UA-55536904-1 Перейти к содержимому

Оцените эту тему

Рекомендованные сообщения

Viktor_PL

Добрый день уважаемые форумчане.

Имеется задача достаточно глобальная. 

Изготовить аноды для твёрдого хромирования каналов диаметром от 3мм до 15мм.

В первую очередь необходимо изготовление омеднённых стальных анодов. Об этом и вопрос.

Какие электролиты целесообразнее применить? Кислотные или щелочные? Время роста не принципиально. Гораздо важнее равномерное высаживание меди на стальном прутке. Из моего замысла - использование медной трубы в качестве анода, с введением барбатажа снизу, для лучшей равномерности.

Электролит планирую использовать H2SO4+CuSO4 + H20.

Толщина слоя - 150-200мк. 

Необходима ли циркуляция электролита в обменную ёмкость? Если да, то какой объём электролита стоит прокачивать?

Спасибо!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Viktor_PL

Добрый день уважаемые форумчане.

Имеется задача достаточно глобальная. 

Изготовить аноды для твёрдого хромирования каналов диаметром от 3мм до 15мм.

В первую очередь необходимо изготовление омеднённых стальных анодов. Затем - свинцевание данных анодов для последующего использования их в процессе хромирования.

Так как равномерность нанесения хрома в деталях очень важна, планируется точное позиционирование анодов при помощи приспособлений собственного производства. 

Вопрос в следующем.

Например имеется равномерно омедненный анод, который необходимо РАВНОМЕРНО освинцевать, какой электролит лучше выбрать? Время роста слоя не принципиально. Интересует равномерность слоя и низкое количество дефектов на поверхности свинца. Так как детали ответственные и высоконагруженные, то требования к покрытию достаточно высокие.

Аноды для свинцевания планирую изготовить самостоятельно. С использованием свинцового анода цилиндрической формы. 

Интересуют именно тонкости процесса. И рекомендации по выбору электролита.

Особо интересует покрытие меди оловом или сурьмой, для адгезии свинца. Что лучше? Достаточно ли нанесения хлорида олова в качестве переходного слоя? Или олово тоже гальваникой?

Спасибо!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Дмитрий Зарекин

Судя по формулировке вопроса, Вы имеете весьма отдалённое представление о гальванике. Попробуйте раздел форума Литература.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Viktor_PL

Прошу прощеения за сумбурное описание. Представление о гальванике я более чем имею. Просто задать вопрос из разряда:

"Кто наносил равномерный слой гальванической меди на стальные пруты - отзовитесь" - ну никак не годится по-моему.

Интересует именно ПРАКТИЧЕСКИЙ опыт изготовления стержневых анодов. С РАВНОМЕРНОЙ толщиной медного покрытия. 

Какой электролит использовался? Расположение анода относительно покрываемого стержня, натянутый ли катод или в свободном вывесе?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Леша

Зачем там медь?

Планируете быстро убить хром? Дык бросьте туда медную шину - электролит хромирования меди сам нажрет.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Дмитрий Зарекин

Какова Ваша конечная цель? Каково назначение покрываемых изделий? Почему в качестве анода именно свинец? Какова будет плотность тока в канале 3 мм?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
reerr

Извините за наглость, но у меня возникает вопрос: "А что такое равномерный слой?" Можно ли этот показатель выразить в каких-то практических терминах и единицах? Если соискателя интересует равномерность, то как он ее намерен измерять?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Viktor_PL

Господа, спасибо за ответы и внимание к  вопросу.

В конечном процессе - необходимо нанесение твёрдого хрома в цилиндрические каналы длиной 300-1000мм с внутренним диаметром от 4 до 15 мм. (опечатка с 3мм)

Толщина слоя хрома планируется до 200мк. Но самые распространённые варианты 30-100мк.

Главные условия - как можно более равномерное нанесение хрома, а также наилучшая сцепка хрома со сталью.

Процесс вроде бы известен. Но дьявол в мелочах. 

-Постоянство температуры электролита и заготовки (т.н. предварительный подогрев заготовок). - решено

-Высокая скорость прокачки электролита. - решено

-Правильный режим тока и его форма - экспериментально решаемо т.к. используем регулируемый источник на 200А с реверсом и возможностью регулирования напряжения и тока.

-Строго соосное расположение анодов в канале. - решено

-Правильное изготовленные освинцованные аноды для погружения в канал - в процессе

-Электролит обеспечивающий вышеизложенные требования (хорошая сцепка и высокая равномерность). - в процессе

 

 

Теперь отвечу поэтапно.

8 часов назад, Дмитрий Зарекин сказал:

Какова Ваша конечная цель? Каково назначение покрываемых изделий? Почему в качестве анода именно свинец? Какова будет плотность тока в канале 3 мм?

Конечная цель - покрытие цилиндрических каналов твёрдым хромом. Толщиной от 30 до 100мк. По отдельному заказу - до 200мк.

Назначение - восстановление старых изношенных стволов оружия. Правовой вопрос нее стоит. Всё делается по лицензии.

Плотность тока в канале 3мм врят-ли превысит 15А. Но я уже поправился, что диаметры стартуют от 4мм. Простите за заблуждение.

Самый распространённый диаметр - 8мм. И диаметр анода будет 2.6мм до 3мм. Ток - до 40А

12 часов назад, Леша сказал:

Зачем там медь?

Планируете быстро убить хром? Дык бросьте туда медную шину - электролит хромирования меди сам нажрет.

Медь нужна для последующего свинцевания данного анода. Ибо токи идут весьма и весьма не слабые. До 40А на анод диаметром 2,5мм Без меди - потери на стали огромны. Более того - аноды изначально сделаны из стали, т.к. для их точного позиционирования их приходится натягивать. 

 

5 часов назад, reerr сказал:

Извините за наглость, но у меня возникает вопрос: "А что такое равномерный слой?" Можно ли этот показатель выразить в каких-то практических терминах и единицах? Если соискателя интересует равномерность, то как он ее намерен измерять?

Что-вы. Никакой наглости. Неравномерный слой -это слой перепад которого составляет более 0.01мм т.е 10мк. Измерение - элементарно воздушными калибрами. Плюс - шлифованными калибрами по высоте нарезов. Если неравномерность будет выше, то калибр просто застрянет.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Дмитрий Зарекин
3 минуты назад, Viktor_PL сказал:

До 40А на анод диаметром 2,5мм Без меди - потери на стали огромны.

При таких токах и таких диаметрах дело не в потерях. Представьте сварочный аппарат. Представьте его рабочий ток и диаметр электрода.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Viktor_PL
1 минуту назад, Дмитрий Зарекин сказал:

При таких токах и таких диаметрах дело не в потерях. Представьте сварочный аппарат. Представьте его рабочий ток и диаметр электрода.

С электроникой и электротехникой у меня полный порядок. Я прекрасно понимаю какой ток рассеивается на аноде. И при достаточно быстром протоке электролита эксплуатация данного анода - более чем реально. На линиях скоростного хромирования пропускают токи в 140-160А. И скорость протекания электролита 3-5 м/с. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Дмитрий Зарекин

Просто мне сложно представить, что при диаметре 4 мм можно обеспечить такой процесс при 40 А. О плотности тока Вы так и не сказали, но предположим, длина анода - до 1 м. 
Электроника/электротехника и электрохимия - науки разные.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Viktor_PL
1 час назад, Дмитрий Зарекин сказал:

Просто мне сложно представить, что при диаметре 4 мм можно обеспечить такой процесс при 40 А. О плотности тока Вы так и не сказали, но предположим, длина анода - до 1 м. 

Можно Дмитрий. Видел такие установки в живую. диаметр правда был 4.5мм. Но как я полагаю медный слой тоже был толстым. Равно как и поток электролита.

И касаемо электрохимии - согласен. На данный момент активно подтягиваюсь в этой теме. 

В принципе процессы гальваники достаточно предсказуемые в сравнении с тем-же процессом микродугового оксидирования, которое мы к слову активно используем. 

И скажу честно - гальваника реально затягивает. Не смотря на токсичность большинства процессов, сложностей в подготовке деталей и их последующую обработку.

Так что буду признателен за любые советы и напутствия. Спасибо.

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Дмитрий Зарекин
1 час назад, Viktor_PL сказал:

Можно Дмитрий. Видел такие установки в живую.

Какая там плотность тока (не ток, а плотность)? Вы уверенны, что аноды покрыты именно свинцом? И вообще, Вы уверенны, что это именно хромирование?

В принципе процессы гальваники достаточно предсказуемые

Если у Вас есть основания так считать, я Вам завидую.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
reerr
8 часов назад, Viktor_PL сказал:

Что-вы. Никакой наглости. Неравномерный слой -это слой перепад которого составляет более 0.01мм т.е 10мк. Измерение - элементарно воздушными калибрами. Плюс - шлифованными калибрами по высоте нарезов. Если неравномерность будет выше, то калибр просто застрянет.

Что такое равномерность я понял. Правда в исходном вопросе говорилось о равномерности медного покрытия на стальном прутке. В Вашем же ответе говорится уже о равномерности покрытия хромом канала ствола. Правда немного непонятно, как Вы калибрами что-то замеряете? Если внутри канала ствола покрытия не будет, калибр пройдет. Для Вас это - показатель равномерности? В мое время для подобных целей обыкновенно пользовались нутромерами.

По поводу меднения прутка. Не проще ли пруток покрыть в плюс, а потом отшлифовать в нужный размер? То же сделать и со свинцом.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Viktor_PL
10 часов назад, Дмитрий Зарекин сказал:

Какая там плотность тока (не ток, а плотность)? Вы уверенны, что аноды покрыты именно свинцом? И вообще, Вы уверенны, что это именно хромирование?

Моё упущение. Естественно ПЛОТНОСТЬ в А/дм^2. Не просто подводимый ток. 

Да. Аноды на 100% покрыты свинцом. При хромировании - либо свинец, либо платинированный титан. И то - не каждый вариант платинирования подойдёт.

И да. Я на 100% уверен что это хромирование.

 

4 часа назад, reerr сказал:

Что такое равномерность я понял. Правда в исходном вопросе говорилось о равномерности медного покрытия на стальном прутке. В Вашем же ответе говорится уже о равномерности покрытия хромом канала ствола. Правда немного непонятно, как Вы калибрами что-то замеряете? Если внутри канала ствола покрытия не будет, калибр пройдет. Для Вас это - показатель равномерности? В мое время для подобных целей обыкновенно пользовались нутромерами.

По поводу меднения прутка. Не проще ли пруток покрыть в плюс, а потом отшлифовать в нужный размер? То же сделать и со свинцом.

Возможно сумбурно отписал. Итак поэтапно.

1. Анод выполнен из стали. На которую равномерно нанесён медный слой. На который в свою очередь наносится олово. А на оловянный слой - уже высаживается свинец. 

2. Анод натягивается чётко в центре цилиндрического канала. (До этого заготовки обезжириваются и протравливаются)

3. Через канал пускается электролит

4. заготовки и электролит подогреваются до одной температуры

5. Обратной полярностью на короткое время производится активация поверхности 

6. Запускается процесс хромирования.

7. По окончании процесса, заготовки медленно остужаются и погружаются в ванную горячего промасливания. Естественно сперва декапируются. И в ванне промасливания заготовки постепенно догреваются до 230-240 градусов по цельсию с последующей выдержкой для удаления водорода.

8. Последующая чистка и промывка.

 

Вроде ничего не забыл.

Вопрос именно в изготовлении анодов. Эти вопросы я уже описывал.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Viktor_PL
4 часа назад, reerr сказал:

Если внутри канала ствола покрытия не будет, калибр пройдет. Для Вас это - показатель равномерности? В мое время для подобных целей обыкновенно пользовались нутромерами.

Чуть на забыл. Я же написал, что есть воздушные калибры. Посмотрите если не сталкивались. Они чётко позволяют определить нарушения слоя. Касаемо нутромеров, то поверьте - без установочных приспособлений - это средняя температура по больнице. А соосно ввести нутромер ещё надо уметь. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Viktor_PL
10 часов назад, Дмитрий Зарекин сказал:

Если у Вас есть основания так считать, я Вам завидую.

Основания есть. Пока все покрытия на которые я наносил гальванически никель и золото с родием - вели себя более чем предсказуемо. Хотя соглашусь, что всё это до той поры, пока не принесут деталь из неизвестного материала и не попросят покрыть. А там -  сюрпризов может быть вагон и бронепоезд.Так что завидовать не стоит. :-) Чёрт его знает с чем столкнуться придётся. А вот в плане микродугового покрытия - ещё хуже. Сказывается даже режим застывания заготовки при производстве. Покрытие каждый раз превращается в череду испытаний. И начав заниматься этим, я понял, почему все гальваники сразу ТРЕБУЮТ свидетелей. :-)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Дмитрий Зарекин
3 часа назад, Viktor_PL сказал:

При хромировании - либо свинец, либо платинированный титан. И то - не каждый вариант платинирования подойдёт. 

Либо баклажан, либо персик. Я поэтому и уточнял. Если такой процесс и существует, наверняка в нём ещё много других нюансов.
Вы бы сначала тепловой расчёт провели: цифры обсуждать легче, чем догадки. Примите, что весь ток расходуется на нагрев и посчитайте скорость прокачки электролита сквозь отверстие 4 мм (часть которого ещё и анод заполняет) для охлаждения до 60 °C при токе 40 А/дм2. Если скорость окажется меньше, чем в брандспойте, имеет смысл двигаться дальше. А если скорость прокачки окажется выше скорости пули, вопрос будет закрыт.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Viktor_PL
1 час назад, Дмитрий Зарекин сказал:

Либо баклажан, либо персик. Я поэтому и уточнял. Если такой процесс и существует, наверняка в нём ещё много других нюансов.
Вы бы сначала тепловой расчёт провели: цифры обсуждать легче, чем догадки. Примите, что весь ток расходуется на нагрев и посчитайте скорость прокачки электролита сквозь отверстие 4 мм (часть которого ещё и анод заполняет) для охлаждения до 60 °C при токе 40 А/дм2. Если скорость окажется меньше, чем в брандспойте, имеет смысл двигаться дальше. А если скорость прокачки окажется выше скорости пули, вопрос будет закрыт.

Пока баклажан (свинец) ибо Персик (платинированный титан) страшно дорог. :-)

Касаемо тепловой мощности. Посчитал. Поток необходим 3л/мин При условии изменения температуры электролита на 2 градуса. При учёте свободного зазора эквивалентного 2.8 мм либо поток приуменьшить пожертвовав дельтой в пару градусов, либо такие мелкие диаметры не трогать. Что кстати вариант. Но данный расчёт я производил для стали. Не омеднённой. С омеднённой сталью уже не такие страшные параметры. Что-то около 1.8л/минуту. Уже реально. И это ещё не учтена теплоёмкость самой заготовки. Короче - реально.

Позвольте вопрос. Какой способ лучше применить, никелировать стальной анод перед меднением, или использовать цианистый электролит?

Спасибо.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Дмитрий Зарекин

40 А/дм2? 2.8 мм? 3 л/мин? каналы длиной 300-1000 мм?

Допустим, напряжение 12 В, Ваша мин. длина анода 3 дм. Значит будет выделяться 1.44 кВт тепла.

Проточный водонагреватель 3.5 кВт нагревает 3л/мин от 15 до 60 °C. У вас 3 л/мин отводят 1.44 кВт тепла (в 2.4 раз меньше) при градиенте всего 2 °C (в 22.5 раза меньше).

Странно всё это. А если анод 10 дм - ещё в 3 раза страннее.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Viktor_PL
2 часа назад, Дмитрий Зарекин сказал:

40 А/дм2? 2.8 мм? 3 л/мин? каналы длиной 300-1000 мм?

Допустим, напряжение 12 В, Ваша мин. длина анода 3 дм. Значит будет выделяться 1.44 кВт тепла.

Проточный водонагреватель 3.5 кВт нагревает 3л/мин от 15 до 60 °C. У вас 3 л/мин отводят 1.44 кВт тепла (в 2.4 раз меньше) при градиенте всего 2 °C (в 22.5 раза меньше).

Странно всё это. А если анод 10 дм - ещё в 3 раза страннее.

1.2мм анод для 4мм канала. 2.8мм для 8мм канала.

Напряжение 6-8В, сомневаюсь, что 12В будет использоваться. На промышленных установках стояли источники тока по 6В.

Для анода в 2.8мм площадь  поверхности составит 1.75 дм. кв. На длине в 1м

При плотности тока в 40А мы имеем 40*1.75 = 70А. На напряжении 6В имеем 420Вт. И 840Вт При напряжении 12В.

И при диаметре протока значительно большем нежели при канале в 4мм.

Касаемо проточных нагревателей. Какого типа? Там длины теплообменников порой куда больше метра. А те, которые работают на короткой дистанции - выстывают очень быстро. Они работают только с накачкой горячей воды в бак. И последующим подмесом кипятка. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Дмитрий Зарекин
12 минут назад, Viktor_PL сказал:

2.8мм для 8мм канала.

 

4 часа назад, Viktor_PL сказал:

При учёте свободного зазора эквивалентного 2.8 мм

хорошо было бы, если бы Вы давали однозначные исходные данные. так 2.8 - это эквивалентный диаметр объёма электролита или диаметр анода?

19 минут назад, Viktor_PL сказал:

И при диаметре протока значительно большем нежели при канале в 4мм.

Так о каком диаметре мы сейчас говорим? Сначала было 4 мм, потом эквивалент 2.8 мм, потом эквивалент стал неэквивалентен, теперь больше 4 мм. Я запутался. Каков сейчас минимальный диаметр в цифрах?

23 минуты назад, Viktor_PL сказал:

Касаемо проточных нагревателей. Какого типа? Там длины теплообменников порой куда больше метра.

Это без разницы. 3.5 кВт энергии передаётся (каким-то образом) потоку воды 3л/мин, что нагревает этот поток на 45 градусов.

Вы если хотите продолжить, желательно выложить все цифры и расчёты компактно в одном месте. У Вас разные цифры в разных местах имеют разный смысл, и я запутался.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Viktor_PL

Хорошо. Давайте по-порядку.

Каналы диаметрами от 4мм до 15мм

Аноды диаметром от 1.2мм. Диаметр анода рассчитывается исходя из соотношения Da=0.3*Dc

Где Da- диаметр анода, а Dc - диаметр канала.

Значит что для канала в 8мм имеем анод в 2.4мм + возьмём запас 0.4мм. Будет 2.8мм

Это АНОД. Для 8мм канала. 

Для канала в 4мм - анод будет уже 1.2мм и запаса там не будет. Ибо остывать будет в притык.

Площади анодов (цилиндрический пруток) считать очень просто. Длина на диаметр и на 3.1415. 

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Дмитрий Зарекин

как получилось 3 л/мин для канала 4мм, и какая длина этого канала?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Viktor_PL

Я указал скорость протока. 3м/сек. Объем протока по помпе составляет около 15л/мин.

Вопрос по высаживанию (равномерному) свинца на аноде - остается открытым. 

Условно говоря - "насвинцевать" анод общего назначения для меня труда не представляет, но тут дьявол, кроющийся в мелочах. Требуется крайне равномерно (с неравномерностью в сотки) высадить сначала слой гальванической меди, а затем слой гальванического свинца. 

Первоначально - я вообще планировал хромировать с помощью титановых платинированных анодов. Но увы, насколько я понял, при токах от 60А/дм - платина просто отвалится.

Канал сейчас 5.6мм. О покрытии 4мм вопрос пока не стоит.

Возвращаясь к заданым ранее вопросам. Равномерное гальваническое покрытие стального анода. Чем? состав электролита? 

Равномерное гальваническое свинцевание. Чем? Электролит? Режим?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас


  • Похожие публикации

    • Дмитрий..
      Автор: Дмитрий..
      Пожалуйста, помогите найти аноды! Работаю технологом на приборостроительном заводе. У нас небольшая гальваника, потребовалось расширение. В том числе появилась задача запустить покрытие олово-цинк и хромирование. Все химикаты удалось достать, а вот с анодами наш ОМТС поимел проблему. Все предлагают от тонны, а нам надо 150-200кг. Если у кого-нибудь есть информация где можно купить такую партию или кто-то работает с таким покрытием, пожалуйста отзовитесь!!
    • Сергей Павлов
      Автор: Сергей Павлов
      Подскажите, пожалуйста. Мы в своем производстве используем никелевые аноды НПА1 10х200х1000. Нам предлагают использовать вместо них катодные полосы 10х200х1000 (производства Норвегии). Можно ли пойти этим путем и какие могут быть сложности? Очень прошу помочь.
    • дора
      Автор: дора
      Прошу совета. При гальваническом никелировании алюминия пассивируются аноды (покрываются коричневым налётом), pH электролита падает, покрытие вздувается. Раньше такого явления не было, думала, что в ванну попало что-то постороннее, поменяли электролит, всё равно покрытие вздувается. Хорошая адгезия только когда свежий цинкат (ещё не остывший после приготовления). Пробовала подготовку через хлористый никель, но раствор очень быстро вырабатывается, менять часто нет возможности.
      А цинкат можно корректировать?
    • Lelik
      Автор: Lelik
      Всем известна проблема образования хромата свинца на анодах. Выход из положения - извлечение анодов из ванны в нерабочее время, травление анодов (если уж хромат образовался). Но не всегда все так просто, на малогабаритных линиях это еще выполнимо, а на линиях типа хромирования длинномерных штоков это затруднительно, процесс хромирования может идти пару часов, затем пару часов ванна может стоять без работы, а может и пять часов, и до следующего дня. Перемещать при этом аноды из рабочей ванны на место их хранения, а затем обратно малоприятно.
      Вот и возникает вопрос - какова минимальная плотность тока, при которой хромат свинца не образуется? Имеется ли смысл в каком-то дежурном выпрямителе, который не будет давать образовываться хромату? Другая сторона вопроса - это собственно травление анодов. Разбавленная соляная кислота и щелочная обработка под током просто разлыхляют хроматную пленку, затем требуется крацевание (трудоемко). Еще один состав, растворяющий эту пленку, содержит комплексообразователь - сегнетову соль, затем проблемы на очистных. Существуют ли еще какие-либо составы растворяющие хроматную пленку?
    • Zorg
      Автор: Zorg
      После хромирования стальных деталей на анодах образовалась черная корка, которая шелушится, никогда такого не было, чтобы это значило. Может от того что детали обрабатывали обратным током?
×