Частичное непокрытие деталей в барабане.

[Дон-Кихот 0]

Приветствую всех!

Есть вопрос: Каковы причины частичного (пятнистого) не покрытия слоем цинка мелких деталей при гальваническом процессе в барабане, при соблюдении технологии по плотности тока и концентрациях щелочного раствора?

[Дон-Кихот 0]

Постараюсь высказать свою теорию и прошу вас прорецензировать!

 

Основные причины (уже приведенные в форуме) следующие:

 

1. Тип покрытия.

2. состав электролита номинальный.

3. результаты хим. анализа.

4. состояние анодов.

5. состояние плавающего контакта.

6. номинальная и реальная загрузка барабана.

7. Плотность тока.

8. качество обезжиривания.

 

 

При условии, что только в отдельном барабане появляется брак (их всего 11), и тех. процесс одинаков для всех барабанов. Прихожу к выводу, что причину следует искать в:

 

8. качество обезжиривания.

5. состояние плавающего контакта. (То есть кабелей подачи напряжения на детали)

 

(В нашем случае их два с разных сторон барабана)

 

 

Вопрос: Напряжение равномерно распределяется в деталях по всей длинне барабана?

 

В нашем случае это 15 V при токе 1400 А

[Дон-Кихот 0]

На мой взгляд при не достаточной подготовке поверхности (обезжиривании) проводимость тока между деталями падает и при высоких токах через них может происходить сльное падение напряжение на деталях удаленных от плавающего контакта. Поэтому отдельные детали или части деталей, особенно не обезжиренные, не получают покрытие при гальваническом напылении.

Что скажете? :roll:

А в случае если один из кабелей плавающего контакта поврежден (разрыв медных проводов многожильного кабеля), то неравномерность напряжения в деталях увеличивается еще больше.

Кто предложит свою версию?

[timmy 0]

Во-первых, список давался для диагностики, т.е. проверки состояния тех процесса. Тем более это только начало списка

 

Во-вторых, если у вас одновременно работают одиннадцать барабанов, то ванн скорее всего несколько больше чем одна. Состав электролита в ваннах может быть одинаков только на момент запуска, в процессе работы состав электролита меняется в определенных пределах. Так что здесь вы не совсем правы.

 

В-третьих, детали необезжиренные не покрываются еще и потому, что пленка жира замедляет процесс осаждения металла на подложку и ухудшают сцепление металла покрытия с подложкой.

 

В-четвертых, вы могли просто недозагрузить барабан и он стал вращаться быстрее чем нужно. Как результат более высока скорость истирания цинкового покрытия. В свое время АЗЛК на этом сильно прокололся.

 

В-пятых, расчет плотности тока для обработки деталей в барабанах это почти шаманство и вы могли ее неправильно рассчитать.

 

Можно было и дальше расписывать, но вариантов многовато, поэтому закругляюсь. Думаю коллеги меня дополнят и поправят если что.

[Дон-Кихот 0]

Благодарю за отклик.

Я сделаю дополнения и уточню то, что непонятно.

У нас роботизированное производство с большим объемом продукции. Компьютерное взвешивание порций и контроля тока. Скорость вращения барабанов не измена и зависит только от частоты трехфазного напряжения.

Ванна одна большая на 6 барабанов. Генератор цинка с постоянной фильтрацией. Подача добавок автоматизирована. Поэтому состояние электролита и гальванического процесса можно принять одинаковым для нескольких порций деталей. А частичного (пятнистого) не покрытия вдруг попадается в одном из нескольких барабанов, одинаково проходящих процесс. Часто это явление создает поврежденный кабель плавающего контакта при других дополнительных условиях. . .

 

Готов ответить на любые вопросы. Пожалуйста!

[timmy 0]

То есть это необходимое, но недостаточное условие, так? Тогда о других дополнительных условиях поподробнее пожалуйста.Кстати, в начале темы серийность только подразумевалась, а стартовый вопрос не совсем согласуется с решением. Просто если у вас поврежден один из токоподводящих кабелей, то плотность тока на деталях снизится (утечка), в противном случае станет греться кабель.

[Дон-Кихот 0]

детали необезжиренные не покрываются еще и потому, что пленка жира замедляет процесс осаждения металла на подложку и ухудшают сцепление металла покрытия с подложкой.

С этим я согласен и хочу углубить понимание появления пятнистого не покрытия цинком.

 

По моей теории, не обезжиренные участки деталей создают:

 

1. сопротивление осаждения цинка.

2. сопротивление прохождению тока, и как следствие падение напряжения на удаленных деталях от плавающего контакта.

3. гальванический ток проходит по пути наименьшего сопротивления, то есть, - меньше через не обезжиренные участки.

 

И в случае когда появляется дополнительная неисправность,-поврежденный плавающий контакт, брак еще более усиливается.

 

Кто хочет поделиться мнением? :wink:

[timmy 0]

Прости за нескромный вопрос, но ты профессиональный инженер-гальваник или переученный?

Просто такое впечатление, что лекции по прикладной гальванотехнике ты либо проспал либо прошел экспресс-методом :?

 

Версия верная, но вот поверхность у нас считается эквипотенциальной, т.е. падения напряжения не наблюдается. А два токоподвода сделали просто для удобства: во-первых толщина кабеля меньше получается, а во-вторых распределение тока лучше. Именно тока, поскольку сила тока есть эквивалент подводимой энергии, напряжение здесь большой роли не играет.

[Дон-Кихот 0]

То есть это необходимое, но недостаточное условие, так? Тогда о других дополнительных условиях поподробнее пожалуйста.Кстати, в начале темы серийность только подразумевалась, а стартовый вопрос не совсем согласуется с решением. Просто если у вас поврежден один из токоподводящих кабелей, то плотность тока на деталях снизится (утечка), в противном случае станет греться кабель.

В наших условиях есть два кабеля с двух сторон барабана. Часты случаи, что изоляция одного из кабелей разрывается.

Я тоже сначала думал, что разрыв кабеля даст утечку тока, но после проверки выяснил, что ток по кабелю прекращается.

 

В части случаев весь ток проходит через другой, исправный кабель, и покрытие бывает даже в порядке. . . (Могу объяснить этот процесс подробнее). Но когда добавляется дополнительная проблема, к примеру недостаточное обезжиривание или травление, или перетравленные детали, или изменение растворов.

 

Что еще может влиять? Я не инженер-гальваник, а инженер по автоматике и электроприводу. Извиняюсь, но технологию изучал на практике.

[Дон-Кихот 0]

Я так понимаю, что в теории «поверхность у нас считается эквипотенциальной, т.е. падения напряжения не наблюдается.»?

Но на практике думаю, что при недостаточной очистке и обезжиривании сопротивление прохождению тока между деталями может влиять? Что скажите?

Падение напряжения на сопротивлении при прохождении тока это закон электричества, а при высоких токах 700 – 1500 А думаю даже небольшое увеличение сопротивления может повлиять.

Что говорит теория?

Но хочу подчеркнуть что это в граничных условиях когда есть несколько проблемок одновременно.

[Дон-Кихот 0]

распределение тока лучше. Именно тока, поскольку сила тока есть эквивалент подводимой энергии, напряжение здесь большой роли не играет.

По законам электричества,- ток, следствие напряжения между точками. Пусть в теории гальваники напряжение принимается равным и большой роли не играет. Но я могу объяснить и со стороны прохождения токов,- Ток идет по пути наименьшего сопротивления, значит через не достаточно обезжиренные участки деталей, менее.

 

У нас некоторые начальники производства утверждают, что в разорванном кабеле, накапливается кислота (солянка) и капая в процессе создает это частичное отсутствие покрытие цинком! ! ! :shock: Правда ли? :?: Несмотря на то, что барабан проходит после солянки щелочное обезжиривание, кучу промывок и щелочную ванну оцинкования?

 

Я лично убедился, что через кабель с поврежденными жилами ток протекает в 2-7 раз меньше, а с разорванной изоляцией, может падать до нуля! Ведь медные жилы кабеля потом проходят через кислоту и щелочь. О какой проводимости может быть речь?

[reerr 11]

Позвольте высказать предположение переученному инженеру-гальванику, никогда не спавшему на лекциях по прикладной гальванотехнике, по причине, что не довелось на них присутствовать.

 

Версию о плохой очистке, полагаю, можно опустить, так как то, что не очистилось в ваннах обезжиривания, очистится в ваннах цинкования. Там и вращение и выделение водорода и состав щелочной. А потом покроется и отгалтуется.

 

По поводу влияния небольшого количества хлоридов, возможно попавших с порванным кабелем, должны высказаться разработчики электролитов. Они в этом деле понимают.

 

Прозвучало, что имеется одна ванна с неким количеством барабанов. Из этого можно предположить, что имеется один источник тока на все барабаны. И компьютерно рассчитанный ток распределяется между барабанами, как бог на душу положит. В зависимости от состояния кабелей, контактов и т.д. и т.д. Можно предположить, что причина в этом.

[Дон-Кихот 0]

Прозвучало, что имеется одна ванна с неким количеством барабанов. Из этого можно предположить, что имеется один источник тока на все барабаны. И компьютерно рассчитанный ток распределяется между барабанами, как бог на душу положит. В зависимости от состояния кабелей, контактов и т.д. и т.д. Можно предположить, что причина в этом.

Благодарю за отклик! 8) Следует мне уточнить, что источник тока не один, а отдельный и независимый на каждый барабан, иподдерживается постоянным программируемым контроллером.

[Дон-Кихот 0]

По поводу влияния небольшого количества хлоридов, возможно попавших с порванным кабелем, должны высказаться разработчики электролитов. Они в этом деле понимают.

Если учесть, что щелочная ванна на 6 барабанив + генератор цинка + постоянная фильтрация и циркуляция. И объем электролита где-то 10 кубометров.

А сколько солянки попадет от одного разорванного кабеля после 5-6 промывок?

Кто нибудь может просветить о влиянии хлоридов (соляной кислоты) в данном случае?

[Дон-Кихот 0]

Следует мне уточнить, что источник тока не один, а отдельный и независимый на каждый барабан, и поддерживается постоянным программируемым контроллером.

Хочу исправить самого себя. . .Следует мне уточнить, что источник тока не один, а отдельный и независимый на каждый барабан, и ТОК поддерживается постоянным, посредством программируемого контроллера с с визуальным представлением результата.

[Ефим 4]

Маленькие уточнения-

1. 1400A это хорошо, но на какую площадь. Я думаю,что при такой автоматике на каждую деталь есть чертеж с площадью.
2. Есть проблемы с покрытием определенного сорта (например после термической обработки) или на все детали?
3. Если вернуть детали а этом же барабане на покрытие второй раз, проблема остается или исчезает? По поводу хлоридов, я не думаю что у Вас в ванне много хлоридов, т.к. я предполагаю, что ванна солянки одна (1500-2000 литров) потом барабан проходит через промывки, электрообезж. и попадает в ванну покрытия 10000 литров, то от хлоридов ничего не осталось.

[Дон-Кихот 0]

На счет хлоридов я согласен, а туповатый начальник производства упирается. . . Высосал из пальца объяснение для брака деталей и размахивает как флагом. . . . Ты прав площадь поверхности деталей давно обсчитана, и пределы плотности тока тоже, берётся из составленных таблиц в Excel, задание на ток расчитывается по этим данным и точному весу в барабане с поправкой на прошлый практический опыт. Просто 1400 А (1500 А,-максимум) я указал для понимания масштаба гальванического процесса в одном отдельно взятом барабане.

Интересно куда пропал уважаемый Дмитрий Зарекин? Наверное, время отпусков? :wink: А на каких вы максимальных токах работаете или проектируете? :? :?:

[Дон-Кихот 0]

2. Есть проблемы с покрытием определенного сорта (например  после термической обработки) или на все детали?

После термической обработки конечно есть свои проблемы. . . Но меня интересует вопрос частичного не покрытия деталей, то есть покрытие цинком на грани нормы и брака. Когда встречаются несколько проблем одновременно:

1. Разрыв одного из кабелей плавающего контакта. (Ведёт на мой взгляд к неравномерному распределению тока) Плюс любые другие:

2. Недостаточное обезжиривание (в том числе дает неравномерное распределению тока).

3. Вид термообработки деталей.

4. Недо- травление.

5. Пере- травление.

 

И другие . . . (что еще влияет. При условии что гальваническая ванна стабильна) :?:

[Дон-Кихот 0]

Что влияет на пятнистость покрытия деталей?

[timmy 0]

Зарекин сейчас болеет. По крайней мере прошлую неелю точно болел.

 

Причин отклонений вида покрытия от нормы вагон и маленькая тележка. Вплоть до того, что это просто водородный питтинг. Тем более, что это детали из одной партии, если я правильно понял.

 

Качество обезжиривания все-таки влиять будет это же не цианистый а щелочной электролит. Расположение барабанов в пространстве тоже скажет свое слово.

 

Начальник может и туповатый, но всем об этом рассказывать не совсем разумно... Кстати он выдвинул свою версию, обоснованную с точки зрения коррозионной стойкости, но мало обоснованном в процессе получения ПК. Так что не настолько он туповат.

[Ефим 4]

Есть несколько основных причин :

1. Плотность тока. При вращении в барабане детали находятся то в прикатодной зоне т.е в области высокого тока ,то во внешнем слое, т. е. в области низкого тока. Есть вероятность, что некоторые детали большинство времени находятся в области низкого тока и как результат недопокрытие. Вывод-поднять ток. В Вашем случае это легко проверить (или поднять ток или уменьшить количество деталей).

2. Использовать электролит (в смысле добавки) с лучшей кроющей способностью. Для деталей после терм. обработки недостаточно только солянка. Есть разные добавки в соляную кислоту и это тоже сильно влияет на качество.

4. Что-то Вы совсем ничего не писали о хим. обезжиривании.

5. Если это не военная тайна,то где находится такой автоматизированный завод? Мне кажется, что я его хорошо знаю

[timmy 0]

1. Плотность тока. При вращении в барабане детали находятся то в прикатодной зоне т.е в области высокого тока ,то во внешнем слое, т. е. в области низкого тока. Есть вероятность, что некоторые детали большинство времени находятся в области низкого тока и как результат недопокрытие. Вывод-поднять ток. В Вашем случае это легко проверить (или поднять ток или уменьшить количество деталей).

То есть барабаны вращаются не только вокруг своей оси, да? Как-то я не понял Вот если этот чудо-барабан находится в крайнем положении, тогда понятно - рассеивание плохое.

 

И вариант тоже один - рассеивающая добавка выдохлась, надо пополнить. Тогда можно объяснить и проблемы компьютера - он просто не понимает, что электролит пора почистить и льет эту добавку от души. Не учитывает короче наличия продуктов распада добавки в растворе. Вот.

 

А током и загрузкой здесь наверное мало что сделаешь, при плохой РС как бы еще хуже не было...Короче, предлагаю проверить состав электролита на наличие вредоносной органики в относительно небольших количествах.

[Ефим 4]

Объясняю для самых умных - есть барабан для покрытий (чертёж не буду прикладывать,можно найти в интернете). В барабане есть катод - плавающий. Барабан вращается, детали вращаются вместе с барабаном. У деталей есть внутренний слой, который напрямую соприкасается с катодом и имеет высокую плотность тока, и есть внешний слой - до которого ток доходит только через слой деталей и соответственно имеет низкую плотность тока.

 

Я это всё ем на практике. Мы для щелочных электролитов специально CVS купили и проверяем там все добавки и их количество и все равно у клиента есть проблемы т. к. он хочет загрузить побольше деталей, а выпрямитель не резиновый и плотность тока соответственно уменьшается. На барабанной линии почти никогда нет избытка добавок, т. к. очень большой вынос электролита с барабанами.

[Дон-Кихот 0]

детали вращаются вместе с барабаном. У деталей есть внутренний слой, который напрямую соприкасается с катодом и имеет высокую плотность тока, и есть внешний слой - до которого ток доходит только через слой деталей и соответственно имеет низкую плотность тока.

Согласен, что плотность тока различная, но насколько я понимаю больше у деталей более близких каноду и не закрытых другимим деталями. :roll:

[Дон-Кихот 0]

просто водородный питтинг. Тем более, что это детали из одной партии, если я правильно понял.

 

Качество обезжиривания все-таки влиять будет это же не цианистый а щелочной электролит. Расположение барабанов в пространстве тоже скажет свое слово.

Ты правильно понял, из одной партии. И главным условием частичного не покрытия это надрыв одного из двух кабелей-катодов (надрыв изоляции и медных поводов тоже).Думаю расположение значение не имеет, так как для каждого барабана аноды расположены одинаково. . .

 

А что такое водородный питтинг?