მეტალის გალვანური გალვანიზაცია: ტექნოლოგია, აღჭურვილობა

2024 ავტორი: Howard Calhoun | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-02 13:57

გალავანიზაცია არის ეფექტური და იაფი და, შესაბამისად, ჩვეულებრივი გზა შავი ლითონების კოროზიისგან დასაცავად. ყველაზე ხშირად მას იყენებენ ტექნიკის და შესაკრავების, აგრეთვე ფოლადის ბადეების წარმოებაში.

თუთიის საფარის მეთოდები

ანტიკოროზიული გალავანიზაცია ხორციელდება სხვადასხვა გზით, ხოლო საფარის მომსახურების ვადა დამოკიდებულია დამცავი ფენის სისქეზე.

დაფარვის მეთოდი დამოკიდებულია მის საჭირო თვისებებზე, პროდუქტის ზომაზე, შემდგომი მუშაობის პირობებზე.

უმარტივესი და ტექნოლოგიურად მოწინავე, მაგრამ არასაკმარისად მდგრადია დამცავი ფენის მექანიკური სტრესის მიმართ, არის ცივი გალვანიზაცია პრაიმერების გამოყენებით, რომლებიც შეიცავს დიდი რაოდენობით მაღალ დისპერსიულ თუთიის ფხვნილს.

გალავანი წარმოების მოცულობით მეორე ადგილს იკავებს ცხელ-წვეთოვანი გალავანი. ამ გზით მიღებული საფარი არის მაღალი ხარისხის და გამძლე, მაგრამ ეკოლოგიურად სახიფათო, რადგან გამოიყენება თუთიის დნობა და საჭიროა დიდი რაოდენობით ელექტროენერგია მისი ტემპერატურის შესანარჩუნებლად 500 ° C-ზე ოდნავ ნაკლები, ზედაპირის მომზადების ქიმიური მეთოდები.

ძალიან წააგავს ცხელ გალვანიზაციასდამცავი ფენის თერმული დიფუზიური დეპონირების ტექნოლოგიური, მაგრამ ნაკლებად პროდუქტიული მეთოდი. იგი გამოიყენება, როდესაც დიდი მოთხოვნებია დაყენებული საფარის სისქესა და გარეგნობაზე.

გალავანიზაციის კიდევ ერთი მეთოდია გაზის თერმული შესხურება, რომელიც გამოიყენება დიდი ზომის პროდუქტებისა და სტრუქტურების დასაცავად, რომლებიც უბრალოდ არ შეიძლება მოთავსდეს აბაზანაში.

გალავანიზებული გალვანიზაცია მოკლებულია საფარის სხვა მეთოდების ბევრ მინუსს და აქვს თავისი დადებითი მხარეები.

თუთიის საფარის უპირატესობები

თუთიის დაფარვა ელექტროლიზით ყველაზე გავრცელებული მეთოდია.

მთავარი უპირატესობა, რის გამოც გამოიყენება ლითონის გალვანური გალვანიზაცია, არის მასალის ზედაპირის კოროზიისაგან დაცვის მაღალი ხარისხი. თუთიის თხელი ფენა რამდენჯერმე ზრდის პროდუქციის მომსახურების ხანგრძლივობას და შესაბამისად ამცირებს მათი მოვლისა და გამოცვლის ღირებულებას.

საფარი თანაბარია, ზოლებისა და წვეთების გარეშე, პროდუქტის ფორმა და ზომა შენარჩუნებულია. მისი გამოყენება შეგიძლიათ ნებისმიერი, თუნდაც ყველაზე რთული ფორმის ობიექტებზე.

გლუვი და მბზინავი დეკორატიული საფარი უმეტეს შემთხვევაში არ საჭიროებს დამატებით დამუშავებას.

გარდა ამისა, თუთიის დაფარვის პროცესი თავისთავად მოითხოვს მცირე ხარჯებს და გალავანიზებული დანადგარები ძალიან პროდუქტიულია.

თუთიის საფარის უარყოფითი მხარეები

ელექტროლიზით დამცავი საფარის გამოყენების მეთოდი არ არის ნაკლოვანებების გარეშე.

მთავარი მინუსი არისთუთიის დაბალი ადჰეზია მეტალთან, რის გამოც პროდუქტის ზედაპირი საგულდაგულოდ უნდა გაიწმინდოს.

მინუსი ასევე არის ტოქსიკური ნარჩენების წარმოქმნა დაფარვის პროცესში, რომელიც მოითხოვს სერიოზულ გაწმენდას.

რეჟიმების შეუსრულებლობამ შეიძლება გამოიწვიოს ძირითადი ლითონის წყალბადით შევსება, რაც იწვევს თავად პროდუქტის მყიფეობას და საფარის ხარისხის დარღვევას.

ოპერაციის პრინციპი

გალავანიზაცია ეფუძნება დამცავი ეფექტის პრინციპს, რომელიც განისაზღვრება თუთიისა და რკინის ელექტროქიმიური პოტენციალის სხვაობით. ვინაიდან თუთიას აქვს უფრო დაბალი ელექტროქიმიური პოტენციალი, მისი საფარი შავი ლითონების მსხვერპლშეწირვის დაცვაა. ანუ ნოტიო გარემოში სწორედ ის განიცდის ელექტროქიმიურ კოროზიას.

როდესაც რკინა იჟანგება, წარმოიქმნება ოქსიდები, რომლებსაც აქვთ უფრო დიდი მოცულობა, ვიდრე ორიგინალური ლითონი. ოქსიდის ფილმი ხდება ფხვიერი და გადასცემს ჟანგბადს ჯერ კიდევ დაუჟანგველ ლითონს. თუთიაზე კი, დაჟანგვის დროს, გარსი იქმნება თხელი და მკვრივი, ის არ უშვებს ჟანგბადს ლითონში ღრმად, იცავს არა მხოლოდ საფარს, არამედ ქვედა ლითონსაც.

თუთიის სახეები

გალვანური გალვანიზაცია არის ტექნოლოგია, რომელიც წარმოადგენს ელექტროლიზს, ანუ ელექტროქიმიურ რედოქს პროცესებს ელექტროლიტში პირდაპირი ელექტრული დენის გავლენის ქვეშ.

ელექტროლიტის შემადგენლობის მიხედვით თუთია იყოფა სამ ტიპად: მჟავა, ციანიდური და ტუტე.

ყველაზე ხშირად გამოყენებული თუთიის საფარის მეთოდი ოდნავ მჟავეელექტროლიტები, განსაკუთრებით რთული კონფიგურაციის თუჯის და ფოლადის ნაწილებისთვის. ნახშირბადის და შენადნობი ფოლადებისგან დამზადებული პროდუქტები ამ ტიპის გალავანით ნაკლებად ექვემდებარება წყალბადის სიმყიფეს და გარეგნობა შესანიშნავია, შესანიშნავი დეკორატიული ეფექტით ფერების ფართო სპექტრში.

დამატებითი გალავანი დაცვა

თუთიის საფარის დამცავი ეფექტი დამოკიდებულია მის სისქეზე, რომელიც ელექტრული საფარის დროს არის მხოლოდ 5 მიკრონი, და ელექტროლიტის ბუნებაზე.

ზოგიერთ შემთხვევაში, თუთიის საფარის დამცავი თვისებები ძლიერდება პასივაციით, ფოსფატირებით ან შეღებვით.

პასივაცია (ქრომატირება) - ხსნარებში პროდუქტების ქიმიური დამუშავება ქრომის მჟავით ან მისი მარილებით, რის შედეგადაც ზედაპირზე წარმოიქმნება ქრომატული ფენები. ეს პროცესი აძლიერებს არა იმდენად დამცავ თვისებებს, რამდენადაც დეკორატიულს, რადგან შედეგად უმჯობესდება საფარის სიპრიალე და მისი შეღებვა შესაძლებელია სხვადასხვა ფერებში.

გალავანიზებული პროდუქტების ფოსფატირების (ფოსფორმჟავას მარილებში დამუშავებისას) ზედაპირზე წარმოიქმნება ფოსფატის ფენა. ფოსფატირების შემდეგ საღებავის წასმა მაინც შეიძლება.

თუთიის დაფარვის ეტაპები

წარმოებაში, გალავანიზაცია შედგება რამდენიმე ტექნოლოგიური პროცესისგან, რომელთაგან თითოეული სრულდება წყლით გარეცხვით გამდინარე აბანოში ან ჯაგრისით რეცხვის მეთოდით.

პირველ რიგში, პროდუქტები კარგად იწმინდება ჟანგის, ქერცლის, ცხიმის, გამაგრილებლის ნარჩენებისგან.სითხეები ან საღებავები და ცხიმოვანი ტუტე ხსნარებში. შემდეგ ხდება ელექტროლიტური ცხიმის გაწმენდა.

ამის შემდეგ აწებენ მარილმჟავას წყალხსნარში, რომელშიც ზედაპირი საბოლოოდ იწმინდება ზედაპირული ფენის დარღვევის გარეშე და მას აჭრიან - ააქტიურებენ თუთიის საფარის წასმამდე. მხოლოდ მაშინ ხდება ფაქტობრივი გალავანი.

შემდეგ, საჭიროების შემთხვევაში, პროდუქტები იწმინდება და ასუფთავებენ ოქსიდის ფენას აზოტის მჟავას წყალხსნარში, შემდეგ ფოსფატირებენ, პასივირებენ და აშრობენ.

სხვადასხვა პროდუქტის გალავანიზაციისას შეიძლება შესრულდეს დამატებითი ოპერაციები. მაგალითად, ზოლს ხსნიან გალავანდებამდე, ბოლოებს ადუღებენ, სწორებენ და შემდეგ ზეთობენ და ჭრიან.

მოწყობილობა თუთიის საფარისთვის

გალავანიზებელი ხაზი არის გამრეცხვისა და ტექნოლოგიური აბაზანების სპეციფიკური თანმიმდევრობა, რომელშიც იქმნება ერთი ან მრავალფენიანი თუთიის საფარი საჭირო ფუნქციური თვისებებით.

წარმოების მოცულობების შესაბამისად გამოიყენება მექანიზაციის სხვადასხვა ხარისხის აღჭურვილობა. დიდ საწარმოებში დამონტაჟებულია მექანიზებული ხაზები ავტომატური კონტროლით. არის ხაზები ნაწილობრივი ან სრული ხელით კონტროლით, ასევე მინი-ხაზები.

გალავანიზაციის ხაზი შედგება არა მხოლოდ აბანოებისგან. იგი მოიცავს სხვადასხვა დიზაინის სატრანსპორტო სისტემებს, ჩამდინარე წყლების გამწმენდ აღჭურვილობას,დამხმარე მოწყობილობა, რომელიც მოიცავს მოწყობილობებს გალავანიზაციისთვის, გათბობის ელემენტები, სითბოს გადამცვლელები, კათოდური და ანოდური წნელები.

დამატებით აღჭურვილობა მოიცავს სავენტილაციო სისტემებს, საშრობი კამერებს და კარადებს, სამაცივრო აღჭურვილობას, ფილტრაციის ბლოკებს, ნახევრად წყლის წარმოების მოწყობილობას, ტუმბოებს.

ელექტროლიტები თუთიის საფარისთვის

გალვანური გალვანიზაციისთვის, პროდუქტის დანიშნულებიდან გამომდინარე, გამოიყენება ელექტროლიტები, რომლებიც იყოფა ორ ძირითად ჯგუფად.

ელექტროლიტებს, რომლებშიც თუთია არის მარტივი ჰიდრატირებული იონების სახით, ეწოდება მარტივი მჟავე. ეს არის ჰიდრბორის, სულფატის და ქლორიდის ხსნარები.

კომპლექსური მჟავე და ტუტე ელექტროლიტები შეიცავს თუთიას კომპლექსურ იონებში დადებითი და უარყოფითი მუხტით. ეს არის ამიაკი, პიროფოსფატი, ციანიდი და სხვა ხსნარები.

გამოყენებული ელექტროლიტის ტიპი პირველ რიგში განსაზღვრავს დეპონირების სიჩქარეს და შემდეგ თუთიის დეპოზიტების ხარისხს პროდუქტზე (კათოდზე).

კომპლექსური ელექტროლიტებიდან, თუთია ჩერდება კათოდზე მაღალი იონის გაფანტვით. დენის სიმკვრივის მატებასთან ერთად, ლითონის გამოსავლიანობა მცირდება და წყალბადის გამოსავლიანობა იზრდება.

აქედან გამომდინარე, თუთიის დაფარვა კომპლექსურ ელექტროლიტებში ხორციელდება დაბალი დენის სიმკვრივით, ხოლო საფარი არის ძალიან მაღალი ხარისხის, წვრილმარცვლოვანი და ერთგვაროვანი.

ოდნავ მჟავე მარტივ ელექტროლიტებში გალვანიზაცია, მათ შორის სახლში, ხდება მაღალი დენის სიმკვრივით, უფრო მაღალი სიჩქარით, ვიდრე რთული ხსნარების გამოყენებისას. პროდუქტების გარეგნობა კარგია, მაგრამსაფარი არ არის ძალიან მაღალი ხარისხის და შესაფერისია მხოლოდ საკმაოდ მარტივი ფორმის პროდუქტებისთვის.

გალავანზირებული თუთიის მოოქროვილი

პირდაპირი გალვანიზაციის ტექნოლოგიური პროცესი მიმდინარეობს აბანოში ელექტროლიტით. მასში ჩაედინება შავი ლითონისგან დამზადებული ნაწარმი, რომელსაც სპეციალური ელექტროდების მეშვეობით მიეწოდება ელექტრული დენი (კათოდი), ხოლო სუფთა თუთია ბურთულების ან ფირფიტების სახით, რომლებიც დალაგებულია სპეციალურ ბადის ნაწილებში (ანოდი)..

ელექტროქიმიური რეაქციის დროს, ელექტრული დენის ზემოქმედებით, რომლის სიმკვრივეა 1-დან 5 ა/დმ-მდე, თუთია იხსნება ელექტროლიტში, შემდეგ მისი იონები ჩერდება კათოდზე და წარმოქმნის 4-25 მიკრონი სისქის გალვანურს. საფარი.

სწორედ ამ ტექნოლოგიის გამოყენებით მიიღება შესაკრავები (ჭანჭიკები და კაკალი) ერთიანი და მბზინავი საფარით.

ავტომატური გალვანიზაციის ხაზი

თანამედროვე გალავანიზაციის ხაზი არის სრულად ავტომატიზირებული ხაზი, რომელიც ასრულებს დაფარვის ყველა ეტაპს, მათ შორის შედუღებასა და სხვადასხვა დანიშნულებისა და კონფიგურაციის პროდუქტების მაღალი ხარისხის ცხიმის გაწმენდას.

ავტომატური ხაზი ზოგადად შედგება ტექნოლოგიური ელექტრული აბაზანების ნაკრებისგან, მოდულური გამსწორებლებისგან, დატვირთვა/გადმოტვირთვის სადგამისგან, სატრანსპორტო აღჭურვილობისგან, გამონაბოლქვი ვენტილაციისთვის, წყალმომარაგებისა და კანალიზაციის მოწყობილობებისგან, ლითონის კარკასი მომსახურების კიბით.

გალესვის აბაზანები შეიძლება დამზადდეს უჟანგავი ფოლადისგან, პლასტმასის მოპირკეთებული ფოლადისგან ან რეზინისგან.ფურცლის პოლიმერებისგან შედუღებული თანამედროვე აბანოები სულ უფრო მეტად ცვლის ლითონის კონტეინერებს. აბაზანის მასალის არჩევანი დამოკიდებულია ელექტროლიტის შემადგენლობასა და კონცენტრაციაზე და სამუშაო ტემპერატურაზე.

წყალმომარაგებისა და კანალიზაციის სისტემების კომუნიკაციები და უმეტეს შემთხვევაში ვენტილაცია განთავსებულია აბანოების ქვეშ და ასევე დამზადებულია პოლიპროპილენისგან.

ხაზის ზომები განისაზღვრება მისი პროდუქტიულობით და ელექტრული აბაზანების ზომებით.

გალვანური გალვანიზაცია ხდება ჩამდინარე წყლების წარმოქმნით მძიმე მეტალის იონების მაღალი კონცენტრაციით. ამიტომ, ისინი იცავენ, იფილტრებიან, განეიტრალდებიან, ქიმიური ნალექი, სორბცია და სხვა პროცესები გამოიყენება საინჟინრო პოლიმერებისგან დამზადებულ კონტეინერებში.

ელექტროლიტური თუთია სახლში

საკუთარი ხელით წარმოებული გალვანური გალვანიზაცია იწყება მასალების შერჩევით. ელექტროლიტი შეიძლება იყოს თუთიის ქლორიდის და მარილმჟავას ხსნარი გამოხდილ წყალში. ეს არის ეგრეთ წოდებული შედუღების მჟავა, რომელსაც ყველაზე ხშირად იყენებენ სახლში. ხელოსნები აგროვებენ თუთიას ბატარეის გოგირდმჟავაში და იღებენ ელექტროლიტს ZnSO_{4, მაგრამ ეს პროცესი საშიშია, რადგან რეაქციის დროს გამოიყოფა ფეთქებადი წყალბადი და სითბო. არავითარ შემთხვევაში არ უნდა იყოს ელექტროლიტში გაუხსნელი მარილის კრისტალების ნალექი.}

სუფთა თუთიის შეძენა შესაძლებელია ქიმიურ მაღაზიაში ან რადიო ბაზარზე, ან შეგიძლიათ მიიღოთ მარილის ბატარეებიდან ან საბჭოთა კავშირიდან.

გალვანურიაბაზანა შეიძლება იყოს მინის ან პლასტმასის კონტეინერი. მასში დამონტაჟებულია ანოდისა და კათოდის სადგამები. ანოდი არის თუთიის ფირფიტა, რომელსაც "პლიუსი" უკავშირდება დენის წყაროდან. რაც უფრო დიდია ანოდი, მით უფრო ერთგვაროვანი იქნება საფარი კათოდზე, პროდუქტი, რომელზეც დამცავი საფარი იქნება გამოყენებული. შეიძლება იყოს რამდენიმე ანოდი, ისინი შეიძლება განთავსდეს კათოდის ირგვლივ იმავე მანძილზე ისე, რომ მისი ზედაპირი ყველა მხრიდან თანაბრად და ერთდროულად დაიფაროს თუთიით. კვების წყაროს "მინუსი" დაკავშირებულია კათოდთან.

მაშინაც კი, როცა გალავანიზაცია კეთდება სახლში, ტექნოლოგია აუცილებლად მოიცავს ნაწილის საფუძვლიან გაწმენდას და ცხიმის გაწმენდას, ასევე მის აქტივაციას მჟავა ხსნარში.

ენერგიის წყარო არის მანქანის ბატარეა დაბალი სიმძლავრის ინკანდესენტური ნათურით ან სხვა მომხმარებელი წრეში ისე, რომ დენი წრეში იყოს უფრო დაბალი, ან კვების წყარო მუდმივი გამომავალი ძაბვით. მთავარია, გალვანიზაციის პროცესში ელექტროლიტის სწრაფი დუღილი არ იყოს.

სინამდვილეში, გალავანიზაცია ხდება მაშინ, როდესაც ანოდები და კათოდი ჩაედინება ელექტროლიტში და ელექტრული წრე დახურულია. რაც უფრო დიდხანს გრძელდება პროცესი, მით უფრო სქელია თუთიის ფენა პროდუქტზე.

გალავანიზაციის დახმარებით პროდუქციის დამცავი საფარი ხდება ზუსტი, ერთგვაროვანი და გლუვი, დეკორატიული ეფექტით. იგი გამოიყენება როგორც ინდუსტრიაში, ასევე სახლში, მიუხედავად იმისა, რომ საჭიროა ჩამდინარე წყლების გაწმენდა ეკოლოგიურად სახიფათო ნარჩენებისგან.