Mavzu 12. Transport vositalari detallarni galvanik va ximik qoplamalar bilan tiklash. Reja

Mavzu 12. Transport vositalari detallarni galvanik va ximik qoplamalar bilan tiklash.


Reja

1. 
   Detal yuzasida galvanik usulda metal qoplashning hosil bo‘lish mohiyati.
   
2. 
   Galvanik usulda olingan metal qoplamasining xususiyatlari.
   
3. 
   Galvanik qoplamasini olish texnologiyasi.
   
4. 
   Detallarni galvanik qoplama olishga tayyorlash.
   
5. 
   Detallarni xromlash.
   
6. 
   Detallarni po‘latlash.
   
7. 
   Galvanik qoplama olingan detallarga ishlov berish.
   

Tayanch so‘z va iboralar: elektroliz,anod,katod, qutblar, galvanik jarayon, qoplama, texnologiya, xrom, temir, kristall, o‘zgarmas tok, ion, zaryad, kislo-rod, vodorod, elektrod, massa, elektroximik ekvivalent, kuch chiziqlari, galvanik vanna.
Galvanik jarayonda elektrolitdan o‘zgarmas tok o‘tishida detal yuzasida qoplama hosil bo‘ladi. Bu jarayonda qayta tiklanadigan detal katod (-), anod (+) rolini esa metal plpastinka bajaradi. Anodlar ikki xil: eruvchi va erimas bo‘lishi mumkin. Eruvchi anodlar detal yuzasiga qoplanishi kerak bo‘lgan metaldan tayyorlanadi.
Elektrolitdan o‘zgarmas tok o‘tganda katodda musbat zaryadli ionlar zaryadsizlanadi va metal hamda H₂ ajralib chiqadi. Anodda esa manfiy zaryadli ionlar zaryadsizlanadi va kislorod, ajralib chiqqan metalning o‘rnini to‘ldiradi.
Faradyey qonuniga binoan elektroliz jarayonida katodga ajralib chiqqan material massasi quyidagi formuladan aniqlanadi:
S_ma = Cit, (12.1)
bu yerda S- elektroximik ekvivalent, g/A soat; I – tok kuchi, A; t – elektroliz davom etish vaqti, soat.
Shuni ta’kidlash kerakki jarayon davomida elektr toki fakt metal ajralib chiqish uchun emas, boshqa elementlarning ham, asosan vodorodning (H₂) ajralib chiqishi uchun va shuning bilan bir qatorda elektrodni isitish uchun sarflanadi. Natijada atoda ajralib chiqadigan metall miqdori (12.1) formula yordamida hisoblanganidan doim kam bo‘ladi va quyidagi boslanishdan aniqlanadi:
G_f = ήCIt, (12.2)
bu yerda ή – metalning tok bo‘yicha chiqish koeffisenti ( ή < 1)
Galvanik qoplamaning detal yuzasidagi qalinligi odatda notekis bo‘ladi. Bunga anodlarning rasional joylashmasligi, elektrod konstruksiyasining xususiyatlari sabab bo‘ladi.



Rasm.12.1. Detaь katodlar va anodlar elektroliz jarayonida jo‘ylashish sxemasi:1-anod; 2-katod(detal); 3-kuch chiziqlarii.
Galvanik vannalarda olingan metal qoplamalar strukturasi kristall tuzilishda bo‘ladi. Metalda hosil bo‘ladigan katta ichki kuchlanishga, vodorodning metall tarkibida qolib ketishi asosiy sabab bo‘ladi.
Elektrolitik metallning bunday tuzilishi uning xossalarining kuyib olingan metall xossalaridan keskin farq qilishiga olib keladi. Ular mo‘rt va juda qattiq bo‘ladi. Materialda yukori darajada ichki kuchlanishlar konsentrasiyalanadi va natijada, uning charchoqqa chidamliligining pasayishiga olib keladi. Ichki kuchlanishlarning hosil bo‘lishi ko‘p jixatdan jarayonning bajarilish tartibiga va elektrolit tarkibiga bog‘likdir. Shuning uchun ham jarayonning bajarilish tartibi va elektrolit tarkibini o‘zgartirish hisobiga qoplama sifatini boshqarish mumkin.
Galvanik qoplamalarni hosil qilish jarayoni avtomobil ta’mirlash korxonalarida detalning ish yuzasidagi yemirilishlarni kompensasiya qilish uchun, antikorrozion va himoya bezak qoplamalar olish uchun qo‘llaniladi. Xromlash, po‘latlash (temirlash) avtomobil ta’mirlash korxonalarida ko‘p qo‘llaniladigan galvanik jarayonlardir. Kamroq bo‘lsada, shuningdek nikellash, mislash, sinklash ham qo‘llaniladi.
Qoplama olish texnologik jarayoni o‘z ichiga uch gurux operasiyalarni oladi: detallarni qoplama olishga tayyorlash; qoplama hosil qilish; detallarga qoplama olingandan keyin ishlov berish.
Detallarni qoplama olishga tayyorlashda bajariladigan ishlar quyidagi ketma-ketlikda amalga oshiriladi:

• 
  yuzalarga mexanik ishlov berish;
  
• 
  yuzalarni okislardan tozalash va dastlabki moysizlantirish;
  
• 
  detallarni osgich moslamalarga o‘rnatish;
  
• 
  qoplama yotqizilmaydigan yuzalarni himoyalash (izolyasiyalash);
  
• 
  detalni moysizlantirish va suvda yuvish;
  
• 
  anodda ishlov berish (dekopirovka).
  

Detallarga mexanik ishlov berish yuzalarga to‘sri geometrik shakl berish maqsadida materialning xususiyatlarini hisobga olgan holda amalga oshiriladi.
Detalni okislardan tozalash polirovka va shlifovkalar yordamida bajariladi. Dastlabki moysizlantirish erituvchilardan (spirt, benzin va hokazolardan) foydalanib bajariladi.
Detallarni osgich moslamalarga o‘rnatishda, ularning tok o‘tkazgich shtanga bilan elektrik kontaktini ishonchli qilib ta’minlash kerak.
Qoplama hosil qilinmaydigan yuzalar saponlak va nitroemalning 1:2 aralashmasi bilan bir necha marta navbatma–navbat havoda quritib qoplanishi kerak. Shuningdek himoya vositasi sifatida turli siloflar (futlyar), vtulkalar ,ekranlar qo‘llaniladi. Bularning hammasi tabiiyki tok o‘tkazmaydigan materiallardan tayyorlangan bo‘lishi kerak.
Qoplama hosil qilinishi lozim bo‘lgan yuzalarni ishqorli eritmalarda elektroximik usulda moysizlantiriladi. Ishqorli aralashma quyidagi elementlardan tarkib topgan bo‘ladi: natriy ishqori-10 kg/m³, kaliy sodasi-25, trinatriyfasfat-25, emulgator OP-7-3-5 k/m³. Moysizlantirish tartibi: aralashma harorati -70-80⁰S, tok zichligi -5-10 A/dm², jarayon davomiyligi vaqti-1-2 min.
Elektroximik moysizlantirishda detal katod shtangasiga osiladi.
Elektroliz jarayonda detal yuzasidan vodorod (N₂₎ ajralib chiqadi va o‘zi Bilan birga moy qoplamalarini yuzadan ajratib oladi. Shu tarzda detal yuzasini moydan tozalash jarayonining tezlashishiga imkon beradi. Detal yuzasi vodorodlanib qolmasligi uchun jarayon oxirida detal anodga ulanadi. Shu tariqa 0,2-0,3 minut davomida detal anodda ishlanadi. Moysizlantirilgan detallar issiq suvda va keyin sovuq suvda yuviladi.
Anodda ishlov berish (dekopirovka) detal yuzasidagi juda yupqa oksidlangan qatlamni olib tashlash uchun qo‘llaniladi. Bu jarayon detal yuzasi va galvanik qoplamaning mustahkam birikishini ta’minlaydi va aynan detal yuzasida galvanik qoplama hosil qilishdan oldin bajariladi.
Xromlashda anodda ishlov berishni asosiy elektrolitda amalga oshiriladi. Detalga anodda 30-45 sekund davomida 25-35 a/dm² tok zichligida ishlov beriladi. Shundan keyin detal katodga ulanib, uning yuzasida qoplama hosil qilinadi.
Po‘latlashda bu jarayon maxsus vannada sulfat kislotasining 30% li eritmasida 2-3 minut davomida amalga oshiriladi.
Ko‘p paytlarda anodda ishlov berishdan oldin po‘latlanishi kerak bo‘lgan detallar anodda zaharlanadi. Bu jarayon detal yuzasiga mexanik ishlov berilmaganda albatta amalga oshirilishi kerak. Bu holda zaharlash maxsus vannada 70-80⁰S da qizdirilgan, po‘latlash uchun tayyorlangan xlorli elektrolitda amalga oshiriladi. Anod tokining zichligi 20 A/dm² bo‘lib, jarayon 2-3minut, po‘lat detallar uchun 40-100 A/dm² bo‘lib, jarayon 1-2 minut davom etadi.
Alyumin detallarni ximik usul bilan 20% li sulfat kislotada 1-1,5 minut davomida, uy haroratida zaharlash tavsiya qilinadi. Zaharlashdan keyin detalni sovuq suvda yuvib, shundan keyingina dekopirovka jarayoni amalga oshiriladi. Dekopirovkadan keyin po‘latlanishi kerak bo‘lgan detallar sovuq suvda , keyin esa 50-60⁰S haroratli issiq suvda yuviladi.
Detal yuzasida qoplama hosil qilingandan keyin, unga ishlov berish quyidagi ketma-ketlikda amalga oshiriladi:

• 
  detal yuzasidagi elektrolit qoldiqlarini neytrallash;
  
• 
  detalni sovuq va issiq suvda yuvish;
  
• 
  detalni osma moslamalardan yechish va yuza izolyasiyalarini olib tashlash;
  
• 
  detalni quritish;
  
• 
  termik ishlov berish (kerak bo‘lganda );
  
• 
  detalga kerak bo‘lgan o‘lcham va aniqlikni olish uchun mexanik ishlov berish.
  

Detallarni xromlash - eng ko‘p qo‘llaniladigan galvanik jarayonlardan biridir. Bu usul detal ish yuzalarining yemirilishini kompensasiyalashda, antikorrozion va bezak qoplamalar olishda ishlatiladi. Xromlashning ko‘p qo‘llanilishining asosiy sababi uning, yuqori qattiqlikga ega bo‘lishi va yemirilishga o‘ta chidamliligidir. Xrom qoplamasining stalq -45 ga nisbatan yemirilishga chidamliligi 1,5-2 marta yuqori bo‘ladi. Elektrolit xrom shuning bilan bir qatorda kislotaga, issiqlikka chidamliligi va har qanday materialdan tayyorlangan detalni qoplaganda ham yuza bilan tutashish sifati yuqoriligi bilan ajralib turadi. Shuni ham ta’kidlash lozimki, yuqorida qayd qilingan yaxtshi tomonlari bilan birga, xromlash quyidagi kamchiliklarga ham egadir: ish unumdorligi past ( 0,03 mm/sekund), tok bo‘yicha metalning chiqishi kam ( ή =12-15%); katta yemirilishga ega bo‘lgan detallarni bu usul bilan qayta tiklab bo‘lmaydi, chunki qoplama qalinligi 0,30-0,40 mm dan oshsa uning sifati (mexanik xususiyatlari) keskin yomonlashadi; xromlash tannarxi nisbatan yuqoridir. Xromlashda elektrolit sifatida xrom angidridi (S_chO₃) va sulfat kislotasining (N₂SO₄) suvli aralashmasi ishlatiladi. Xrom angidridining konsentrasiyasi 150-400 kg/m³ , sulfat kislotasining konsentrasiyasi H₂ SO₄:
C_rO₃ =1:100(1:(180-125)) nisbatida bo‘lishi kerak. Xromlashda elektrolit harorati 40-80⁰S oralisida tok zichligi esa 50-80 a/dm² bo‘ladi.
Detallarni po‘latlash (temirlash) avtomobil ta’mirlash korxonalarida asosan yemirilishlarni kompensasiya qilish uchun ishlatiladi. Xromlashga nisbatan, bu usul quyidagi afzalliklarga ega: tok bo‘yicha metalning chiqishi juda yuqori ή = 85-90%, xromlashga qaraganda 5-6 marta yuqori; ish unumdorligi 0,3-0,5 mm/soat bo‘lib, xromlashga qaraganda10-15 marta yuqori; yemirilishga qarshiligi stalq-45 dan qolishmaydi; qoplamani 1-1,5mm va undan ham katta qalinlikda olish mumkin, jarayonda nisbatan arzon elektrod qo‘llaniladi. Elektrolit temir xloridning suvli eritmasi bo‘lib (200-700 kg/m³), unda ma’lum miqdorda (1,2-3 kg/m³) xlorid kislotasi(Nsl) ham bo‘ladi. Elektrolitda kislota konsentrasiyasining kamayishi metalning tokda chiqishini kamaytiradi va elektrolitda temirgidrooksidining hosil bo‘lishiga, uning qoplamaga tushib qolishi natijasida sifatning pasayishiga olib keladi.
Po‘latlashda eruvchi anodlardan foydalaniladi. Bu anodlar kam uglerodli stal 08 yoki stal 10 dan tayyorlanadi. Jarayon ichki yuzasi kislotaga chidamli materiallar bilan qoplangan po‘lat vannalarda bajariladi.
Elektrolitik va ximik nikellash usullari ham detallarning yuzalarida himoya-bezak qoplamalari hosil qilish uchun keng qo‘llaniladi. Elektrolitik nikellashda nikel-fosfat qoplamasi olinadi. Fosfat miqdori 2-3% bo‘ladi. Elektrolit sifatida 175 kg/m³ sernokisliy nikel , 50 kg/m³ xlorli nikel, 50 kg/m³ fosfor kislotasidan tashkil topgan suvli eritma ishlatiladi. Jarayon eruvchi nikeldan tayyorlangan anodlar yordamida olib boriladi. Elektroliz rejimi: Du=5-40 A/dm² ;va 75-95⁰S . Metalning tokda chiqishi 90-95% ni tashkil etadi. Qoplamaning hosil bo‘lish tezligi 0,24 mm/soat. Qoplamaning yemirilishga chidamliligi elektrolitik xromnikidan pastroqdir.
Ximik xromlashda–nikel-fosfat tuz eritmalaridan kontakt usulida olinadi. Qoplamada fosfor miqdori 3-10% ni tashkil qiladi. Jarayon elektr energiyasi sarflanmasdan 90-96⁰S haroratda bajariladi. Qoplama hosil bo‘lish tezligi 0,022-0,024 mm/soat. Eritma bir marta qo‘llaniladi va qoplama hosil qilingandan keyin yangisi bilan almashtiriladi. Bir tayyorlangan aralashmadan 25-30 mkm qalinlikdagi qoplama olish mumkin.
Elektrolitik ishqalashni katta bo‘lmagan yemirilishga ega bo‘lgan silindrik detallarning o‘lchamlarini tiklashda ishlatiladi. Katod bo‘lib hisoblanuvchi qayta tiklanadigan detal stanok patronga o‘rnatiladi. Detalning aylanish tezligi 10-20 m/min bo‘lishi kerak. Anod sifatida grafit sterjin ishlatiladi. Uning ustki qismi adsorbsiyalanadigan (so‘ruvchi) material bilan qoplangan bo‘lishi kerak. Anodga uzluksiz ravishda elektrolit yuborib turiladi. Uni so‘ruvchi material o‘ziga singdirib olib qayta tiklanuvchi detal yuzasiga suradi. Operasiya bajarilish jarayoni detal va anodning bir-biriga nisbatan harakatida amalga oshadi. Elektrodning tarkibini o‘zgartirib, bu usul bilan detal yuzasini xromlash, mislash, temirlash va boshqa metallar bilan qoplash mumkin.
Himoya-bezak qoplama olish texnologik jarayoni yeyilishga qarshi qoplama olishdan farq qilmaydi. Lekin bu jarayonda detallarni galvanik qoplamaga tayyorlash va qoplama olingandan keyin ishlov berish bosqichlariga jilvirlash operasiyasini kiritish kerak. Bu jarayon kigiz qoplangan aylana bilan GOI pastasi yordamida amalga oshiriladi. Po‘lat detallarni zanglashdan saqlashda shuningdek ximik ishlov berish ham qo‘llaniladi. Xususan oksidlash va fosfatlash shular jumlasidandir.
Po‘lat detallarni oksidlash ishqorli, o‘z tarkibida oksidlovchilari bo‘lgan issiq haroratdagi eritmalarda bajariladi (azotokisliy natriy-oksidlovchi, natriy ishqori-ishqor). Fosforlash ximik jarayon bo‘lib po‘lat detallarning yuzasida fosfat, marganes, temirlarning murakkab tuzlarining 8-40mkm qalinlikdagi qoplamasini hosil qilish uchun qo‘llaniladi. Bu qoplamaning himoyalash xossasi juda yuqoridir.
Galvanik jarayonning tartibini avtomatik boshqarishda asosan elektrolit xarorati va tok zichligi nazorat qilinadi. Xarorati vanna qizitgichini yoqib o‘chirish hisobiga amalga oshiriladi. Bu jarayon to‘liq avtomatlashtirilgan. Boshqarish aniqligi 2⁰ S ni tashkil qiladi. Tok zichligini nazorat qilish maxsus elektrosxema yordamida amalga oshirilib boshqarish aniqligi 2% bo‘ladi.
Galvanik jarayonlarni amalga oshirishda texnika xavfsizligi aniq ta’minlanishi kerak. Qoplama olish vannalari texnologik jarayonga qat’iy rioya qilinib joylashtirilishi kerak. Agar tok manbai sifatida to‘sirlagichdan foydalanilsa, u albatta tok qabul qiluvchi vanna yonida bo‘lishi kerak. Galvanik jarayon kechadigan xonalarda havo ventilyasiyasiga aloxida e’tibor berilishi kerak. Galvanik uchastkada ventilyasiya umumiy bo‘lib soatiga 8-10 bo‘lim hajmi havosi almashtirilib turilishi kerak.
Bu bo‘limda ishlovchilar maxsus kiyimlarda bo‘lishi kerak (rezina oyoq kiyimlari, qo‘lqop va fartuklar).
Atrof muhitni himoya qilish talabiga muvofiq chiqindi suvlar kanalizasiya quvurlariga yuborilishidan oldin maxsus tozalashdan o‘tkazilishi kerak.


Nazorat savollari

1. 
   Detal yuzasida galvanik usulda metal qoplashning hosil bo‘lish mohiyati.
   
2. 
   Galvanik usulda olingan metal qoplamasining xususiyatlari.
   
3. 
   Galvanik qoplamasini olish texnologiyasi.
   
4. 
   Detallarni galvanik qoplama olishga tayyorlash.
   
5. 
   Detallarni xromlash.
   
6. 
   Detallarni po‘latlash.
   
7. 
   Galvanik qoplama olingan detallarga ishlov berish.