современные гальванические производства

Íåãîñóäàðñòâåííîå îáðàçîâàòåëüíîå ó÷ðåæäåíèå
Äîïîëíèòåëüíîãî ïðîôåññèîíàëüíîãî îáðàçîâàíèÿ
Ìåæðåãèîíàëüíûé öåíòð ýêîíîìèêè è òåõíèêè
Ñàíêò-ïåòåðáóðãñêèé Ãîñóäàðñòâåííûé Òåõíîëîãè÷åñêèé èíñòèòóò
www.galvanicworld.com
Ñáîðíèê òåçèñîâ äîêëàäîâ
Íàó÷íî-ïðàêòè÷åñêèé Ñåìèíàð
ÑÎÂÐÅÌÅÍÍÛÅ
ÃÀËÜÂÀÍÈ×ÅÑÊÈÅ
ÏÐÎÈÇÂÎÄÑÒÂÀ
Òåõíîëîãèè, Îáîðóäîâàíèå,
Ìàòåðèàëû, Ìåòîäû Àíàëèçà
6-8 Èþíÿ 2007
Ñàíêò-Ïåòåðáóðã
Карбасов Б. Г., Устиненкова Л. Е.
ОСОБЕННОСТИ ПОКРЫТИЯ БЛАГОРОДНЫМИ МЕТАЛЛАМИ
Галанин С.И.
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ПОЛИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ ЮВЕЛИРНЫХ СПЛАВОВ ЗОЛОТА
ИМПУЛЬСНЫМИ ТОКАМИ
Буркат Г.К.
ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЕ СЕРЕБРА В ПРИСУТСТВИИ НАНОУГЛЕРОДА
Добровольскис П.-Р., Лангникель Ф., Юзикис П.
ПАССИВИРОВАНИЕ ЦИНКОВЫХ ПОКРЫТИЙ B PAСТВОРАХ, НЕ СОДЕРЖАЩИХ Сr (VI)
Катраев С.Л. Чумаков И.В.
ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПОЗИЦИЙ ДЛЯ ХРОМИТИРОВАНИЯ ЦИНКОВЫХ ПОКРЫТИЙ
«ИРИДА-ХРОМ ТРИ».
Серов А.Н.
ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЙ ЭЛЕКТРОЛИТ ЩЕЛОЧНОГО ЦИНКОВАНИЯ SurTec 704
Мазур В.А.
ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ СОВРЕМЕННОГО ГАЛЬВАНО-ХИМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА
И ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ
Поворов А.А., к.т.н., Павлова В.Ф., к.т.н., Шиненкова Н.А.
ПРИМЕНЕНИЕ ЭНЕРГО- И РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ
ВОД ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ
Байзульдин Б.М.
ПОДДЕРЖАНИЕ РАСТВОРОВ КИСЛОТНОГО ТРАВЛЕНИЯ В РАБОТОСПОСОБНОМ
СОСТОЯНИИ НЕОГРАНИЧЕННО ДОЛГО
Попов А.П., Асеева А.В.
НОВЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ, ЭКСПЛУАТИРУЮЩЕГОСЯ В ОСОБО АГРЕССИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАСТВОРАХ
Урчукова М.М., Кондратьев В,В.
ПРИБОРЫ И УСТРОЙСТВА НТФ "ВОЛЬТА" ДЛЯ РЕШЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ
ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ
Легин А.В.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ХИМИЧЕСКИХ СЕНСОРОВ (ИОНОСЕЛЕКТИВНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ) И
СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ ТИПА “ЭЛЕКТРОННЫЙ ЯЗЫК” ДЛЯ КОТРОЛЯ СОСТАВА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАСТВОРОВ
Тирский Н.А.
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ С ПОМОЩЬЮ ОБОРУДОВАНИЯ
ФИРМ Elcometer Instruments Ltd., Великобритания и Oxford Instruments,
Великобритания.
Зимин Е.В.
ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ЛЮБЫХ ТИПОВ И УСТАНОВКИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ Asmega S.p.A. (г.Падова, Италия)
Байзульдин Б.М.
НОВЕЙШИЕ РАЗРАБОТКИ ФИРМЫ «ЭПИ» (EPI - Electrochemical Products Inc.) В
ОБЛАСТИ ПОДГОТОВКИ ПОВЕРХНОСТИ
www.galvanicworld.com
ðîññèéñêîå èçäàíèå ïî ìèðîâîé ãàëüâàíîòåõíèêå
№ 22007г.
www.galvanicworld.com
ОБРАБОТКА
поверхности
в электронике
В номере:
В ФОКУСЕ:
Металлизация пластмасс
ОЧИСТКА СТОКОВ
Удаление твердых частиц
КОНСУЛЬТАЦИИ
Почему покрытия не оправдыва
ют ожиданий?
ТЕХНИЧЕСКИЙ ВОПРОС
Как определить качество элект
ролита никелирования?
Личность
заслуженный изобретатель
и технолог СССР Соколова В.М.
СБОРНИК ТЕЗИСОВ ДОКЛАДОВ: СОВРЕМЕННОЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО
ОСОБЕННОСТИ ПОКРЫТИЯ БЛАГОРОДНЫМИ МЕТАЛЛАМИ
Карбасов Б. Г., Устиненкова Л. Е.,
Санкт-Петербург, группа компании ООО "КААС"-"ЭДМ-К1", т. 812-325-71-27
Применение покрытий благородными металлами в
технике, производстве ювелирных изделий, бижутерии, предметов декоративно-прикладного искусства
обусловлено требованием постоянства поверхностных
свойств изделий во времени. К таким свойствам
относятся декоративные свойства, электрическая
проводимость и переходное сопротивление покрытий.
сопротивление механическому износу, паяемость,
коррозионная стойкость и в ряде случаев, постоянство
оптических свойств.
Поверхностные свойства благородных металлов не
должны изменяться во времени в естественных
условиях исходя из положений термодинамики.
Однако наблюдается существенное изменение таких
свойств за счет неравновесности материала основы и
покрытия, проникновения на поверхность благородного металла продуктов коррозии основы.
Износостойкость покрытий благородными металами
зависит от физико-механических свойств и толщины
покрытия и подслоя. Постоянство поверхностных
свойств может быть получено за счет увеличения
толщины покрытия, однако в случае благородных
металлов этот путь не всегда экономически оправдан.
Экономия благородных металлов может быть
достигнута за счет правильного выбора:
- материала покрытия, определяемого из условий
эксплуатации изделий;
схемы
нанесения
гальванического
покрытия
(многослойные покрытия);
условий
осаждения
химических
и
электрохимических покрытий;
- последующей обработки осажденных покрытий;
- консервации и условий хранения изделий с
покрытием благородными металлами перед эксплуатацией.
Благородные металлы, широко используемые в
функциональной гальванотехнике, можно разделить на две группы:
1. Серебро и золото обладают высокой электро- и
теплопроводностью, имеют средние значения температуры плавления и низкую твердость и износостойкость.
2. Палладий, родий и рутений характеризуются
меньшей электро- и теплопроводностью, но значительно большей твердостью и износостойкостью, более
высокой температурой плавления.
Металлы первой группы используются в тех случаях,
когда необходимо обеспечить высокую поверхностную
проводимость, например, в СВЧ-технике. При этом
гальванические серебро и золото следует осаждать из
электролитов без добавок других катионов и ПАВ на
подслой блестящего никеля или блестящей меди,
которые снизят шероховатость основы и будут
препятствовать проникновению продуктов коррозии
основы на поверхность. Золото и сплавы золота
используются в качестве функциональных покрытий в
мало-нагруженных
контактах, серебро и сплавы
серебра
в высоковольтных сильноточных контактах, где за счет
пробоя поверхностные сульфиды серебра разлагаются. Во всех случаях необходимо наносить барьерный
подслой никеля, который будет снижать коррозию
основы и несколько увеличит износостойкость золотых
и серебряных покрытий.
Золото и серебро используют в качестве финишных
покрытий в производстве печатных плат. Благородные металлы в этом случае позволяют сохранять
паяемость и электрические характеристики печатной
платы в течение длительного срока хранения и
эксплуатации. Наиболее популярное финишное покрытие химический никель - иммерсионное золото (ИЗП)
позволяет закреплять элементы не только пайкой, но и
всеми видами сварки, причем паяемость и свариваемость обеспечивается свойствами химического никеля.
Сохранность поверхностных свойств химического
никеля обеспечивает тонкое (0,1 мкм) золотое
покрытие. Если к контактным площадкам и концевым
разъемам предъявляются повышенные требования по
износостойкости, то вместо иммерсионного золота на
химический никель осаждают химический палладий
толщиной oт 0,2 мкм.
Серебрение, иммерсионное и гальваническое по меди
и никелю, в настоящее время завоевывает все
большую популярность как финишное покрытие в
производстве печатных плат. Это обусловлено тем, что
серебряные покрытия имеют лучшие по сравнению с
золотым характеристики пайки. Серебро целесообразно использовать в качестве неудаляемого металлорезиста при изготовлении сложных печатных плат
(4-5 класс) и печатных плат СВЧ-техники.
Палладий, родий и рутений в основном используют в
качестве функционального покрытия в сильнонагруженных и подвижных контактах. Эти металлы следует
наносить на золотое или серебряное покрытие через
адгезионный слой. Такие схемы нанесения покрытий
позволяют увеличить износостойкость за счет осаждения твердого металла на более мягкий, снизить
внутренние напряжения и пористость финишного
покрытия, обеспечить надежную адгезию слоев между
собой и основой.
Для достижения цели рекомендуется использовать
процессы ударного (кратковременное осаждение при
высоких плотностях тока) золочения и серебрения из
кислых растворов с низкой концентрацией металлов. В
ювелирной промышленности, производстве бижутерии
и предметов декоративно-прикладного искусства
основным требованием к гальваническим покрытиям
благородными металлами является сохранение декоративных свойств покрытий и внешнего вида изделий в
процессе эксплуатации. Выбор вида покрытия,
технологической схемы его нанесения (использование промежуточных слоев), электролитов, способы
отделки должны определятся в каждом конкретном
случае. Вышеизложенные положения реализованы в
технологических процессах электроосаждения благородных металлов, разработанных ООО "КААС - ЭДМК1". Эти процессы используются на собственном
производстве ООО "КААС -ЭДМ-К1" и внедрены на
ряде предприятий Российской Федерации.
СБОРНИК ТЕЗИСОВ ДОКЛАДОВ: СОВРЕМЕННОЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ПОЛИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ ЮВЕЛИРНЫХ СПЛАВОВ ЗОЛОТА ИМПУЛЬСНЫМИ ТОКАМИ
Галанин С.И.
Костромской государственный технологический университет
Возрастающая конкуренция среди производителей
ювелирных изделий требует постоянного удешевления производства и повышения качества продукции.
Непрекращающееся существенное совершенствование
технологий и оборудования позволяет по-новому
взглянуть на давно уже известные процессы обработки, которые ранее не были широко распространены по
различным причинам. К одним из них относится
электрохимическое полирование (ЭХП) поверхности
заготовок и изделий из сплавов золота. ЭХП - один из
наиболее прогрессивных процессов металлообработки,
несмотря на то, что используется на протяжении
многих десятилетий.
Объясняется это рядом существенных преимуществ по сравнению с механическим полированием с применением свободного или связанного
абразива:
возможность обработки деталей
конфигурации любой сложности;
и
изделий
- возможность получения зеркальной поверхности;
- устранение в процессе обработки некондиционного
поверхностного слоя и остаточных напряжений, что
улучшает физико-механические свойства поверхности;
- малая продолжительность процесса полирования (от
десятков секунд до нескольких минут);
-
практически полное отсутствие ручного труда;
- получение отходов обработки в ионном виде,
удобном для последующей регенерации, что особенно
важно при обработке драгоценных металлов и
сплавов.
Традиционно ЭХП производится в анодном режиме в
растворах кислот и щелочей с различными неорганическими и органическими добавками при подогреве до
температуры 60-70С. Недостатком ЭХП является
зависимость режимов обработки и составов электролита и обрабатываемого сплава.
При промышленном использовании ЭХП возникают определенные проблемы:
применение
электролитов
при
повышенных
температурах вызывает значительную экологическую
нагрузку на окружающую среду;
- встраивание ЭХП в существующий технологический
процесс требует согласования с ним предварительных
операций обработки поверхности во избежание брака
и нежелательных эффектов, связанных со вскрытием
приповерхностных литьевых пор и механических
повреждений, которые как бы «замазываются» на
предварительных операциях механической подготовки
поверхности к финишным операциям.
Промышленное ЭХП ювелирных сплавов золота до
недавнего времени было отработано лишь в цианистых
электролитах, которые дорогостоящие и ядовитые.
Кроме того, ЭХП на постоянном токе не позволяет
использовать его в качестве финишной операции, так
как качество получаемой поверхности не удовлетворя-
ет современным требованиям. Необходимость совершенствования процесса ЭХП с целью устранения
указанных недостатков и расширения его технологических возможностей привело нас к необходимости
использования импульсных униполярных и биполярных токов прямоугольной формы длительностью в
диапазоне (0,1-3,0)·10¯3 с. Согласно теории, высокое
качество полированной поверхности достигается,
когда скорости анодного растворения и пассивации
поверхности соизмеримы и высоки.
При этом обеспечивается ускоренное растворение
активированных микровыступов анодной поверхности
по сравнению с пассивированными микровпадинами,
что в результате приводит к сглаживанию микронеровностей. Наши исследования показали, что эти
процессы растянуты во времени, развиваются в микрои мил-лисекундном диапазоне, причём с различной
динамикой.
Поэтому,
варьируя
амплитудой
и
длительностью импульсов тока в этом временном
диапазоне, можно сформировать оптимальные условия
полирования поверхности. Выбором длительности
паузы между импульсами и использованием импульсов
обратной полярности эти условия поддерживается в
течение обработки. Необходимо отметить, что для
каждой пары «анодный материал - электролит
определённого состава» скорости развития процессов разные, отличаются и амплитудно-временные
параметры импульсов тока (амплитудная плотность
тока, длительность импульса, длительность паузы
между импульсами), обеспечивающие наивысшую
скорость сглаживания микронеровностей поверхности.
Импульсный ток по сравнению с постоянным
позволяет:
- обеспечить бόльшую технологичность ЭХП за счёт
сглаживания высоты микронеровностей поверхности в
более широких диапазонах изменения условий
процесса;
- осуществлять полирование в электролитах простых
составов без органических добавок, что удешевляет и
упрощает процесс;
- проводить ЭХП с бόльшей эффективностью, при
которой скорость сглаживания микронеровностей
обрабатываемой поверхности, отнесённая к общему
съёму металла, значительно возрастает;
- проводить ЭХП в холодных электролитах (20-30ºС),
что снижает экологическую нагрузку на окружающую
среду, затраты электроэнергии и улучшает условия
труда обслуживающего персонала.
В Костромском государственном технологическом
университете разработаны высокопроизводительные
технологические процессы финишного и промежуточного электрохимического полирования и глянцевания поверхности сложнопрофилированных изделий из
различных ювелирных сплавов золота, внедрённые на
ювелирных предприятиях г. Костромы, пос. Красноена-Волге, г. Казани и защищённые патентами РФ.
Разработано соответствующее оборудование с использованием современной элементной базы. Процессы
осуществляются как при использовании униполярных,
так и биполярных импульсов тока регулируемых
амплитудно-временных параметров.
СБОРНИК ТЕЗИСОВ ДОКЛАДОВ: СОВРЕМЕННОЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО
ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЕ СЕРЕБРА В ПРИСУТСТВИИ НАНОУГЛЕРОДА
Буркат Г.К.
Санкт-Петербургский технологический институт (технологический университет)
(812)495-74-03
В данной работе представлены результаты исследований влияния углеродсодержащих добавок (ультрадисперсных алмазов и алмазной шихты) на качество и
свойства серебряных покрытий. Поляризационными
исследованиями установлено, что вводимые в электролит добавки наноуглерода не влияют на механизм
разряда серебра. Электропроводность растворов серебра в присутствии углеродсодержащих добавок значительно выше, чем без них, поэтому критерий электрохимического подобия для этих растворов также выше.
Это позволяет говорить об увеличении рассеивающей
способности электролитов серебрения в присутствии
частиц наноуглерода. В работе исследованы основные
физико-химические свойства серебряных покрытий в
присутствии ультрадисперсных добавок. Введение
наноуглерода в электролит серебрения незначительно увеличивает удельное электрическое сопротивление серебряных покрытий. Микротвердость серебряных покрытий, полученных в электролите с добавками
ультрадисперсных алмазов и алмазной шихты возрос-
ла в среднем на 30% по сравнению с чистым серебром. Максимальная микротвердость 1200МПА получена
при введении в электролит 1,5 г/л алмазной шихты.
Увеличение микротвердости наблюдается с ростом
катодной плотности тока. При оценке пористости серебряных покрытий было обнаружено, что добавки
ультрадисперсных алмазов и алмазной шихты значительно уменьшают пористость. Наибольшее снижение
пористости отмечено при введении 1,5 г/л ультрадисперсных алмазов и таком же количестве алмазной
шихты при плотности тока 0,9 А/дм2. Добавки ультрадисперсных алмазов и алмазной шихты в электролит
серебрения увеличили износостойкость серебряных
покрытий в 4-5 раз по сравнению с чистым серебром.
Улучшение функциональных свойств серебряных
покрытий ,полученных в присутствии добавок наноуглерода позволяет говорить о целесообразности их
использования. Ниже в таблице представлены все
физико-химические свойства серебряных покрытий в
присутствии добавок наноуглерода.
Физико-химические свойства серебряных покрытий, полученных в присутствии ультрадисперсных алмазов и
алмазной шихты
Добавка
г\л
I
A/дм2
Вт,
%
Количество
пор на см2
УЭС.
Ом*мм2/м
Нм.
кг/мм2
Износ
% по массе
Критерий
ЭХП, см
без добавки
0,5
99,1
сплошная
0,018
79,5
5
3,9
"
0,7
98
пористость
0,017
81,0
"
"
"
0,9
98
"
0,018
81,7
"
"
0,3 УДА
0,5
98,8
60
0,0189
83,5
4
4,8
"
0,7
98,7
50
0,0188
83,8
"
"
"
0,9
98,2
45
0,019
85,3
"
"
0,5 УДА
0,5
98,4
43
0,0187
84.2
3
4,74
"
0,7
98,5
27
0,0185
85,7
"
"
"
0,9
98,5
18
0,0188
87,5
"
"
0,7 УДА
0,5
98,0
40
0,0188
85,7
2,7
4,6
"
0,7
98,2
17
0,0184
88,2
"
"
"
0,9
98,3
12
0,0189
91.0
"
"
1,0 УДА
0,5
98,0
20
0,0183
94,5
1,0
4,7
"
0,7
99,2
10
0,0186
96,5
"
"
"
0,9
99,6
2
0,0185
100,5
"
"
0,5
98,5
40
0,0185
101,0
3,4
3,9
"
0,7
98,5
20
0,0180
102,0
"
"
"
0,9
98,7
9
0,0197
103,5
"
"
0,5
98,1
35
0,0184
109,0
2,3
3,7
"
0,7
98,4
25
0,0191
113,5
"
"
"
0,9
97,0
7
0,0188
113,0
"
"
0,5
99,2
40
0,0187
111,0
1,2
"
0,7
99,1
8
0,018
115,5
"
"
0,9
99,5
3
0,0188
120,0
"
0,5 АШ
1,0 АШ
1,5 АШ
СБОРНИК ТЕЗИСОВ ДОКЛАДОВ: СОВРЕМЕННОЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО
ПАССИВИРОВАНИЕ ЦИНКОВЫХ ПОКРЫТИЙ B PAСТВОРАХ, НЕ СОДЕРЖАЩИХ Сr (VI)
Добровольскис П.-Р., Лангникель Ф., Юзикис П.
Одной из важнейших проблем современной гальванотехники является замена растворов хроматирования
цинковых покрытий, содержащих Cr (VI).
Компанией Atotech и UAB Atotech-Chemeta также
разработано
ряд
процессов
пассивирования
в
растворах, не содержащих Cr (VI), которые уже
применяются на ряде предприятий России. Наиболее
широкое применение плучили процессы Chemeta
AP-7E - для бесцветной пассивации и Chemeta AP-8 для толстослойной (радужной) пассивации. В таблице
1 приведены сравнительные данные коррозионной
стойкости цинковых покрытий, обработанных в
различных растворах пассивирования.
Актуальность этой задачи особенно обострилась после
принятия в 2000 году странами ЕС постановления о
мерах, резко ограничивающих содержание Cr (VI) в
автомобилях. Согласно этому постановлению уже с 1
июля2003 г. содержание Cr (VI) в одном автомобиле
не должно превышать2 г, а с 1 июля2007 г. Cr (VI)
должен практически отсутсвовать. В настоящее время,
в зависимости от марки, в одном автомобиле содержится от 3 до 12 гCr (VI).
Небходимо отметить, что концентрация Cr (III) в
растворе Chemeta AP-7E составляет лишь (0,7 - 1,4) г/
л, а в растворе Chemeta AP-8 - (1,4 - 2,8) г/л.
Следовательно, унос хрома из этих растворов будет
значительно меньшим, чем из классических растворов
хроматирования, где концентрация Cr (VI) достигает
10 г/л. Кроме того, коррозионная стойкость покрытий,
обработанных в растворах на основе Cr (III), не
меняется после их выдержки при температуре 150 ºС в
течение нескольких часов, это немаловажно при
изготовлении многих автомобильных деталей. Ряд
продуктов на основе Cr (III) для пассивирования
цинковых пкрытий разработано компанией Atotech.
Как известно, основную защитную роль при защите
стали от коррозии играет цинковое покрытие, которое
ведет себя как анодное покрытие. Пассивационный
слой на цинковом покрытии является барьером,
уменьшающим доступ коррозионной среды к металлу,
увеличивает стойкость к механическим воздействиям,
весьма сильно улучшает сцепление с последующими
органическими покрытиями. Очевидно, что для всех
этих функций нет необходимости присутствия Cr (VI) в
конверсионном покрытии [1]. Растворы для получения
этих покрытий, содержащие Cr (VI), стали широко
применяться с четвертого десятилетия прошлого
столетия по той причине, что барьерные пленки на
цинке в них получить наиболее легко. Отметим, что
хроматные пленки также не являются идеальным
барьером, так как хроматы в определенной мере
смываются водой, что и делает эти слои источниками
токсических веществ. Из выше изложенного следует,
что альтернативы процессу хроматирования цинковых
покрытий могут и должны быть найдены.
Прежде всего следует упомянуть продукты EcoTri и
EcoTri HC, Tridur Zn Y3, которые не содержат фторидов.
Это растворы для толстослойной (радужной) пассивации. Образу-ющееся покрытие имеет красноватозеленоватый оттенок, а его толщина составляет
примерно 0,3 мкм. Содержание Cr (III) в покрытии
составляет (70 - 80) мг/м2, коррозионая стойкость до
белой коррозии (200 - 300) часов. Для тонкослойной
(голубой)
пассивации
разработаны
процессы
CorrotriBlue, Tridur Zn B. Для пассивирования покрытий
сплавов цинк-никель разработаны процессы Tridur
ZnNi Clear (бесцветная) и CorroTriBlack ZnNi (черная).
В результате многочисленных исследований примерно
5-7 лет тому назад появились эффективные процессы
пасивирования цинковых покрытий в растворах на
основе Cr (III). О практическом решении проблемы
замены растворов, содержащих соли Cr (VI) при
получении конверсионных покрытий на оцинкованных
поверхностях одними из первых сообщили сотрудники
фирмы SurTec. Ими предложен метод обработки
цинковых покрытий в растворах, содержащих соединения Cr (III), который авторы назвали “хромитирование”. Как покрытия, содержащие только Cr (III), так
и способ их получения были запатентованы [2].
Сплав цинк-железо обычно пассивируют в растворе
для черной пассивации CorroTriBlack ZnFe. Для получения еще более коррозионностойких покрытий цинка и
его сплавов после пассивации их еще обрабатывают в
растворах
наполнителей
(«силеров»).
Такие
«двойные» процессы обработки покрытий имеют
фирменное название Corrolux, а наполнители разных
типов
- Corrosil Plus. Некоторые варианты таких
комбинаций приведены в таблице 2.
Таблица 2
Таблица 1
Коррозионная стойкость цинковых покрытий,
осажденных в щелочных и кислых электролитах и
обработанных в различных растворах
Электролит
цинкования
Начало белой
коррозии, час
Ликонда 24
щелочной
кислый
10-16
10-16
Chemeta AP-7
щелочной
кислый
12-20
12-20
Chemeta AP-7Е
щелочной
кислый
80-90
80-90
Chemeta AP-8
щелочной
кислый
100-120
120-190
кислый
24-30
Раствор
Tripass - 3K
Процессы пассивирования цинковых покрытий компании Atotech
Процесс
(Corrolux)
Процесс
пассивирования Cr(III)
Наполнитель
Покрытие
Corrolux 330
Tridur Zn B
Corrosil Plus 301
бесцветное
Corrolux 400
CorroTriBlue
Corrosil Plus 401
бесцветное
Corrolux 450
EcoTri
Corrosil Plus 401
бесцветное
Corrolux 530
Tridur Zn B
Corrosil Plus 501BG
бесцветное
Corrolux Black 500
CorroTriBlack ZnFe
Corrosil Plus 501BG
черное
Corrosil Plus Black 600BG
черное
Corrolux Black 680 CorroTriBlack ZnNi
Литература
1. Preikschat P. Galvanotechnik. 2001. 92, H.9. S.2373-2377.
2. Пат. 907762 В 1. Европa (WO 97/40208). Preikschat P., Jansen R., Hülser P.
3. Добровольскис П.-Р., Гоуфек И., Юзикис П. Гальванотехника и обработка поверхности.
2002. Т. Х, №4. С.35-38.
СБОРНИК ТЕЗИСОВ ДОКЛАДОВ: СОВРЕМЕННОЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО
ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПОЗИЦИЙ ДЛЯ ХРОМИТИРОВАНИЯ ЦИНКОВЫХ ПОКРЫТИЙ
«ИРИДА-ХРОМ ТРИ».
Катраев С.Л. Чумаков И.В.
ООО «Химсинтез», т. 8313-26-02-33
Поиск экологически безопасной и сопоставимой по
своим защитным свойствам замены традиционных
процессов хроматирования основанных на использовании
соединений
шестивалентного
хрома
становится, в особенности актуальным в последнее
время в связи с принятием в 2000г. странами ЕС
постановления о мерах резко ограничивающих
содержание Cr(VI) в автомобилях("Еnd of life
Vehicles Directive''-''Конец жизни транспортного
средства").
Разработка процессов пассивирования(хромитирования) цинковых покрытий с использованием
соединений трехвалентного хрома началась с
середины 80-х годов прошлого века и наиболее
активно ведется в последние 5-6 лет.
Процессы хромитирования цинковых покрытий
отличаются от традиционных механизмом и кинетикой формирования пассивных пленок,
а также
их внешним видом.
Основная трудность адаптации новых процессов
нанесения радужных хромитных пленок к существующему оборудованию заключается в значительно
более медленном формировании пленки с требуемыми защитными свойствами. Использование
автоматов жесткого цикла, с малым временем
нахождения деталей в ваннах пассивации делает
такую адаптацию достаточно затруднительной. Ряд
западных фирм предлагает процессы толстослойного
хромитирования
цинковых
покрытий
в
концентрированных
растворах
трехвалентного
хрома при повышенных температурах(50-70оС), что
позволяет получать защитные пленки достаточно
быстро. Однако, подобный подход не нашел
должной
поддержки
у
многих
российских
технологов в силу разных причин.
В настоящее время нами разработаны и внедрены
на
ряде
предприятий
процессы
нанесения
пассивных пленок из растворов трехвалентного
хрома не содержащих ионов фтора и представленных на рынке под маркой «Ирида-ХромТри».
Процесс «Ирида-ХромТри(А)» предназначен для
бесцветного с голубым оттенком пассивирования
цинковых покрытий полученных из слабокислых,
щелочных и цианистых электролитов цинкования.
Процесс «Ирида-ХромТри(Б)» предназначен для
получения радужных коррозионностойких
пассивных пленок.
В ходе пассивации из растворов «Ирида-ХромТри
(Б)» формируются радужные хромитные пленки
различных цветовых
оттенков от легкого
золотистого до красно-зеленого, в зависимости от
времени
пассивирования,
температуры,
вида
цинкового покрытия, геометрии деталей и pH
раствора. Наиболее насыщенный цвет у пленок,
сформированных на цинковом покрытии, полученном из щелочных электролитов цинкования.
Наименее насыщенные пленки получаются на
деталях после цианистого цинкования, а также на
малоразмерных деталях цилиндрической формы.
Процесс ведется при цеховой температуре, в
достаточно широком интервале pH. Концентрация
хрома в растворе «Ирида-Хром Три(Б)» не
превышает 4 г/л.
Данные по коррозионной стойкости, предоставленные рядом заводов, носят пока несколько
фрагментарный характер. Пленки полученные из
растворов голубой пассивации
«Ирида-ХромТри
(А)» имеют коррозионную стойкость от 72 до 120
часов до белой коррозии, в зависимости от вида и
способа
нанесения
покрытия.
Коррозионная
стойкость пленок
осажденных из растворов
радужной пассивации «Ирида-ХромТри(Б)» на
цинковом покрытии полученном из щелочного
электролита на подвесках может достигать 240
часов до белой коррозии.
Получение эстетически привлекательных пленок с
высокой коррозионной стойкостью зависит от
многих факторов, начиная от качества цинкового
покрытия и заканчивая режимом сушки деталей.
В
настоящее
время
ведутся
работы
по
совершенствованию процессов «Ирида-ХромТри»,
преданию пленкам способности к самозалечиванию
и сопротивлению к истиранию в ходе пассивирования в барабанах и последующей шнековой
сушке.
606037, г.Дзержинск, Нижегородская обл.,
а/я 58 тел/факс
(8313) 25-23-46; 26-02-33; 26-49-86
igor@chimsn.ru
СБОРНИК ТЕЗИСОВ ДОКЛАДОВ: СОВРЕМЕННОЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО
ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЙ ЭЛЕКТРОЛИТ ЩЕЛОЧНОГО ЦИНКОВАНИЯ SurTec 704
Серов А.Н.
Vopelius Chemie AG
Москва, Балаклавский пр-т, д. 2, корп. 2; тел/факс: (495) 258-11-63, 258-11-64
E-mail: info@vopelius-chemie.ru
В последнее время резко возросли требования,
предъявляемые к качеству цинковых покрытий.
Особенно
это
относится
к
производствам,
ориентированным на выпуск товаров народного
потребления. Зачастую технические специалисты
таких
производств
отдают
предпочтение
слабокислым
электролитам
цинкования,
т.к.
считается, что такие электролиты обеспечивают
более высокий уровень блеска по сравнению с
щелочными. Однако в последнее время на
российском рынке появились блескообразующие
добавки для щелочных электролитов, позволяющие
получать покрытия близкие по степени блеска к
покрытиям из слабокислых электролитов.
Кроме того, известно, что щелочные электролиты
цинкования обладают рядом преимуществ перед
слабокислыми
- они менее агрессивны по
отношению к основному и вспомогательному
оборудованию, покрытия, полученные из щелочных
электролитов легче хроматируются, щелочной
электролит
сложнее
загрязнить
ионами
посторонних металлов.
Одним из немаловажных преимуществ щелочных
электролитов
цинкования
является
высокая
рассеивающая способность и возможность получать
более равномерные по толщине покрытия на
сложнопрофильных деталях. На рис.1 представлены
результаты
исследований,
проведенных
компанией SurTec (Германия).
Из результатов исследования следует, что при
достижении одной и той же минимальной толщины
покрытия
расход
металлического
цинка
в
слабокислом электролите в 2,35 раза выше, чем в
щелочном. Таким образом, можно признать, что
щелочные электролиты цинкования являются более
эффективными, особенно в условиях роста цен на
металлический цинк.
Рис.1 Распределение металла по поверхности катода ячейки Хулла
1 - щелочной электролит SurTec 704; I=1A; t=20°C; =15 мин
2 - слабокислый электролит; I=1A; t=20°C; t=20 мин
СБОРНИК ТЕЗИСОВ ДОКЛАДОВ: СОВРЕМЕННОЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО
ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ СОВРЕМЕННОГО ГАЛЬВАНО-ХИМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА
И ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ
Мазур В.А.
главный технолог предприятия «РАДАН» (ООО)
190103, г. Санкт-Петербургул. 8-я Красноармейская, 20
тел. (812)-251-4917 тел./факс (812)-251-1348E-mail: radan@fromru.com, radan2000@mail.ru
Одним
из
основных
источников
загрязнения
окружающей среды являются гальвано-химические
производства.
Успешное
решение
экологических
проблем на предприятии возможно только, когда
гальвано-химическое производство и очистные
сооружения
рассматриваются
как
единый
комплекс. И начинать необходимо с гальванохимических линий, поскольку проще предотвратить
загрязнение, чем очищать загрязненный сток.
Учитывая тенденцию постоянного повышения тарифов
на энергоносители, увеличения платы за сброс
загрязнений и ужесточение нормативных показателей,
предприятия пытаются каким-то образом решить
возникающие
проблемы.
Однако,
большинство
предприятий не в состоянии решить экологические
вопросы на своем производстве, поскольку эксплуатация установленного гальванического оборудования
требует большого удельного расхода воды на промывные операции, что приводит к значительному удорожанию и не эффективности очистки образующихся
стоков. На сегодня коренным образом изменились
требования, предъявляемые к гальвано-химическим
линиям. И при реконструкции самым важным моментом является выбор правильной компоновки
гальвано-химических
линий,
поскольку
это
напрямую связано с себестоимостью очистки образующихся стоков и соответственно с себестоимостью
выпускаемой продукции.
Необходимо гальвано-химическое производство и
очистные сооружения рассматривать как единый
комплекс, что позволит решить вопросы экологии с
минимальными затратами. В настоящее время у
Заказчика имеется большой выбор по поставке
оборудования, как от отечественных, так и зарубежных производителей. Важно правильно сориентироваться в изобилии предложений и создать такое
гальванохимическое производство, которое отвечало
бы требованиям экологической безопасности.
Важным фактором в решении этой проблемы является
совместная работа технологов основного производства
и экологов уже на начальной стадии выбора технологических решений. Необходимо, чтобы главным
принципом организации производств было максимальное предотвращение попадания загрязнений на
очистные сооружения, так как экономически выгоднее
предотвратить загрязнение воды, чем потом очищать
загрязненную воду.
При разработке компоновки гальванохимических
линий необходимо предусматривать возможность регенерации технологических растворов, системы возврата химикатов из промывных ванн в технологические,
оборотные системы водоснабжения и т.п.
Организация таких гальванохимических производств,
требует дополнительных площадей. При дефиците
площади возможны варианты компоновки Г-образных
линий, 2-х рядных линий с передаточной ванной.
Удачным решением является вариант с боковой
загрузкой и накопителем барабанов и подвесок для 2х линий.
Выбор окончательной компоновки должен быть сделан
только после предварительных расчетов, которые
позволят прогнозировать результаты очистки сточных
вод. Изменяя количество каскадов промывки,направляя те или иные промывные воды на локальные
системы очистки, меняя схемы канализования, просчитывается конечный результат очистки (количество и
состав осадка, класс опасности осадка, количество
требуемых реагентов, количество и состав очищенной
воды, производительность оборотных систем, количество образующихся элюатов, производительность
выпарных установок и т.п.). По результатам предварительных расчетов выбирается оптимальный вариант
компоновки, обеспечивающий минимальные затраты
на обезвреживание стоков с максимальным эффектом
очистки.
Важным моментом является использование схем,
позволяющих исключить или максимально снизить
сброс таких компонентов, как кадмий, никель, медь,
цинк, хром. Исключение или снижение содержания
тяжелых металлов в осадке позволяет классифицировать их как осадки 3-4 класса опасности для окружающей среды (расчет по СанПиН 2.1.7.1386-03), что
снижает плату за их захоронение. При ужесточении
требований к накоплению и хранению таких осадков,
данный фактор существенно повышает экономическую
эффективность реализации технологических решений
при несомненном высоком экологическом эффекте.
Примером эффективных решений является использование локальных систем очистки сточных вод.
Установка локальных систем очистки (выпарные установки небольшой мощности, модули С.С.Кругликова)
позволяет вернуть не только воду на повторное
использование, но дорогостоящие компоненты технологических растворов. Но основное природоохранное
значение определяется исключением сброса в окружающую среду опасных тяжелых металлов.
Организация циркуляционных систем также позволяет
снизить или исключить попадание тяжелых металлов в
гальваностоки. Однако, необоснованное завышение
производительности оборотных систем или неправильный выбор габаритов и типа оборудования для
подготовки воды оборотных систем даже при наличии
значительного экологического эффекта (снижение
сброса загрязняющих компонентов) может привести к
отрицательному экономическому эффекту за счет
увеличения расходов на систему подготовки воды.
Использование линий, отвечающих требованиям экологической безопасности, в которых удельный расход
воды на промывные операции снижается до 10-20 л/
кв.м, позволяет также сократить требуемые площади
под очистные сооружения и тем самым снизить
капитальные затраты на приобретаемое оборудование.
Таким образом, только предварительные расчеты
конечных результатов позволяют принимать обоснованные технологические решения при реконструкции (организации) гальванохимических производств и
очистных сооружений, обеспечивая максимальную
экологическую эффективность без увеличения
себестоимости
покрытий
и обезвреживания
сточных вод.
СБОРНИК ТЕЗИСОВ ДОКЛАДОВ: СОВРЕМЕННОЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО
ПРИМЕНЕНИЕ ЭНЕРГО- И РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ
Поворов А.А., к.т.н., Павлова В.Ф., к.т.н., Шиненкова Н.А.
ЗАО «БМТ», 600036, г. Владимир, а/я 60
Анализ экологической ситуации последних лет в
России свидетельствует о том, что загрязнение
окружающей природной среды остается недопустимо высоким. При этом количество сбрасываемых в
окружающую среду сточных вод практически не
уменьшается. Это приводит к безвозвратной потере
ценных компонентов (кислот, щелочей, солей и
металлов), к нерациональному использованию
сырьевых и энергетических ресурсов. Связанная с
этим деградация поверхностных и подземных вод
требует их дополнительной очистки для применения во многих отраслях промышленности, в быту и
сельском хозяйстве.
Сточные воды от гальванических производств,
образующиеся на предприятиях машиностроения
составляют до 50% от их общего количества. На
долю промывных вод гальваники приходится
половина объема этих стоков, поэтому основной
задачей является создание бессточной технологии
очистки с возвратом до 95% очищенной воды в
основной технологический цикл или доведение ее
состава до нормативов для сброса в канализацию.
При разработке систем очистки сточных вод ЗАО
«БМТ» отдает предпочтение энерго- и ресурсосберегающим
технологиям,
обеспечивающим
замкнутый
водооборот.
Для реализации таких
процессов необходимым условием является удаление из стоков не только ионов тяжелых металлов,
но и солей, которые вносятся в промывные воды в
процессе основного гальванического производства.
Основными способами обессоливания являются: ионный обмен, выпаривание и обратный
осмос. Целесообразность применения того или
иного метода зависит от солесодержания исходных
стоков. В сферу деятельности нашего предприятия
входит как проектирование и внедрение новых
систем очистки сточных вод, так и реконструкция
(модернизация) действующих комплексов очистных
сооружений.
В проекты реконструкции и модернизации
включаются следующие прогрессивные технические разработки:
применение
новых
видов
коагулянтов
и
флокулянтов приводит не только к повышению
эффективности процесса, но и к снижению расходных норм химических реагентов;
- введение в технологическую схему на стадии
отстаивания тонкослойных элементов уменьшает
размеры узла и сокращает производственные
площади очистных сооружений;
- использование высокоэффективных сорбентов и
ионообменных смол на стадиях доочистки обеспечивает
достижение необходимых показателей
стоков по тяжелым металлам в соответствии с
нормативными требованиями.
При разработке проектов для вновь строящихся объектов практически всегда в цикл
очистных сооружений вводится замкнутый
водооборот, при этом подразумевается создание автономных локальных установок:
- очистки промывных вод;
- регенерации рабочих растворов (кислот, щелочей,
электролитов)
Для сбережения энергетических и материальных ресурсов принимаются такие эффективные решения как:
- применение в установках обратноосмотического
обессоливания уникальных мембран, отличающихся
низкой
способностью
к
обрастанию
и
загрязнению, а также имеющих высокие показатели
по удельной скорости потока и селективности;
- организация работы обратноосмотической установки по многоступенчатой схеме без разрыва
потока
и
без
промежуточных
емкостей
с
применением энергосберегающих высоконапорных
насосов для обеспечения
более эффективной
очистки стоков;
- использование химических реагентов, подобранных в зависимости от типа загрязнителя, которые
предотвращают осаждение загрязняющих примесей
на поверхности мембран;
- использование специально подобранных моющих
композиций для эффективного восстановления
транспортных характеристик мембран;
- организация замкнутого оборота деминерализованной водой в последней промывочной ванне для
ее дополнительной экономии.
В предлагаемой технологии концентрат после
обратноосмотического модуля выпаривается
до
получения солей требуемой влажности. Для этого
выбираются энергосберегающие выпарные аппараты, позволяющие эффективно работать и
как
локальные установки при высоком солесодержании
стоков, когда метод обратного осмоса является
экономически невыгодным.
К таким аппаратам относятся:
- прямоточные роторно-пленочные испарители
(РПИ), в которых достигается самый высокий
коэффициент теплопередачи по сравнению с
выпарными аппаратами других типов;
- выпарные аппараты с механической рекомпрессией вторичного пара, обеспечивающие снижение
энергопотребления в десятки раз.
- аппараты мгновенного вскипания, в которых
появляется
возможность использовать дешевое
низкопотенциальное тепло.
Перечисленные решения позволяют организовать
высокоэффективные процессы с малым
сроком
окупаемости.
Примером
достижения
высоких
результатов внедрения энерго-и ресурсосберегающей технологии являются достигнутые показатели
работы комплексной установки очистки производственных стоков и регенерации рабочих растворов
линии никелирования на ОАО «Роберт Бош» (г.
Энгельс).
Так, с момента начала эксплуатации комплексной
установки (2002г.) по сегодняшний день объем
потребляемой воды сократился в 55,2 раза, объем
стоков уменьшился в 4,2 раза, себестоимость
очищенной воды составила 92 руб. за м3, а
реализация никельсодержащих шламов приносит
ежегодный доход порядка 250 тыс. руб.
СБОРНИК ТЕЗИСОВ ДОКЛАДОВ: СОВРЕМЕННОЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО
ПОДДЕРЖАНИЕ РАСТВОРОВ КИСЛОТНОГО ТРАВЛЕНИЯ В РАБОТОСПОСОБНОМ СОСТОЯНИИ
НЕОГРАНИЧЕННО ДОЛГО
Байзульдин Б.М.,
ООО «СОНИС», Москва
В США, Канаде, Южной Америке и Австралии уже
более шести лет на предприятиях, применяющих
травление и другие обработки в кислотах, активно
внедряется новейшая экологически рациональная,
экономически эффективная и легко реализуемая
технология «PRO-pHx», которая позволяет поддерживать любой кислотный раствор в работоспособном состоянии неограниченно долго, т.е. работать
без замены, без сброса и дорогостоящей нейтрализации отработанных кислот (подробности в работах
[1 -3] и на сайте: www.pro-phx.com).
В СНГ технология и применяемая для ее
осуществления фирменная жидкая композиция
получили название
- «ТРАВИВЕК». В СНГ
внедрением технологии занимается ООО «СОНИС».
Очищение раствора достигается введением в него
10 мл/л композиции «ТРАВИВЕК». Благодаря
инициируемым ею каталитическим реакциям ионы
металлов и органические загрязнения включаются
в состав нерастворимых в широком диапазоне рН
соединений,
которые
выводятся
из
ванны
посредством непрерывной прокачки раствора через
подключаемое к ванне фильтровальное устройство
(рис. 1) и задерживаются на нём в виде шлама, т.е.
шлам получается без обработки щелочью.
Рис. 1. Схема подключения фильтровального
устройства
Корректирование раствора осуществляется не реже
1 раза в неделю по результатам определения
свободной кислотности; травильный раствор будет
постоянно сохраняться в состоянии, соответствующем раствору,проработавшему примерно 2-4 дня
(Рис. 2).
Рис. 2. Образцы растворов из
производственных
ванн,
постоянная работоспособность которых обеспечивалась
технологией «ТРАВИВЕК».
А. Слева - раствор азотной
кислоты, проработавший без
замены 33 мес. - в 14 раз
дольше обычного. Б-справа
раствор соляной кислоты, который эксплуатировали
35 мес.; обычный раствор за такой же период
пришлось бы заменить 52 раза. В результате имеет
место постоянное очищение кислотного раствора,
при полном сохранении его полезных свойств и без
остановки процесса производства.
Свойства композиции «ТРАВИВЕК»
При введении в ванну кислотного травления
композиции «ТРАВИВЕК», представляющей собой
слабый водный раствор (H2O > 95 масс. %) смеси
малоопасных неорганических веществ на основе
жидкого натриевого стекла (главный компонент
смеси - 3,1 масс. %), приводит к деполимеризации
Na2O·mSiO2. При этом отдельные атомы кислорода
приобретают отрицательный заряд, что позволяет
им присоединять положительно заряженные ионы
металлов, а также активно разрушать органические
соединения; в результате каталитических реакций
металлические и органические примеси включаются в состав нерастворимых в широком диапазоне рН
соединений, которые затем удаляются из раствора
фильтрованием.
Особые, уникальные каталитические и флоккулирующие свойства композиции «ТРАВИВЕК» и
составляют предмет "ноу-хау" технологии. Находящиеся в травильном растворе катионы металлов,
анионы кислотных остатков и заносимые в ванну
травления органические загрязнения под влиянием
добавки «ТРАВИВЕК» участвуют в различных
взаимодействиях с образованием нерастворимых
веществ (в том числе и в цепных реакциях
превращения органических веществ в неорганические, подобных тем, которые приводят в природе
к формированию неорганических окаменелостей из
органических остатков, но ускоренных в миллионы
раз).
Собирающийся на фильтре
шлам представляет
собой сложную смесь веществ, во многом аналогичную той, которая формируется при обычной
нейтрализации отработанных травильных растворов щелочью. Если сделать анализы шламов до
начала
применения
«ТРАВИВЕКА»
и
через
несколько недель после, то их результаты будут
свидетельствовать о том, что основным изменением
в составе шламов станет лишь увеличение
содержания в них железа и/или других металлов,
например, цинка.
Предприятия, заинтересованные в переходе на
технологию «ТРАВИВЕК», позволяющую работать
без замены и дорогостоящей нейтрализации
отработанных кислотных растворов, должны быть
уверены, что никакой необходимости в изменении
способов обращения, обработки и захоронения
шламов, которые будут генерироваться теперь на
установленном на ванне травления фильтре, не
возникнет.
Композиция «ТРАВИВЕК» - некислый, нетоксичный, неопасный, невоспламеняющийся материал;
СБОРНИК ТЕЗИСОВ ДОКЛАДОВ: СОВРЕМЕННОЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО
без неприятных запахов в процессе применения.
Образующиеся в результате обработки шлам
представляет
собой
безопасный,
химически
стабильный, нетоксичный материал.
Какие выгоды даёт применение технологии
«ТРАВИВЕК»
1. Отпадает необходимость частично или полностью
заменять раствор травления, рабочий ресурс
которого становится неограниченным;
2. Отпадает необходимость в проведении дорогостоящей нейтрализации отработанных кислотных
растворов;
3. Средства, ранее расходовавшиеся на приобретение каустика или извести для нейтрализации
отработанных кислот, экономятся;
4. Годовой расход кислоты на травление уменьшается на 30 - 90%;
5. Общая масса подвергаемого утилизации шлама
уменьшается на 30 - 95%; соответственно,
6. Снижаются и расходы на последующее захоронение шламов;
7. Исключается необходимость в остановке производства для проведения работ по замене раствора;
8. Улучшается и стабилизируется качество травления и последующих операций в линиях нанесения
различных покрытий;
9. Уменьшается концентрация металлов в промывных водах;
10. Уменьшается общее количество растворенных в
сточных водах предприятия веществ, которые могут
оказать вредное влияние на биоочистку;
11. Уменьшаются затраты на коагулянты, флокулянты, пеногасители, используемые при обработке
сточных вод предприятия.
Что необходимо для внедрения и осуществления технологии
1. Капитальные затраты на внедрение новой
технологии незначительны - нужно только предусмотреть фильтрацию очищаемого раствора, т.е.
подключить к травильной ванне надлежащее
фильтровальное устройство. Затраты на приобретение фильтровальной системы являются разовыми.
На регулярной основе надо будет приобретать
картриджи к фильтровальной системе, поскольку
их периодически заменяют. Для больших по размеру ванн травления можно использовать установки с
восстанавливаемым фильтром, т.е. работающие без
использования сменных картриджей.
2. На первичную заправку (10 мл/л) и на
корректировку в процессе травления (1% от объема
приливаемой в ванну жидкости) понадобится
«Травивек».
Дополнительные сведения.
Технология «ТРАВИВЕК» может быть успешно
применена для постоянной очистки ванн практически любого объема, но не любой пропускной
способности. Существует ограничение по скорости
накопления железа в растворе. Если она слишком
велика (как это бывает, например, в жестких
условиях травления с целью снятия окалины) и
ванну приходится сливать каждые 2-3 дня, то
введением «травивекА» проблему не решишь.
Нужно либо уменьшить суточную загрузку ванны,
либо увеличить ее объем так, чтобы накопление
железа стало более медленным. Другими словами,
технологию рекомендуется применять для очистки
тех ванн, которые до его применения заменялись
не чаще одного раза в неделю, поскольку реакции
в кислотном растворе с участием «ТРАВИВЕКА»
происходят с ограниченной скоростью. Например,
на то, чтобы металлы, перешедшие в раствор при
травлении,
вошли
в
состав
нерастворимых
соединений и были отфильтрованы требуется 2-3
дня.
Занос «ТРАВИВЕКА» в другие рабочие ванны
производственной линии (например, гальванические), не приводит к возникновению неполадок и не
оказывает влияния на качество покрытий или
результаты титрования растворов. Нельзя применять «ТРАВИВЕК» для очистки растворов, в которых
ионы металлов или органические вещества не
являются вредными примесями. Никакие изменения
в проведение химических анализов кислотных
растворов после внедрения технологии «ТРАВИВЕК» не вводятся.
Выводы
Новейшая технология «ТРАВИВЕК»:
а) продлевает рабочий ресурс растворов практически любых кислот и их смесей: соляной, серной,
азотной, лимонной, муравьиной, плавиковой, фосфорной (а также растворов кислых солей) на
неограниченно долгий срок;
б) дает значительную экономию средств, делая
ненужным выполнение большого комплекса работ
по нейтрализации отработанных кислотных растворов и приготовлению свежих растворов;
в) приводит к значительному уменьшению объемов
образующихся шламов и, соответственно, расходов
на их захоронение.
Литература
1. B. Graves. Long Live Acid Baths! Products
Finishing. 2002, v. 67, No.11, p. 82-90.
2. D. French. The Acid Test. Clean Tech. 2005, v. 5,
No. 4, p. 26-30.
3. Study Shows Acid Extender Really Works! Plating &
Surface Finishing. 2005, v. 92, No. 3, p. 10-17.
СБОРНИК ТЕЗИСОВ ДОКЛАДОВ: СОВРЕМЕННОЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО
НОВЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ,
ЭКСПЛУАТИРУЮЩЕГОСЯ В ОСОБО АГРЕССИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАСТВОРАХ
Попов А.Н., Асеева А.В.
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева
Целью настоящей работы является ознакомление
российских специалистов - гальваников с новейшими полимерными материалами, применение
которых в производстве специального гальванического оборудования позволяет исключить аварийные
ситуации, вызванные разрушением традиционных
материалов особенно агрессивными растворами,
часто применяемыми в гальванических процессах.
В традиционных гальванических процессах часто
используются химически агрессивные растворы,
работающие при высоких температурах, которые
могут вызывать разрушение основного и вспомогательного оборудования. Результатом таких аварийных ситуаций могут быть отравления, ожоги и
тяжелые
травмы
персонала.
Ряд
элементов
гальванического оборудования работает под высоким давлением, например, системы фильтрации,
насосы, некоторые типы струйных установок для
обработки деталей. Разрушение в таких системах
даже незначительных элементов, таких, как сальники, кольцевые уплотнения, места соединения
трубопроводов, может привести к выбросу агрессивного раствора в атмосферу цеха и к травмированию персонала.
Для исключения возможного непредсказуемого
разрушения элементов гальванического оборудования необходимо правильно подбирать материалы
ванн, трубопроводов, систем фильтрации, насосов
и т.д. При этом, надо обращать внимание не только
на основной конструкционный материал, но и на
материал уплотнений, креплений, валов насосов,
всех элементов, находящихся в контакте с
агрессивным раствором. Очень важно учитывать,
что один и тот же материал имеет разную устойчивость при различных температурах и давлениях.
Так, например, полипропилен устойчив во многих
агрессивных электролитах, но его устойчивость
резко падает при температурах выше 60оС и при
повышенном давлении.
К сожалению, отечественные производители предлагают преимущественно оборудование из полипропилена. Для особенно агрессивных растворов
предлагается фторопласт, который очень дорог. Не
всегда учитывается устойчивость уплотнений,
которые, зачастую, делаются из простой резины.
Особенно критичным, с точки зрения безопасной
эксплуатации оборудования, является применение
растворов твердого и декоративного оксидирования, шестивалентного хромирования, химического
никелирования, а также растворов, содержащих
плавиковую и борфтористоводородную кислоты.
В настоящей работе мы хотели бы очертить круг
технических подходов к исключению непредсказуемого разрушения оборудования, обслуживающего
вышеприведенные и другие агрессивные растворы.
Первым шагом к выбору безопасного оборудования
является правильный выбор типа оборудования. С
агрессивными растворами, особенно работающими
под давлением и при высоких температурах, жела-
тельно использовать колонные системы фильтрации, которые стоят рядом с ванной, и соединены с
ней трубами из соответствующего материала.
Насосы желательно использовать герметичные, с
магнитной муфтой, чтобы исключить протечку
через сальник, даже правильно подобранный. Даже
правильный подбор материала сальника не исключает его разрушения из-за механического повреждения абразивными компонентами (посторонними
примесями) раствора.
Вторым шагом является правильный выбор материалов. Для упомянутых выше растворов необходимо
использовать фторполимеры типа PVDF, TEFLON,
HALAR, TEFZEL. Уплотнения для таких растворов
надо выбирать из материала (эластомера) VITON.
Уже несколько лет на отечественном рынке
предлагаются насосы и системы фильтрации, а
также вспомогательная арматура из полимера CPVC
(хлорированный поливинилхлорид), известного под
торговой маркой CORZAN. Этот материал по цене
аналогичен полипропилену, при этом он устойчив в
вышеприведенных агрессивных электролитах до
94оС. Даже под давлением, в насосах и системах
фильтрации он способен выдерживать температуру
до
77-90оС.
Некоторые
фирмы,
например,
SERFILCO, Ltd.,
предлагают оборудование из
этого материала по ценам более низким, чем
оборудование из полипропилена. Этот материал
позволил решить финансовые проблемы при
выборе оборудования для ванн шестивалентного
хромирования, оксидирования и химического никелирования. При этом, его использование в ряде
менее агрессивных электролитов - никелирования,
кислого цинкования, меднения и многих других,
позволяет повысить срок службы оборудования,
исключив его преждевременный износ. Наиболее
удобны и экономичны в условиях российских предприятий недорогие и компактные картриджные
системы фильтрации, изготовленные из хлорированного поливинилхлорида (ХПВХ), рис. 1.
К этим установкам легко
можно
подобрать
картриджи российских производителей. Если такие системы
предназначены
для
обслуживания ванн шестивалентного хромирования,
в них надо использовать
только специальные картриджи
“HI-PERF”, которые не разрушаются в
таком электролите, в отличие от стандартных полипропиленовых фильтрующих элементов. Эти фильтрационные системы просты в использовании, корроРис. 1 Система фильтрации «Лэбмастер»
СБОРНИК ТЕЗИСОВ ДОКЛАДОВ: СОВРЕМЕННОЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО
зионностойки, что позволяет их применять в
агрессивных растворах при повышенных температурах. Интервал скоростей потока от 900 до 20815
л/час. Каждая система сконструирована так, чтобы
использовать картриджи из полипропиленовой нити
или картриджи “HI-PERF”, гофрированные картриджи, многоразовые канистры с углем, угольные
картриджи. Важным элементом повышения безопасности эксплуатации гальванического оборудования, для персонала предприятия, является замена
воздушных систем перемешивания ванн на эжекторные (рис.2).
Рис. 2 . Ванна для производства печатных плат с
эжекторной системой перемешивания.
Процесс перемешивания воздухом растворов приводит к неизбежному неприемлемому загрязнению
атмосферы цеха токсичными испарениями и к
колоссальным затратам энергии на напрасный
нагрев воздуха в цехе. Применение эжекторных
(рис.2) систем перемешивания электролитов [1,2]
позволяет исключить разрыв зеркала электролита
пузырьками воздуха и, тем самым, полностью
нормализовать экологическую ситуацию в цехе,
многократно снизить выброс тепла и токсичных
реактивов в окружающую среду. При этом, данное
решение может служить не только повышению
экологической безопасности процесса, но и повышает его экономическую эффективность, как,
например, в производстве печатных плат особая
схема расположения эжекторов (рис.2,4) способствует лучшему проникновению раствора в отверстия
заготовок печатных плат, улучшая, тем самым эффективность и возможности процесса. При выборе
эжекторных систем перемешивания необходимо
учесть, что ванны, где они
будут установлены
должны быть обеспечены правильно выбранными
системами фильтрации и нагрева. В противном
случае форсунки эжекторов будут забиваться не
отфильтрованным осадком или осадком продуктов
деструкции добавок, образующемся на поверхности
нагревателей, не снабженных термопротекторами,
рассчитанными именно для вашего процесса. Эжекторы (рис.3) и трубопроводы систем перемешивания должны быть выполнены также из устойчивых
в данном электролите материалов.
Рис.3
«Сердуктор» - оригинальный эжектор для
перемешивания рас творов «SERFILCO».
Это особенно важно, поскольку эжекторные системы перемешивания работают при повышенном давлении Необходимо знать, что гальванические
электронагреватели, в отличие от обычных ТЭН,
снабжаются не только электрическими предохранителями, защищающими их от чрезмерно большого
тока, но и термопротекторами, которые срабатывают при определенной температуре (83оС или
99оС, или 110о С) электролита, предотвращая его
разруше-ние. Для некоторых ванн, где на
нагревателях неизбежно формируется какой-то
осадок, например для ванн фосфатирования,
необходимо использовать специальные «замедленные» нагреватели, которые не перегорают даже
при наличии на них пленки фосфатов. На рис.4
приведена новая схема расположения эжекторов в
ванне для производства печатных плат. При такой
схеме, поток раствора с большой скоростью
движется вдоль поверхности печатной платы
значительно улучшая проток электролита внутри
отверстий платы. Подобные системы эжекторного
перемешивания также могут быть изготовлены из
различных конструкционных материалов, в зависимости от состава ванны, это может быть полипропилен, ХПВХ или фторполимеры. Эжекторные системы
изготавливают и из нержавеющей стали.
Рис.4.
Новое расположение
эжекторов, рекомендуемое теперь компанией
«Серфилко»
Проблема
правильного подбора конструкционных
материалов для долгой безаварийной работы
гальванического оборудования не ограничивается
выбором основного материала и материала сальников и уплотнений. Особое место занимают детали
оборудования, работающие под высокой механической нагрузкой. Иногда это сочетается с высокой
температурой и давлением. В ряде случаев, например в электролитах шестивалентного хромирования, которые работают при температуре 75-90оС,
требуется сочетание корпусов насосов и трубопроводов из ХПВХ и крыльчаток из фторолимера. При
этом, вал насосов, даже при условии покрытия его
ХПВХ желательно изготавливать из титана, а не из
нержавеющей стали, как в обычных химических
насосах. Приведенный в нашей статье материал
показывает, что современная химическая технология предлагает все необходимые средства для
безопасной и недорогой эксплуатации даже сильно
агрессивных
электролитов,
применяемых
в
современной гальванотхнике.
Литература:
1.
Асеева
А.В.,
Попов
А.Н.
Эжекторное
перемешивание растворов в гальванотехнике. //
Гальванотехника и обработка поверхности, 2004,
том XII, №1, стр. 44-49
2.
Попов
А.Н.
Асеева
А.В.
Современное
оборудование для очистки и нагрева растворов в
гальванотехнике.// В Сб. «Защита металлов от
коррозии металлическими и неметаллическими
покрытиями», Научно-практическая конференция
5-7 октября 2004, РХТУ им. Д.И. Менделеева,
Москва, стр. 56-58.
СБОРНИК ТЕЗИСОВ ДОКЛАДОВ: СОВРЕМЕННОЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО
ПРИБОРЫ И УСТРОЙСТВА НТФ "ВОЛЬТА" ДЛЯ РЕШЕНИЯ АНАЛИТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ
ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ
Урчукова М.М., Кондратьев В,В.
Научно-техническая фирма "Вольта", Санкт-Петербург
vkondratiev@mail.ru
Научно-техническая фирма «Вольта» с 1992
года занимается вопросами разработки электрохимических приборов и методического обеспечения
для химического анализа различных объектов.
Основные направления деятельности связаны с
разработками приборов для определения содержания металлов электрохимическими методами.
В настоящее время наша фирма серийно выпускает
ряд приборов и устройств для химического анализа,
а также некоторое общелабораторное оборудование, которые могут найти применение в практике
решения аналитических задач гальванических
производств. Речь идет прежде всего об анализе
содержания различных компонентов гальванических ванн с целью корректировки их состава в
процессе электролиза, а также об анализе сточных
вод гальванических производств и других объектах
окружающей среды.
Нами поставляется оборудование для реализации
потенциометрических методов анализа с использованием ионоселективных электродов, методов
амперометрического титрования с использованием
установок с вращающимся дисковым электродом и
потенциостатов серии ИПС,
вольтамперометрических методов анализа содержания металлов на
основе циклической вольтамперометрии и инверсионной вольтамперометрии.
Контроль состава электролитов гальванических
ванн может быть осуществлен, например, с использованием
компьютерных потенциостатов серии
ИПС (IPC Pro и IPC Compact) в комплекте с
установкой ВЭД-06 с вращающимися дисковыми
электродами и электрохимической термостатируемой ячейкой.
Кроме того, для целей исследования электрохимических процессов и анализа гальванических
ванн нами поставляются потенциостаты -гальваностаты серии Autolab (Ecochemie, Netherlands).
Известно, что гальванические производства являются серьезными источниками загрязнения окружающей среды, прежде всего поверхностных и
подземных вод, из-за сбросов больших объемов
сточных вод. Соединения металлов, выносимые
сточными водами гальванического производства,
накапливаются в почвах и донных отложениях и
весьма вредно влияют на экосистему.
Для оценки содержания металлов можно использовать
вольтамперометрические
анализаторы
АВС-1.1,
позволяющие
провести
быстрый
экспресс-анализ
содержания
ряда
токсичных
металлов, таких как медь, свинец, кадмий, цинк,
ртуть, висмут, никель и других элементов на уровне
микрограммовых количеств.
Следует при этом отметить, что метод вольтамперометрии в этом случае может успешно конкурировать с широко известными методами анализа
металлов как атомно-абсорбционная спектроскопия
в различных вариантах атомизации и другими
спектральными методами.
Выпускаемые НТФ «Вольта» ионоселективные
электроды в комплекте с иономерами позволяют в
ряде случаев контроль ионных компонентов водных
сред. Анализ общего солесодержания в водных
средах может быть оценен с помощью различных
типов
кондуктометров,
предлагаемых
нашей
фирмой.
При анализе сложных по составу сточных вод,
содержащих мешающие анализу органические
вещества целесообразно использование средств
инструментальной пробоподготовки.
Подготовка проб для лабораторного химического
анализа значительно укоряется при использовании
разработанных нами систем пробоподготовки фотолизной камеры ФК-12М
и микроволновой
системы МС-6.
Кроме перечисленных выше приборов и устройств
пробоподготовки
НТФ
«Вольта»
предлагает
большой перечень общелабораторного оборудования, которое находит широкое применение в
научно-исследовательских, испытательных, экологических и санитарно-гигиенических лабораториях.
СБОРНИК ТЕЗИСОВ ДОКЛАДОВ: СОВРЕМЕННОЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ХИМИЧЕСКИХ СЕНСОРОВ (ИОНОСЕЛЕКТИВНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ) И СЕНСОРНЫХ
СИСТЕМ ТИПА “ЭЛЕКТРОННЫЙ ЯЗЫК” ДЛЯ КОТРОЛЯ СОСТАВА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАСТВОРОВ
А.В. Легин
Лаборатория химических сенсоров, Санкт-Петербургский Университет
199034, Санкт-Петербург, Университетская наб.7\9,
www.electronictongue.com
В течение последних десятилетий химические
сенсоры привлекают все большее внимание
исследователей во всем мире.
базе современных достижений развития искусственного интеллекта, например методов распознавания образов и многомерной калибровки.
Число публикаций в области химических сенсоров
возрастает на 50 % в год, а прогноз роста
сенсорного рынка составляет 8-10 % в год на
период до 2010 года, что показывает высокую
активность научного сообщества в разработке всех
типов
сенсоров
и
химических
сенсоров,
в
частности.
Этот подход является основным отличием современного этапа развития сенсоров, когда были
предложены и применены такие новые аналитические устройства как “электронный нос” и
“электронный язык”.
В частности, ионоселективные электроды весьма
удобны для многих практических приложений в
промышленном анализе и экологическом контроле
промышленных стоков. Получение в последние
10-15 лет целого ряда новых сенсорных материалов
как твердотельных, например на основе халькогенидных стекол, так и полимерных, в частности на
базе ряда соединений, используемых традиционно
в радиохимической экстракции, например на
основе фосфиноксидов, открывает новые широкие
перспективы
использования
ионоселективных
электродов для анализа технологических растворов.
Приводятся многочисленные примеры количественного анализа многокомпонентных растворов, в том
числе технологических композиций и экологических сред с помощью дискретных ионоселективных
электродов, а также с помощью сенсорных систем
типа «электронный язык».
Предполагается широкое использование традиционных
аналитических
инструментов
ионоселективных электродов, в том числе новых,
необычных составов, а также мультисенсорных
систем типа “электронный язык” для задач
промышленного и экологического анализа, а также
для контроля качества различных сред.
Следует отметить, что логика развития химических
сенсоров до последнего времени была логикой
развития исключительно селективных сенсоров.
Однако, до сих пор существует актуальная проблема разработки новых типов сенсоров, особенно для
анализа сложных по составу жидкостей, т.к.
селективность и чувствительность большинства
известных часто все-таки недостаточна для прямых
измерений
содержания
многих
компонентов
промышленных и технологических растворов. Для
преодоления этого недостатка возможны два
взаимодополняющих пути исследований и прикладных разработок.
Одним из возможных направлений является разработка новых, высокоустойчивых и химически стабильных сенсорных материалов, способных селективно определять различные компоненты технологических сред, в частности в непрерывном режиме.
Такие новые материалы и сенсоры на их основе
появляются и предлагаются для практического
использования, но этот процесс происходит достаточно медленно из-за достаточно узкого набора
возможных компонентов и большого времени
необходимого на всестороннее исследование их
чувствительности и селективности к каждому
интересующему веществу. Другим перспективным
направлением в этой области является разработка
и
применение
сенсорных
систем
(массивов
сенсоров) на основе неселективных материалов и
методов обработки данных от таких массивов на
Это стандартная лабораторная версия ЭЛЕКТРОННОГО ЯЗЫКА. Система была успешно применена
для решения различных задач в нескольких
странах. Система состоит из набора отдельных
сенсоров, что позволяет быстро изменять состав
массива, делая его гибким, и точно настраиваемым
под конкретную задачу. Массив сенсоров погружается в измерительную ячейку (белый цилиндр),
которая помещается на магнитную мешалку.
Устройство черного цвета - электронный прибор,
для измерения сигналов сенсоров, объединяющий в
себе вольтметр с высоким входным сопротивлением, АЦП и мультиплексор. Для управления всей
системой
и
обработки
данных
используется
персональный компьютер.
СБОРНИК ТЕЗИСОВ ДОКЛАДОВ: СОВРЕМЕННОЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО
Контроль качества гальванических покрытий с помощью оборудования фирм Elcometer
Instruments Ltd., Великобритания и Oxford Instruments, Великобритания.
Тирский Н.А.
(495) 780-5858
В соответствии с международными и российскими
стандартами гальванические покрытия необходимо
контролировать по следующим параметрам:
- толщина и прочность сцепления (адгезия).
Также рекомендуется контролировать специальные
свойства гальванических покрытий, такие как
твердость покрытий, блеск покрытий, эластичность
и износостойкость (стойкость покрытий к истиранию) покрытий, а также шероховатость поверхности. Для контроля такого многообразия параприменяются
метров гальванических покрытий
специализированные
приборы,
использующие
разные принципы измерения и отличающиеся
функциональными и аналитическими характеристиками.
Оборудование фирм Elcometer Instruments Ltd. и
Oxford Instruments Ltd., представляемых на
российском рынке ЗАО «Оборудование для
неразрушающего контроля», Москва, позволяет
осуществлять контроль вышеуказанных параметров.
Компания Elcometer Instruments Ltd., г. Манчестер,
Великобритания
производит
полный
спектр
оборудования для контроля различных покрытий,
включая гальванические покрытия. К основным
достоинствам продукции относятся исключительная
надежность, точность и удобство в использовании,
что важно при проведении постоянного контроля
свойств гальванических покрытий.
Ассортимент продукции Elcometer Instruments
Ltd. включает в себя:
- Толщиномеры неферромагнитных покрытий на
ферромагнитных
основаниях
и
толщиномеры
непроводящих покрытий на неферромагнитных
металлических основаниях (моделей Elcometer 456
и Elcometer 355) обеспечивающих точность в
пределах 1-2 мкм при измерении покрытий
толщиной от 10-15 мкм.
- Адгезиметры отрывного типа для оценки силы
сцепления покрытий с основанием. Предлагаются
различные варианты приборов: механические,
гидравлические и пневматические, позволяющие
проводить испытания, как на плоских, так и на
изогнутых поверхностях (модели Elcometer 106 усилие отрыва до 22 мПА, Elcometer 108 усилие
отрыва до 18 мПА, Elcometer 110 - усилие отрыва
до 70 мПА). Также компанией производятся тестеры
адгезии тонких покрытий методом поперечных
насечек (модели Elcometer 107).
- Блескомеры фотоэлектрические для количественной оценки степени блеска покрытий на плоских и
изогнутых поверхностях при углах освещения 20,
60 или 85˚ до 2000 единиц блеска (модели
Elcometer 401/402, 406, 400).
- Приборы для оценки эластичности покрытий,
стойкости покрытий к царапанью, истиранию,
сопротивлению деформации, вытяжке, сопротивлению удару, а также твердомеры (включая маятниковые)
Компания Oxford Instruments, Великобритания
специализируется
на
производстве
рентгенофлуоресцентных анализаторов-толщиномеров однослойных и многослойных (до 4 слоев + основание)
металлических покрытий в диапазоне толщин 0,01 200 мкм, способных одновременно проводить
анализ химического состава покрытия с предельной
концентрацией от 0,01 масс % и выше.
Эти приборы приходят на смену гравиметрическим,
микроскопическим и электрохимическим реагентным методам определения толщины покрытия,
особенно в тех случаях, когда требуется точность
измерения толщины в доли микрон.
Использование современных технологий, мощной
100 Вт рентгеновской трубки с вольфрамовым
анодом и системы мультиколлиматоров позволило
совместить в рентгенофлуоресцентном анализаторе
X-Strata 960 компании Oxford Instruments
локальность анализа
- площадь рентгеновского
пятна на поверхности детали 50 х 50 мкм
с
возможностью контроля покрытия на однотипных
деталях в поточном производстве - минимальное
время измерения менее 10 минут.
Встроенный ПК и дисплей позволяют наблюдать
объект измерения при 200 кратном увеличении и
проводить измерения в сканирующем режиме на
большой площади, что дает преимущества при
анализе гальванических покрытий мелких деталей
в производстве ответственных крепежных и ювелирных изделий, а так же контроле многослойных
покрытий печатных плат и электронных компонентов в chip исполнении.
При сегодняшних темпах развития многофункционального приборостроения использование рентгенофлуоресцентных систем будет расширяться.
СБОРНИК ТЕЗИСОВ ДОКЛАДОВ: СОВРЕМЕННОЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО
Гальванические линии любых типов и установки очистки сточных вод гальванических
производств Asmega S.p.A. (г.Падова, Италия)
Зимин Евгений Владимирович
КОВИНТРЕЙД МОСКВА - Официальный Представитель Asmega в РФ
101000, Россия, Москва,ул.Мясницкая, д.15, офис 4, тел.(495)363-43-80, факс(495)363-43-81
http://www.kovintrade.ru
http://www.asmega.com
Профиль компании
Asmega - это итальянская компания - производитель и поставщик производственных линий для
нанесения гальванических покрытий, т.е. оборудования для производственных компаний, работающих в сегменте гальванического производства на
рынке окончательной обработки поверхностей.
Коллективная работа и наработанный опыт работы
в команде, включающей не только конструкторов и
инженеров - механиков, но также и инженеровхимиков, специалистов по поддержке и техническому
обслуживанию,
привели
компанию
к
приобретению целого ряда уникальных "ноу хау"
для удовлетворения требований покупателей конечных потребителей оборудования. Это одна из
причин, по которым Asmega играет одну из
ведущих ролей на международном рынке среди
покупателей и конкурирующих производителей с
качеством, подтвержденным сертификатом качества
UNI EN ISO 9001 в 2000 году. В 2002 году Asmega
открыла представительство в Германии в Алтене Дортмунд, с целью осуществления сервисного
обслуживания и технической поддержки для
многочисленных немецких покупателей. Также для
немецкого рынка, Asmega получила сертификат
"Fachbetrieb WHG 19".
Миссия компании
Миссия Asmega включает исследования, проектирование и изготовление установок для нанесения
гальванических покрытий и оборудования для
чистовой обработки поверхности:
- от покрытия изделий никелем и хромом до цинкования
- от непрерывной обработки проволоки и стального
проката больших размеров до нанесения покрытия
большой толщины из хрома
- от электрофореза до гальванопластики
- от обработки благородных металлов до циклической обработки по заданной схеме
- от декоративной обработки до твердого промышленного анодирования.
Цель и концепция проектов
Широко признано, что Asmega стала, создав более
20 лет назад, свою первую систему управления и
контроля процессом производства, позволявшую
пользователям:
- контролировать электрические токи не только
каждого несущего подъемника, но и отдельных рам,
закрепленных на самих подъемниках
- непосредственное фиксирование - запись производственной информации
- изображение диаграмм подъема и перемещения
заготовок
- аналитический контроль погружения в ванны
заготовок и автоматический контроль технического
обслуживания оборудовани
Asmega продолжает работать в этом направлении,
вкладывая свои усилия и ресурсы в улучшение
качества и производительности своих производственных линий путем применения инновационных
технологий с целью увеличения экономических
выгод прямых пользователей, таких, как:
- сокращение внесения загрязнений и удаления
раствора в емкостях
- сокращение расхода воды
- улучшение системы отвода выделяющихся газов
- сокращение стоимости потребляемой электроэнергии путем увеличения производительности
линий
- улучшение и совершенствование систем управления и контроля процессов
- уменьшение необходимости ремонта и технического обслуживания оборудования
Производственный ряд Asmega
В течение последних 30 лет, Asmega была поставщиком на итальянский, немецкий, восточноевропейский, североамериканский и другие международные рынки следующего ряда гальванических
линий, многие из которых не имели аналогов:
- ручные и полуавтоматические линии
- автоматические барабанные линии
- установки карусельного типа (простые, сдвоенные или строенные линии )
- автоматические линии подвесного типа
- автоматические линии для обработки печатных
плат
СБОРНИК ТЕЗИСОВ ДОКЛАДОВ: СОВРЕМЕННОЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО
- автоматические линии для металлизации
гальванической обработки пластика
и
- специальные линии для аэрокосмической промышленности
- линии для нанесения покрытий большой толщины
из хрома и твердого покрытия на алюминии с
помощью анодирования
- запатентованные собственными патентами линии
PLATEХPRESS
Автоматизация линий
Свои гальванические линии и оборудование
Asmega оснащает целым рядом систем управления,
контроля и менеджмента. Для каждого нового
завода,
выбор
подходящей
системы
всегда
обусловлен пониманием реальных потребностей
Покупателя и приспособленностью к любым
возможным изменениям технологии производственного процесса.
Философия Asmega при создании каждого индивидуального проекта, предусматривает создание
наиболее легкого в работе, максимально простого,
гибкого и маневренного оборудования на основе
специфики работы Покупателя.
Имеющиеся у Asmega системы включают контроль
полуавтоматических и автоматических гальванических линий на базе программируемого логического
контроллера Siemens S7 и системы контроля
Supervisor on WINCC. Более того, имеющиеся
системы
программирования
и
управления
процессами предусматривают, что было и в более
ранних
моделях,
возможность
осуществления
концепции мультипрограммирования.
На практике это дает возможность одновременной
работы нескольких программ с несколькими
одновременными производственными циклами.
Установки очистки сточных вод для гальванических линий
Примерно 90% своих линий Asmega сразу оснащает
установками очистки стоков следующих типов:
1. Химико-физический (реагентный метод)
2. Установки с использованием ионообменных смол
3. Установки с использованием процесса обратного
осмоса
4. Установки с вакуумным испарителем.
www.galvanicworld.com
СБОРНИК ТЕЗИСОВ ДОКЛАДОВ: СОВРЕМЕННОЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО
Новейшие разработки фирмы «ЭПИ» (EPI - Electrochemical Products Inc.)
в области подготовки поверхности
Байзульдин Б.М., ООО «СОНИС», Москва
Фирма «ЭПИ», мировой лидер в области производства специальных химических продуктов, применяемых в технологических процессах нанесения
гальванических и лакокрасочных покрытий, в своей
деятельности большое внимание уделяет разработке новых составов моющих средств.
Целью является повышение эффективности подготовительных операций, поскольку, как известно,
именно от качества очистки поверхности в значительной мере зависит и качество покрытий. В этом
легко убедиться, взглянув на перечень неполадок
любого гальванического процесса - следствием
неадекватной подготовки являются: неудовлетворительная адгезия, питтинг, образование пузырей,
отсутствие осаждения, уменьшение коррозионной
стойкости покрытия и др.
При разработке рецептур многокомпонентных смесей марки «Е-Клин», представленных в таб.1,
использованы ряд фирменных «ноу-хау», а также
самые современные научные представления о роли
каждого из компонентов смеси. Например, для
щелочных растворов химического и электрохимического обезжиривания это:
А. NaOH или KOH - обеспечивают щелочность
раствора, его электропроводность и превращение
растительных и животных жиров в водорастворимые продукты за счет реакции омыления;
Б. Силикаты - обеспечивают щелочность раствора,
ингибирование коррозии алюминия, цинка и
латуни, диспергирование загрязнений, придают
раствору буферные свойства при рН 10-11,5 и
препятствуют повторному осаждению загрязнений
на поверхность деталей;
В. Фосфаты - улучшают моющую способность растворов, умягчают воду, способствуют диспергированию образующихся солей кальция и магния.
Способны образовывать комплексные соединения с
ионами щелочных и тяжелых металлов. Благодаря
суспензирующему и пептизирующему действию
загрязнения в растворе удерживаются в мелкодисперсной фазе, что также предотвращает их
повторное осаждение на поверхность деталей.
Г.
Мицеллообразующие
анионактивные
и
неионогенные поверхностноактивные вещества обладают моющим и избирательным смачивающим
действием,
обеспечивают
условия
оттеснения
пленки загрязнения от очищаемой поверхности,
пептизацию частиц пыли, сажи и т.п. и диспергирование масляных пленок (эмульгирование). Надо
заметить, что число коммерчески доступных в США
синтетических детергентов очень велико. Еще в
1990 г. их было более 5 тысяч.
Каждый год появляются новые предложения. В
основе разработанных фирмой «ЭПИ» составов для
обезжиривания «Е-Клин» лежат самые последние
достижения в этой области, в том числе касающиеся вопросов: синергизма ПАВ в смесях, их экологической безопасности, влияния на пенообразование и мн. др.
В таб.2 различные виды загрязнений условно
разбиты на три группы, в зависимости от степени
сложности очистки, и приведены марки различных
препаратов
«Е-Клин»,
которые
могут
быть
использованы для удаления соответствующих
загрязнений в ваннах химического обезжиривания.
В таб.3 приведены марки «Е-Клин», которые
рекомен-дованы для обезжиривания поверхности
разных металлов и сплавов, а в таб.4 - ориентировочная стоимость обезжиривания 1м2 поверхности деталей.
Таким образом, в настоящий момент фирма «ЭПИ»
может предложить композиции для химического и
электрохимического обезжиривания практически
для всех встречающихся на практике случаев.
СБОРНИК ТЕЗИСОВ ДОКЛАДОВ: СОВРЕМЕННОЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО
Препарат
Щелочь в
препарате
≤ 33%
NaOH
≤3%
NaOH
≤3%
KOH
препарат
кислый
≤ 21%
NaOH
Содер
жит
Na2SiO3
≤5%
NaOH
Описание
Порошок. Высокая моющая способность. Для очистки
сильно загрязненных деталей при пониженных температурах.Не содержит силикатов - легко смывается.
Формирует суспензию. Жиры эмульгирует.
Порошок. Раствор обезжиривания обладает высокими
буферными свойствами, содержание NaOH очень мало,
поэтому характеризуется низкой агрессивностью по
отношению к цинковым сплавам, вследствие чего нежелательное растравление их поверхности не происходит. Предпочтительно использовать перед ЭХО в растворе препарата «Е-Клин 173». Жиры эмульгирует.
Жидкость. Наиболее универсальное средство . Разработано для очистки сильно загрязненных деталей. Слабощелочной раствор на его основе эффективен при пониженных температурах. Жиры эмульгирует. Алюминий не травит.
Жидкость. Смесь кислоты, растворителя, ПАВ и комплексообразователей. Раствор кислый. Может эффективно применяться для очистки поверхности металлов
всех видов, в том числе оцинковки и цинковых сплавов;
очень хорошо очищает и обезжиривает поверхность
; при этом происходит слабое, медленное, контролируемое травление. Работает от 18 ºС.Нагрев и перемешивание раствора уменьшает время обработки и усиливает его активность.
Порошкообразная смесь для применения в линиях с
ограниченным количеством обезжиривающего оборудования. Удаляет масляные загрязнения и остатки полировальных паст. ПРЕИМУЩЕСТВА: 1. Долговечность; 2. Восстанавливает хром, что важно для тех случаев, когда подвески не зачищаются; 3. Легко смывается; 4. Не пенится в жесткой воде; 5. Не высыхает при
затяжном переносе. Жиры эмульгирует.
Низкощелочная жидкость. Раствор можно распылять.
Работает в тяжелых условиях . Особенно эффективен
при удалении нагаров, СОЖ, восков и полировальных
паст. Содержит амины и Трилон Б. Не содержит каустика и фосфатов. Мало пенится, что важно при применении для струйного под высоким давлением обезжиривания. ПАВ проникают под трудно поддающиеся
очистке загрязнения, способствуя их удалению в процессе последующей промывки. Жиры эмульгирует.
Низкощелочная жидкость (без хелатов и фосфатов, но с
силикатами) для работы в тяжелых условиях . Раствор
эффективен при удалении нагаров, СОЖ, восков и полировальных паст. Жиры не эмульгирует, удаление их с
поверхности раствора продляет срок его службы.
Назначение
Темпра и
конц-я
18-70 ºС
ХО стали
ХО
цинковых
сплавов
(ЦАМ)
ХО металлов
всех видов
ХО в кислом растворе металлов
всех видов и/или
активация
ХО и
ЭХО чугуна, стали, ЦАМ,
меди и
латуни
с перемешиванием
60
-7г/л
5
70-80 °С
30
-6г/л
0
40-65 °С
50-120
мл/л
18-50 °С
50-500
мл/л
30-50
мл/л
55-65 ºС
60
-7г/л
5
ХО,
струйное
и УЗО
металлов
всех видов
40-95 °С
ХО:
50-120
мл/л;
Струйн:
5-30
мл/л;
УЗО: ~
80 мл/л
ХО металлов
всех видов
60-85 °С
50-120
мл/л
Сокращения: ХО - химобезжиривание; ЭХО - электрохимобезжиривание; УЗО ультразвуковое обезжиривание.
СБОРНИК ТЕЗИСОВ ДОКЛАДОВ: СОВРЕМЕННОЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО
Сложность
очистки
Вид загрязнений
Хлорированные и сульфированные масла
Жирные кислоты и их соли
Компоненты полировочных паст
Нагары, углеродная сажа
Гидравлические масла
Машинное масло
Притирочные составы
Восковые ингибиторы
Растворимые масла
Водорастворимые вещества
Эмульсии масел
Синтетические масла
Легкие машинные масла
Металл
Рекомендуемый для очистки
препарат «Е-Клин»
190, 196
190, 196
110, 140, 148 E, 173
110, 140, 148 E, 173
110, 140, 148 E, 154, 173
110, 140, 148 E, 154, 173
110, 140, 148 E, 154, 173
110, 140, 148 E, 154, 173
110, 140, 148 E, 154, 173
Рекомендуемый для очистки препарат «Е-Клин»
Струйное или
ЭлектроХимобезжиривание
обезжириультразвуковое
вание
обезжиривание
110, 148 Е, 154, 173, 190, 196
173
190
148 Е, 154, 190, 196
173
190
148 Е, 154, 190, 196
190
, 148 Е, 154, 190, 196
руб./м 2
173
руб./м 2 руб./м 2 руб./м 2 руб./м 2
Натр едкий: 8-12 г/л
Тринатрийфосфат: 4-6 г/л
Сода кальцинированная: 8-12 г/л
Стекло натриевое жидкое: 25-30 г/л
Средство моющее сульфонол НП-3: 0,1-0,3 г/л
190