Обезжиривание поверхности.

Качество гальванических покрытий в значительной степени зависит от предварительной обработки, в частности, от обезжиривания поверхности деталей (см. «Причины нарушения качества гальванических покрытий»).

Гальванические покрытия практически повторяют микрорельеф поверхности, поэтому декоративность покрытий и коррозионная стойкость могут быть достигнуты только при тщательном обезжиривании поверхности.

Характер загрязнений поверхности деталей может быть различным. Термическая окалина, продукты коррозии, сульфидные и окисные пленки удаляются травлением.

Загрязнения в виде жиров, консервационных смазок, остатков полировочных паст, эмульсий, удаляются в процессе обезжиривания поверхности. Способ обезжиривания поверхности от жировых загрязнений определяется их природой. Жиры минерального происхождения (полировочные пасты, смазки, минеральные масла), которые не растворяются в воде, удаляют при обезжиривании поверхности органическими растворителями. Жиры растительного или животного происхождения, которые не растворяются в воде, но взаимодействуют с водными растворами щелочей, удаляют при обезжиривании поверхности растворами солей щелочных металлов, образуя при этом растворимые мыла.

Обезжиривание поверхности в органических растворителях.

Органические растворители очень токсичны. Применять их можно только при наличии специального оборудования и соблюдения правил техники безопасности (см. «Безопасная гальваника»). Наиболее широко в настоящее время для обезжиривания поверхности используются негорючие растворители: трихлорэтилен, тетрахлорэтилен, четыреххлористый водород и фреон.

В трихлорэтилене можно проводить обезжиривание поверхности большинства металлов: стали, меди, никеля и их сплавов. Из-за большой реакционной способности не допускается обезжиривание деталей, смоченных водой, так как при этом трихлорэтилен разлагается с образованием паров соляной кислоты, что вызывает коррозию аппаратуры.

В трихлорэтилене не допускается обезжиривание деталей из алюминия и титана, поскольку при этом раствор нагревается и происходит разложение с выделением ядовитых соединений.

Наиболее универсальным являются фторсодержащие углеводороды (фреон Ф-113). Обезжиривание поверхности проводится на оборудовании, исключающем попадание паров в атмосферу.

Процесс обезжиривания поверхности деталей в органических растворителях не обеспечивает полного удаления загрязнений, поэтому после просушки  детали поступают на химическое или электрохимическое обезжиривание.

Химическое обезжиривание поверхности деталей.

Химическое обезжиривание заключается в том, что под воздействием щелочи жиры омыляются и переходят в раствор, а минеральные масла в присутствии специальных поверхностно-активных веществ образуют эмульсию.

Растворы для химического обезжиривания поверхности содержат щелочи, фосфаты, силикаты, различные ПАВ (синтанол, ДС-10, синтамид-5 и др.). По степени щелочности они разделяются на три группы: сильнощелочные, среднещелочные и слабощелочные.

Для обезжиривания поверхности деталей из алюминия, цинка и олова применяют слабоконцентрированные щелочные растворы, сильно концентрированные – для обезжиривания поверхности стальных деталей.

Состав раствора для обезжиривания поверхности  легких сплавов содержит, г/л:

Гидроокись натрия  8 – 12

Натрий фосфорнокислый  20 – 50

Стекло натриевое жидкое  25 – 30

Температура 40 – 70С, время 3 – 10 минут

Универсальный раствор химического обезжиривания поверхностидля любых металлов содержит 20 – 30 г/л моющего средства «Лабомид» или «Деталин» или «Импульс», при температуре 60 – 80С время обработки 3 – 10минут.

В качестве замены процесса обезжиривания поверхности в органических растворителях применяют химическое обезжиривание поверхности в моющих средствах КМ-1, лабомид-203, МЛ-52 и др., в состав которых входят триполифосфаты, синтанол ДТ-7, кальцинированная сода, акрилсульфаты.

Для  обезжиривания поверхности стали подходят моющие средства: КМ-1, КМ-2, КМ-3, лабомид-203, МЛ-52 и др. в количестве 15 – 30 г/л, при температуре 50 – 70С время обработки 5 – 20 минут.

Для обезжиривания поверхности меди, серебра, титана, никеля, инвара и цинка наиболее оптимальны моющие средства: МЛ-51, КМЭ-1, ОС-1, КМ-2, МЛ-52, лабомид-203 и др. концентрацией 60 – 80 г/л, время обработки 3 – 15 минут при температуре 60 – 80С.

Обезжиривание поверхности алюминиевых сплавов проводят в моющих средствах: КМ-2, КМ-5, КМЭ-1, МЛ-52, МС-8, лабомид-203 с концентрацией 10 – 20 г/л. Температура 50 – 60С, время 5 – 10 минут.

Электрохимическое обезжиривание.

Электрохимическое обезжиривание поверхности металлов являетсяэффективным способом очистки от тонких жировых пленок, которые трудно удалить другим способом. При воздействии тока ионы водорода восстанавливаются на катоде в виде пузырьков, облегчающих отрыв капель масла при обезжиривании от поверхности деталей. Однако при этом может происходить наводораживание поверхности стальных деталей, вследствие чего тонкостенные изделия и  пружины могут охрупчиваться, поэтому чаще применяют комбинированный способ обезжиривания поверхности: 5 – 8 минут на катоде, 1 – 2 минуты на аноде.

Электрохимическое обезжиривание поверхности деталей из меди, цинка, алюминия и их сплавов осуществляют только на катоде. Скорость очистки при электрохимическом обезжиривании поверхности деталей гораздо выше, чем при химическом обезжиривании поверхности, качество лучше. Недостаток – низкая рассеивающая способность электролита, поэтому процесс обезжиривания поверхности сложных деталей проводить весьма затруднительно.

Состав электролита электрохимического обезжиривание поверхности деталей: 
едкий натр – 20 – 40 г/л, фосфорнокислый натрий 20 – 40 г/л, углекислый натрий  – 20 – 40 г/л, температура 60 – 80С, Д_К = 2 – 10 А/дм², время на катоде 3 – 10 минут, время на аноде 1 – 3 минуты.

В целях безопасности необходимо в процессе электрохимического обезжиривания удалять с поверхности электролита пену, так как в ней может содержаться гремучий газ (смесь водорода и кислорода) и не следует добавлять большое количество эмульгаторов и ПАВ. Увеличение температуры ускоряет процесс обезжиривания поверхности, повышает электропроводность раствора, что позволяет увеличить плотность тока.

Оказываем услуги по выбору оптимального метода обезжиривания.

Похожие публикации:

• "Первые шаги в гальванике. Часть 2."
• "Как создать гальванический участок цинкования?"