Интегральная закалка и полное хромирование

Но те детали, которые предусмотрены технологией контроля, подлежат предварительному аудиту перед нанесением покрытия. Предварительный осмотр проводится с целью профилактики, заключается в выявлении дефектов поверхности, не допускающих переноса участков покрытия. Осмотр деталей производится с помощью увеличительного стекла.Если дефекты устранены, детали, которые передаются для исправления; если детали неисправны, они изолируются и обрабатываются в соответствии с установленным порядком.Мастерам производства необходимо систематически контролировать выполнение покрытий по установленной технологии; во время контроля они должны проверять обезжиривание деталей, приостановку их установки, промывку перед нанесением покрытия, температуру ванны, плотность тока, напряжение, время нахождения деталей в ванне, промывку деталей после нанесения покрытия.После того, как прохождение всех процессов установлено, детали достигают контрольной точки.В некоторых случаях, когда это предусмотрено чертежом и технологией, характеристики деталей необходимо проверять перед нанесением покрытия, чтобы убедиться, что эти характеристики находятся в пределах допусков после нанесения покрытия. Размеры обычно контролируются для деталей 1-2-го классов точности. Контроль осуществляется с помощью универсального инструмента, с помощью приборов или предельных калибров.Состав ванн необходимо периодически проверять в соответствии с графиком по словам сотрудников химической лаборатории TSL. TSL периодически проверяет все оборудование мастерской в соответствии с графиком. Результаты всех проверок фиксируются в виде журналов.OTC систематически контролирует своевременность и точность проверок, проводимых TSL, а также точность записей в журналах в соответствии с процедурой проверки. ОТК, а также проверки чистоты и соблюдения правил эксплуатации оборудования из-за неудовлетворительного состояния ванн, аксессуаров и т.д. могут привести к ухудшению качества продукции. Обо всех нарушениях установленного порядка и методов ОТК информирует начальника цеха, требует немедленного устранения недостатков.Все виды производственных и контрольных процессов, составы ванн, их анализ и методы, используемые в гальванических цехах, должны соответствовать утвержденным инструкциям.Оборудование и аксессуары. Центральный пункт управления расположен рядом со складом запчастей, организованным в гальваническом цехе. Точка оборудована столами для контроллеров и стеллажами для размещения деталей. Имеются шкафы для хранения инструментов, инструментов и реагентов.Контрольно-измерительное оборудование состоит из набора универсальных инструментов, стандартов, увеличительных стекол с десятикратным и тридцатикратным увеличением, серии реакций, устройств для контроля толщины покрытий химическими методами, серии бюреток и устройств для определения толщины покрытия магнитным методом. Счетные весы используются для подсчета больших партий мелких деталей.4. Технологические расчеты4.1Расчет продолжительности основных операцийХромирование происходит в универсальном электролите при плотности тока 15А/дм2. Ванна имеет две катодные штанги. На подвеску размером 500×600мм завешивается 48 деталей. Подвеска рамочного типа имеет 4 ряда, в каждом ряду по 6 деталей.1. определяем площадь деталей:Sд= S1+S2+ S3 =1,186+0,307+0,1164=1,61 дм22. определите одноразовую загрузку деталей в ванну.. На двух подвесках 48 частей, площадь которых равнаY=16·Sд=16·1,61=25,76 дм2,принимаем y=26дм23. рассчитываем время нанесения покрытия по формуле:τ1=δγ60000/(сikВТ), (4.1)где δ-толщина покрытия, мм; γ-плотность металла, г/см3; с-электрохимический эквивалент, г/(А·ч); ik-плотность тока, А/дм2; ВТ-выход по току.τ1=7,0·0,001·60000/(15·0,323·15)=5,78мин;τ2=4,2мин; продолжительность операции хромирования τ=10мин. τ2 – загрузка – выгрузка деталей.4. число загрузок в год рассчитывается по формуле:P=Sгод/f,(4.2)где Ргод-годовая программа, м2; f-единовременная загрузка, м2.P=5000/0,26=192314.2 Расчет расхода химических веществГальванический цех является потребителем большого количества химикатов, гальванических металлов и вспомогательных материалов. Начальными данными для расчета расхода материалов являются скорости потока, которые определяются на основе экспериментальных и рассчитанных данных.Темпы потребления должны быть технически и экономически обоснованными в соответствии с сокращением удельных затрат на материалы за счет внедрения более совершенных технологий и новых материалов.Расчет нормы потребления химикатов.Норма потребления химических веществ выполняется в соответствии с формулой:Nh=K (A+B+C) c,(4.3)где k-коэффициент, который учитывает тип оборудования; скорость потери электролита при удалении деталей при разгрузке, G / M2; B - скорость потери электролита в вентиляционных каналах, G / M2; C-скорость потери электролита во время фильтрации, коррекция и замена электролита или раствора, G / M2; C-концентрация компонента, г/л.Коэффициент K = 1,8.По уровню сложности детали делятся на три группы: B-плоские детали и цилиндрические детали без резьбы; II-крепежные детали, тисненые и штампованные детали без плоскости, в которой находится электролит; III-детали с слепыми отверстиями, в которых удерживается электролит, а также детали с труднодоступными деталями.Скорости потери электролита при нанесении электрохимических и химических покрытий указаныв табл № 4.1.Нормы потерь электролита (раствора)Табл. № 4.1Электролит Группа сложностиНорма потерь, мл/м2АВСЦианидный и щелочнойIIIIII6080110151515505050КислыйIIIIII6080110---656565Нх=1,8∙(60+15+50)∙300=67500млРасчет нормы расхода хромового ангидрида с учетом особенностей процесса хромирования для каждой толщины хромового покрытия производят по формуле:Нх=(А+С)с+(Р+Вс)δ, (4.4)где А-потери на унос составляют 0,125л/м2 для I группы сложности; В-потери при твердом и декоративном хромировании равны 0,05л/м2 на 1мкм; С=0,05л/м2; с-концентрация CrO3, равная 300г/л; δ-толщина хромового покрытия, мкм; Р-количество хромового ангидрида (г) для покрытия 1м2 при толщине 1мкм, равное 14г.Нх=(0,125+0,05)∙300+(14+0,05∙300) ∙1=81,5млПри нанесении покрытий в цианидных (меднение) электролитах происходит разложение цианида натрия (калия) электрическим током и углекислотой воздуха, что необходимо учитывать при расчете нормНх=(А+С)с+(D+Вс)δ, (4.5)где А-потери на унос, равные 0,08л/м2; В=0,015л/м2; С=0,05л/м2; D-норма потерь на разложение цианида натрия, равная 2,92г/м2; с-концентрация NaCN,г/л; δ-толщина покрытия, мкм.Подставляя численные значения в вышеприведенную формулу, получаем:Нх=0,13с+(D+0,015c)δ,Нх=0,13∙10,0+(2,92+0,015∙10,0)∙1,0=4,34млРасчет норм расхода химикатов на пуск нового оборудования производится по формуле:Нх.п.=cVK/1000, (4.6)где с-концентрация химиката в электролите (растворе), г/л; V-объем ванны, л; К-коэффициент заполнения ванн, равный 0,7-0,9.Нх.п.=300∙550∙0,9/1000=148,5гРасход химикатов на выполнение программы рассчитывается следующим образом:Qх=НхδSгод/1000 (4.7)Qх=67,5∙1,0∙5000/1000=337,5кг4.3 Расход анодовРасчет норм расхода растворимых анодов.Норма потребления растворимых анодов устанавливается на 1 м2 поверхности покрытия толщиной слоя 1 мм с неизбежными потерями и отходами по формуле:На=1,06γ, (4.8)где 1,06-коэффициент, который учитывает технологические потери при образовании ила, неиспользованные остатки и т. д. масса покрытия площадью 1 м2 и толщиной 1 мм численно равна плотности металлического покрытия, поэтому вместо массы покрытия в Формуле стоит размер γ.На=1,06∙7,0=7,42Годовой расход растворимых анодовQа=НаδSгод/1000 (4.9)где δ-толщина покрытия, мкм; Sгод-поверхность покрываемая в год, м2.Qа=7,42∙1,0∙5000/1000=37,1 кгРасчет расхода нерастворимых анодов (растворов).Скорость потока определяется с учетом технологических потерь при образовании ила и отходов, а также изменчивости толщины электродов.Скорость потока рассчитывается по формуле:На= Кс КsdγTобр/ КобФв60∙10-3, (4.10)где Кс-коэффициент сменяемости анодов (катодов) в год; Кs-коэффициент, учитывающий отношение анодной (катодной) поверхности ко второму электроду; d-толщина анода (катода) мм; γ - плотность материала анода (катода), г/см3; Tобр-время обработки, мин; Коб-коэффициент использования оборудования.При твердом и декоративном хромировании Кс=1, а Кs=2.На=1,0∙2,0∙100∙7,0∙5,8/0,93∙2624∙60∙10-3=55,5г/м2Расчет норм расхода анодов на запуск оборудования.Расход растворимых и нерастворимых анодов (катодов) определяют по формуле:Ĥа=nK1K2LвнНвнγd/1000, (4.11)где K1-коэффициент, учитывающий суммарную ширину анодов по отношению к длине ванны, K1=0,6;K2-коэффициент, учитывающий отношение длины анодов к высоте ванны, K2=0,8; n-число анодных (катодных) штанг; Lвн, Нвн-длина и глубина ванны, см; d-толщина анода (катода), см; γ-плотность металла анода (катода), г/см3.Ĥа=3∙0,6∙0,8∙80∙95∙7∙10/1000=766г/м2Все данные по расчету расхода годовых количеств химикатов и анодов (катодов) сводятся в табл. № 4.2, 4.3.Табл. № 4.2Расчет годового расчета химикатовОперацияКомпонентКонцентрация, г/лТолщина покрытия, мкмНх, г/м2Sгод, м2Qх, кгхромированиеХромовый ангидрид300181,55000337,5Табл. № 4.3 Расчет годового расхода анодовОперацияТолщина покрытия, мкмНаĤаSгод, м2Qа, кгг/м2хромирование155,5766500037,14.4 Расход водыВода в основном используется для мытья деталей. Вода попадает в канализацию после промывки, поэтому целью промывки является не только удаление раствора с поверхности деталей, но и их минимальное попадание в сточные воды. Есть две схемы полоскания: одноступенчатая и многоступенчатая. Однофазная промывка используется в случаях, когда растворы с низкой концентрацией или после некоторой операции требуют тщательной промывки, например, между химическим и электрохимическим обезжириванием, осветлением и пассивацией, между дополнительной активацией в растворе цианида и нанесением покрытия в цианистый электролит и т. д.многоступенчатая промывка применяется после химического или электрохимического обезжиривания, перед нанесением покрытия кислотными электролитами, после анодного окисления, электрохимической полировки и случаев.Многоступенчатая промывка делится на прямую и противоборствующую. Способы стирки могут быть разными: погружные, струйные, общие. При обработке деталей на суспензии с канавками, углублениями и т.п., а также при обработке деталей насыпью используется метод погружения; при обработке деталей простой конфигурации-струйный; при обработке деталей сложной конфигурации без канавок и вмятин и после обработки в тяжелосмываемом растворе и.Расход воды (л/м2) для любой промывки в соответствии с ГОСТ 9.305-84 определяется по формуле:QNP=qNN√K°F, (4.12)где q-удельный вынос электролита (раствора) из ванны поверхностью деталей; N-число ступеней (ванн) промывки; К°-критерий окончательной промывки деталей; F-промываемая поверхность загрузки ванн, м2/ч (соответствует производительности линии). Ориентировочный удельный вынос электролита (раствора) q приведен в табл. № 9.Критерий окончательной промывки К°, показывает, во сколько раз следует снизить концентрацию основного компонента электролита (раствора), выносимого поверхностью деталей до предельно допустимых значений в последней ванне промывки, определяют по формуле:К°=С0 /Сп, (4.13)где С0-концентрация основного компонента в электролите, применяемом для операции, после которой производится промывка, г/л; Сп-предельно допустимая концентрация в воде после операции промывки, г/л.К°=300/0,015=20000QNP=0,233√140·20000=0,019л/м2Значения предельно допустимых концентраций основных компонентов приведены в табл. № 4.5.Перед промывкой имеется одна ванна улавливания, поэтому удельный расход воды уменьшают вводя коэффициент К1=0,4. ванны улавливания обязательны после хромирования. При струйной промывки коэффициент К2=0,5.Расчетный расход воды увеличивают в 1,5раза на случай падения напора в водопроводной сети.QNPрас=1,5·0,019=0,03л/м2Табл. № 4.4Удельный вынос электролита (раствора)Вид обработкиУдельный вынос, л/м2Время стекания, сподвеска0,20,6ПДК химических компонентов в водеТабл. № 4.5Компонент или ион электролита (раствора)Операция или характеристика электролита (раствора) перед промыкойСп, г/лСr6+Межоперационная промывка0,015Данные по расчету расхода водыТабл. №; 4.6Способ промывкиq, л/м2С0СпК°К1К2F, м2/чQNp, л/м21,5QNp, л/м2г/лМного-ступенчатая0,23000,015200000,40,51400,020,03ВыводВ отчете о практике необходимо было рассмотреть теоретические вопросы хромирования деталей, был приведен технологический процесс, был проведен пример расчета гальванического и блестящего хромирования стальных деталей и стали 40X, размеры ванной комнаты и барабана должны были определить, на какой ванной комнате был выбран в соответствии с ГОСТом, расчет:• материальный баланс гальванической ванны,• параметры процесса электролитического,• материальные затраты,• время регулировки электролита.Спланирована технологическая схема нанесения хромевого покрытия в барабане, выбраны анодыДля хромирования деталей был выбран сульфатный электролит с готовыми добавками. Прежде всего, он наиболее удобен, хорошо диспергируется с емкостью, имеет выход по сильному току, равный 94-98% на катоде.Cписок литературыВырыпаев В.Н. Введение в проектирование электролизеров: Учебное пособие. – Л.:ЛТИ им Ленсовета, 1981 – 93 с.Виноградов С.С. Организация гальванического производства. Оборудование, расчет производства, нормирование. Изд.2-е, перераб. и доп./Под ред. Кудрявцев – М.: «Глобус», 2005. – 240 с.ГОСТ 7.32-2001. СИБИД. Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления.ГОСТ 9.303-84 «Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Общие требования к выбору»Истомина Н.В. Оборудование электрохимических производств: Учебное пособие. – 2-е изд., перераб. – Ангарск: АГТА,2010 – 100с.Кудрявцев Н.Т. Прикладная электрохимия. Изд. 2-е,перераб. и доп./под ред. Н.Т. Кудрявцева - М.: «Химия»,1975 – 552 с. Мамаев, В.И. Функциональная гальванотехника: Учебное пособие. - Киров: ВятГУ,2013 – 208с.Зинченко А.В. Новый справочник химика и технолога.Химическоеравновесие.свойства растворов./ под ред. Симанова С.А. – СПБ.: АНО НПО «Профессионал»,2004.-998с.Томилов, А.П. Прикладная электрохимия./ А.П. Томилов.- Л.: Химия, 1984.-520с.: ил.Ямпольский, А.М. Краткий справочник гальванотехника./ А.М. Ямпольский, В.А. Ильин - Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение. 1981.-244с. Ямпольский А.М. 'Меднение и хромирование' \\Издание 2-е, дополненное и переработанное - Москва: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1961 - с.60