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