Dbo24.ru

Домашний Мастер
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Популярные способы воронения стали в домашних условиях

Популярные способы воронения стали в домашних условиях

Для окраски металлических изделий все чаще используют воронение стали. Оно обеспечивает надежную защиту поверхности от ржавчины и декоративность отделки. При химическом варианте окрашивания на поверхности появляется защитная оболочка. В процессе работы применяют масла и кислоты. В зависимости от вида используемого материала и степени нагрева соединения металла приобретают естественный оттенок.

Многие считают, что этот вариант обработки применяется только в заводских условиях. Но его можно организовать и самостоятельно, если соблюдать последовательность действий и использовать подходящие средства.

Электролит на основе сульфата олова

Электролит для электроокрашивания алюминия на основе сульфата олова имеет следующий состав:

  • 14-18 граммов на литр сульфата олова;
  • 15-20 граммов на литр свободной серной кислоты;
  • органические и неорганические добавки.

Цвета, которые можно получать с этим электролитом, представляют собой ряд от светлой и до темной бронзы вплоть до черного цвета. Цвет зависит от длительности обработки – от 30 секунд до 20 минут.

История

Процессы химического окрашивания металлов так же стары, как и технология обработки металлов. Некоторым из самых ранних известных примеров цветных металлических предметов около 5000 лет. Это бронзовые отливки с некоторыми деталями серебристого цвета, которые происходят из анатолийского региона. Подобные процессы можно найти на некоторых древнеегипетских медных листах. Другой пример ранней химической окраски металлов — небесный диск Небры , имеющий зеленую патину и золотые вставки.

Плиний Старший упомянул различие между естественной и искусственной патиной в первом веке нашей эры. Еще один древний документ о химической окраске металлов — это лейденский папирус X (III век нашей эры).

Два важных источников из средневековья на химически цветных металлов являются Clavicula Mappae , который был датирован между 9 — м и 12 — м веках, и Феофил пресвитера работы «s De Diversis Artibus , который был приурочен к 12 — м веке.

Во времена Возрождения наиболее значительными документами были « Трактат о ювелирном деле» и « Трактат о скульптуре » известного итальянского маньериста , скульптора и ювелира Бенвенуто Челлини . Патинирование также кратко упоминается итальянским художником и писателем Джорджо Вазари и Помпонием Гауриком в его работе «Скульптура 1504 года». Андре Фелибиен также кратко упоминает некоторые методы патинирования бронзовых скульптур в своей работе «Принципы» 1699 года.

Начало современной научно обоснованной химической или электрохимической окраски металлов ознаменовано открытием Леопольдо Нобили (1784 — 1835) цветных колец Nobilis в 1826 году. Леонард Эльснер, Александр Ватт, Антуан Сезар Беккерель (1788 — 1878) и Рудольф Кристиан Бёттгер (1806 — 1881) также играет важную роль в ранней истории электрохимического окрашивания металлов. Джордж Ричардс Элкингтон (1801–1865), известный своим патентом на гальваническое покрытие серебра и золота (1840), запатентовал по крайней мере один процесс электрохимического окрашивания металлов. В 19 веке были опубликованы первые руководства, посвященные исключительно химической окраске металлов. В 1868 году Пушер впервые сообщил о применении многоцветной или блестящей патины на основе тиосульфата натрия и ацетата свинца.

С конца 18 века химическое окрашивание металлов было постоянной темой в различных сборниках рецептов химической технологии, а с середины 19 века и далее эта тема была включена в большинство руководств по гальванике и справочников ювелиров и серебряных дел мастеров.

Большой прогресс был достигнут в промышленном применении химической окраски металлов в начале 20 века. Например, около 1905 года были получены первые патенты на черный никель (патенты Германии DRP 183972 и DRP 201663) и черный оксид (около 1915-1922 гг., Патенты Германии DRP 292603, DRP 357198, DRP 368548). Между 1923 и 1927 годами были опубликованы первые британские патенты на окисленный алюминий, а в 1929 году был разработан черный хром (патент Германии GP 607, 420).

После Второй мировой войны возрос интерес к медным листам с зеленой патиной, которые предназначались в первую очередь для архитектурных целей. Технологии анодного окисления титана , а затем ниобия и тантала развивались с середины 1960-х годов. Технология анодного окисления нержавеющей стали также была разработана в 1957 г. (патент US 2957812A).

В настоящее время изучаются возможности использования бактериальных культур для патинирования меди и железа, а также тестируются лазерно-индуцированное окрашивание меди и ее сплавов, ниобия, нержавеющей стали, хромированных предметов.

Электрохимический процесс

Электрохимический процесс, протекающий на электродах при прохождении через электролит электрического тока, называется электролизом. Устройства, в которых за счет внешней электрической энергии совершаются химические превращения веществ, называются электролизерами или электролитическими (гальваническими) ваннами 1 (рис. 5.1). При гальваническом покрытии деталей в качестве электролита 2 применяют обычно раствор соли осаждаемого металла (в электролит вводят также некоторые компоненты, улучшающие свойства покрытий и увеличивающие электрическую проводимость электролита и т.д.). Анодами 3 служат пластины из осаждаемого металла, а катодами 4 — предварительно очищенные и подготовленные детали, подлежащие покрытию.

Процесс электролиза состоит из следующих этапов:

  • получение в электролите ионов осаждаемого металла;
  • перенос полученных ионов к детали-катоду;
  • переход ионов металла в атомарное состояние;
  • осаждение атомов на поверхности детали;
  • формирование кристаллической решетки.

Рис. 5.1. Схема стационарной гальванической ванны:
1 — ванна; 2 — электролит; 3 — аноды; 4 — деталь.

Электролиз может проводиться с применением растворимых и нерастворимых анодов. В случае проведения электролиза с растворимым анодом, изготовленным из осаждаемого на поверхности детали металла, он постепенно растворяется в электролите, образуя новые ионы металла взамен выделившихся на катоде, тем самым поддерживая требуемую концентрацию металла в растворе. В тех случаях, когда происходит нанесение покрытия на внутреннюю поверхность цилиндрических деталей малого диаметра и большой длины, допускается применение нерастворимых анодов. Нерастворимые аноды изготавливаются из металла или сплава, который в данном электролите не растворяется (чаще всего используется свинец), или из графита. При осаждении металлов из цианистых электролитов в качестве нерастворимых анодов используют стальные аноды, а в кислых — освинцованную проволоку. На нерастворимых анодах при электролизе обычно выделяется кислород.

Выбор электролитов

Режим электролиза при заданном составе электролита характеризуется тремя основными показателями:

  • кислотностью электролита, выраженной в граммах на литр, или в единицах рН;
  • температурой электролита;
  • катодной плотностью тока в амперах на квадратный дециметр.

В зависимости от кислотности электролиты можно разделить на две группы: щелочные и кислые электролиты. По составу входящих в них соединений электролиты бывают простые и сложные, в состав которых входят комплексные соединения.

Качество гальванических покрытий определяется их внешним видом, прочностью сцепления с основным металлом, толщиной и пористостью. Допускается наличие рисок, царапин, отдельных шероховатостей и несквозных пор, легко устраняемых при последующем полировании. Допустимыми дефектами являются также высохшие подтеки воды и разные оттенки.

Виды ванн

В зависимости от размеров детали конструкция гальванической ванны существенно различается. Нанесение гальванических покрытий может проводиться:

  • в стационарных емкостях с вращением детали и без него;
  • в струйных ваннах;
  • в переносных ваннах;
  • электролизом во внутренних полостях деталей без использования гальванической ванны;
  • в барабанах и колоколах.

Рис. 5.2. Установка для покрытия наружной поверхности цилиндрических деталей:
1 — катодная шина со скользящим контактом; 2 — покрываемая деталь; 3 — цилиндрический корпус гальванической ванны; 4 — цилиндрический анод; 5 — подпятник из пластмассы; 6 — станина; 7 — электродвигатель с редуктором.

Процесс получения гальванических покрытий в стационарных емкостях представлен выше (см. рис. 5.1). Вращение детали вокруг своей оси в течение всего времени осаждения позволяет формировать более ровные по толщине гальванические покрытия. Вращение детали также применяют для покрытия наружной поверхности цилиндрических деталей. Как видно из рис. 5.2, деталь помещена вертикально в центре цилиндрического анода, установленного также в цилиндрической стационарной ванне, и получает вращение от электродвигателя с редуктором. Для питания током к детали подведен скользящий контакт. Вращение детали позволяет применять высокие плотности тока и поэтому покрытия получаются гладкими и равномерными.

Использование для нанесения покрытий струйных ванн повышает производительность процесса. Постоянная смена электролита, контактирующего с поверхностью детали, предотвращает его обеднение ионами осаждаемого металла. Возможность регулировки размеров ванны для струйного нанесения позволяет создавать гальванические покрытия на отдельных участках длинномерных деталей (рис. 5.3).

Применение переносных ванн целесообразно для создания местных покрытий на крупногабаритных деталях. В переносных ваннах деталь не погружают в электролит целиком, а наоборот, пристраивают ванну к тому участку детали, на котором необходимо сформировать гальваническое покрытие (рис. 5.4).

Читать еще:  Правильное решение при выборе материала для системы отопления

Рис. 5.3. Схема установки для струйного нанесения покрытий:
1 — анод; 2 — верхняя часть гальванической ванны; 3 — деталь; 4 — раздвижная кассета; 5 — нижняя часть гальванической ванны; 6 — электролит; 7 — подогреватель; 8 — насос.

Рис. 5.4. Схема установки переносной ванны:
1 — деталь; 2 — анод; 3 — электролит; 4 — гальваническая ванна; 5 — клеевой слой.

Создание гальванических покрытий на внутренних поверхностях в деталях, имеющих закрытые внутренние полости, может осуществляться без использования емкостей для электролита. Роль такой емкости выполняет сама деталь (рис. 5.5).

Рис. 5.5. Монтаж внутренних электродов для создания покрытий на внутренних поверхностях трубчатых деталей:
1 — анод; 2 — центрирующая втулка; 3 — деталь.

В центре наращиваемой детали помещают свинцовый анод, а деталь служит катодом. При монтаже внутренних анодов в трубчатых деталях диаметр анодов должен составлять от 0,3 до 0,5 внутреннего диаметра труб. Внутренние аноды должны быть строго центрированы по отношению к стенкам трубы, что достигается установкой центрирующих втулок из пластмассы. Если диаметр анода велик, то его изготовляют полым внутри, а для снижения его массы и увеличения активной поверхности сверлят ряд отверстий в стенках. Полые трубчатые аноды особенно удобны, когда электролит во время процесса необходимо нагревать или охлаждать. Часто через полые трубчатые аноды производят прокачивание электролита для улучшения или ускорения процесса. При большой длине труб или при использовании гибких проволочных анодов на них через равные промежутки длины надевают центрирующие изоляторы в форме равностороннего плоского треугольника с отверстием в центре для пропускания анода. В качестве материала для изолятора применяют листовой целлулоид, винипласт и прочие химические стойкие пластмассы.

При этом деталь устанавливают на резиновый лист рядом с емкостью для удаления в процессе нанесения покрытий промывающей и охлаждающей жидкости. Резиновый лист покрывают целлулоидом, так как резина может растворяться в горячем электролите.

Для массового осаждения покрытий на крепежных или мелких деталей используют ванны с вращающимися барабанами. Барабан изготовляют шестигранного сечения, из листового железа, с задвижной дверцей для загрузки и выгрузки деталей и с шестерней для вращения, закрепленной по оси на одном из торцов. Диаметр с барабана обычно принимают равным 500-600 мм при длине 600-800 мм. Частота вращения не выше 15-5 об/ч. Загрузка барабана составляет 40-50 кг деталей.

Возможно Вас так же заинтересуют следующие статьи:

Оксидирование стали в домашних условиях

Повысить прочность металлических изделий и улучшить их декоративные качества можно своими руками. Стоит учитывать, что покрытие будет уступать по качеству защитным слоям, полученным при промышленном процессе.

Подготовительные действия

Перед проведением процедуры необходимо подготовить рабочее место, требуемые препараты и инструменты. Для создания безопасных условий проводятся следующие мероприятия.

  1. Обеспечивается хорошая приточно-вытяжная вентиляция. Над местом проведения работ рекомендуется установить зонд.
  2. Подготавливается рабочая емкость для полного погружения детали.
  3. Изготавливается емкость из стекла, пластика или фаянса. Она необходима для приготовления растворов, нейтрализующих кислоту и щелочь.
  4. Приобретаются защитные средства: резиновые перчатки, респиратор, очки для работы с химреактивами, брезентовые фартук.

Соблюдение правил техники безопасности поможет провести оксидирование без травм, ожогов и убережет от вредного действия паров кислот и щелочей. Приобрести предметы индивидуальной защиты можно в магазинах рабочей одежды.

Щелочное оксидирование

Использование данного метода – самый простой способ нанесения оксидного слоя в домашних условиях. Для обработки изделия массой до 1 килограмма потребуется 100 г каустической соды и 30 г натриевой селитры.

Этапы проведения работ:

  1. В 1 литре воды растворяют 1кг каустика и 300 г селитры. Пропорции меняются в зависимости от требуемого объема реагента.
  2. Обрабатываемую деталь помещают в емкость с приготовленной смесью. В растворе, разогретом до 140⁰С, выдерживают изделие в течение 30 минут.
  3. После завершения процедуры проводят промывку от остатков рабочей смеси.
  4. Очищенную деталь пропитывают машинным маслом и протирают ветошью.

Для выполнения оксидирования можно использовать растворы едкого калия или натрия. Содержание реагента в 1 литре воды должно быть не меньше 700 граммов. Процедура проводится по аналогии.

Равномерный слой оксидной пленки можно получить, если обрабатываемое изделие полностью находится в растворе. Для этого необходимо поддерживать постоянный уровень жидкости.

Кислотное оксидирование своими руками

Перед началом работ поверхность детали тщательно очищается, с нее удаляются все загрязнения и налет. После очистки проводится обезжиривание с помощью водки, чистого спирта или растворителя.

Поэтапное проведение работ.

  1. Изделие помещают на 1 минуту в емкость с серной кислотой 5% концентрации. По истечении времени деталь промывают в кипяченой воде. Процедуру повторяют 2-3 раза.
  2. Обрабатываемый материал несколько минут кипятят в растворе хозяйственного мыла.
  3. Готовое изделие промывают, сушат и протирают машинным маслом. Его излишки удаляют ветошью.

После правильно выполненного оксидирования металлическая поверхность должна поменять цвет.

При отсутствии серной кислоты можно использовать смесь лимонной и щавелевой кислот. На 1 литр раствора берут по 2 грамма того и другого реагента. Кипячение в нем продолжают 20 минут. Обработанную деталь промывают слабощелочным раствором и пропитывают машинным маслом.

Электрохимический процесс

Электрохимический процесс, протекающий на электродах при прохождении через электролит электрического тока, называется электролизом. Устройства, в которых за счет внешней электрической энергии совершаются химические превращения веществ, называются электролизерами или электролитическими (гальваническими) ваннами 1 (рис. 5.1). При гальваническом покрытии деталей в качестве электролита 2 применяют обычно раствор соли осаждаемого металла (в электролит вводят также некоторые компоненты, улучшающие свойства покрытий и увеличивающие электрическую проводимость электролита и т.д.). Анодами 3 служат пластины из осаждаемого металла, а катодами 4 — предварительно очищенные и подготовленные детали, подлежащие покрытию.

Процесс электролиза состоит из следующих этапов:

  • получение в электролите ионов осаждаемого металла;
  • перенос полученных ионов к детали-катоду;
  • переход ионов металла в атомарное состояние;
  • осаждение атомов на поверхности детали;
  • формирование кристаллической решетки.

Рис. 5.1. Схема стационарной гальванической ванны:
1 — ванна; 2 — электролит; 3 — аноды; 4 — деталь.

Электролиз может проводиться с применением растворимых и нерастворимых анодов. В случае проведения электролиза с растворимым анодом, изготовленным из осаждаемого на поверхности детали металла, он постепенно растворяется в электролите, образуя новые ионы металла взамен выделившихся на катоде, тем самым поддерживая требуемую концентрацию металла в растворе. В тех случаях, когда происходит нанесение покрытия на внутреннюю поверхность цилиндрических деталей малого диаметра и большой длины, допускается применение нерастворимых анодов. Нерастворимые аноды изготавливаются из металла или сплава, который в данном электролите не растворяется (чаще всего используется свинец), или из графита. При осаждении металлов из цианистых электролитов в качестве нерастворимых анодов используют стальные аноды, а в кислых — освинцованную проволоку. На нерастворимых анодах при электролизе обычно выделяется кислород.

Выбор электролитов

Режим электролиза при заданном составе электролита характеризуется тремя основными показателями:

  • кислотностью электролита, выраженной в граммах на литр, или в единицах рН;
  • температурой электролита;
  • катодной плотностью тока в амперах на квадратный дециметр.

В зависимости от кислотности электролиты можно разделить на две группы: щелочные и кислые электролиты. По составу входящих в них соединений электролиты бывают простые и сложные, в состав которых входят комплексные соединения.

Качество гальванических покрытий определяется их внешним видом, прочностью сцепления с основным металлом, толщиной и пористостью. Допускается наличие рисок, царапин, отдельных шероховатостей и несквозных пор, легко устраняемых при последующем полировании. Допустимыми дефектами являются также высохшие подтеки воды и разные оттенки.

Виды ванн

В зависимости от размеров детали конструкция гальванической ванны существенно различается. Нанесение гальванических покрытий может проводиться:

  • в стационарных емкостях с вращением детали и без него;
  • в струйных ваннах;
  • в переносных ваннах;
  • электролизом во внутренних полостях деталей без использования гальванической ванны;
  • в барабанах и колоколах.

Рис. 5.2. Установка для покрытия наружной поверхности цилиндрических деталей:
1 — катодная шина со скользящим контактом; 2 — покрываемая деталь; 3 — цилиндрический корпус гальванической ванны; 4 — цилиндрический анод; 5 — подпятник из пластмассы; 6 — станина; 7 — электродвигатель с редуктором.

Процесс получения гальванических покрытий в стационарных емкостях представлен выше (см. рис. 5.1). Вращение детали вокруг своей оси в течение всего времени осаждения позволяет формировать более ровные по толщине гальванические покрытия. Вращение детали также применяют для покрытия наружной поверхности цилиндрических деталей. Как видно из рис. 5.2, деталь помещена вертикально в центре цилиндрического анода, установленного также в цилиндрической стационарной ванне, и получает вращение от электродвигателя с редуктором. Для питания током к детали подведен скользящий контакт. Вращение детали позволяет применять высокие плотности тока и поэтому покрытия получаются гладкими и равномерными.

Читать еще:  Современные методы очистки труб

Использование для нанесения покрытий струйных ванн повышает производительность процесса. Постоянная смена электролита, контактирующего с поверхностью детали, предотвращает его обеднение ионами осаждаемого металла. Возможность регулировки размеров ванны для струйного нанесения позволяет создавать гальванические покрытия на отдельных участках длинномерных деталей (рис. 5.3).

Применение переносных ванн целесообразно для создания местных покрытий на крупногабаритных деталях. В переносных ваннах деталь не погружают в электролит целиком, а наоборот, пристраивают ванну к тому участку детали, на котором необходимо сформировать гальваническое покрытие (рис. 5.4).

Рис. 5.3. Схема установки для струйного нанесения покрытий:
1 — анод; 2 — верхняя часть гальванической ванны; 3 — деталь; 4 — раздвижная кассета; 5 — нижняя часть гальванической ванны; 6 — электролит; 7 — подогреватель; 8 — насос.

Рис. 5.4. Схема установки переносной ванны:
1 — деталь; 2 — анод; 3 — электролит; 4 — гальваническая ванна; 5 — клеевой слой.

Создание гальванических покрытий на внутренних поверхностях в деталях, имеющих закрытые внутренние полости, может осуществляться без использования емкостей для электролита. Роль такой емкости выполняет сама деталь (рис. 5.5).

Рис. 5.5. Монтаж внутренних электродов для создания покрытий на внутренних поверхностях трубчатых деталей:
1 — анод; 2 — центрирующая втулка; 3 — деталь.

В центре наращиваемой детали помещают свинцовый анод, а деталь служит катодом. При монтаже внутренних анодов в трубчатых деталях диаметр анодов должен составлять от 0,3 до 0,5 внутреннего диаметра труб. Внутренние аноды должны быть строго центрированы по отношению к стенкам трубы, что достигается установкой центрирующих втулок из пластмассы. Если диаметр анода велик, то его изготовляют полым внутри, а для снижения его массы и увеличения активной поверхности сверлят ряд отверстий в стенках. Полые трубчатые аноды особенно удобны, когда электролит во время процесса необходимо нагревать или охлаждать. Часто через полые трубчатые аноды производят прокачивание электролита для улучшения или ускорения процесса. При большой длине труб или при использовании гибких проволочных анодов на них через равные промежутки длины надевают центрирующие изоляторы в форме равностороннего плоского треугольника с отверстием в центре для пропускания анода. В качестве материала для изолятора применяют листовой целлулоид, винипласт и прочие химические стойкие пластмассы.

При этом деталь устанавливают на резиновый лист рядом с емкостью для удаления в процессе нанесения покрытий промывающей и охлаждающей жидкости. Резиновый лист покрывают целлулоидом, так как резина может растворяться в горячем электролите.

Для массового осаждения покрытий на крепежных или мелких деталей используют ванны с вращающимися барабанами. Барабан изготовляют шестигранного сечения, из листового железа, с задвижной дверцей для загрузки и выгрузки деталей и с шестерней для вращения, закрепленной по оси на одном из торцов. Диаметр с барабана обычно принимают равным 500-600 мм при длине 600-800 мм. Частота вращения не выше 15-5 об/ч. Загрузка барабана составляет 40-50 кг деталей.

Возможно Вас так же заинтересуют следующие статьи:

Оксидирование стали в домашних условиях

Повысить прочность металлических изделий и улучшить их декоративные качества можно своими руками. Стоит учитывать, что покрытие будет уступать по качеству защитным слоям, полученным при промышленном процессе.

Подготовительные действия

Перед проведением процедуры необходимо подготовить рабочее место, требуемые препараты и инструменты. Для создания безопасных условий проводятся следующие мероприятия.

  1. Обеспечивается хорошая приточно-вытяжная вентиляция. Над местом проведения работ рекомендуется установить зонд.
  2. Подготавливается рабочая емкость для полного погружения детали.
  3. Изготавливается емкость из стекла, пластика или фаянса. Она необходима для приготовления растворов, нейтрализующих кислоту и щелочь.
  4. Приобретаются защитные средства: резиновые перчатки, респиратор, очки для работы с химреактивами, брезентовые фартук.

Соблюдение правил техники безопасности поможет провести оксидирование без травм, ожогов и убережет от вредного действия паров кислот и щелочей. Приобрести предметы индивидуальной защиты можно в магазинах рабочей одежды.

Щелочное оксидирование

Использование данного метода – самый простой способ нанесения оксидного слоя в домашних условиях. Для обработки изделия массой до 1 килограмма потребуется 100 г каустической соды и 30 г натриевой селитры.

Этапы проведения работ:

  1. В 1 литре воды растворяют 1кг каустика и 300 г селитры. Пропорции меняются в зависимости от требуемого объема реагента.
  2. Обрабатываемую деталь помещают в емкость с приготовленной смесью. В растворе, разогретом до 140⁰С, выдерживают изделие в течение 30 минут.
  3. После завершения процедуры проводят промывку от остатков рабочей смеси.
  4. Очищенную деталь пропитывают машинным маслом и протирают ветошью.

Для выполнения оксидирования можно использовать растворы едкого калия или натрия. Содержание реагента в 1 литре воды должно быть не меньше 700 граммов. Процедура проводится по аналогии.

Равномерный слой оксидной пленки можно получить, если обрабатываемое изделие полностью находится в растворе. Для этого необходимо поддерживать постоянный уровень жидкости.

Кислотное оксидирование своими руками

Перед началом работ поверхность детали тщательно очищается, с нее удаляются все загрязнения и налет. После очистки проводится обезжиривание с помощью водки, чистого спирта или растворителя.

Поэтапное проведение работ.

  1. Изделие помещают на 1 минуту в емкость с серной кислотой 5% концентрации. По истечении времени деталь промывают в кипяченой воде. Процедуру повторяют 2-3 раза.
  2. Обрабатываемый материал несколько минут кипятят в растворе хозяйственного мыла.
  3. Готовое изделие промывают, сушат и протирают машинным маслом. Его излишки удаляют ветошью.

После правильно выполненного оксидирования металлическая поверхность должна поменять цвет.

При отсутствии серной кислоты можно использовать смесь лимонной и щавелевой кислот. На 1 литр раствора берут по 2 грамма того и другого реагента. Кипячение в нем продолжают 20 минут. Обработанную деталь промывают слабощелочным раствором и пропитывают машинным маслом.

Содержание

  • 1 История
  • 2 использования
  • 3 Примеры процессов окраски
    • 3.1 Черный для серебра
    • 3.2 Зеленый для меди и сплавов
    • 3.3 Черный для меди
    • 3.4 Коричневый для меди
    • 3.5 Черный для железа
    • 3.6 Коричневый для железа
    • 3.7 Серый для олова
    • 3.8 Серо-черный для цинка
    • 3.9 Черный для алюминия
    • 3.10 Lustre colors patina (интерференционные цвета)
    • 3.11 Различные цвета на титане
    • 3.12 Различные цвета на нержавеющей стали 18 Cr / 8 Ni
  • 4 Дальнейшее чтение
    • 4.1 На английском языке
    • 4.2 На немецком языке
    • 4.3 На итальянском языке
    • 4.4 На испанском языке
    • 4.5 На русском языке
  • 5 Внешние ссылки
    • 5.1 На английском языке
    • 5.2 На французском языке
    • 5.3 На немецком языке
    • 5.4 На испанском языке
    • 5.5 На русском языке
    • 5.6 На хорватском языке
  • 6 Ссылки

Электрохимическая очистка металла

Металлические изделия, Статьи

Перед покрытием металла другими веществами проводят очистку для лучшего сцепления и долговечности. Снимают как старые слои, так и буро-красные нарастания, способствующие разрушению всего материала. Примечательно, что даже малейшее пятнышко может перерасти в серьезную проблему. Чистка производится совершенно различными способами: механически, пескоструем, химически и электрохимически.

Существуют разные варианты обработки металлических изделий для устранения окислов и загрязнений с их поверхности. Электрохимическая очистка металла известна высокой эффективностью, поскольку позволяет достичь 100% чистоты. Таким способом избавляются от коррозии, ржавчины, нагара, окалин и даже оксидных пленок, что недостижимо при некоторых других технологиях.

Цветные металлы защищают от ржавчины лакокрасочным покрытием, но их адгезия ниже черных. Для ее повышения алюминий, медь и прочее подвергают обезжириванию и оксидированию. Эффект повышается равнозначно особенностям подготовки.

Электрохимическое очищение (электролиз) — снятие коррозии с металлической поверхности средствами, вызывающими химическую реакцию с оксидом железа. Если простым языком, то ржавчину убирают специальными веществами, нагретыми до определенной температуры, чтобы произошло отслоение нарастаний.

Для безопасности от биоповреждений применяют субстанции многоцелевого назначения, не создающие опасность для людей. Они образуют тонкие водные пленки на основе этанола с фунгицидными свойствами.

Обезжиривание проводят лишь при небольшом слое. При его значительной толщине берут химическую чистку. Травление вступает с толстыми оксидными слоями. Отличают катодную и анодную вариации. В первом случае происходит восстановление оксидов с механическим действием водорода. Во втором — металлическое основание и кислород удаляют загрязнения. В двух случаях используют соляную или серную кислоты, где выбор зависит от металла.

Читать еще:  Правила по изготовлению коптильни своими руками из кирпича

Причины образования ржавчины

Разрушение металла происходит при протекании химических процессов. Это невозможно избежать, поэтому изучают и понимают основание для этого.

  • Взаимодействие с неорганическими соединениями (O₂ и H₂O). При попадании, вещества вступают в реакцию, разрушая металлическое образование. Также, в ходе этого выделяются щелочи и кислоты, которые усугубляют повреждения и при непринятии мер, способствуют частичного или полному распаду;
  • Микровзаимодействие фракций. Подобное происходит зимой, когда дороги посыпают реагентом для снижения скольжения.

Коррозия образуется под влиянием воды, в результате чего выпадает осадок в виде оксида железа (рыхлый порошок бурого оттенка). Он ускоряет процесс повреждения, хотя при обычных условиях подобное могло бы не протекать и вовсе. Так, происходит электрохимическая реакция, ведущая к развалу соединений и целостности конструкций.

Для предотвращения требуется зачистка, иначе процесс переходит в осложнение (разрушение корпуса элементов с последующим вспучиванием). Простая зачистка не спасет от подобной напасти. Нужен комплексный подход, а не банальная механическая. Катодная защита — лучший способ борьбы.

При эксплуатации автомобиля эти факторы негативно воздействуют на его устройства, снижая долговечность. Для чистки применяют электрохимическое воздействие, дабы сбить налет и защитить приборы от разрушения.

Также, налет убирают перед склейкой деталей или покраской. Если этого не сделать, ржавчина не даст нормально засохнуть краске или клею, что приведет к отшелушиванию и отклеиванию детали. Да и для придания эстетического вида лучше удалить красно-бурое покрытие.

Зачем использовать метод, если можно все осуществить проще? Снять коррозию с плоской или закругленной поверхности просто. А как быть, если бурый налет осел на фигурном основании или резьбе? Тут и спасает этот способ.

Инструкция по эксплуатации

1. Для начала необходимо подобрать емкость. В целом подходит любая тара из пластмассы или нержавейки, но канистра или ведро из-под краски будут самыми подходящими вариантами. Крупные детали помещают в бассейн или тазики, корыта для полного покрытия. Однако, важно отметить, что при гидролизе нельзя допускать прикосновений звеньев к стенкам сосуда. Это может вызвать короткое замыкание и электропоражение.
2. Как анод сгодится даже электропроводный материал, даже кусок жести. Этого хватит, чтобы очищать тяжелые металлы нескольких заготовок на протяжении 1-2 недель. Для более длительной обработки используют нержавейку.
Электрод от зарядки аккумулятора подключают с двух сторон для комплексного удаления, дабы постоянно не вращать звенья. Концы зачищают для полноценного контакта с изделием.
3. Еще, как источник питания подойдет БП от компьютера. Он обладает достаточной силой тока и мощностью для проведения подобной процедуры. Отсоединив от корпуса системного блока, БП по схеме подключают к жидкости.

Ключевая особенность в этом процессе — напряжение 12 вольт. Это оптимальная величина. При более низком очищение замедляется, а при пороге выше 12В, время на процедуру не сокращается. Также, оптимальная сила тока 10 ампер. Но и тут есть особенности: если повышать силу тока, то времязатраты не будут пропорционально уменьшаться величине ампер. Нужно не только подобрать хороший источник, но и выполнить грамотную подготовку электролитического раствора для последующей операции.

При выборе блока питания не следует покупать современные мощные системы. В них установлена защита, которая улавливает, что прибор применяют не по назначению. Она блокирует устройство, снижая его работоспособность. Во избежание этого следует уточнить про стоп-блок, дабы заранее решить этот вопрос.

Также, удалять ржавчину можно трансформаторами. При качественном усовершенствовании, механизм способен выдержать до 30 ч. Его подсоединяют вместе с автоматом, который выдерживает нагрузку от 2/3 от мощности. Однако, при работе с китайскими аналогами следует делить на 2 технические показатели. Часто, они не соответствуют действительности и имеет гораздо меньшие данные.

4. Раствор подбирается от степени поражения продукта. Основной показатель — концентрация, влияющая на скорость реакции. Заранее попасть в состав скорее всего не получится. Правильное сочетание зависит от площади загрязненной поверхности и погруженного источника питания.

Обычно, металл опускают в воду и равномерно добавляют каустическую соду либо крот. При превышении нормы жидкость можно слить, поравняв соотношение к требуемому, дабы ничего не вылить.

5. Время обработки сугубо индивидуально. Нет точного показателя, на который стоит ориентироваться.

Продолжительность процедуры зависит от уровня поражения, используемых электроприборов и смеси.

В очистке выделяют несколько этапов:

  • предварительный до 2 ч (снятие верхних наростов с последующим их отстукиванием);
  • второй заход 1-3 ч (рыжий слой убирают щеткой для предотвращения поражения кожных покровов);
  • финальная обработка пескоструем для вычищения пор (этим можно не заниматься, но при совмещении двух способов очистка будет высшей. Также, повысится степень нанесение верхних слоев на материал).

Оба варианта обработки правильно применять последовательно для качественной зачистки. Так, гидролитическая направленность с пескоструйкой убирают кратеры и царапины. Если брать только пескоструй, то он повышает расход песка и затраты времени, а также снижает конечное качество и влияет на структуру.

Как быть с громоздким кузовом?

Такой объемный элемент, как кузов авто требует правильного ухода. С появлением небольшого «рыжика» он стремительно разрастается и превращается в сквозное отверстие. Если не заниматься защитой автомобиля, то его может разрушить банальная коррозия.

Многие продолжают использовать зачистку, грунтовку и покраску, как единственный способ спасения. Как временное устранение проблемы это действительно помогает, но в долгосрочной перспективе вопрос остается.

Электролиз считается полноценным методом решения борьбы с налетом. Он очищает до основания, а при совмещении его с пескоструйкой, конечное качество просто удивляет. Можно брать оба, но в нужной последовательности: сначала гидролитическое травление, затем — подача пескоструя.

Техника безопасности

При взаимодействии воды и электричества возникает опасность поражения электротоком. Важно соблюдать правила, дабы себя обезопасить:

  • избегать касаний клемм и сточной воды. При напряжении 220В высока вероятность сильного удара током при прямом взаимодействии;
  • в ходе реакции выделяются ионы водорода. По своим свойствам они взрывоопасны. Достаточно искры для проверки подлинности написанной информации. Помещение, где проводится мероприятие обязательно нужно проветривать вовремя и несколько часов после чистки;
  • не прикасаться к раствору руками без специальных перчаток. Это может нанести вред коже и привести к ожогам.

Преимущества описанной технологии

Сравнивая данный вариант очистки со схожими методиками, гидролиз имеет явное достоинство — он не затрагивает и не вредит обрабатываемой структуре. Можно заметить, что при его использовании уходит лишь ржавчина, а поры и наружные составляющие остаются в целостности.

Удаление щеткой или кислотой вредят и разрушают целостность материала. Появляются мелкие трещины, которые требуют дополнительной обработке для повышения защиты и придания эстетики конечному изделию.

Любопытно, что если передержать деталь в растворе, то с ней ничего не произойдет. Концентрация настолько мала, что не может оказать разрушительное воздействие, даже длительном контакте.

После очищения раствор можно вылить в канализацию без опаски, что это причинит вред экологии или вызовет вопросы санстанций.

Заключение

Существует широкое многообразие методов для чистки поверхностей. Под каждое звено и степень поражения следует брать соответствующий.

Очистка электролизом считается полноправным лидером для комплексной работы с заготовками со сложной геометрией. Это позволяет обработать изделие со всех сторон, даже в труднодоступных местах в отличие от той же механической методики, рассматриваемой выше. Однако при электролизе следует действовать строго по технике безопасности, дабы исключить любых повреждений.

Принцип действия ЭХО

  • Обрабатываемое изделие помещают в специальный раствор, который способен проводить ток.
  • Далее при пропускании тока происходит процесс гидролиза, вследствие которого удаляются лишние элементы с поверхности.

Раствор состоит из подобранных кислот и щелочей, зачастую выбирают те же составы, что и для химического метода обработки. Преимущества ЭКО заключаются в его безвредности для металлоконструкций, быстроте проведения работ и эффективности. Поскольку деталь полностью погружена в раствор, то удается добиться очищения сложных по конструкции узлов и элементов.

Чтобы правильно осуществить очистку, необходимо знать много тонкостей. Наши мастера владеют знаниями и большим опытом. Услуга предоставляется по недорогой цене. Составы подбираются индивидуально.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector