Ячейка Хулла. Из опыта работы заводских инженеров-технологов

Главная » Статьи » Ячейка Хулла. Из опыта работы заводских инженеров-технологов

Из опыта работы заводских инженеров-технологов

На передовых российских предприятиях широко используются ячейки Хулла для экспресс-тестирования электролитов гальванических покрытий.

Ячейка Хулла - стандартная угловая ячейка представляет собой гальваническую ванну рабочим объемом 250 мл, в которой катод расположен к аноду под углом 51°. Геометрические характеристики ячейки обеспечивают широкий диапазон распределения плотности тока по длине катода от максимальной на ближайшем к аноду участке катодной пластины, до минимальной на дальнем. При этом в зависимости от величины пропускаемого через ячейку тока каждой точке по длине катода соответствует определенное значение плотности тока.

Экспресс-анализ в ячейке Хулла позволяет тестировать ряд технологических показателей электролитов:

  • определение качества гальванического покрытия (внешний вид, степень блеска) в широком диапазоне плотностей тока;
  • определение интервала рабочих плотностей тока;
  • определение кроющей и рассеивающей способности электролита;
  • определение количества блескообразующих добавок, необходимых для корректирования электролита;
  • определение расхода блескообразующих добавок;
  • входной контроль качества блескообразующих добавок, основных химикатов и анодов;
  • оценка степени загрязнения электролита ионами тяжелых металлов и органическими веществами;
  • выяснение причин брака и путей его устранения.

Комплект ячейки Хулла:

  • ячейка, материал полипропилен или фторопласт;
  • источник тока на 1-2А или 5А (для процесса хромирования);
  • барботер (если требуется);
  • катодные пластины*;
  • анод (цинковый, медный, никелевый, свинцовый, в зависимости от процесса);
  • комплект проводов.

*В качестве катода выбирается латунная, медная или стальная пластина.

Рекомендации по порядку проведения теста на ячейке Хулла:

  • катод перед покрытием обезжиривается и активируется в стандартных составах;
  • анод чистится механически стальной щеткой под струей воды;
  • время испытания 5-15 мин (для процесса хромирования 5мин);
  • при тестировании процесса никелирования ячейка термостатируется;
  • воздушное перемешивание сжатым воздухом (если требуется);
  • по окончании процесса электролиза катодная пластина промывается* и сушится сжатым воздухом или фильтровальной бумагой;
  • качество покрытия проверяется по шкале распределения плотностей тока.

*Для процесса цинкования осветляется и хроматируется при необходимости.

Во многих случаях по характеру и расположению дефектов на катодной пластине можно судить о причинах неполадок работы электролитов.

Во многих случаях по характеру и расположению дефектов на катодной пластине можно судить о причинах неполадок работы электролитов. Можно рассмотреть несколько примеров неполадок работы электролитов, часто встречаемые в производственной практике.

Цинкование в цинкатном электролите

Режим электролиза:

сила тока — 1А;

продолжительность процесса — 10мин (15мин со стальным анодом при использовании генератора цинка);

температура — цеховая.

Катод:

стальная пластина.

Анод:

пластина из цинка марки ЦВ, ЦО; стальная

Эталонное покрытие:

блестящее серое покрытие по всей поверхности.


Оценка состояния цинкатного электролита цинкования

Темное покрытие:

возможно наличие примесей тяжелых металлов Cu, Pb, Cd, Cr. Дефект может проявиться только после пассивирования цинкового покрытия (особенно при бесцветном хроматировании).

Пригар в зоне высоких плотностей тока:

недостаток блескообразующей добавки.

Обильное газовыделение на катоде, черные пятна на покрытии в отдельных местах, в зоне низких плотностей тока отсутствует покрытие:

попадание в электролит Cr (VI).



Цинкование в слабокислом электролите

Режим электролиза:

сила тока — 1А;

продолжительность процесса — 10мин;

температура — цеховая

Катод:

стальная пластина.

Анод:

пластина из цинка марки ЦВО, ЦО.

Эталонное покрытие:

блестящее светлосерое покрытие по всей поверхности.



Оценка состояния слабокислого электролита цинкования

Матовое покрытие:

занижена концентрация блескообразующих добавок.

Покрытие плохо осветляется, после хроматирования проявляются темные пятна:

наличие примесей тяжелых металлов в электролите или в хроматирующем растворе.



Меднение в сернокислом электролите

Режим электролиза:

сила тока — 2А;

продолжительность процесса — 10мин;

температура — 20-35ºС.

Катод:

полированная латунная пластина.

Анод:

медь фосфоросодержащая (Р=0,03-0,07%).

Эталонное покрытие:

ярко-блестящее, зеркальное в диапазоне Дк=0,1-12А/дм2



Оценка состояния электролита блестящего меднения

Матовое покрытие, появление сыпи (серости):

завышенное содержание хлор-иона.

Разъедание («мороз на стекле»):

избыток блескообразующей добавки.

Пониженная степень блеска:

недостаток блескообразующей добавки, недостаток хлор-ионов.



Никелирование в сернокислом электролите

Режим электролиза:

сила тока — 2А;

продолжительность процесса — 10мин;

температура — 50-65ºС.

Катод:

полированная латунная пластина

Анод:

никелевый марки НПА-1, НПАН-1.

Эталонное покрытие:

ярко-блестящее по всей поверхности.


Оценка состояния электролита никелирования

Слабый блеск по всей поверхности пластины:

недостаток блескообразующих добавок, отклонение от оптимального значения рН, загрязнение электролита органическими примесями.

Темное покрытие на границе раздела электролит — воздух:

примеси цинка, меди.

Питтинг, серость:

примеси железа, органические примеси, масляные загрязнения.

Отсутствие покрытия в зоне низких плотностей тока:

примеси Cr (VI), избыток блескообразующих добавок.



Хромирование

Режим электролиза:

сила тока — 5А;

продолжительность процесса — 5мин;

температура — 40-60ºС.

Катод:

полированная стальная или латунная пластина, предварительно покрытая блестящим никелем.

Анод:

пластина, изготовленная из сплава свинца и олова (Sn=5-7%).

Эталонное покрытие:

блестящее покрытие в диапазоне Дк=3-25А/дм2, кроющая способность (наличие хромового покрытия) — не менее 55мм.


Оценка состояния электролита хромирования

Снижение кроющей способности:

недостаток добавки, высокое содержание Cr3+.

Разнотонность покрытия:

возможно наличие примесей.



ООО «Гальванические технологии» предоставят полный объем информации по различным видам гальванопокрытий: внешний вид эталонных покрытий, разбор неполадок работы электролитов, часто встречаемых в производственной практике.

Постараемся ответить на вопросы, возникающие в процессе работы (можно направлять фотографии на нашу электронную почту).

©   ООО "Гальванические технологии" Разова Оксана   2015