1) Адгезия между твердым телом и твердым телом;

2) Адгезия между твердым телом и жидкостью;

3) Адгезия между жидким веществом и жидким веществом;

Явление адгезии широко распространено в природе и в различных отраслях народного хозяйства. Склеивание металлов, покраска, покраска и склеивание материалов связаны с адгезией. Явление адгезии в определенной степени отражает качество материалов и качество изготовления [4]. Например, при окрашивании чем лучше прокрашен материал, тем выше качество. Как видно из сказанного, чем больше прочность сцепления, тем прочнее краска прилипает к окрашиваемым материалам и тем дольше происходит выцветание цвета [5]. Наоборот, частицы плохо сидят в клетках и открепляются (исчезают) в результате внешних воздействий. Таким образом, в данном исследовании была предпринята попытка изучить явление и предшествующие влияющие условия. Для него были изучены красящие свойства скорлупы граната, местного сырья. Процесс выбора и приготовления лакокрасочных средств включает в себя не только подбор краски для окраски целевого материала, но и работы по расчету массы краски, необходимой для окраски, и приготовлению водных или других растворов необходимого количества краски. Сначала готовят раствор, добавляя 20 частей воды к массе окрашиваемого материала. Соотношение 1:20 называют модулем красильной ванны, который указывает, во сколько раз объем растворителя должен быть больше массы красителя [6].

В этом исследовании растворы, используемые для окрашивания волокон, были приготовлены с использованием этого метода. Было высказано предположение, что желательно красить синтетические волокна при низких температурах. Это связано с тем, что некоторые эксперименты доказывают, что синтетические волокна можно красить при низких температурах, но для равномерного окрашивания их необходимо быстро перемешивать, и чем больше в них двойных связей, тем лучше начинается окраска [7]. Таким образом, синтетические волокна приобретают хорошую желтую окраску в течение 1 часа. Полученные результаты представлены в таблице 1. При этом также было установлено, что окрашенные синтетические волокна устойчивы к внешним воздействиям (солнцу, ветру, воде и др.). Как известно из опытов, чем мельче дробленая скорлупа граната, тем быстрее растворяются пигменты и происходит процесс окрашивания. Это означает, что влияние размера частиц на окрашивание велико. То есть мельчайшие частицы в растворе способны прилипать к окрашиваемой поверхности. Более крупные частицы плохо прилипают, и не только из полученных результатов, но и из литературы известно, что они обесцвечиваются под воздействием моющих средств в горячей воде на солнце. В зависимости от химической природы материала красители, используемые на синтетических волокнах, плохо действовали на хлопчатобумажных волокнах. Поэтому было сочтено правильным изменить входящие в комплект компоненты. То есть в раствор, приготовленный из кожуры граната, добавляли CH₃COOH и нагревали. В результате получается светло-голубой цвет. Поэтому при нагреве опыта в исходном состоянии с добавлением маточного раствора волокно окрашивается в светло-оранжевый цвет быстрее, чем раньше. Эта информация отражена в таблице 1. Действительно, такую ​​ситуацию наблюдал и Боултон [1], так как известно, что влияние электролитов на скорость окрашивания существенно. Кроме того, растворы электролитов влияют на кинетику окрашивания. При обработке изделий из целлюлозы 15% раствором красителя (алюмоугольной соли) скорость окрашивания одного и того же материала различается на 0,5 часа (рис. 1).

Кинетика крашения хлопкового волокна красителем из скорлупы граната, Т=1000 ⁰С, [концентрация]=15%.

1. Высокая токсичность соединений хрома и связанные с этим повышенные требования к системам вентиляции, утилизации электролита и водоочистки [1];
   
2. Выделение специального помещения для проведения хромирования;
   
3. Невысокая адгезия;
   
4. Разнотолщность покрытия;
   
5. Губчатость покрытия;
   
6. Повышенная шероховатость поверхности покрытия;
   
7. Образование дендритов по краям детали;
8. Местные непрокрытия (нарушение однородности покрытия).

Растворы хромовой кислоты токсичны, они увлекаются выделяющимися при электролизе газами. Это создает необходимость принятия мер предосторожности для улучшения условий труда при работе с хромировочными ваннами.

Шестивалентный хром, образующийся в процессе хромирования, является сильнейшим канцерогеном. Можно сделать вывод, что существует острая необходимость по поиску нового технологического решения, которое минимизирует экологический урон.

Вышеперечисленные проблемы по части осаждения хрома на поверхность детали можно решить за счет совершенствования процесса (метода) нанесения покрытия. Процесс нанесения покрытий способом электронатирания применяют для получения металлических покрытий на локальных участках изделий. Он имеет широкое применение при восстановлении изношенных деталей машин, прокорродировавших участков покрытий, а также при нанесении нового покрытия [2,3]. Заявленный способ обладает рядом существенных преимуществ, о которых станет ясно после описания методики нанесения покрытий.

Хромовое покрытие методом натирания можно осаждать на любые типы деталей: на корпусные и детали типа тел вращения. Различаются лишь способы взаимного перемещения электрода-инструмента и покрываемой поверхности. Т.к. шток – это деталь типа тела вращения, то рассмотрим схему нанесения покрытия на цилиндрические детали.

На рисунке 1 показана принципиальная схема нанесения нового покрытия методом электронатирания. Покрываемое изделие 6 вращается с помощью внешнего привода (не показан на схеме) относительно электрода-инструмента 1.

Рисунок 1. Схема установки осаждения покрытий для ремонта изделий, имеющих форму тел вращения: 1 – держатель; 2 –электрод-инструмент; 3-охладитель; 4 –фильтр; 5 –насос; 6 –емкость для сбора электролита; 7 – покрываемая поверхность; 8 –щетка токопровода к катоду

Осаждаемый слой хрома формируется на поверхности покрываемой детали 7, которая является катодом. Электрод-инструмент 2 – это пористый анод. На пористый анод в зону контакта непрерывно подается электролит. Этот пористый анод имеет форму, дублирующую профиль поверхности, на которую осаждается покрытие. Анод предназначен для подвода тока в электролит и для равномерного распределения его по детали. Электролит подается насосом 5 сквозь пористый анод с одновременным его сбором и рециркуляцией вытекающего раствора с возможностью фильтрации (фильтр 4) и подогрева или охлаждения.

Электрод-инструмент 2 прикрепляют к держателю с помощью резьбового соединения. Большие держатели снабжены внутренними каналами для обеспечения поступления свежего электролита в зону осаждения металла.

Покрываемая деталь и пористый анод с помощью токопроводов соединены с выходными клеммами стабилизированного источника постоянного тока (на рисунке 1 показан, но не пронумерован), который имеет встроенный счетчик количества прошедшего электричества.

Пористое покрытие рабочего электрода-инструмента изготавливают из адсорбирующего материала (материал, способный поглощать, всасывать вещества из раствора или газа поверхностью твердого тела или поверхностным слоем жидкости), который почти не взаимодействует с электролитами. На данный момент распространены адсорбирующие материалы с абразивом и без него, а также многослойные материалы. Применение абразива позволяет снизить вероятность образования дендритов, что позволяет осаждать более толстый слой за один прием. Тампон также играет роль изолятора, предотвращающего короткое замыкание между катодом и анодом. В настоящее время чаще всего используют лавсановый войлок или слой длинноволокнистого хлопка. С точки зрения сохранения формы используют фетр.

Анод изготавливается из плотного графита высокой чистоты (минимальная плотность минерала составляет 1,74 , максимальный размер зерна 0,2 мм) или же из специальных сплавов. При работе с нейтральными или щелочными электролитами так же могут быть использованы коррозионно-стойкие марки сталей.

Технологический процесс нанесения покрытий укрупненно включает подготовительные, основные и заключительные операции, с промежуточными промывками. Последовательность проводимых операций осуществляется в следующем порядке:

• Подготовительные операции перед хромированием (предварительная механическая обработка проводится с целью улучшения качества поверхности);
  
• Механическая очистка поверхности;
  
• Химическое и электрохимическое обезжиривание в органическом растворителе или в щелочном растворе. В качестве растворителей можно использовать бензин, ацетон, спирт, трихлорэтан и др.);
  
• Нанесение тонкого промежуточного слоя покрытия;
  
• Наращивание основного (толстого) слоя;
  
• Нанесение верхнего (функционального) слоя покрытия;
  
• Сушка;
• Контроль качества и определение толщины покрытия [4].

В общем и целом, смысл процесса нанесения слоя хрома на поверхность изделия такой же, как и в используемой технологии гальванического хромирования в ванны, но разница заключается лишь в ограниченном объеме поступления электролита, что и является преимуществом.

Технология селективного электронатирания обладает следующими достоинствами:

• Высокая скорость нанесения покрытий – десятки мкм/мин;
  
• Широкий интервал толщин осаждаемых покрытий – за один прием от 0,2 до 200 мкм;
  
• Существует возможность нанесения покрытия необходимой толщины путем наращивания слоя хрома, с минимумом или, во многих случаях, без потребности последующей механической обработки;
  
• Методом электронатирания можно осаждать металл почти на любые проводящие материалы, получая при этом очень хорошую адгезию покрытия к основе;
  
• Для нанесения покрытия не нужна гальваническая ванна. Это значит, что нанесение покрытия может проводиться прямо на станке. Это существенно уменьшает время простоя оборудования, а также отпадает необходимость выделять площади под цех гальванопокрытий;
  
• Отсутствие большого урона экологии, поскольку используются небольшие объемы электролитов и нет нужды в введении мер для уменьшения концентрации вредных веществ;
  
• Отсутствует потребность в проведении специального комплекса мероприятий: закрепление подвески на штанге, закрепление детали на контактах подвески/укрепление связки деталей на подвеске;
• Отпадает необходимость обеспечения процесса нанесения покрытий мощными источниками тока и т.д.

Таким образом, можно сделать вывод, что использование технологии нанесения покрытия методом электронатирания имеет огромное количество преимуществ по сравнению с технологией хромирования в ванны.