УДК 621.357.5

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ПОКРЫТИЯ ДЕТАЛЕЙ АВТОМОБИЛЕЙ

Захаров Юрий Альбертович1, Мусатов Григорий Анатольевич2
1Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, кандидат технических наук, доцент
2Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, студент

Аннотация
Гальванические покрытия получили достаточно широкое распространение при производстве и ремонте автомобильной техники. Качество гальванического покрытия является одним из факторов, определяющих долговечность и надежность работы деталей автомобилей. Оценка качества полученного гальванопокрытия является весьма актуальной задачей, требующей системного подхода и постоянного контроля.

Ключевые слова: восстановление, гальваническое покрытие, детали автомобилей, качество, однородность покрытия, прочность сцепления, ремонт


ASSESSMENT OF QUALITY OF ELECTROPLATED COATING OF DETAILS OF CARS

Zakharov Yury Albertovich1, Musatov Grigory Anatolyevich2
1Penza state university of architecture and construction, candidate of technical sciences, associate professor
2Penza state university of architecture and construction, student

Abstract
Electroplated coatings gained rather wide circulation by production and repair of automotive vehicles. Quality of electroplated coating is one of the factors defining durability and reliability of work of details of cars. The assessment of quality of the received electrodeposit is very actual task demanding system approach and a constant control.

Keywords: coupling durability, details of cars, electroplated coating, quality, repair, restoration, uniformity of a covering


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Захаров Ю.А., Мусатов Г.А. Оценка качества гальванического покрытия деталей автомобилей // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 2. Ч. 2 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/02/46872 (дата обращения: 01.10.2017).

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:

  1. 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).
  2. Для защиты обрабатываемых поверхностей деталей от воздействия окружающей среды, агрессивных сред, температуры, повышенного износа и т.д. (цинкование, хромирование).
  3. 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).
  4. 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).
  5. 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]:

  1. 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.
  2. Шероховатость поверхности не должна быть выше установленной нормы и равномерна по всей поверхности слоя.
  3. Цвет и блеск декоративного гальванического покрытия также должен быть однородным и равномерным, что косвенно говорит об общей однородности покрытия.
  4. 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.
  5. 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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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
  1. 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.
  2. 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).
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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).
  6. 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
  7. 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.


Все статьи автора «Захаров Юрий Альбертович»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: