Розробка дільниці функціонального покриття індієм. Доведення необхідності електрохімічного знежирення і хімічного травлення у розчині хлоридної кислоти з інгібіторм. Осадження покриття в пірофосфатному електроліті індіювання. Визначення витрат хімікатів.
Аннотация к работе
Техніко-економічне обґрунтування технологічного процесу 6.1 Розрахунок потреб дільниці в хімікатах і анодах 6.2 Визначення потреби енергетичних ресурсівІндій - сріблясто-білий мякий, пластичний метал з густиною 7,31 г/СМЗ і температурою плавлення 155 ОС, атомна маса - 114,8. Стандартний потенціал індію EOIN /In =-0,139 В, тому його можна витісняти з розчинів такими металами, як цинк, алюміній, причому індій виділяється після міді й перед кадмієм, що використовують у технології. Основними властивостями індію, які визначили його використання в машинобудуванні, є низький коефіцієнт тертя, висока стійкість у середовищі мінеральних масел і продуктів їх окиснення в атмосферних умовах. Індій використовується в захисних антикорозійних покриттях .Індій і його сплави застосовуються як корозійностійке покриття металевих пропелерів, для поліпшення контакту й опору зношуванню щіток в електроприладах, при виготовленні дзеркал і рефлекторів, що мають велику відбивну здатність, у припоях, ювелірному виробництві. медицині.Органічні кислоти - оцтова, форміатна, лимонна, щавлева - поступово розчиняють індій: 2 In = 6H2C2O = 2H3[In(C2O4)3] 3H2 (1) Гідроксид In(ОН)з утворюється у вигляді білого осаду при дії лугів чи аміаку на розчини солей індію. З розведених розчинів індій гідроксид починає осаджуватися при РН близько 3,4. Розведені розчини лугів, а також аміак на індій гідроксид не діють. У шлаки переходить від 10 до 50 % індію; у чорновий свинець - до 50 % індію.Проектом задається функціональне покриття для деталей зі сталі марки Ст3. По складності конфігурації деталі відносяться до другої групи (контакти, рельєфні і штамповані деталі, що не мають порожнин, у яких може затримуватися електроліт).Деталі, які потрапляють до дільниці нанесення покриття, мають на своїй поверхні різні забруднення, які потрапили на них внаслідок операції механічної обробки. Мінеральні олії при взаємодії з лугом утворюють при підвищених температурах емульсію, і таким чином видаляються з поверхні деталей. На даній операції на поверхні деталей виділяється кисень, або водень, які сприяють відриву жирових плівок з поверхні. Видалення з деталей значного прошарку окалини, продуктів корозії, сульфідних чи оксидних плівок, що утворюються внаслідок взаємодії з навколишнім середовищем і міцно зчеплені з металом, здійснюється хімічним шляхом - обробкою поверхні виробів у розчинах кислот. При однакових концентраціях і температурах швидкість травлення в хлоридній кислоті вища, ніж в сульфатній, але при підвищенні температури швидкість травлення в сульфатній кислоті різко зростає (в 10 - 15 разів), тоді як на травлення в хлоридній кислоті температура такого суттєвого впливу не має.Для індіювання використовуються електроліти як на основі простих гідратованих іонів індію, так і комплексних іонів. Вихід за струмом в цих електролітах становить 80-90 %. При додаванні боратної кислоти до електроліту різко підвищується вихід за струмом..Тому цей електроліт найкраще підходить для покриття індієм. Покриття в цьому електроліті отримують напівблискучими, мікрокристалічними, щільними, рівномірними. Їх використання потребує індивідуальної вентиляції, спеціальних заходів щодо скиду та знешкодження стічних вод, в яких промиваються деталі після покриття індієм, і особливої обережності в експлуатації.Фонд робочого часу визначають за формулою: Т0 = Т1 - Т2-Т3 (2.1) де: Т1-загальна кількість діб у році; Тому дійсний річний фонд часу дорівнює: Тд = 0,97 ? 252 =245 днів 3.1.2 Годинна програма ділянки визначається за формулою: Fг = Fp / Теф (2.2) де: Fp - річна програма, м2; Реальна годинна програма по поверхні дорівнює: Fг = 2060 / 3904 = 0.527 м2 / год. Розраховуємо такт роботи лінії за формулою: хвил., (2.3) де T - ефективний річний фонд часу роботи устаткування, год.;Для введення в роботу гальванічної лінії необхідно провести розрахунки кількості хімікатів і води для приготування електролітів, анодів для ванн електрохімічної обробки, тканини для виготовлення анодних чохлів. Для кожної електрохімічної операції необхідно визначити матеріал допоміжного електроду (анода або катода), розміри цих електродів (товщину H2, ширину L1 відповідно до існуючих стандартів, дм), а також густину матеріалу цих електродів F, кг/дм3; Масу хімікатів для приготування розчину ванн визначають за формулою: , де Ci - концентрація хімікату, г/дм3; Одночасно доцільно визначити робочу поверхню анодів AS (дм2) в гальванічній ванні, необхідну для наступних розрахунків, за формулою: Коефіцієнт 2,6 враховує частку протилежної від катода робочої поверхні двох анодів, які прилягають до стінок ванни. Падіння напруги на електродах як різницю потенціалів анода і катода дорівнює: Падіння напруги в контактах складає: Падіння напруги в шинопроводі складає: Повна напруга на ванні при обробці деталей на підвісках складає: Витрати електроенергії електролізними ваннами залежать від кількості завантажень N за рік, поверхні деталей на одній підвісці S1, густини струму JK, напруги на ванні Е, часу обробки деталей Т (год), ко
План
ЗМІСТ
Вступ
1. Особливості виробництва індію
2. Розробка технологічного процесу нанесення покриття
2.1 Характеристика деталей, вибір виду і товщини покриття
2.2 Вибір та обґрунтування підготовчих операцій
2.3 Вибір і обґрунтування робочого електроліту для одержання покриття