Металл цайрдсан: технологи, тоног төхөөрөмж

2024 Зохиолч: Howard Calhoun | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-02 13:59

Цайржуулах нь үр дүнтэй, хямд, тиймээс хар металлыг зэврэлтээс хамгаалах түгээмэл арга юм. Ихэнхдээ энэ нь тоног төхөөрөмж, бэхэлгээний хэрэгсэл, түүнчлэн ган тор үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг.

Цайрын бүрэх аргууд

Зэврэлтийн эсрэг цайрдах ажлыг янз бүрийн аргаар гүйцэтгэдэг бөгөөд бүрээсний ашиглалтын хугацаа нь хамгаалалтын давхаргын зузаанаас хамаарна.

Бүрэх арга нь түүний шаардагдах шинж чанар, бүтээгдэхүүний хэмжээ, цаашдын ашиглалтын нөхцлөөс хамаарна.

Хамгийн энгийн бөгөөд технологийн хувьд хамгийн дэвшилтэт боловч хамгаалалтын давхаргын механик нөлөөллийг хангалттай тэсвэрлэдэггүй нь их хэмжээний дисперстэй цайрын нунтаг агуулсан праймерыг ашиглан хүйтэн цайрдах ажил юм.

Цайржуулах үйлдвэрлэлийн хэмжээгээрээ халуун цайрдах ажил 2-р байрыг эзэлдэг. Ийм аргаар олж авсан бүрээс нь өндөр чанартай, удаан эдэлгээтэй боловч байгаль орчинд ээлтэй, учир нь цайрын хайлмал ашигладаг бөгөөд түүний температурыг 500 хэмээс бага зэрэг хадгалахын тулд их хэмжээний цахилгаан эрчим хүч шаардагддаг, гадаргууг бэлтгэх химийн аргууд.

Халуун цайрдахтай маш төстэйтехнологийн, гэхдээ бүтээмж багатай, хамгаалалтын давхаргыг дулааны диффузоор буулгах арга. Энэ нь бүрээсийн зузаан, өнгө үзэмжид өндөр шаардлага тавих үед хэрэглэгддэг.

Цайржуулах өөр нэг арга бол хийн дулааны шүрших бөгөөд энэ нь ваннд байрлуулах боломжгүй том хэмжээтэй бүтээгдэхүүн, байгууламжийг хамгаалахад ашиглагддаг.

Цайрдсан цайрдах нь бусад бүрэх аргын олон сул талгүй бөгөөд эерэг талуудтай.

Цайрын бүрээсний давуу тал

Электролизээр цайр бүрэх нь хамгийн түгээмэл арга юм.

Металлыг цайрдсан цайрдсаны үндсэн давуу тал нь материалын гадаргууг зэврэлтээс хамгаалах өндөр түвшний хамгаалалт юм. Нимгэн цайрын давхарга нь бүтээгдэхүүний ашиглалтын хугацааг хэд хэдэн удаа уртасгадаг тул засвар үйлчилгээ, солих зардлыг бууруулдаг.

Бүрж нь жигд, зураас, дусалгүй, бүтээгдэхүүний хэлбэр хэмжээ хадгалагдсан. Та үүнийг ямар ч, бүр хамгийн төвөгтэй хэлбэрийн объектод хэрэглэж болно.

Гөлгөр, гялалзсан гоёл чимэглэлийн бүрээс нь ихэнх тохиолдолд нэмэлт боловсруулалт шаарддаггүй.

Үүнээс гадна цайр бүрэх процесс нь өөрөө бага зардал шаарддаг бөгөөд цайрдсан хэсгүүд нь өндөр бүтээмжтэй байдаг.

Цайрын бүрээсний сул тал

Электролизийн аргаар хамгаалалтын бүрээс хийх арга нь сул талгүй.

Гол сул тал ньцайрын металлд бага наалддаг тул бүтээгдэхүүний гадаргууг сайтар цэвэрлэх шаардлагатай.

Сөрөг тал нь бүрэх явцад хортой хог хаягдал үүсч, ноцтой цэвэрлэгээ шаарддаг.

Дэглэмийг дагаж мөрдөхгүй байх нь үндсэн металлыг устөрөгчөөр дүүргэх, улмаар бүтээгдэхүүн өөрөө хэврэг болж, бүрээсний чанарыг зөрчихөд хүргэдэг.

Үйл ажиллагааны зарчим

Цайржуулах нь цайр, төмрийн цахилгаан химийн потенциалын зөрүүгээр тодорхойлогддог хамгаалалтын нөлөөний зарчимд суурилдаг. Цайр нь цахилгаан химийн чадамж багатай тул түүний бүрэх нь хар металлын хувьд золиослолын хамгаалалт болдог. Энэ нь чийглэг орчинд цахилгаан химийн зэврэлтэнд өртдөг.

Төмрийг исэлдүүлэхэд анхны металаас их эзэлхүүнтэй исэлүүд үүсдэг. Исэлдсэн хальс нь суларч, хүчилтөрөгчийг исэлдээгүй металл руу дамжуулдаг. Цайр дээр исэлдэх явцад хальс нь нимгэн, нягт болж, хүчилтөрөгчийг метал руу гүн оруулахгүй, зөвхөн бүрээсийг төдийгүй доорхи үндсэн металлыг хамгаалдаг.

Цайрын бүрэх төрөл

Галван цайржуулах нь электролиз, өөрөөр хэлбэл шууд цахилгаан гүйдлийн нөлөөн дор электролит дахь электрохимийн исэлдэлтийн процесс юм.

Электролитийн найрлагын дагуу цайр бүрэх нь хүчил, цианид, шүлтлэг гэсэн 3 төрөлд хуваагдана.

Бага зэрэг хүчиллэг цайраар бүрэх хамгийн түгээмэл аргаэлектролит, ялангуяа нарийн төвөгтэй тохиргооны цутгамал төмөр ба ган хэсгүүдэд. Ийм цайрдсан нүүрстөрөгч болон хайлштай гангаар хийсэн бүтээгдэхүүн нь устөрөгчийн хэврэгшил багатай, өнгө үзэмж нь маш сайн, олон төрлийн өнгөт гоёл чимэглэлийн гайхалтай нөлөө үзүүлдэг.

Цайржуулах нэмэлт хамгаалалт

Цайрын бүрхүүлийн хамгаалалтын нөлөө нь түүний зузаан, цахилгаанаар бүрсэн үед ердөө 5 микрон, электролитийн шинж чанараас хамаарна.

Зарим тохиолдолд цайрын бүрхүүлийн хамгаалалтын шинж чанарыг идэвхгүйжүүлэх, фосфатжуулах эсвэл будах замаар сайжруулдаг.

Идэвхгүйжүүлэх (хромжуулах) - хромын хүчил эсвэл түүний давстай уусмал дахь бүтээгдэхүүнийг химийн аргаар боловсруулах, үүний үр дүнд гадаргуу дээр хромат хальс үүсдэг. Энэ процесс нь гоёл чимэглэлийн шинж чанараас илүү хамгаалалтын шинж чанарыг сайжруулдаг, учир нь үүний үр дүнд бүрхүүлийн гялбаа сайжирч, янз бүрийн өнгөөр будаж болно.

Цайрдсан бүтээгдэхүүнийг фосфатжуулах (фосфорын хүчлийн давсанд боловсруулах) үед гадаргуу дээр фосфатын хальс үүснэ. Фосфатжуулсны дараа будаг түрхэж болно.

Цайрын бүрэх үе шатууд

Үйлдвэрлэлд цайрдах нь хэд хэдэн технологийн процессоос бүрдэх бөгөөд тус бүрийг урсгал ваннд усаар эсвэл сойзоор угаах замаар дуусгадаг.

Эхлээд бүтээгдэхүүнийг зэв, царцдас, процессын тос, хөргөлтийн үлдэгдлээс сайтар цэвэрлэнэ.шингэн эсвэл будаг, шүлтлэг уусмалд тосгүй. Дараа нь электролитийн аргаар тос арилгана.

Үүний дараа тэдгээрийг давсны хүчлийн усан уусмалд даршилж, гадаргууг гадаргуугийн давхаргыг хөндөхгүйгээр эцэст нь цэвэрлэж, толгойг нь салгаж, цайрын бүрээсийг түрхэхээс өмнө идэвхжүүлнэ. Үүний дараа л жинхэнэ цайрдсан болно.

Үүний дараа шаардлагатай бол бүтээгдэхүүнийг тунгалагжуулж, азотын хүчлийн усан уусмал дахь исэл хальснаас цэвэрлэж, дараа нь фосфатжуулж, идэвхгүйжүүлж, хатаана.

Төрөл бүрийн бүтээгдэхүүнийг цайрдсан үед нэмэлт үйл ажиллагаа явуулж болно. Жишээлбэл, цайрдахын өмнө туузыг задалж, үзүүрийг нь гагнаж, тэгшлээд, дараа нь тос түрхэж, боож өгнө.

Цайрын бүрэх төхөөрөмж

Цайржуулах шугам нь шаардлагатай функциональ шинж чанартай нэг буюу олон давхаргат цайрын бүрээсийг бий болгодог зайлах, технологийн ванны тусгай дараалал юм.

Үйлдвэрлэлийн хэмжээнээс хамааран янз бүрийн механикжуулалттай тоног төхөөрөмжийг ашигладаг. Томоохон аж ахуйн нэгжүүдэд автомат удирдлагатай механикжсан шугам суурилуулсан. Хэсэгчилсэн эсвэл бүрэн гараар удирддаг шугамууд, мөн мини шугамууд байдаг.

Цайржуулах шугам нь ваннаас илүү зүйлээс бүрддэг. Үүнд янз бүрийн загварын тээврийн систем, бохир ус цэвэрлэх төхөөрөмж,туслах тоног төхөөрөмж, үүнд цайрдах төхөөрөмж, халаалтын элементүүд, дулаан солилцуур, катод ба анод саваа орно.

Нэмэлт тоног төхөөрөмжид агааржуулалтын систем, хатаах камер, шүүгээ, хөргөлтийн төхөөрөмж, шүүлтүүрийн төхөөрөмж, хагас ус үйлдвэрлэх төхөөрөмж, насос орно.

Цайрын бүрэх электролит

Цайрдсан цайрдахдаа бүтээгдэхүүний зориулалтаас хамааран электролитийг хоёр үндсэн бүлэгт хуваадаг.

Цайр нь энгийн гидратжуулсан ион хэлбэрээр байдаг электролитийг энгийн хүчиллэг гэж нэрлэдэг. Эдгээр нь гидробор, сульфат, хлоридын уусмал юм.

Нийлмэл нийлмэл хүчиллэг ба шүлтлэг электролитууд нь эерэг ба сөрөг цэнэгтэй цогцолбор ионуудад цайр агуулдаг. Эдгээр нь аммиак, пирофосфат, цианид болон бусад уусмалууд юм.

Ашигласан электролитийн төрөл нь үндсэндээ бүтээгдэхүүн (катод) дээрх цайрын ордын хуримтлалын хурдыг, дараа нь чанарыг тодорхойлдог.

Нийлмэл электролитээс цайр нь ионы тархалт ихтэй катод дээр тогтдог. Гүйдлийн нягт ихсэх тусам металлын гарц буурч, устөрөгчийн гарц нэмэгддэг.

Тиймээс нийлмэл электролитэд цайр бүрэх нь бага гүйдлийн нягтаар хийгддэг бөгөөд бүрэх нь маш өндөр чанартай, нарийн ширхэгтэй, жигд байна.

Бага зэрэг хүчиллэг энгийн электролитүүдэд цайржуулах ажил, тэр дундаа гэртээ, нарийн төвөгтэй уусмалыг ашиглахаас илүү өндөр хурдтай, өндөр гүйдлийн нягтаар явагддаг. Бүтээгдэхүүний харагдах байдал сайн, гэхдээБүрхүүл нь тийм ч өндөр чанартай биш бөгөөд зөвхөн нэлээд энгийн хэлбэрийн бүтээгдэхүүнд тохиромжтой.

Цайрдсан цайр бүрэх

Шууд цайрдах технологийн процесс нь электролит бүхий ваннд явагддаг. Түүнд хар металлаар хийсэн бүтээгдэхүүнийг буулгаж, тусгай электродоор дамжуулан цахилгаан гүйдэл (катод), цэвэр цайрыг тусгай торон хэсэгт (анод) байрлуулсан бөмбөлөг эсвэл хавтан хэлбэрээр хийдэг.

Цахилгаан химийн урвалын үед 1-5 А/дм нягттай цахилгаан гүйдлийн нөлөөгөөр цайр электролитэд уусч, дараа нь түүний ионууд катод дээр тунаж 4-25 микрон зузаантай гальваник үүсгэдэг. бүрэх.

Энэ технологийг ашигласнаар бэхэлгээг (боолт, самар) жигд, гялалзсан бүрээстэй болгодог.

Цайржуулах автомат шугам

Орчин үеийн цайрдах шугам нь янз бүрийн зориулалт, тохируулгатай бүтээгдэхүүнийг гагнах, өндөр чанартай тос арилгах зэрэг бүрэх бүх үе шатыг гүйцэтгэдэг бүрэн автомат шугам юм.

Автомат шугам нь ерөнхийдөө технологийн галзуу банн, модуль шулуутгагч, ачиж буулгах тавиур, тээврийн хэрэгсэл, яндангийн агааржуулалт, усан хангамж, бохир ус зайлуулах төхөөрөмж, үйлчилгээний шат бүхий металл хүрээ зэргээс бүрдэнэ.

Цахилгаан бүрээстэй ваннуудыг зэвэрдэггүй ган, хуванцар доторлогоотой ган эсвэл резинээр хийж болно. Хуудасны полимерээс гагнасан орчин үеийн банн нь металл савыг улам бүр орлуулж байна. Банны материалын сонголт нь электролитийн найрлага, концентраци болон үйл ажиллагааны температураас хамаарна.

Усан хангамж, ариутгах татуургын системийн холбоо, ихэнх тохиолдолд агааржуулалт нь ванны доор байрладаг бөгөөд мөн полипропиленээр хийгдсэн байдаг.

Шугамын хэмжээсийг түүний бүтээмж болон цахилгаан бүрэх баннуудын хэмжээсээр тодорхойлно.

Галван цайрдах нь хүнд металлын ионуудын өндөр агууламжтай бохир ус үүсэх үед үүсдэг. Тиймээс тэдгээрийг хамгаалж, шүүж, саармагжуулж, химийн тунадас, сорбци болон бусад процессуудыг инженерийн полимерээр хийсэн саванд ашигладаг.

Гэрийн нөхцөлд цахилгаан цайраар бүрэх

Өөрийнхөө гараар үйлдвэрлэсэн цайрдсан цайрдах ажил нь материалын сонголтоос эхэлдэг. Электролит нь нэрмэл усанд цайрын хлорид ба давсны хүчлийн уусмал байж болно. Энэ бол гэртээ ихэвчлэн хэрэглэгддэг гагнуурын хүчил юм. Гар урчууд батерейны хүхрийн хүчилд цайр даршилж, ZnSO_{4 электролит авдаг боловч урвалын явцад тэсрэх устөрөгч, дулаан ялгардаг тул энэ процесс аюултай. Ямар ч тохиолдолд электролитэд уусаагүй давсны талст тунадас байж болохгүй.}

Цэвэр цайрыг химийн дэлгүүр эсвэл радио захаас худалдаж авах эсвэл ЗХУ-аас давсны батерей, гал хамгаалагчаас авч болно.

Галваникбанн нь шилэн эсвэл хуванцар сав байж болно. Үүнд анод ба катодын тавиур суурилуулсан. Анод нь цахилгаан эх үүсвэрээс "нэмэх" холбогдсон цайрын хавтан юм. Анод нь том байх тусам хамгаалалтын бүрээсийг түрхэх бүтээгдэхүүн болох катод дээр бүрэх жигд байх болно. Хэд хэдэн анод байж болно, тэдгээрийг ижил зайд катодын эргэн тойронд байрлуулж, түүний гадаргууг бүх талаас нь жигд, нэгэн зэрэг цайраар бүрхэж болно. Эрчим хүчний эх үүсвэрийн "хасах" нь катодтой холбогдсон байна.

Гэрээр цайрдсан ч уг технологид заавал эд ангиудыг сайтар цэвэрлэж, тос арилгахаас гадна хүчиллэг уусмалд идэвхжүүлэх зэрэг орно.

Цахилгааны эх үүсвэр нь бага чадлын улайсдаг чийдэн эсвэл хэлхээний гүйдэл бага байхаар хэлхээнд байгаа өөр хэрэглэгчтэй машины батерей, эсвэл тогтмол гаралтын хүчдэлтэй тэжээлийн эх үүсвэр юм. Хамгийн гол нь цайрдах явцад электролит хурдан буцалгахгүй байх ёстой.

Үнэндээ анод, катодыг электролит руу буулгаж, цахилгаан хэлхээг хаах үед цайрдах үйл явц явагддаг. Уг процесс удаан үргэлжлэх тусам бүтээгдэхүүн дээрх цайрын давхарга зузаан болно.

Цайрдсаны тусламжтайгаар бүтээгдэхүүн дээрх хамгаалалтын бүрхүүл нь нарийн, жигд, жигд болж, гоёл чимэглэлийн нөлөө үзүүлдэг. Энэ нь байгаль орчинд аюултай хог хаягдлаас бохир усыг цэвэрлэх шаардлагатай хэдий ч үйлдвэрлэл болон ахуйн аль алинд нь ашиглагддаг.