Гальваническое покрытие поверхностей деталей получило достаточно широкое распространение в автомобилестроении и авторемонтном производстве. В настоящее время гальваническим способом покрывается широкая номенклатура деталей автомобилей. Такие покрытия применяются в нескольких случаях:
- Для восстановления изношенных поверхностей деталей. После восстановления геометрии изношенной поверхности наращивают гальванический слой величиной от нескольких микрометров до 1-2 мм. (железнение, хромирование, цинкование и так далее).
- Для защиты обрабатываемых поверхностей деталей от воздействия окружающей среды, агрессивных сред, температуры, повышенного износа и т.д. (цинкование, хромирование).
- Для формирования на поверхности деталей слоя, физико-механические свойства которого отличаются от свойств основного материала детали (омеднение для повышения электропроводности, хромирование для повышения микротвердости, цинкование для защиты от коррозии и так далее).
- Для декоративных целей. Применяется в основном хромирование и никелирование. Такие покрытия обладают блеском и хорошей однородностью поверхности. Кроме того, могут применяться гальванические покрытия драгоценными металлами (серебро, золото, платина).
- Для достижения нескольких целей одновременно. Как правило, гальваническое покрытие выполняет несколько задач одновременно. Например, цинковое гальванопокрытие защищает от коррозии и обладает хорошими виброгасящей свойствами, хромированием восстанавливают изношенные поверхности и одновременно повышают микротвердость обрабатываемой поверхности (если наносится на подложку из более «мягкого» металла).
Кроме того, защитные гальванические покрытия подразделяются на катодные и анодные, в зависимости от механизма защитного действия [1-4]. Анодные защитные гальванические покрытия имеют более электроотрицательный потенциал по сравнению с потенциалом защищаемого металла, а катодные – более электроположительный потенциал.
Вне зависимости от назначения гальванического покрытия одним из условий его применения является – обеспечение надлежащего качества покрытия, которое определяет не только ресурс самого гальванопокрытия, но и поверхности детали автомобиля, на которую оно нанесено.
В общем случае качество это способность продукции удовлетворять запросы потребителя. В отношении гальванических покрытий, применяемых в автомобилестроении и авторемонтном производстве качество, также должно удовлетворять запросам потребителей и характеризуется следующими параметрами нанесенного гальванического покрытия [1-7]:
- Однородность (сплошность) сформированного гальванического слоя. Осажденный слой не должен включать в себя посторонние фрагменты (частички пассивирующей пленки, оксиды и соли металла электролита, окалину и так далее.); поверхность должна быть ровной без раковин, трещин, наплывов, пор и так далее; плотность и микротвердость, а также толщина слоя должна быть равномерна по всей поверхности осадка.
- Шероховатость поверхности не должна быть выше установленной нормы и равномерна по всей поверхности слоя.
- Цвет и блеск декоративного гальванического покрытия также должен быть однородным и равномерным, что косвенно говорит об общей однородности покрытия.
- Прочность сцепления гальванического покрытия с основой. Этот показатель является очень важным, он характеризует прочность связи нанесенного покрытия с материалом подложки и определяет дальнейшую пригодность обработанной детали к эксплуатации.
- Специальные требования. К гальваническим покрытиям могут предъявляться специальные требования, обусловленные назначением и условиями эксплуатации. К таким требованиям можно отнести – устойчивость к механическим повреждениям (истиранию, царапинам, перепадам температур, влажности и так далее).
В каждом конкретном случае требования к параметрам, формирующим качество гальванического покрытия, могут отличаться и оговариваются соответствующими записями в нормативно-технической документации, но обеспечение требуемой прочности сцепления с обрабатываемой поверхностью всего остается наиболее важным критерием.
Несоответствие величины прочности сцепления гальванического покрытия с подложкой (поверхностью детали) приводит к отслоению осажденного слоя и его разрушению. Соответственно и обработанная деталь теряет свои эксплуатационные характеристики вплоть до выхода из строя [1-3].
Причины, повлекшие за собой снижение качества гальванического покрытия, могут быть весьма разнообразны, но, как правило, в подавляющем большинстве случаев, причиной невысокого качества осадка является несоблюдение требований технологического процесса по подготовке поверхности к осаждению и собственно самого осаждения покрытий. Недостаточное качество обезжиривания и травления обрабатываемой поверхности перед осаждением, несоблюдение режимов начального и основного периодов осаждения, концентрация соли, осаждаемого металла в электролите, температура электролита и обрабатываемой детали – вот далеко не полный перечень возможных причин снижения качества гальванического покрытия деталей автомобилей.
Качество гальванического покрытия различными способами, которые можно разделить на следующие основные группы:
- Визуальный осмотр. Большинство критериев качества гальванического покрытия видны, так сказать, «не вооружённым глазом» и (или) тактильно ощущаются (на ощупь). Раковины, трещины, однородность цвета, блеска и шероховатости поверхности, наличие посторонних включений в поверхность гальванического слоя, наличие «наплывов» и «потеков» осаждаемого металла и так далее.
- Измерительные способы. Сюда относят все виды измерений, которые возможно выполнить вне лабораторных условий. Как правило, это измерение толщины нанесенного слоя косвенным путем, определение шероховатости и микротвердости.
- Лабораторные исследования. Такие исследования подразумевают наличие специализированного лабораторного оборудования, способного воспроизвести необходимые условия проведения исследований. К таким исследованиям можно отнести определение прочности сцепления покрытия с основой, равномерности толщины осадка по его площади, металлографические исследования структуры слоя, износостойкость слоя, ультразвуковые и рентгеноскопические исследования и так далее.
Определение прочности сцепление гальванического покрытия с основой проводятся различными способами, сущность которых заключается в определении усилия на отрыв осажденного слоя от поверхности, на которую он нанесен [3]. Величина этого усилия характеризует степень адгезии гальванического слоя к обрабатываемой поверхности детали автомобиля. Определение прочности сцепления возможно, растяжением испытуемых образцов, их скручиванием и изгибом, крацеванием (обработкой металлическими щетками), полированием, нанесением контрольной сетки царапин, отрыв штифтов (полос) и так далее.
Также все способы контроля качества гальванопокрытий делят на разрушающие, и не разрушающие способы контроля гальванических покрытий.
К не разрушающим способам относят способы, не повреждающие нанесенное гальваническое покрытие во время контроля его качества. Это визуальный осмотр, измерение с помощью технических средств, тактильное исследование.
К разрушающим способам относят измерение микротвердости покрытия при помощи внедрения индентора (измерительного наконечника), определение прочности сцепления, износостойкости и так далее.
На производстве, качество осажденного гальванического покрытия оценивают визуально и общим обмером. Достаточно внешнего осмотра и измерение таких параметров как толщины покрытия (расчетом, зная размеры детали до осаждения) и, в некоторых случаях, шероховатости и микротвердости. Более основательное, лабораторное исследование качества гальванического покрытия осуществляют на стадии подготовки и внедрения в производство, а непосредственно при производстве осуществляют только в целях контроля и управлением качеством продукции.
Библиографический список
- Захаров, Ю.А. Совершенствование технологии восстановления посадочных отверстий корпусных деталей проточным электролитическим цинкованием [Текст]: дис. … канд. техн. наук: 05.20.03: защищена 20.12.01: утв. 26.04.02 / Захаров Юрий Альбертович. – Пенза, 2001. 170 с.
- Захаров Ю.А., Мусатов Г.А. Предварительная подготовка поверхности деталей машин к гальваническому осаждению покрытий // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 2 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/02/46539 (дата обращения: 06.02.2015).
- Захаров, Ю.А. К вопросу о совершенствовании гальванических способов восстановления деталей мобильных машин [Текст] / Ю.А. Захаров, И.А. Спицын, Е.В. Ремизов, Г.А. Мусатов // Модели, системы, сети в экономике, технике, природе и обществе. – 2014. – №4(12). – С. 99-104.
- Захаров, Ю.А. Совершенствование технологического процесса гальванического цинкования деталей транспортно-технологических машин и комплексов [Текст] / Ю.А. Захаров, И.А. Спицын, Е.В. Ремизов, Г.А. Мусатов // Модели, системы, сети в экономике, технике, природе и обществе. – 2014. – №4(12). – С. 105-111.
- Захаров, Ю.А. Устройство для гальваномеханического осаждения покрытий на внутренние цилиндрические поверхности деталей автомобилей [Электронный ресурс] / Ю.А. Захаров, И.А. Спицын, Е.В. Ремизов, Г.А. Мусатов // Инженерный вестник Дона: электронный научный журнал. №4, 2014. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/N4y2014/2676 (дата обращения 12.01.2015).
- Захаров, Ю.А. Основные дефекты корпусных деталей автомобилей и способы их устранения, применяемые в авторемонтном производстве [Электронный ресурс] / Ю.А. Захаров, Е.В. Ремзин, Г.А. Мусатов // Инженерный вестник Дона: электронный научный журнал. №4, 2014. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/N4y2014/2584
- Захаров, Ю.А. Преимущества гальваномеханического осаждения металлов при восстановлении деталей мобильных машин [Текст] / Ю.А. Захаров, Е.В. Ремизов, Г.А. Мусатов // Молодой ученый. – 2015. – №1. – С. 66-68.
Количество просмотров публикации: Please wait