Доброго времени суток!
Сейчас хотел бы вспомнить и описать один интересный дефект, который возникал у меня на деталях с цинковым покрытием. Дефект проявлялся на тех деталях, которые проходили радужную пассивацию на основе шестивалентного хрома. Суть дефекта: на концах деталей отсутствовала пассивная пленка, в то время как на других поверхностях деталей пленка была хорошего качества.
Фотографии дефекта внизу статьи.
Сперва немного о том, как проходит нанесение цинкового покрытия на деталь. В общем случае детали при цинковании должны проходить следующие стадии:
- Обезжиривание. Чаще всего щелочное, но бывают разные варианты.
- Декапирование/активация. Осуществляется путем кратковременного погружения детали в ванну с соляной кислотой.
- Цинкование. Непосредственно в этой ванне покрытие наносится на деталь.
- Осветление. Чаще всего используется азотная кислота малой концентрации. Операция нужна для активации цинкового покрытия путем легкого травления.
- Пассивация. Нанесение тонкого, буквально несколько нанометров, слоя пассивной пленки.
- Сушка деталей. Бывают разного исполнения, от сушки в горячей камере до обдува сжатым воздухом.
Между всеми операциями обязательно идут промывные операции в воде. Вода для этих операций должна быть чистая, но необязательно деминерализованная (без солей). Одно из обязательных условий: она должна быть обновляемая, то есть постоянно меняться, иначе промывки быстро превратятся в "болота".
Линия, про которую пойдет речь, была автоматическая, то есть время выдержки в каждой ванне поддерживалось не человеком, а компьютером. В обязанности рабочего входило только съем и завешивание новых деталей на подвески (крючки).
Теперь к дефекту.
Дефект появился сразу же как мы запустили эту линию и проявлялся следующим образом: на ровной красивой детали строго радужных оттенков кончик обязательно был белого цвета цинка. При этом дефект повторялся на всех деталях, вне зависимости как они висели на подвеске, как располагались по отношению к аноду, из какого материала были сделаны. Замер толщины цинка в этих местах также показывал нужное значение. Следовательно, с ванной цинкования всё нормально и проблема возникает на дальнейших стадиях.
Первое предложение и оно же ошибочное - концентрация компонентов в ванне пассивации маленькая. По лабораторным анализам всё было правильно, всё как в рекомендациях поставщика материала, но на всякий случай было принято решение концентрацию увеличить. Но дефект не ушел.
Следующее предположение: детали плохо промываются после ванн цинкования, остается щелочь на кончиках деталей и пассивация не ложится. Значит надо поменять ванны промывки после цинкования. Поменяли. Дефект радостно нас встретил со следующей партией оцинкованных деталей.
Идем дальше. Предположение третье: концентрация азотной кислоты в осветлении либо слишком большая, либо слишком маленькая, из-за чего деталь в этом месте либо не осветляется до конца либо сильно травиться. Значит меняем осветление. Ванну сменили на чистую. Дефект снова поздоровался.
Пока занимались выяснением причин, подошло время менять ванны промывки после пассивации и тут закрались небольшие сомнения. Взяли готовую уже сухую деталь и сунули в ванну промывки после пассивации, слегка потерли и вот оно! Пассивная пленка на мокрой детали стирается пальцем, чего быть не должно.
Значит проблема в ванне промывки после пассивации. Стоит сказать, что ванна промывки после пассивации содержала чистую деминерализованную воду и по проекту линии это должно быть хорошо.
Между тем факт растворения пассивации на лицо, то есть на пальцах и поэтому решили ради эксперимента залить в ванны промывки после пассивации воду водопроводную. Залили, запустили линию и первая партия деталей вышла ровная, без дефекта! Кончики деталей окрасились радужной пленкой!
После анализа данных нашего небольшого производственного эксперимента можно предложить следующее объяснение:
Соли шестивалентного хрома, которые содержаться в растворе пассивации, очень хорошо растворимы в воде. На их хорошей растворимости и построен принцип "самозалечивающихся" пассивных пленок на оцинкованных деталях. Вода деминерализованная, так как она очень чистая, имеет очень хорошую растворяющую способность, из-за чего в местах, где она скапливается, а именно на кончиках деталей, при горячей сушке она растворяет пассивную пленку.
Как это не было странным, но решение в данной ситуации: использовать специальной чуть более грязную воду, чем чистая деминерализованная.
На этом всё, спасибо за внимание!
Буду рад, если подпишитесь!
