Get Adobe Flash player

Современные технологии Бателле

Диапазон составов и рабочих условий для современных растворов Бателле приведен в таблице

Современные технологии с использованием гальванической обработки Бателле.

Рабочий диапазон Типичные растворы 

I

Типичные растворы 

II

Серная кислота 4-45% (вес.) 4.7% (вес) 14% (вес)
Фосфорная кислота 40-80% 75% 57%
Хромовая кислота 0.2-насыщение 6.5% 9%
Комбинация растворенных 

Al3+ and Cr3++

0-6% <4.5%

Вода

Баланс Баланс 20%
Вязкость (при 180°F) 9-13 сП. 10-11.5 сП
Напряжение 7-15 В 7-12 В
Плотность тока 2.7-100 A/дм2 6.4-16 A/дм2 17 A/дм2
А/фут2 25-950 60-150 160
Температура 70-95°C 80-82°C 80°C

Растворы на основе фосфорной кислоты смешиваются механическим способом (в отличие от технологии Бритал), однако перемешивание не должно быть чрезмерно интенсивным, иначе в результате можно получить неравномерную обработку, а в некоторых случаях - даже наращивание пирамидальных проекций на поверхности.

Хромовая кислота способствует улучшению зеркальной отражательной способности, к ее негативному действию можно отнести образование трехвалентного хрома. Присутствие хромовой кислоты делает металл более пассивным на время, пока выключен электрический ток, и делает ненужным процесс травления.

Без серной кислоты можно получить хорошее качество блеска, однако даже при высокой температуре или напряжении существует опасность возникновения точечной коррозии. Серная кислота оказывает выраженное действие на сопротивление электролизёра. Для раствора на основе смешанных кислот требуется значительно меньшее напряжение, и вообще, чем выше соотношение серной кислоты к фосфорной кислоте, тем выше будет плотность тока.

Вязкость так же является немаловажным фактором, а ее оптимальная величина обратно пропорциональна плотности тока. Вязкость можно уменьшить либо путем увеличения температуры, либо путем разбавления электролита.

Срок службы раствора ограничивается концентрацией алюминия и трехвалентного хрома, примерно в одинаковой степени. Концентрация последнего, формируемого путем восстановления катода, может поддерживаться на низком уровне с помощью пористого керамического катодного контейнера, заполненного 85% раствором фосфорной кислоты. Это препятствует доступу хромовой кислоты к катоду, однако так же  увеличивает сопротивление гальванического элемента и требует более высокого напряжения. Чем больше содержание алюминия, тем больше должны быть сила тока и напряжения, а вязкость может быть уменьшена путем добавления воды и увеличения температуры. На рисунках показано взаимоотношение рабочих условий, а так же их отношение к сроку службы раствора.

Вместе с увеличением содержания алюминия так же резко возрастают удельный вес и вязкость, а плотность тока при постоянном напряжении резко падает до 10 сантипауз и ниже,  максимальное допустимое содержание алюминия резко уменьшается, если содержание серной кислоты превышает 5-7%.

Другой опасностью, возникающей вследствие увеличения вязкости и удельного веса, вызванной увеличением содержания алюминия, является возможность проявления эффекта «обмерзания» на поверхности детали. Данный феномен изучался Аэроусмитом  и др., которые показали, что подобные дефекты возникают на тех областях алюминиевой поверхности, где процесс гальванической обработки невозможен вследствие формирования анодной пленки. Кристаллографическая форма подобных дефектов может быть объяснена проникновением на поверхность фосфата алюминия с последующим анодированием, однако по мере формирования анодного оксида на стыке алюминия и оксида алюминия фосфат последовательно растворяется на внешней поверхности.

«Обмерзание» происходит в тех случаях, когда состав электролита и условия обработки достаточно близки к переходу от гальванической обработки к анодированию, особенно при высоком удельном весе электролита, и, как правило, данный дефект может быть ликвидирован путем добавления в электролитическую ванну воды с целью уменьшения удельной массы.

Данный процесс использовался для гальванической обработки сплавов алюминия и магния (например, 12% магний), а так же сплавов дюралюминия. Так же существуют отчеты об гальванической обработке двух других сплавов, которые содержали 1-ый - 1.9% меди, 0.6% магния и 1.0% кремния, 2-ой – 2.5% магния и 0.25% хрома. Содержание кремния не должно, однако, превышать 1%, а из-за возможного риска связанного с обработкой пористого металла данный процесс не рекомендовано использовать для обработки литья.

Перед обработкой деталь обычно подвергается паровому обезжириванию, за тем следует щелочная очистка. В некоторых случаях так же применяется легкое анодное травление, например, в горячем растворе хромовой и серной кислот. Так же для этой цели подходят хромовые гальванические растворы типа хромовой кислоты (150 г/л).

Во избежание появления на поверхности пятен после гальванической обработки необходимо производить соответствующую промывку. По этой же причине перемещение в гальваническую ванну должно происходить по возможности быстро.

В случае необходимости поверхностную пленку можно удалить после гальванической обработки в 10% растворе гидроксида натрия при 50°C на протяжении нескольких секунд. В качестве альтернативы можно рекомендовать использование следующих растворов:

 

Фосфорная кислота 35 мл/л
Хромовая кислота 20 г/л
При 90-95°C на протяжении 5 минут

или

Карбонат натрия 20 г/л
Декагидрат хромата натрия 15 г/л
На 70-95°C на протяжении 1-3 минут

Поделитесь с друзьями!

Опубликовать в своем блоге livejournal.com

Добавить комментарий

Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий.