Вспомогательное оборудование предназначено для обеспечения качественного проведения процесса; оно может использоваться как постоянно, так и периодически. К нему относят, например, оборудование для фильтрации, очистки и перекачки.
Фильтровальные установки используются как необходимый элемент ванн блестящих покрытий. Наиболее распространены установки завода «Прогресс» с фильтровальными дисками. Установка смонтирована на тележке и состоит из насоса с электродвигателем, одним или двумя бачками с фильтровальными дисками (цельнолитыми) из полиэтилена и запорной арматуры. На диске закреплено полотно из хлорина, полипропилена, бязи и т. п. Диски к монтируют на-центральный стержень и стягивают фиксирующей гайкой, после чего их устанавливают в корпус и плотно закрывают крышкой. Внутренняя поверхность корпуса и арматуры гуммирована резиной, все металлические части изготовлены из коррозионно-стойкой стали или другого металла.
Эти установки применяют для фильтрации кислых и щелочных электролитов с температурой до 60 °С. Электролит для фильтрации может забираться как из самой ванны, так и из вспомогательных ванн, например из ванны селективной очистки при никелировании. Для обеспечения надежной фильтрации необходимо учитывать производительность фильтра так, чтобы за 1 ч работы весь объем ванны проходил через фильтр.
Очистку загрязненных дисков проводят вне корпуса фильтровальной установки. Для этого пакет дисков извлекают из корпуса и промывают водой и в зависимости от фильтруемого электролита подвергают химической обработке. Например, при фильтрации электролита блестящего никелирования основное загрязнение — это гидрооксид железа, который легко растворяют в слабых растворах соляной кислоты, после чего пакет фильтров промывают водой и используют в дальнейшей работе.
Кроме фильтров из ткани используют намывные фильтры, в которых на пластмассовые перфорированные пластины намывается фильтрующая добавка (кизельгур, перлит, асбест, активированный уголь и т. д.). Фильтры такого типа более сложны в обслуживании, занимают больше места, но обеспечивают лучшие результаты по очистке. Примером такой фильтровальной установки является фильтр фирмы «Паркер с производительностью 9—20 ма/ч. Он состоит из бака с фильтрующими элементами, намывного бака, фильтра предварительной очистки, насоса, арматуры, манометра для контроля фильтрации и визира для контроля за качеством намывки фильтрующего слоя. Внутренняя поверхность футерована эбонитом. Диски крепятся на центральную ось и являются основой для крепления ткани, на которую наносится фильтрующий слой. Вместе с фильтрующим слоем может наноситься и поглощающий слой, например активированный уголь для адсорбирования органических примесей во время фильтрации. Контроль осуществляется по манометру, как только давление достигнет максимального значения, указанного в паспорте, фильтрующий слой необходимо перенамывать.
Гальванические процессы сопровождаются перекачиваниями растворов, для чего необходимы специальные насосы, например для циркуляции и фильтрации электролитов, для перекачки растворов в баки приготовления, хранения и рабочие ванны, для корректировки. Перекачиваемые растворы можно поделить на две группы: кислые и щелочные, для которых соответственно используют кислото- или щелочестойкие насосы. Наиболее часто применяют, например, насосы ХД — центробежные для химических производств, ХП — центробежные погружные.
Ванна селективной очистки необходима для процесса блестящего никелирования и очищает электролит от ионов различных металлов. Конструктивно она выполнена в виде обычной ванны, но может встраиваться в основную гальваническую ванну в виде отсека со своей шиноразводкой и выпрямителем, ее объем должен составлять 10—12% объема рабочей ванны.
Суть самого процесса заключается в проработке электролита при малых плотностях тока на гофрированном аноде, в результате чего примеси осаждаются на вогнутой части анода. Для обеспечения качественной селективной очистки электролит постоянно перекачивают из рабочей ванны и обратно в нее после обработки. Ванна может работать как периодически, так и непрерывно.
Буферная емкость предназначена для очистки раствора из ванн электрохимического и химического обезжиривания, стекающего в нее через переливной карман по системе трубопроводов. Она состоит из корпуса, разделенного внутри неполными перегородками на отстойник и основной отсек. Оба отсека снабжены сливными штуцерами. После отстаивания раствор вновь попадает в основную ванну.
Запасные емкости необходимы для хранения и корректировки электролитов и представляют собой или обычную гальваническую ванну, или специальную емкость такого же объема, как и основная ванна, и с такой же футеровкой. Эти емкости могут оборудоваться змеевиками для обогрева.
Выбор оборудования для I сушки определяется в основном массой, габаритными размерами и числом деталей. Наиболее часто в механизированных и автоматических авто операторных линиях используют сушильную камеру, в которой детали обдувают горячим воздухом, нагретым в калорифере с помощью пара или электрообогревателей. На рис. 4.42 показана сушильная камера для сушки мелких деталей на подвесках. Корпус камеры имеет теплоизоляцию. Горячий воздух подается через щели корпуса сбоку и снизу с помощью вентилятора. Такая камера комплектуется сетчатым лотком, на который они высыпаются из барабана, и пневмосистемой для опорожнения лотка после сушки.
При работе на стационарных ваннах сушку деталей производят вне линий рабочих ванн, для чего используют сушильные шкафы. Сушильный шкаф представляет собой металлический каркас с теплоизоляцией, внутри которого располагаются лотки с деталями. Обогрев осуществляется электронагревателями, расположенными в нижней части шкафа. Циркуляция воздуха производится вентилятором. Кроме того, шкаф снабжен мешалками для перемешивания, а если необходимо, то и вентиляцией.
Для растворения высокотоксичных солей и химикатов применяют специальные установки (рис. 4.41), принцип работы которых заключается в следующем: в емкость помещают барабан с химикатом и плотно закрывают, затем специальным устройством прокалывают отверстия и в емкость подают горячую воду. Через определенное время раствор перекачивают в хранилище, а барабан с емкостью промывают и нейтрализуют, после чего пустой барабан извлекают и сдают как металлолом вытяжной вентиляцией, имеющий регулирующую заслонку. Поддержание температуры осуществляется автоматически.
При обработке мелких деталей в механизированных установках или автоматических линиях типа VTS сушку деталей неответственного назначения и массой менее 100 г производят в центрифугах.
Центрифуга состоит из следующих частей: корпуса, перфорированного барабана, электродвигателя 3, устройства для подъема барабана 4 и крышки 5. На крышке монтируется вентилятор, подающий воздух на детали, иногда с обогревом. Жидкость удаляется из барабанов при его вращении через перфорацию за счет центробежной силы, а затем через сливные отверстия корпуса в сток.
Охлаждение электролитов в ваннах проводят с помощью змеевиков, соединенных с холодильной машиной. Схема охлаждения электролита при анодировании алюминия с помощью холодильной машины показана на рис. 4.45.
Воздуходувки необходимы для подачи чистого воздуха на барботаж электролитов. Они состоят из электродвигателя, вентилятора и воздушного фильтра. Использование воздуха от компрессорных станций нецелесообразно, так как воздух загрязняется маслом, что может привести к браку, особенно в таких процессах, как никелирование.
Вентиляторы применяют в приточно-вытяжной системе вентиляции гальванических цехов и участков. Для отсоса воздуха применяют центробежные вентиляторы, которые в зависимости от напора разделяют на вентиляторы низкого давления до 1кПа; среднего давления до 3 кПа; высокого давления до 15кПа. Вентиляторы приводятся в движение электродвигателем и поставляются в комплекте с ним.
Выпускают вентиляторы низкого, среднего и высокого давления. В зависимости от производительности их подразделяют по номерам, например, тип ЭВР № 1 — 200—900 м3/ч, № 5 — 5000—11 000 м3/ч. Номер вентилятора и их число определяют в зависимости от объема воздуха, который необходимо перекачать за 1 ч. Для подачи чистого воздуха в помещение применяют трех и четырех-лопастные вентиляторы ЦАГИ.
В качестве приспособления для загрузки деталей в ванну используют корзины (для мелких деталей) и подвески (для всех остальных).
Корзины применяют на подготовительных операциях и для нанесения химических покрытий; изготовляют их из углеродистой стали (для обезжиривания), титана или коррозионно-стойкой стали (для травления). Формы корзин зависят от имеющегося гальванического оборудования и обрабатываемых деталей. Корзины могут быть изготовлены из сетки или перфорированного листа. В некоторых случаях для этих целей используют барабаны из пластмассы.
Подвески предназначены для монтажа на них деталей, подлежащих обработке. Их конструкция зависит от конфигурации и массы деталей, их числа и технологического процесса.
Подвески изготовляют в виде рамы, чаще прямоугольной формы, внутри или по бокам которой располагаются держатели (контакты) для крепления деталей.
Подвески для гальванических процессов нанесения покрытий выполняют из углеродистой стали, латуни, для различных процессов анодной обработки — из титана, для химического никелирования — из коррозионно-стойкой стали. Если через подвеску проходят очень большие токи, то используют медь и латунь, так как для меди токовые нагрузки могут быть в 3—4 раза больше, чем для углеродистой стали. В верхней части рамы располагаются крючки, с помощью которых подвеска подвешивается на токоведущую шину, их изготовляют из меди, латуни, бронзы, титана или алюминия в зависимости от гальванического процесса. Крючки могут привариваться или крепиться с помощью болтов.
Сечение рамы подбирают так, чтобы не было перегрева подвески, для стальных подвесок допустимая плотность тока не более 1 А/дм2.
Контактные держатели для таких процессов, как цинкование или химическое осаждение, где не требуется обеспечивать жесткий контакт, обычно приваривают. Для нанесения декоративных покрытий, где необходим жесткий контакт, держатели делают съемными и крепят на резьбе, припое или клиньях. Сам держатель изготовляют из стали марок 65Г, Х18Н10Т, обычной углеродистой стали, латуни, титана или алюминия.
Защитные экраны применяют для предотвращения подгара края детали, а также крайних деталей и выступающих поверхностей. Защитные экраны бывают проводящими и непроводящими. Их назначение — затруднить доступ тока к определенным местам деталей или подвесок. Экраны подбирают экспериментально в зависимости от конфигурации деталей. Изготовляют их из пластмасс, проволоки, прутка, листа. Проводящие экраны могут применяться как в незащищенном, так и в защищенном вместе с подвеской видах. Крепят их для постоянного и разового использования. В условиях массового производства подвески изготовляются с экранами и служат столько же, сколько и подвески.
Изоляцию подвесок осуществляют для снижения расхода металла, увеличения срока их службы и уменьшения загрязнения электролитов другими растворами. Для этих целей используют как лакокрасочные, так и полимерные материалы. Хорошие результаты дают покрытия из лака ОНИЛХ-3, ПХВ, ХСЭ, а также из эпоксидной смолы и клеев БФ-2, БФ-4 и др. Более надежна изоляция подвесок пластизолью марки «Диплазоль-2А», защищающей поверхность металла от любых растворов в диапазоне температур от комнатных до 90 °С. Процесс изоляции состоит из следующих операций: зачистки и обезжиривания подвески, нагрева при 200 °С в течение 30—40 мин, окунания в пластизоль и стекания его в течение 5 мин, полимеризации в печи при 200 °С в течение 30—40 мин и охлаждения. Места контакта подвесок предварительно смазываются вазелином КВ, которые после стекания пластизоля легко очищаются от него подрезанием.
Кроме описанных способов применяют изоляцию подвесок полиэтиленом примерно по такой же схеме. Отличие заключается в том, что полиэтилен наносится в виде тонкого порошка во взвешенном состоянии; после его спекания подвески охлаждают водой.