3. Монтаж деталей на подвеску, что облегчает затеску деталей ванну и обеспечивает выдерживания более точного расстояния между анодами и деталями, что необходимо для более равного отложения хрома.
4. Электролитическое обеспечение в электролите следующего состава и режима: едкий натр NaOH 100 гр., жидкое стекло Na2SiO3 2-3 гр., плотность тока 5 A/дм2., температура ванны – 800.
Деталь служит катодом, а анодом железная пластина. Водород, интенсивно выделяющийся на детали при похождении тока, облегчает отрыв частиц масла с поверхности детали.
5. Промывка в горячей воде.
6. Декапирование для удаления тончайшей пленки окислов, возникающей от действия кислорода воздуха с целью выявления структуры метала.
Декапирование проводится путем травления в 5-прпоцентном растворе H2SO4 или в ванне состава: CrO3 100 г/л., H2SO4 г/л, DK=5 A/дм2, температура комнатная, время t – 1 минута.
7. промывка в холодной проточной воде
Для ответственных деталей сложной конфигурации после декапирования производится протирка венской известью с последующей промывкой в холодной воде.
Венская известь представляет собой смесь из окиси кальция и магния без прими из окиси кремния. Для обезжиривания, известь разводят водой до кашеобразного состояния и добавляют до 1,5 % едкого натрия или до 3% соды.
8. Хромирование до требуемого размера с учетом припуска на шлифование.
9. Промывка деталей в дистиллированной воде для сбора электролита.
10. Промывка деталей в проточной воде.
11. Демонтаж детали с подвески, снятие изоляции.
12. Сушка детали в осушительном шкафу или в подогретых опилках.
13. Контроль качества осадки: проверяют количество непокрытых мест, осталивание, раковин, наростов и пр.
При неудовлетворительном качестве покрытия удалить хром можно электролитическим путем, поместив деталь на аноде в ванну с электролитом из 10-15 процентного раствора едкого натрия.
Катодом является железная пластина. Температура раствора 40-500 С, плотность тока 5-10 А/дм2, продолжительность выдержки 15-30 минут.
Технологический процесс железнения:
1. очистка деталей от грязи и масла,
2. механическая обработка – шлифование,
3. зачистка поверхности деталей наждачной шкуркой,
4. сборка деталей на подвески,
5. изоляция мест не подлежащих железнению,
6. обезжиривание венской известью,
7. промывка в проточной холодной воде,
8. изоляция мест не подлежащих железнению при небольшой его длительности, можно производить листовым целлулоидом (кинопленной), цапон-лаком или пластикатом, если длительность железннения не превышает 2-3 часа. Более надежным изоляционным материалом является хлорвиниловые пластикаты и эмали. Время выдерживания этих материалов в ванне.
9. Анодная обработка в 30-процентном растворе серной кислоты. Анодная обработка оказывает большое влияние на прочность сцепления покрытия с основным металлом и производится с целью:
а) удаление с поверхности тончайшей пленки окислов,
б) протравливание поверхностного слоя для проявления кристаллической структуры металла,
в) пассивирование поверхности, т.е. нанесение тончайшей пассивной пленки, защищающей поверхность, подлежащую покрытию от непосредственного соприкосновения с электролитом.
Анодную обработку рекомендуется вести в электролите состава: 30-процентном H2SO4, FeSO4*7H2O 10-25 гр/л., плотность электролита 1,23.
Деталь завешивается на анод и обрабатывается в электролите при плотности тока 10-70 A/дм2 (в зависимости от материала детали) и комнатной температуры. Катодом при этом служат пластины свинца или нержавеющей стали.
10. промывка деталей холодной водой. Детали весом 3-5 кг и более рекомендуется промывать горячей водой при 80-900 С. Целью промывки является удаление остатков кислоты из всех углублений и полостей деталей при длительности прогрева от 10 сек. до 5 мин.
11. завешивание деталей в ванну железнение и выдержка детали в ванне без включения тока в течение 30 секунд для разрушения пассивной пленки. Для деталей, подвергающихся промывки горячей водой, операция выдержки без тока не проводится.
12. железнение деталей.
Для уменьшения загрязнения электролита шлаком помещать аноды в чехлы из кислотной стеклянной ткани.
Размещение деталей в Ване должно обеспечивать достаточное расстояние между ними во избежание экранирования друг друга.
Верхние конца деталей должны быть ниже уровня электролита на 5-10 см, а нижние не ближе 10-15 см от дна ванны. Для получения высококачественных осадков электролит необходимо подвергать филотрации. При работе ванны в одну смену и средних режимах процессах периодичность равна 5-7 дней.
13. послежелезнения проводится промывка деталей горячей водой при 80-900 С.
14. нейтрализация в 10-процентном растворе каустической соды при 80-900 С и выдержке 30 минут.
15. промывка горячей водой.
16. демонтаж деталей с подвеской и удаление изоляции.
17. контроль качества покрытия.
18. механическая обработка – шлифование деталей под требуемый размер алундовым или электрокарборундовым камнем СМ2-СМ1 зернистость 46-60 мкм, при обильном охлаждении. Покрытие должно быть гладким, без большого количества бугров, дентридов, разрывов, шелушения и других видов дефектов.
3.2 Расчет количества и состава работающих
Для расчета количества работающих выбираем ранее рассчитанную трудоемкость на объекте проектирования и нормативный годовой фонд времени работающего
Nраб=T/Фр.в.,
где Nраб – число работающих, Т – расчетная трудоемкость на объекте проектирования, Фр.в. – нормативный фонд времени работающего.
Принимаем:
Т = 6216 чел.час.
Фр.в. = 1840 ч. [1c. 268]
Nраб =6216/1840=3 чел.
Количество работающих
3.3 Определение количества технологического и подъемного оборудования.
Число ванн для гальванического покрытия рассчитывается по формуле:
Х = (Т/Фд.о.)Кu,
где Кu – коэффициент использования ванны, для износостойкого хромирования.
Принимаем: Кu = 0,80 [1c. 259], для других видов покрытий.
Принимаем: Кu = 0,85 [1с. 259]
Фд.о. – действительный фонд работы оборудования.
Принимаем: Фд.о. = 2030 ч. [1c. 269]
Т – годовая трудоемкость работы робота.
Трудоемкость по каждому виду работ принимаем исходя из процентного соотношения работ. Хромирование – 12%, железнение – 31%, цинкование – 41%, меднение - 8%, никерование – 8%, исходя из этого принимаем трудоемкость:
- хромирование Т=745,92 чел. час,
- железнение Т=1926,96 чел. час,
- цинкование Т=2548,56 чел. час,
- меднение Т=497,28 чел. час,
- никелирование Т=497,28 чел. час.
Исходя из этих данных количество ванн для:
хромирование х=(745,92/2030)*0,80=0,3=1
железнение х=(1926,96/2030)*0,85=0,8=1
меднение х=(2548,56/2030)*0,85=1,06=1
никерование х=(497,28/2030)*0,85=1
цинкование х=(497,28/2030)*0,85=1
Количество ванн для цинкования принимаем в количестве 2 штук, исходя из того, что процесс цинкования идет со скоростью 20 мкм за 10 минут [2c. 88].
3.4 Расчет производственной площади объекта проектирования
Таблица 1
|
Наименование |
Тип или модель |
Количество |
Размер в плане (мм) |
Общая площадь (м2) |
||||
|
Выпрямительное устройство |
ВСМР-20000-6 |
8 |
682х682х682 сила тока 1000/2000 |
3,72 |
||||
|
Ванна для железнения |
Нест |
1 |
1500х600х1000 |
0,9 |
||||
|
Ванна с теплой водой для промывки деталей после всех процессов, кроме хромирования |
Нест |
2 |
1640х600х1000 |
1,968 |
||||
|
Ванна для цинкования |
Нест |
2 |
1500х600х1000 |
1,8 |
||||
|
Ванна с холодной водой для промывки деталей после всех процессов, кроме хромирования |
Нест |
2 |
1640х600х1000 |
1,968 |
||||
|
Стеллаж для деталей |
Нест |
3 |
1100х600х100 |
1,98 |
||||
|
Ванна для нейтрализации |
Нест |
1 |
1500х600х1000 |
0,9 |
||||
|
Стол для навешивания деталей |
Нест |
1 |
682Х682Х1200 |
0,465 |
||||
|
Ванна для анодного травления |
Нест |
1 |
1230х600х1000 |
0,738 |
||||
|
Стол для вневанного железнения |
Нест |
1 |
2730х682х1200 |
1,861 |
||||
|
Ванна для улавливания электролита |
Нест |
1 |
682х682х1000 |
0,46 |
||||
|
Ванна для никелирования |
Нест |
1 |
1500х600х1000 |
0,9 |
||||
|
Ванна для кислотного меднения |
Нест |
1 |
1500х600х1000 |
0,9 |
||||
|
Ванна с холодной водой для промывки деталей в процессе хромирования |
Нест |
1 |
820х410х1000 |
0,336 |
||||
|
Ванна с теплой водой для промывки деталей в процессе хромирования |
Нест |
1 |
820х410х1000 |
0,336 |
||||
|
Бак для отстоя электролита |
Нест |
1 |
1320х410х1000 |
0,50 |
||||
|
Кислотный насос |
|
2 |
955х682х600 |
1,3 |
||||
|
Конторский стол |
|
1 |
820х545х1200 |
0,44 |
||||
|
Раковина |
|
1 |
682х275х1000 |
0,187 |
||||
|
Ванна для снятия старого хромового покрытия |
Нест |
1 |
1500х600х1000 |
0,9 |
||||
|
Ванна для хромирования |
Нест |
1 |
1500х600х1000 |
0,9 |
||||
|
Кран балка |
ГОСТ 5890-67 |
1 |
Грузоподъемность 2 тонны |
|
||||
|
Итого: |
23,459 |
|||||||
