Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> Производство электрических аппаратов управления и защиты

Технология фосфатных покрытий - Производство электрических аппаратов управления и защиты

Оглавление
Производство электрических аппаратов управления и защиты
Маломагнитные материалы, проводники
Магнитнотвердые материалы
Электроизоляционные материалы
Термопласты и пластификаторы
Контакты
Припои
Покрытия металлов
Лакокрасочные материалы
Грунты
Элементы технологии машиностроения
Кинематические схемы
Точечные диаграммы и кривые рассеяния
Допуски и посадки
Резьбовые соединения
Точность обработки
Надежность
Унификация, нормализация, стандартизация
Технологичность конструкции
Изготовление стальных конструкций
Раскрой и резка металлов
Гибка металлов
Подготовка и сборка металлоконструкций
Холодная штамповка
Холодная штамповка из неметаллических материалов
Горячая штамповка
Пайка металлов
Подготовка и методы пайки металлов
Пластмассовое производство
Переработка термопластичных пресс-материалов
Технология изготовления изделий из асбестоцемента
Изготовление изделий из слоистых пластиков
Защитные металлические и декоративные покрытия
Электролиты для цинкования, меднения, кадмирования, никелирования
Электролиты для лужения, хромирования, серебрения
Оборудование гальванических цехов
Защитные неметаллические покрытия
Очередность отдельных операций процесса окраски
Технология фосфатных покрытий
Изготовление контактов и токопроводов
Плакирование контактов
Изготовление контактов к автоматам, гибких токопроводов
Изготовление токовых катушек
Изготовление катушек напряжения
Пропитка, сушка, компаундирование катушек напряжения
Изготовление элементов металлических резисторов
Изготовление магнитопроводов
Технология изготовления замкнутых магнитопроводов
Технология изготовления постоянных магнитов
Спекание порошковых заготовок
Изготовление пружин
Дополнительные требования при производстве аппаратов морского и тропического исполнения
Организационные формы сборки
Точность сборочных соединений
Слесарно-пригоночные работы
Сборка неразъемных соединений
Сборка трубчатых токопроводов
Монтажные работы
Очистка концов проводов от изоляции
Работы по оконцеванию проводников
Раскладка и вязка жгутов
Крепление жгутов, кабелей и проводов
Контакторы
Контакторы серии КУВ
Реле управления и защиты
Выключатели автоматические воздушные
Контакты автоматических выключателей
Биметаллические ролики контактов автоматических выключателей
Кулачковые механизмы и защелки автоматических выключателей
Регулировка и контроль автоматических выключателей
Список литературы

Подготовительной операцией к фосфатированию является полная очистка поверхности металла от любых загрязнений — ржавчины, окалины, жировых и масляных пятен, остатков лакокрасочного покрытия и др. Технологические операции по удалению загрязнений те же, что и при подготовке поверхности изделий к лакокрасочным покрытиям.
Подготовка к фосфатированию листовых кремнистых электротехнических марок стали [24] несколько отлична от обычной подготовки поверхности стальных изделий из-за необходимости удаления кремнистой оксидной пленки, покрывающей поверхность листов и лент после проката. Технологический процесс фосфатного покрытия в этом случае производят в такой последовательности: обезжиривание в горячем щелочном растворе; двойная промывка в горячей воде с целью удаления кремнистой пленки; травление в растворе соляной кислоты с добавкой 5% фтористоводородной кислоты (при 15—25° С с выдержкой 10—15 мин); промывка в холодной проточной воде; пассивирование погружением в растворе кальцинированной соды; двойная промывка в горячей воде; фосфатирование; промывка в холодной проточной воде; пассивирование в горячем 5—10%-ном растворе двухромовокислого калия в течение 10 мин; двойная промывка в горячей воде; сушка
Отмечается [28], что коррозионная устойчивость фосфатного покрытия у поверхности, обработанной гидропескоструйной или дробеметной очисткой, а также металлическим песком, на 25—35% выше, чем при ее обработкe травлением.
Участки, не подлежащие фосфатированию. изолируются резиновым клеем или хлорвиниловыми лаками.
Для стальных изделий известны следующие, применяемые в промышленности, способы фосфатирования: фосфатирование по нормальному и по ускоренному режимам, холодное и электролитическое фосфатирование.

При нормальном режиме используют раствор в воде солей препарата «мажеф» (ГОСТ 6193—52), представляющего собой дигидроартофосфат марганца и железа. Соответственно и фосфатная пленка на черных металлах состоит из нерастворимых фосфорнокислых солей марганца и железа, имеет пористую мелкокристаллическую структуру темно-серого цвета.
Процессу фосфатирования стальныхизделий [24] соответствуют реакции:
Фосфатная пленка состоит в основном из МnНРО4-3H2О и FeHPO4-3H2O. На анодных участках происходит растворение железа Fe—Fe2++2e, а на катодных — выделение водорода 2Н+ + 2<->2Н-H2.
Нормальная концентрация солей «мажеф» в растворе ванны 30— 33 кг/м3 при удельном расходе солей 120—140 г/м2 фосфатируемой поверхности. Рабочая температура ванны 96—98° С.
Выдержку изделий в ванне ведут до прекращения выделения водорода; последнее связано с самопроизвольным торможением процесса из-за роста толщины фосфатной пленки, препятствующей доступу фосфатирующего раствора к покрываемому металлу. Время выдержки зависит от назначения покрытия и марки стали: при антикоррозионном покрытии это время лежит в пределах 1—2 ч, при электроизоляционном покрытии 30—40 мин.
Толщина покрытия зависит от режима фосфатирования и характера подготовки поверхности к покрытию. Путем воздействия на химический состав фосфатирующего раствора представляется возможность изменять толщину пленки в широких пределах. Большие возможности регулирования толщины пленки представляют процесс электролитического фосфатирования.
Кислотность ванны, связанная с концентрацией в растворе соли «мажеф», является решающим фактором в процессе образования качественной фосфатной пленки, поэтому и основной контроль за нормальным ходом процесса фосфатирования состоит в контрольных проверках общей кислотности раствора: при кислотности выше нормальной раствор разбавляется водой, а при снижении кислотности — добавляют соли «мажеф». Подвеска изделий при размещении их в ванне должна предусматривать одинаковое свободное удаление возникающих на поверхности деталей пузырьков водорода.
Мелкие стальные детали (крепеж, шайбы и др.) фосфатируют в периодически встряхиваемых перфорированных корзинах, сетках и во вращающихся перфорированных стальных барабанах, обычно граненых. Емкость барабанов 40—50 кг деталей, частота вращения в растворе ванны 15— 25 об/ч с выдержкой покрываемых изделий, аналогичной выдержке в стационарных ваннах.
Для ускоренного режима в настоящее время разработаны десятки составов и режимов, сокращающих время фосфатирования до 15—20 мин. Для этого в ряде случаев в нормальный раствор солей «мажеф» вводят добавки азотнокислых солей щелочных металлов, меди, цинка или же препарат «мажеф» полностью заменяется кислыми фосфорнокислыми солями натрия, цинка, марганца.
Стальные оцинкованные детали и детали со сложной конфигурацией при наличии внутренних полостей фосфатируют цинкофосфатным ускоренным методом с рабочей температурой ванны 80—95° С и длительностью процесса 5—8 мин при газовыделении 1,5—2 мин.
Фосфатные пленки, полученные ускоренным методом, имеют малую толщину и пониженную коррозионную стойкость и преимущественно используются в виде грунтового слоя у лакокрасочных покрытий и в качестве изоляционного покрытия у жестей шихтованных магнитопроводов.
Травленые поверхности для холодного фосфатирования непригодны: для лого способа используются только Поверхности, обработанные стальным песком и т. п.
Фосфатные пленки имеют мелкокристаллическую структуру с удовлетворительной адгезией пленки и покрываемого металла.
Рецептов состава растворов для холодного фосфатирования (температура 20—40° С) достаточно много. Например, один из применяемых составов имеет следующие компоненты (в килограммах на кубический метр): соли «мажеф» 30; фосфорная кислота 0,1 —1,0, азотнокислый цинк 60; азотнокислый натрий 4—5. Выдержка времени 30—40 мин при комнатной температуре.
Метод электролитического фосфатирования используется преимущественно для нанесения фосфатного грунтового слоя. Питание ванны производится обычно трехфазным переменным током с напряжением на токопроводящих шинах 15—20 В, частотой 50 Гц. Детали подвешивают равномерно на всех трех полюсах на определенном расстоянии друг от друга. Рабочая температура ванны 60—70° С; выдержка времени 4—5 мин; плотность тока 4-5 А/дм2; состав раствора ванны (в килограммах на кубический метр): ортофосфорная кислота 22; окись цинка 9; тринатрий-фосфат 25.
Кроме перечисленных методов фосфатирования стальных изделий, фосфатирование больших поверхностей производят способом струйного распыления в закрытых камерах с продолжительностью процесса фосфатирования 5-6 мин при температуре 25—30° С.
Для обработки фосфатированием отдельных участков изделия применяют специальные пасты, наносимые на подготовленные поверхности с помощью кисти или ветоши, с выдержкой времени 40—60 мин при комнатной температуре. После этого пасту смывают водой и сушат.

Фосфатирование цветных металлов.

Непосредственно окраску цинковых и оцинкованных изделий лакокрасочными покрытиями производить нецелесообразно из-за низких адгезионных свойств цинка. Эффективной защитой цинка и цинковых покрытий от коррозии служит фосфатный грунтовой слой в сочетании с лакокрасочным покрытием. Исследованиями также установлено, что фосфатная пленка на оцинкованных деталях в 2—4 раза повышает коррозионную стойкость цинковых покрытий по сравнению с хроматным пассивированием.
Рекомендуется оцинкованные детали перед фосфатированием подвергать слабой гидропескообработке с последующей промывкой сначала мыльно-содовым раствором, а затем проточной горячей водой.
Фосфатирование ведут при температуре 28—33° С в растворе следующего состава (в килограммах на кубический метр): ортофосфорная кислота 20— 30; окись цинка 20—25; азотная кислота 20—30; нитрит натрия 1,5—2; выдержка времени 25—30 мин, последующая промывка производится в холодной воде; пассивирование — в 3—5%-ном растворе хромпика при температуре 70—80° С; промывка и сушка — сжатым воздухом с последующей сушкой в сушильном шкафу 100—120° С.
Фосфатирование алюминия применяют лишь для получения грунтового слоя под окраску, так как антикоррозионные свойства фосфатной пленки значительно ниже, чем у оксидной пленки алюминия.
Разработаны составы растворов [24], при которых получают мелкокристаллическую структуру и малую толщину фосфатной пленки. Процесс обычно ведут при температуре 70—80° С в течение 4—20 мин.
Применяют и электролитическое фосфатирование с таким же составом раствора, как и при обработке стальных изделий, с катодной плотностью тока 0,1—0,2 А/дм2 и температурой 10—30° С.

Контроль качества фосфатных покрытий.

Качество фосфатного покрытия оценивается внешним осмотром, погружением в 3%-ный раствор хлористого натрия, а также капельным методом.
Визуально производят сравнение с эталонами характера кристаллической структуры пленки (величина зерен и микропор), равномерности покрытия, отсутствия пятнистости.
При выдерживании в 3%-ном растворе хлористого натрия в течение 12 ч на поверхности не должно быть следов коррозии.
Коррозионную стойкость оценивают также по результатам испытаний при капельном способе. Каплю реагента, состоящего из 40 мл 0,4 и (мольный раствор) CuSO4, 20 мл 10%-ного раствора NaCl, 0,8 мл 0,1 и раствора НС1, наносят на обезжиренную поверхность фосфатного покрытия и следят за превращением голубого цвета капли в светло-зеленый, желтый или красный. Стойкость фосфатного покрытия приведена ниже:
Время до изменения цвета
капли, мин................. >5               <5         2—4      <1
Норма стойкости фосфатного
покрытия................... Высшая Нормальная Средняя Низкая

Ванны для обезжиривания используются стальные с обогревающим змеевиком, барботером для перемешивания сжатым воздухом обезжиривающего состава, с бортовой вентиляцией для отсоса паров воды. Ванны для травления в щелочи и электрообезжиривания аналогичны ваннам для обезжиривания, но без барботера.
Для травления в кислоте применяются стальные ванны с кислотоупорной облицовкой (винипласт, рольный свинец, резина). Ванны для травления в азотной кислоте могут иметь футеровку алюминием.
Ванны для холодной и горячей промывки стальные, при горячей промывке используется барботер для питания ванны острым паром.
Ванны для горячего фосфатирования стальные (нержавеющая сталь 1Х18Н9Т) с кислотоупорной облицовкой (диабазовые плитки, твердая резина) и обогревающим змеевиком из нержавеющей или кислотоупорной стали, применяются также бортовой отсос и теплоизоляция всего корпуса ванны.
Ванны для холодного фосфатирования  — стальные с винипластовой футеровкой и бортовым отсосом.



 
« Производство обмоток и изоляции силовых трансформаторов   Прокладка проводов и кабелей »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.