Хлориды (Cl–) Нитраты (NO3–) Фосфаты (H3PO4) Аммиак Нефтепродукты	1000 500 350 45 30 10 0,5	Ионы тяжелых металлов: железо медь никель хром (Cr3+) цинк Поверхностно-активные вещества (сумма)	0,3 1,0 5,0 5,0 5,0 5,0

Промывочные операции. Промывочные операции предназначены для удаления с поверхности деталей растворов и продуктов реакций, образовавшихся от предыдущих операций, для того чтобы в последующую ванну не вносить других веществ. Недоста­точная промывка влечет за собой появление различных дефектов в покрытиях, а слишком обильная промывка приводит к неоправ­данно большому потреблению воды.

Для промывочных операций необходимо применять водопроводную воду питьевого качества в соответствии с требованиями ГОСТ 2874—82. В том случае, если для промывок используется так называемая оборотная вода, которая получается благодаря очистке воды на предприятии с целью многократного использова­ния ее в промывочных ваннах, качество воды должно удовле­творять требованиям табл. 65 ГОСТ 9.314—90.

Для промывки деталей перед загрузкой их в ванны, растворы которых приготавливаются на дистиллированной или деминера­лизованной воде, нужно применять деминерализованную (обес­соленную) воду. Качество ее определяется удельным электриче­ским сопротивлением, которое должно быть не менее 50 мкОм/см; жесткость воды до 1,8 ммоль/л (ГОСТ 6709—72). Деминерализо­ванную воду применяют также для ванн улавливания (ванны-сборники) и ванн уплотнения анодной пленки на алюминиевых сплавах в горячей воде. Промывка осуществляется как в одиноч­ных одноступенчатых ваннах, так и в многоступенчатых каскад­ных, как показано на рис. 6.

Для расчета расхода воды следует пользоваться формулой, предусмотренной ГОСТ 9.047—75:

,

где Q_р — часовой расход воды, л/ч; q — удельный вынос раствора из ванн поверхностью деталей, л/м²; К — критерий промывки;

Таблица 66. значение удельного выноса растворов

Вид обработки	Удельный вынос растворов, л/м2
На подвески с выдержкой над ванной для стекания раствора не менее 6 с В колоколах и барабанах с выдержкой над ванной не менее 15 с В корзинах и сетках с выдержкой над ванной не менее 15 с На подвесках и в барабанах, когда время для стекания раствора не отводится (например, травление меди в смеси азотной и серной кислот)	0,2 0,4 0,5 0,7

F — промываемая поверхность, м²/ч; n — число ступеней промывки.

Удельный вынос раствора зависит от конфигурации деталей и времени задержки деталей над ванной для стекания растворов перед переносом деталей в промывочную ванну.

Данные о величине q представлены в табл. 66 и в гл. 17. Критерий промывки К показывает, во сколько раз следует снизить концентрацию раствора, выносимого поверхностью деталей, до значений, предельно допустимых в ванне промывки, т. е.

К = С₀/С_п = С₀/С_п,

где С₀ — концентрация основного компонента в электролите (растворе), применяемом для операции, после которой следует промывка, г/л; С_п — предельно допустимая концентрация основ­ного компонента в воде после промывки в ней деталей, г/л.

Значения С_п по ГОСТ 9.047—75 представлены в табл. 67, а более дифференцированные значения С_п — в табл. 68.

Вычисление критерия промывки в некоторых случаях вызы­вает затруднения и неоднозначность получаемых результатов. С целью облегчения расчетов потребления воды в табл. 69 приве­дены значения критериев для ряда типовых процессов.

Если перед промывкой устанавливают ванны — улавливатели электролита, то значение К уменьшают умножением на коэффи­циенты: 0,4 при одной ванне улавливания; 0,15 при двух ваннах улавливания; 0,06 при трех ваннах улавливания. При использо­вании одиночной ванны расчет потребного количества воды про­изводят по формуле

Q = qKF.

При струйном методе промывки, который применяют для дета­лей простой формы, вводят коэффициент 0,7. Если расход воды, полученной по расчетам, составляет менее 50 л/ч, я осуществить дозирование воды в малых количествах весьма сложно, то следует принять его в размере 50 л/ч. Приведенная выше методика исполь­зуется также и для расчета расхода теплой (40 — 50 °С) или горя­чей (70—90 °С) воды.

Различие в их применении заключается в следующем: для про­грева деталей перед сушкой нужна горячая вода, теплая вода

Таблица 67. Предельно допустимые концентрации основного компонента в ванне промывки

Компонент или ион в электролите (растворе)	Операция или характеристика электролита, перед которым производится промывка	Предельно допустимая концентрация основного компонента в воде после промывки, г/л
Общая щелочность в пересчете на NaOH	Щелочной Анодирование алюминия и его сплавов	0,8 0,05
Красители (для окрашивания по шифру АМ ОКС)	Межоперационная промывка, сушка	0,005
Кислота в пересчете на H2SO4	Кислый Щелочной Цианистый Наполнение и пропитка, сушка	0,1 0,05 0,01 0,01
CN–, Sn2+, Sn4+, Zn2+, Cr6+, Pb2+, Cd2+, CNS–	Межоперационная промывка Сушка	0,010 0,015
Cu2+, Cu+	Никелирование Сушка	0,002 0,01
Ni2+, Fe2+	Меднение Сушка Сушка	0,02 0,01 0,15
Соли драгоценных металлов в пересчете на металл	Сушка	0,001

Таблица 68. Предельно допустимые концентрации ряда веществ в промывочной воде

Вещество	Предельная концентрация, г/л
Хромовый ангидрид Цинка сульфат Цинка нитрат Цианид (на CN) Кадмия сульфат Олова сульфат Олова хлорид Натрия станнат Свинца фторборат Свинец фенолсульфоновый Меди сульфат Железа хлорид Железа сульфат Калия роданид Калия бихромат Палладия хлорид Родия сульфат Соль «Мажеф» Натрия карбонат Натрия бихромат Натрия нитрат Красители Щелочность (в пересчете на NaOH) Кислотность (в пересчете на H2SO4)	0,012 0,015 0,03 0,015 0,025 0,020 0,015 0,025 0,015 0,050 0,050 0,500 0,700 0,017 0,035 0,010 0,010 0,100 0,010 0,025 0,100 0,010 0,100 0,060

Таблица 69. Критерии промывки

Операция, предшествующая промывке	Операция, следующая за промывкой	К
Химическое или электрохимическое обезжиривание	Активирование кислое Щелочная обработка (травление алюминия)	1000 65
Травление алюминия	Осветление	1000
Кислое активирование	Цинкование, кадмирование кислое Цинкование, кадмирование цианистое Цинкование щелочное и аммиакатное Никелирование, меднение, оловянирование, покрытие сплавами в кислых электролитах	500 5000 1000 1000
Меднение в кислых и цианистых электролитах	Никелирование, оловянирование и покрытие их сплавами	14500
Никелирование	Меднение в кислых электролитах, оловянирование Хромирование Сушка	7500 15000 5000–10000

применяется после обезжиривания, хроматирования, травления легких сплавов, снятия шлама, анодного оксидирования, перед и после операций химического оксидирования черных металлов. Для интенсификации промывочной операции рекомендуется, если допускает способ крепления деталей на подвесочных приспособ­лениях, перемешивание воды мешалками или барботирование чистого воздуха.