Обезжиривание пружин
Химическая очистка поверхности пружин начинается с удаления смазочных загрязнений, остатков полировочных паст и т.д.
Для грубого обезжиривания в течение длительного времени применяли трихлорэтилен, но с того момента, как это соединение признано токсичным вешеством, стало трудным обеспечить в средней мастерской условия, отвечающие требованиям санитарной службы.
В случае тетрахлорэтилена условия несколько более легкие, но практически их также невозможно выполнить в ремесленной мастерской, не говоря уже о трудностях, связанных с покупкой этого материала.
Более дешевым и простым способом очистки пружин перед гальванической обработкой является мытье в щелочных ваннах, в состав которых входят гидроксиды, карбонаты, фосфаты, полифосфаты, мегасиликаты, поверхностно-активные вещества и детергенты.
Едкий натр имеет высокую моющую способность, но он агрессивен к сплавам меди, цинка и алюминия. Кроме того, он трудно смывается. Карбонат натрия является универсальным и менее агрессивным компонентом обезжиривающей ванны и, следовательно, пригодным для обработки цветных металлов. Тринатрийфосфат уменьшает жесткость воды и легко смывается с поверхности металла.
Метасиликат натрия имеет хорошую смывающую способность и является умеренным средством, менее агрессивным по сравнению с едким натром и карбонатом натрия. Его не следует применять в качестве добавки для анодного электролитического обезжиривания из-за возможности образования кремнезема на очищаемых изделиях.
Традиционные ванны, содержащие едкий натр, карбонат натрия и тринатрийфосфат еще применяются во многих ремесленных мастерских, но без поверхностно-активных средств и детергентов они не дают таких хороших результатов, как готовые составы, производимые специальными фирмами.
Моющие растворы, исходя из степени их щелочности, можно разделить на три группы:
а)сильно щелочные (рН = 12-=-14) для предварительной очистки стальных изделий);
б)среднещелочные (рН = 10-н12) для очистки стальных изделий перед электролитическим обезжириванием;
в)слабощелочные (/jH=8-f-10) для обезжиривания цветных металлов.
После химического обезжиривания добавочно применяют электрохимическое обезжиривание, во время которого на катоде выделяются пузырьки водорода, а на аноде — пузырьки кислорода, что обеспечивает хорошее обезжиривание. Пузырьки газа перемешивают раствор и облегчают отрывание частичек загрязнений от поверхности пружин.
Обезжиривание может быть катодным и анодным. Обычно ванны для электрохимического обезжиривания оборудованы переключателем полюсов тока, что позволяет использовать одну и ту же ванну для катодного и анодного обезжиривания. Лучшим решением является установка двух ванн: для катодного и анодного обезжиривания, но это увеличивает стоимость электролитического покрытия.
На катоде выделяется газа вдвое больше, чем на аноде, и казалось бы, что анодное обезжиривание необоснованно. Однако необходимо принимать во внимание то, что выделяющийся на катоде водород может вызвать водородную хрупкость пружин из высокопрочной стали.
Во время катодного обезжиривания на поверхности изделий оседают металлы, содержащиеся в виде загрязнений в ванне, что видно в виде темного, трудно растворимого налета, а иногда и полностью нерастворимого в растворах кислот, применяемых для активирования поверхности после обезжиривания.
При анодном обезжиривании на поверхности выделяется кислород, вызывающий окисление поверхности, что может приводить к потемнению меди и латуни при очень длительном обезжиривании и чрезвычайно высокой температуре и при чрезмерно большой плотности тока. Это потемнение очень легко устраняется даже в очень разбавленных кислотах.
Олово и хром не следует подвергать анодному обезжириванию, так как они растворяются под влиянием тока в щелочных растворах. Практики применяют анодное обезжиривание в течение нескольких секунд для активирования свинца и сплавов этого металла, поддерживая плотность тока в пределах, не превышающих 1 А/дм2.
Технической ошибкой является анодное обезжиривание никелевых покрытий перед их хромированием, так как это приводит к пассивации поверхности, что заметно затрудняет декоративное хромирование.
Когда-то широко применялись ванны для катодного обезжиривания с одновременным меднением, содержащие цианиды меди, из которых на поверхности обезжириваемых изделий оседает тонкий слой меди, что является признаком хорошей очистки поверхности предметов. Однако длительное наблюдение за работой этих ванн показало, что в этих, скорее ненормальных, условиях осажденная медь не обеспечивает хорошей сцепляемости покрытий, наносимых в дальнейших гальванических процессах. Кроме того, эти ванны, как и цианидные, не имеют в настоящее время большого применения.
Электролитическое обезжиривание требует подвода постоянного тока от выпрямителя большой мощности, поэтому нецелесообразно устанавливать несколько ванн; одну для стали, другую — для сплавов меди, третью — для цинка и т. д.
После обезжиривания необходима очень тщательная промывка.
Ванна для обезжиривания имеет, как правило, высокую рабочую температуру, нередко превышающую 90 °С, что равнозначно значительному расходу тепловой энергии. При изыскании более экономичных решений были разработаны новые составы, обеспечивающие хорошие результаты при значительно более низких температурах.
В состав современных ванн обезжиривания входят смачиватели, улучшающие моющую способность раствора, снижая его поверхностное натяжение. Смачиватели образуют на поверхности пену, но при электрохимическом обезжиривании ее не должно быть очень много, так как содержащиеся в ней газы (кислород и водород) могут привести к образованию легко взрывающейся при испарении смеси.
Каждый из компонентов смачивателя истощается равномерно вследствие осаждения на поверхности деталей, извлекаемых из ванны. Его, следовательно, необходимо восполнять, наблюдая за образующейся пеной. Не следует допускать передозировки смачивателя в такой степени, что это могло бы привести к образованию густой шапки пены.