Подготовка поверхности металлических изделий перед нанесением гальванических покрытий. Расход химикатов на никелирование и оловянирование. Автоматизация технологической линии процесса нанесения покрытий. Контроль производства и управление процессом.
Аннотация к работе
10.3 Вентиляция и отопление 10.4 Освещение 10.4.1 Освещение производственных помещений 10.7 Требования к производственным помещениямДля снижения потерь металла и предохранения изделий от коррозии наряду с использованием химически стойких материалов широко применяются различные виды защитных покрытий. Помимо покрытий, предназначенных для защиты основного металла от атмосферной коррозии, различают защитно-декоративные покрытия, которые не только должны защищать металл от коррозии, но и сообщать его поверхности красивый, часто блестящий вид на протяжении определенного периода эксплуатации в атмосферных условиях. Эти покрытия повышают срок службы трущихся поверхностей, в частности, цилиндров двигателей внутреннего сгорания автомобилей и других двигателей. Покрытия из металлов и сплавов сообщают поверхности оптические, магнитные, антифрикционные и другие свойства.Никель способен надежно защищать железо от коррозии при полной беспористости покрытия. Коэффициент сухого трения никеля по стали меняется от 0,11 - 0,12 для блестящих покрытий, до 0,15 - 0,30 для матовых покрытий, получаемых из различных электролитов. Никель отличают высокая стойкость в щелочах, высокая склонность к пассивированию и сохранение внешнего вида, высокая гидростойкость и значительная износостойкость; соединения никеля безвредны. Никель, нанесенный непосредственно на сталь, носит характер катодного покрытия и, следовательно, защищает только механическим путем. На детали из меди и сплавов на ее основе никель наносят без промежуточного подслоя.Любое промышленное здание или комплекс должны представлять собой обоснованное сочетание технологических, инженерно-строительных, санитарно-экологических, архитектурных решений. Гальваническое производство отличается насыщенностью применения различных видов энергии(постоянный и переменный ток, пар, сжатый воздух, горячая вода и холодная вода), эти особенности определяют требования, предъявляемые к создаваемым в настоящее время автоматизированным гальваническим линиям:-наличие дешевой электроэнергии;Никелевые покрытия применяются: - для защитно-декоративной и декоративной отделки изделий и деталей машин, аппаратов, приборов практически во всех отраслях промышленности;-для защиты от коррозии в условиях повышенных температур и специальных средах (щелочи, некоторые кислоты и др.); как промежуточный подслой для нанесения других покрытий на сталь с целью обеспечения прочного сцепления покрытий с основой; для повышения износостойкости трущихся поверхностей. Рекомендуемые толщины оловянных покрытий (определяются назначением изделий): для белой жести 1,5-2,5 мкм; для паяемых деталей 6-9 мкм (при подслое никеля 9-18 мкм); для колец подшипников 3-5 мкм; сепараторов - 7-20 мкм; для защиты кабеля от действия серы, находящейся в изолированном слое резины, 6-9 мкм; для местной защиты стальных изделий от азотирования 6-9 мкм; в декоративной отделке «кристаллит» 3-5 мкм; при защите посуды от коррозии 18-24 мкм; при герметизации резьбовых соединений 10-20 мкм.Предварительная подготовка поверхности металла перед покрытием необходима для того, чтобы обеспечить прочное сцепление покрытия с основным металлом, создать условия для снижения пористости покрытия и улучшения его внешнего вида. Если детали плохо очищены, покрытие будет частично или полностью отслаиваться и со временем темнеть. Для подготовки поверхности изделий перед покрытием применяют механические, химические и электрохимические способы обработки поверхности.В практике гальваностегии наиболее распространены электролиты на основе сульфата никеля (NISO4-7Н2О). В ряде рецептур электролитов на основе сульфата никеля в качестве активатора анодов используют хлорид никеля. Для повышения электрической проводимости ряда электролитов, особенно имеющих низкое содержание сульфата никеля (150-200 г/л), в раствор вводят сульфат натрия или сульфат магния. Это ведет к снижению коррозионной стойкости блестящих никелевых покрытий по сравнению с матовыми, механически полированными осадками, полученными из электролитов без добавок. Осадки из этого электролита получаются полублестящими, обладают высокой пластичностью и имеют столбчатую структуру повышенной коррозионной стойкости.В щелочных электролитах олово обычно находится в виде четырехвалентных ионов. Щелочные электролиты отличает очень хорошая рассеивающая способность, позволяющая получать равномерные покрытия на сложнопрофилированных деталях. Если олово находится в щелочном электролите в виде двухвалентных ионов, то оно обуславливает образование губчатых осадков, присутствуя даже в незначительных количествах. Щелочные электролиты лужения : Пирофосфатный содержит олово (мет.) 67-77 г/л, клей столярный 2,0-2,5 г/л, пирофосфат калия 520-560 г/л, хлорид гидрозина 8-12 г/л, эмульгатор 3-5 мл/л, используется при 40-80ОС, ik?6А/дм2 , РН = 8?8,5 . Триполифосфатный содержит г/л : хлорид олова 112, триполифосфат калия 720, иодит калия 0,5, хлорид аммония 90, клей столярный 8, используется при 15-25ОС, ik?1А/дм2,РН = 7,5?8,5.Крацевание прово
План
Содержание
Литературный обзор
1. Гальваническая технология как защита от коррозии
1.1 Характеристика гальванических покрытий
1.2 Целесообразность проектирования гальванического отделения
1.3 Выбор толщины покрытия
1.4 Подготовка поверхности металлических изделий перед нанесением гальванических покрытий
1.5 Выбор электролита никелирования
1.6 Выбор и состав электролита для оловянирования
1.7 Подготовительные операции никелирования
1.7.1 Крацевание
1.7.2 Электрохимическое обезжиривание
1.7.3 Травление
1.8 Подготовительные операции оловянирования
1.8.1 Электрохимическое обезжиривание
1.8.2 Травление
1.8.3 Промывка
1.9 Выбор основного типа оборудования
1.10 Технологическая схема процесса оловянирования
1.11 Технологическая схема процесса никелирования
2. Расчетная часть
2.1 Ведомость загрузки деталей на годовую программу никелирования
2.1.1 Определение времени обработки поверхности детали
2.1.2 Расчет производственной программы
2.1.3 Расчет автоматической линии
2.1.4 Расчет размеров ванн
2.1.5 Расчет основных параметров автоматической автооператорной линии
2.1.6 Количество вспомогательных ванн по операциям
2.1.7 Расчет количества автооператоров
2.1.8 Расчет габаритных размеров автоматической линии
2.2 Ведомость загрузки деталей на годовую программу оловянирование
2.2.1 Определение времени обработки поверхности детали
2.2.2 Расчет производственной программы
2.2.3 Расчет автоматической линии
2.2.4 Расчет размеров ванн
2.2.5 Расчет количества автооператоров
2.2.6 Расчет габаритных размеров автоматической линии
3. Материальные расчеты
3.1 Расход химикатов на никелирование
3.2 Расход химикатов на оловянирование
3.2.1 Расход катодов, анодов и других материалов
3.2.2 Расход воды, пара и воздуха на линии никелирования
3.2.3 Расход воды, пара и воздуха на линии оловянирования
4. Энергетические расчеты
4.1 Линия никелирования
4.1.1 Расчет поверхности загрузки и силы тока на ванне
4.1.2 Расчет среднего напряжения на ванне и составления баланса напряжений
4.2 Линия оловянирования
4.2.1 Расчет поверхности загрузки и силы тока на ванне
4.2.2 Расчет среднего напряжения на ванне и составления баланса напряжений
5. Тепловые расчеты
5.1 Определение расхода тепла на разогрев ванны
5.2 Расчет тепла на испарение
5.3 Определение тепла на поддержание рабочей температуры ванны
5.4 Определение параметров змеевика для подогрева электролита
5.5 Определение расхода пара в период разогрева
5.6 Тепловые расчеты оловянирования
5.6.1 Расчет теплового баланса ванн, работающих при температуре цеха
6. Автоматизация технологической линии процесса нанесения покрытий
6.1 Выбор системы управления технологическим процессом
6.2 Выбор и обоснование технических средств автоматизации процесса
6.2.1 Контроль и регулирование температуры
6.2.2 Контроль и регулирование уровня
6.3 Регулирование
6.3.1 Исполнительный механизм
6.3.2 Позиционер SIEMENS SI PART PS2 FF
6.4 Контроль и регулирование процессом
6.4.1 Микропроцессорная техника
6.5 Контроль и регулирование силы и плотности тока
6.6 Управление манипуляторами АЛГ
6.7 Контроль и регулирование РН
6.7.1 Измерение кислотности PH
6.7.2 Преобразователь РН
7. Контроль производства и управление технологическим процессом
8. Строительно-компоновочночная часть
8.1 Компоновка гальванического отделения
9. Экономическая часть
9.1 Производительность цеха и режим работы
9.2 Расчет капитальных затрат
9.3 Затраты на вспомогательные материалы
9.4 Расчет численности и годового фонда заработной платы
9.5 Расчет единого социального налога
9.6 Амортизация основных фондов
9.7 Затраты на ремонт и эксплуатационного оборудования
10.1 Характеристика и анализ вредных и опасных производственных факторов
10.2 Производственная санитария
Список литературы
Литературный обзор
Потребность в значительном росте производства продукции машиностроения, товаров широкого потребления, повышении качества продукции, сокращении материально-энергетических и трудовых ресурсов при изготовлении промышленных изделий диктует необходимость в соответствующем увеличении объемов тех производств, которые обеспечивают надежную защиту изделий от коррозии, снижение их металлоемкости и улучшение товарного вида.
В решении этих вопросов существенная роль отводится гальванотехнике, которая в связи с бурным развитием различных отраслей промышленности, возникновением новых отраслей техники в последние десятилетия превратилась в весьма разветвленный и специализированный способ производства. Нет ни одной отрасли промышленности, где бы электрохимические, химические и анодно-оксидные покрытия не находили самого широкого применения.
Дипломный проект содержит способы подготовки поверхности деталей под покрытие, требования к покрытиям, особенности процесса никелирования, оловянирования и составы электролитов, правила приемки, методы устранения дефектов, режимы работы. Дипломный проект также содержит описание методов нанесения никелевых покрытий, применяемых на РМЗ, их достоинства и недостатки.
Технологические цеха оснащаются высокопроизводительным оборудованием, в производственные процессы тепловой обработки металлов внедряются новейшие достижения науки и техники, широко применяются комплексная механизация и автоматизация производства.
Работа современных технологических цехов немыслима без автоматизации производственных процессов и широкого применения различной контрольно - измерительной аппаратуры.
В настоящее время автоматизация внедряется по двум основным направлениям. Первое - сооружение автоматических линий, цехов и заводов-автоматов, обеспечивающих главным образом максимальное повышение производительности труда. Второе - развитие и совершенствование управляющих машин.
Автоматически действующее устройство является одним из доминирующих факторов в развитии самых различных отраслей производства; оно обеспечивает повышение точности, качества работы и главное - резко увеличивает производительность труда.
Поднимая производительные силы общества на качественно новый более высоким уровень, автоматика и телемеханика создают материально-технические предпосылки для значительного повышения жизненного уровня народа. металлический гальванический никелирование покрытие
В то же время механизация и автоматизация производства в России - мощное средство облегчения труда и улучшения его условий. Они полностью освобождают человека от тяжелых и трудоемких работ. Новые производства, основанные на применении сверхвысоких температур, давлений и скоростей, вообще немыслимы без автоматизации.
В основу автоматики положено измерение. Оно является одним из средств познания человеком природы и единственным средством для контроля технологических процессов. Измерение позволяет вести технологический процесс с наибольшим технико-экономическим эффектом, автоматизировать его и обеспечить безопасную работу установок.