Блестящее никелирование

                                                         Введение

  Потребность в значительном  росте производства продукции  машиностроения, товаров широкого потребления, повышении качества продукции, сокращении материально-энергетических и трудовых ресурсов при изготовлении промышленных изделий диктует необходимость увеличить объёмы тех производств, которые обеспечивают надежную защиту изделий от коррозии, снижают их металлоёмкость и улучшают товарный вид.

В решении этих вопросов существенная роль отводится гальванотехнике. Нет ни одной отрасли промышленности, где бы электрохимические покрытия не находили самого широкого применения.

  Гальванические покрытия используются  для повышения поверхностной  твёрдости, для восстановления изношенных деталей, облегчения пайки. Они во многих случаях позволяют заменить цветные металлы чёрными, дефицитные - распространёнными. По механическим свойствам, чистоте, коррозионной стойкости и экономичности гальванические покрытия превосходят все остальные.

  Процесс нанесения покрытия включает в себя ряд операций. От качества выполнения каждой из них зависит качество наносимого покрытия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Исходные данные к  работе

 

1.1  Номенклатура изделий,  годовая программа

 

Пряжка – типовая деталь, поступающая на покрытие. Деталь выпускается на ОАО «Кировский завод «Маяк». Годовая  производственная программа составляет 10000 квадратных метров в год.

 

1.2 Характеристика детали, поступающей на покрытие

 

            Деталь-пряжка изготовлена из конструкционной качественной углеродистой стали  Ст 10 ГОСТ 1050-88 методом штамповки.  Средняя массовая доля углерода-0,07-0,14%, марганца-0,35-0,65 %, кремния-0,17-0,37 %. Массовая доля вредных примесей не более: серы-0,04 %, фосфора-0,035 %, мышьяка-0,08 %.

Масса одной детали составляет 0,0056 кг. Величина покрываемой поверхности одной детали составляет 0,18 дм². Класс шероховатости поверхности до покрытия – Rz 40. Класс шероховатости поверхности после покрытия –Rz 25. На поверхности детали имеются жировые загрязнения: следы от индустриального масла И2СА, захваты от рук. Эскиз детали и габаритные размеры представлены на рисунке 1.1.

 

 

Рисунок 1.1 – Эскиз детали пряжка

 

1.3 Условия эксплуатации  детали, выбор и обоснование вида  покрытия и его толщины

 

Изделие - пряжка предназначено для эксплуатации в макроклиматическом районе с умеренным и холодным климатом - УХЛ (по ГОСТ 15150-69). Средняя температура воздуха из ежегодных абсолютных максимумов равна или ниже плюс 40°C, а средняя температура воздуха из ежегодных абсолютных минимумов равна или выше минус 45°C. Относительная влажность 80% при 15 °C. Содержание коррозионно активных  агентов в атмосфере на открытом воздухе составляет: сернистый газ не более 20 мг/м²сут ( не более 0.025 мг/ м³ ) ; хлориды – менее 0.3 мг/м²сут. Концентрация озона в приземном слое воздуха составляет ( верхнее рабочее значение ) 40 мкг/ м³. Перепады температур от 5 до 10 °C.

Для покрытия изделия пряжка курсовой работой предписывается выбрать  двухслойное блестящее никелевое покрытие. Такое покрытие является не только защитно-декоративным, но и износостойким, что немаловажно для данного изделия, поскольку оно является элементом детской коляски в данных условиях эксплуатации. Последовательно осаждённые два слоя никеля (полублестящий и блестящий), обладающие различными физико-химическими свойствами, имеют несравненно более высокую коррозионную стойкость, чем однослойное покрытие. Толщина покрытия согласно /9/ для УХЛ-1: минимальная -24, максимальная-33. Тогда толщина покрытия составляет для первого (полублестящего) слоя – 18 мкм, для второго (блестящего) – 6 мкм. Такая толщина покрытия обусловлена условиями эксплуатации изделия и его назначением.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Технологическая  часть

 

2.1 Характеристика покрытия 

 

  Никель - металл серебристо-белого цвета с желтоватым оттенком: валентность 2. Удельное сопротивление никеля равно 0.07*10^-3мкОм/м. Осадки характеризуются значительной коррозионной стойкостью, хорошей отражательной способностью (58-62 %). Никелевые покрытия хорошо полируются до зеркального блеска и приобретают красивую декоративную внешность, стойкую во  времени благодаря образованию тончайшей  поверхностной пассивной плёнки. В зависимости от температуры и продолжительности нагрева поверхность никелевых покрытий при высоких температурах покрывается твёрдой и эластичной плёнкой оксида никеля NiO с изменением оттенков от жёлтого и фиолетового до тёмно-зелёного.

  Сильно выраженная способность  никеля к пассивированию обуславливает его стойкость в атмосфере, во многих органических кислотах, слабую растворимость в минеральных кислотах и устойчивость в щелочах при всех температурах и концентрациях. Никель отличают также высокая гидростойкость и значительная износостойкость.

  Никелевые покрытия нашли  широкое распространение в различных  отраслях промышленности в качестве самостоятельных защитно-декоративных  покрытий.

В гальванической паре никель-железо никель является катодным покрытием, т.к. электродный потенциал никеля (-0,25) положительнее, чем железа (-0,44)  , следовательно, никель может защищать железо от коррозии только при условии полной беспористости покрытия. Поэтому  никелирование как защитно-декоративное покрытие применяют обычно с подслоем меди, т.к. осажденные на медь никелевые покрытия имеют значительно меньшую пористость и наиболее прочно сцеплены с основой.

Кроме защитно-декоративного назначения никелирование получило широкое  применение в химической промышленности для защиты рабочих поверхностей  оборудования от воздействия различных агрессивных сред. В этих случаях толщина осажденного никеля без подслоя меди достигает 0,20-0,30 мм. Высокая твёрдость и износостойкость никелевых покрытий используется в полиграфической промышленности для повышения стойкости клише и стереотипов, для покрытия медных матриц при изготовлении граммофонных пластинок и особенно для деталей, эксплуатируемых в условиях сухого трения.

Основные физико-химические свойства никеля:

плотность, г/см³……………………………………………8,9

температура плавления, °С………………………………1450

твердость, кгс/мм²……………………………………...…450

атомная масса……….…………………………………….57,7

стандартный потенциал, В………………………………-0,25

валентность………………………………………………..2

электрохимический эквивалент………………………….1,08

  Существуют различные способы  нанесения никелевого покрытия: электрохимический, химический, напыление, механический, горячий и другие. В силу своей универсальности и отработанности технологии широкое распространение получили только химический и электрохимический способы нанесения никелевого покрытия. По сравнению с другими способами нанесения металлопокрытий электрохимический способ является более универсальным. Основные его преимущества: возможность получения покрытий строго определённого состава, свойств и толщины; повышенные механические и антикоррозионные свойства покрытий; отсутствие хрупкого промежуточного сплава; возможность механизации и автоматизации процесса; меньшие потери материалов по сравнению с химическим.

  К основным недостаткам электрохимического  метода следует отнести:  необходимость применения внешнего источника тока; возможный разброс толщины покрытий на наружной и внутренней поверхностях профилированных деталей; необходимость применения дополнительного оборудования и химикатов для регенерации и нейтрализации отработанных электролитов и сточных вод.

  Химические способы осаждения металлопокрытий имеют следующие преимущества перед электрохимическим: равномерность распределения покрытия независимо от профиля детали, практическая беспористость осадков, возможность осаждения металлопокрытий на неметаллические изделия и другие. Однако применение в качестве восстановителей дорогостоящих и дефицитных препаратов делают химический процесс не всегда экономически оправданным.

  Учитывая всё выше сказанное, рекомендуется выбрать электрохимический способ нанесения никелевого покрытия.

 

 

^{2.2 Выбор  и обоснование типа и состава электролита для нанесения покрытия}

  Для электроосаждения никеля применяют сернокислые, борфтористые, сульфаминовые электролиты. Наибольшее распространение в промышленности получили сернокислые электролиты. Они весьма чувствительны к отклонениям от принятого режима и к наличию посторонних примесей, поэтому при эксплуатации никелевых электролитов, особенно сернокислых, необходимо соблюдать следующие правила:

1. ванны никелирования к моменту загрузки деталей должны быть полностью подготовлены; катодные и анодные штанги должны быть тщательно вычищены, исправность реостатов и амперметров должна быть проверена, а системы перемешивания и фильтрования, если таковые имеются, должны быть включены;
2. корректировка электролитов по составу и показателю рН во время процесса покрытия исключается;
3. загрузку деталей следует производить быстро, при включенном токе с постепенным повышением силы тока до заданных значений;
4. выключение тока в процессе никелирования ;
5. поворачивание деталей в приспособлениях для перемещения точек контакта и прочие исправления в расположении деталей в ванне следует производить при включенном токе, только в резиновых перчатках, так как, если касаться деталей незащищенными руками, в местах касания образуются непокрытые участки.

   Для скоростного осаждения никеля можно использовать борфтористые и сульфаминовые электролиты. Осажденный никель получается светлым, эластичным, электролит пригоден для использования в колокольных и барабанных ваннах. Широкому  распространению его препятствует более высокая стоимость химикатов. При низких плотностях тока (порядка 5 А/дм²) получают весьма пластичные покрытия без внутренних напряжений, особо пригодные для гальванопластики.

  В данной работе для получения  блестящего никелевого покрытия  используется многослойное двойное никелирование. Осаждение никеля на детали производят последовательно из двух сульфатных  электролитов никелирования, составы которых должны иметь слои никеля, различающиеся структурой, т.е. слой полублестящего никеля и слой блестящего никеля. Таким образом, целесообразно выбрать следующие электролиты:

 

 

 

 

Электролит полублестящего никелирования:

 

NiSO47H2O                           230-320 г/дм³

N_iCl₂6H₂O                               40-60 г/дм³

H₃BO₃                                                         25-40 г/дм³

Формальдегид                         0.7-1.2 г/дм³

1,4-бутиндиол(100%-ный)       0.1 г/дм³

 

pH=4-5

i_к=2-7 А/дм²

t=45-55 °C

 

Электролит блестящего никелирования:

 

NiSO47H2O                           250-300 г/дм³

N_iCl₂6H₂O                               40-60 г/дм³

H₃BO₃                                                         25-40 г/дм³

Сахарин                                   1.0-2.0 г/дм³

Формальдегид                         0.02-0.04г/дм³

1,4-бутиндиол(100%-ный)      0.18-0.3 г/дм³

 

pH=4-5

i_к=3-8 А/дм²

t=47-55 °C

 

В качестве блескообразующих добавок  можно ещё использовать такие  как  хлорамин Б, НИБ-3 и НИБ-12, каолин, дисульфонафталиновую кислоту. Но  в данной работе выбор блескообразователей зависит от того, что покрытие двухслойное и осаждение никеля ведётся из двух электролитов, состав которых должен быть примерно одинаковым, поэтому и выбраны соответствующие  блескообразователи.

 

 

2.3 Обоснование режимов  процесса нанесения покрытия 

 

   Поскольку выбранные электролиты  примерно одинаковы по составу и по режимам проведения электролиза, поэтому обоснование режимов процесса нанесения покрытия можно рассматривать сразу для обоих электролитов.

   Сульфат никеля -  основная  соль, применяется благодаря хорошей  растворимости и низкой стоимости, является поставщиком ионов никеля. Концентрация сульфата никеля в электролите составляет 250-300 г/дм³. Снижение этой концентрации приведёт к необходимости снижения катодной плотности тока, что ведёт к уменьшению производительности данного производства. Если же увеличивать данную концентрацию, то это может привести к пассивации анодов (они будут покрываться солью NiSO4), что тоже не желательно. Кроме того, высокие концентрации солей обеспечивают высокую электропроводность электролита, что положительно сказывается на рассеивающей способности.

     Хлористый никель  поставляет в раствор ионы  хлора, которые предупреждают  пассивацию анодов и несколько увеличивают электропроводность. Концентрация этого компонента в электролите никелирования составляет 40-60 г/дм³. Т.к. хлорид никеля дорогая и более дефицитная соль, то его вводят в минимальном количестве, обеспечивающем депассивацию анодов. Чем выше анодная плотность тока, тем выше должна быть концентрация ионов хлора. Иногда с целью удешевления электролита взамен хлористого никеля вводят эквивалентное количество более дешевого хлорида натрия.

  Оптимальное значение рН  никелевых электролитов составляет  примерно 4-5 . Чем ниже рН, тем ниже рассеивающая способность и выход по току никеля, и тем выше анодный выход по току. Увеличение рН ведёт к необходимости снижения катодной плотности тока, в противном случае происходит подщелачивание прикатодного слоя, гидроксиды никеля обволакивают осадок и покрытие становится хотя и блестящим, но с мутным беловатым налётом. Для поддержания рН электролита в качестве буферной добавки вводят борную кислоту в количестве 25-40 г/дм³. Уменьшение концентрации борной кислоты приведёт к увеличению рН электролита, что в свою очередь приведёт к образованию гидроксихлоридов (NiOHCl) , которые вызывают почернение и помутнение поверхности детали. А увеличивать концентрацию борной кислоты не целесообразно, т.к. это не приведёт к положительному эффекту.

  1,4-бутиндиол и формальдегид служат блескообразующей добавкой второго класса, т.е. являются сильными блескообразователями. Они придают блеск и увеличивают внутреннее напряжение, поэтому кроме этих добавок вводят ещё сахарин (блескообразователь первого класса). Он снижает внутреннее напряжение осадков и в сочетании с бутиндиолом расширяет диапазон получения блестящих осадков.

  Необходимо строго соблюдать  режимы работы. При температуре  выше 55°C происходит большое испарение с поверхности электролитов, что неблагоприятно сказывается на атмосфере в цехе. При температуре ниже 45°C снижается блеск осадков, образуется питтинг и увеличивается хрупкость осадков.

 

Влияние хлор-иона показано на рисунке 2.1.

 

Рисунок 2.1 - Влияние добавки хлорида  в сульфатный электролит никелирования  на кривые анодной поляризации: 1-с добавкой хлорида; 2- без добавки.

 

 

   Оптимальная плотность тока  находится в пределах 3-7 А/дм².   Снижение катодной плотности тока ведёт к уменьшению производительности и снижению блеска получаемого покрытия. А если увеличивать плотность тока, то это приведёт к дендритообразованию.

  Ещё одним обязательным условием проведения электролиза является непрерывное перемешивание растворов электролитов, их фильтрация и селективная очистка. Кроме этого, никелевые ванны весьма чувствительны ко всякого рода загрязнениям, поэтому на чистоту исходных реактивов следует обращать особое внимание. Для этого обычно аноды помещают в чехлы, а детали перед никелированием хорошо очищают от  жировых загрязнений.

  2.4 Подготовительные операции

 

         2.4.1 Механическая подготовка

 

  В соответствии с технологией изготовления детали, на поверхности нет механических загрязнений, заусёнков, царапин, рисок. Поверхность детали сравнительно ровная. Имеются лишь оксидные пленки естественного происхождения и не большие жировые загрязнения. Поэтому в технологии не предусматривается механическая обработка детали.  

 

        2.4.2 Обезжиривание /1/, /2/

 

  Все операции, которым подвергаются детали, до поступления в гальванический цех, оставляют следы на их поверхности в виде различных загрязнений. Незначительные загрязнения и жировые пленки,  толщиной даже в тысячные доли микрометра, резко снижают прочность сцепления покрытия с основным металлом. От качества очистки поверхности в значительной мере зависит качество гальванических покрытий

 

        2.4.2.1 Химическое обезжиривание /1/, /10/

 

Сущность химического обезжиривания  заключается в том, что жиры, представляющие собой сложные эфиры глицерина и жирных высших кислот, при воздействии щёлочи омыляются и переходят в растворимые соли, а минеральные масла при воздействии щёлочи могут образовывать эмульсию.

Из производственной практики и  по литературным сведениям известно большое количество растворов для  обезжиривания металлов. Все они, независимо от своего назначения, содержат химические соединения, выполняющие определенные функции, необходимые для высокого качества обезжиривания.

Вещества, входящие в обезжиривающий раствор, должны быть способны нейтрализовать жирные кислоты, а также они не должны вызывать коррозию металла и должны легко удаляться при промывке водой. В большей степени этим требованиям соответствуют силикаты и фосфаты щелочных металлов, в меньшей едкий и углекислый натрий (калий). Фосфаты, за счёт образования комплексов с солями кальция и магния, способствуют уменьшению жёсткости воды, обладают высокими диспергирующими свойствами. Образуются также комплексные соединения с ионами железа. Кроме этого, фосфаты улучшают моющую способность растворов и их склонность к пенообразованию. Благодаря суспензирующему и пептизирующему действию загрязнения в растворе удерживаются в мелкодисперсной фазе, что предотвращает их повторное осаждение на поверхность деталей.

Усовершенствование технологии очистки  поверхности деталей в гальваническом производстве идет по пути применения новых обезжиривающих средств, интенсификации и повышения качества обезжиривания. Одним из перспективных направлений можно считать применение водных растворов на основе ПАВ.

Введение в щелочные растворы поверхностно-активных веществ (ПАВ) усиливает их эмульгирующее действие и тем самым активное влияние на минеральные жировые загрязнения. Кроме того, введение в обезжиривающий раствор ПАВ позволяет уменьшить концентрацию других компонентов и одновременно повысить скорость очистки деталей от загрязнений. Эффективность их действия возрастает, если раствор содержит щелочные соли или несколько ПАВ.

 

 

 

 

        2.4.2.2 Электрохимическое обезжиривание  /4/, /5/

 

Электрохимическое обезжиривание  производят особо тщательно, так  как даже незначительные загрязнения  и тончайшие  жировые  пленки, оставшиеся на поверхности детали, могут быть причиной дефектных покрытий. Механизм процесса электрохимического обезжиривания сводится, в основном, к эмульгированию жиров выделяющимися пузырьками водорода на катоде и кислорода на аноде. При погружении металла в щелочной раствор наблюдается разрыв масляной пленки и собирание ее в капельки под действием сил поверхностного натяжения.    При поляризации металла краевые углы смачивания образующихся капелек уменьшаются, и прилипание масляной пленки к поверхности металла ослабевает, а смачиваемость водой увеличивается. Мелкие газовые пузырьки, отрываясь от электродов, около капли масла, задерживаются на последней и остаются на границе между маслом и раствором. По мере увеличения размеров газовых пузырьков за счет включения в них новых порций газа масляные капли вытягиваются, силы сцепления их с поверхностью металла уменьшаются при уменьшении краевых углов и увлекаемые газовыми пузырьками они всплывают на поверхность раствора. Процесс электрохимического обезжиривания можно вести и на катоде и на аноде. В курсовой работе применяется электрохимическое обезжиривание только на аноде. Это позволяет исключить наводораживание деталей.

Этот способ является более эффективным  методом очистки  поверхности, чем  химическое обезжиривание, так как выделяющиеся на поверхности деталей пузырьки кислорода способствует отрыву жировых частиц и других загрязнений. Скорость обезжиривания на аноде меньше, чем на катоде. Это объясняется  тем, что в прианодном пространстве не происходит защелачивания электролита, вследствие чего процесс омыления растительных и животных жиров у анода происходит медленнее. Кроме того, объем выделяющегося при электролизе кислорода меньше объема водорода, а пузырьки кислорода больше пузырьков водорода и меньше задерживаются на поверхности капелек масла, а поэтому удаление масла с поверхности происходит мене интенсивно. Однако процесс катодного обезжиривания  сопровождается наводораживанием стальных деталей. В качестве второго электрода при анодном обезжиривании применяют сталь (катод).

  Растворы, используемые для электрохимического обезжиривания, содержат в основном те же компоненты, что и растворы, применяемые при химической очистке. Назначение компонентов аналогичное. Подбирая состав электролита, следует принять меры для получения высокой электропроводности, что позволит увеличить плотность тока на ванне, снизить напряжение, уменьшить затраты электроэнергии. Следует также учитывать его  эмульгирующую и смачивающую способность, а также воздействие на материал катода. Электропроводность растворов солей уменьшается в ряду NaOH → Na₂SiO₃ → Na₂CO₃ →фосфаты. Эмульгирующая способность возрастает в ряду NaOH→ Na₂CO₃ →фосфаты→ силикаты. Увеличение температуры ускоряет процесс очистки и, кроме того, повышает электропроводность раствора.

 

Состав электролита для электрохимического обезжиривания:

     едкий натр, г/л ………………………………………….. ..5-15

       тринатрийфосфат, г/л ……………………………………..30-40

       карбонат натрия, г/л………………………………………..20-25

       температура, ⁰С…………………………………………….40-60 

       плотность тока, А/дм²……………………………………...3-8

 

 

 

 

 

2.4.3 Травление /7/

     

     Травление-процесс удаления  продуктов коррозии и оксидных  соединений с поверхности металла путем растворения их в кислотах и растворах щелочей. Обычно пленка оксидных соединений или других продуктов коррозии образуется на поверхности металла под действием окружающей среды. В зависимости от природы металла это могут быть соединения железа, меди, цинка, алюминия и др. Оксидная пленка может появляться также в результате предварительной обработки металла, например, поверхность стали после термической обработки покрывается толстым слоем окалины. Тонкая пленка на поверхности деталей препятствует нанесению гальванического покрытия. Химическое травление проводят после обезжиривания деталей путем погружения их в травильный раствор. Травление поверхностей металлов может осуществляться электрохимическим способом на катоде или на аноде. Катодное травление основано на электрохимическом восстановлении оксидов железа и отделении их от основы выделяющимся в большом количестве водородом. Следует учитывать возможность наводораживания изделий, поэтому для коррозионно-стойких сталей этот способ не применим. Анодное травление заключается в электрохимическом растворении металла и механическом отрыве оксидов железа пузырьками кислорода. В этом случае может происходить сильное перетравливание поверхности и образования язв, шероховатости, а также уменьшение размеров детали. Однако, чем выше плотность тока, тем меньше проявляются эти дефекты. Таки образом, катодное травление целесообразно применять в тех случаях, когда требуется сохранить точные размеры детали или когда после термообработки остается толстый слой окалины, а другие методы обработки (химическое травление, дробеструйная обработка) неэффективны. Анодное травление наиболее распространено при очистке деталей перед покрытием другими металлами, т.к. обеспечивает более прочное сцепление с основой за счет возникающей шероховатости поверхности во время травления на аноде.

     Так как  деталь проекта изготовлена методом штамповки, то на поверхности нет окалины и ржавчины, деталь покрыта тонким слоем смазки. Поэтому нецелесообразно применять операцию травления.

 

2.4.4 Активация

 

  Активация - обязательная операция, предназначенная для удаления тончайших оксидных пленок с поверхности деталей и выявления структуры металла основы. Активацию проводят непосредственно перед нанесением металлопокрытия. Активирование проводят в разбавленных растворах кислот преимущественно при комнатной температуре в течение короткого времени (от нескольких секунд до 2-3 минут), чтобы избежать заметного травления металла и образования шлама на его поверхности. Замедлители травления при активации не применяются. Стальные детали выдерживают в соляной (50-150 г/л) или серной (50-100 г/л) кислоте или в смеси, содержащей по 30-50 г/л каждой из кислот в течение 0,1-2,0 минут при комнатной температуре. В растворе серной кислоты наряду с оксидами растворяется металл детали, что менее характерно для растворов соляной кислоты. В серной кислоте возможна также сорбция черными металлами атомарного водорода, выделяющегося во время активации, что приводит к наводораживанию и, как следствие, повышению хрупкости черного металла.

 

   На основании выше сказанного для активации детали (пряжка) рекомендуется использовать раствор состава:  

                           

   кислота соляная НСl d=1,19 г/л.....................................100-150

   температура, °С     ............................................................15-25

   время, с..............................................................................60-120.

  2.5 Заключительные операции

        

      2.5.1. Промывка  /1/, /2/, /8/, /9/

 

       Промывочные операции имеют большое влияние на качество покрытий и влияют на экологические показатели производства.

        Назначение  промывок – удаление с поверхности  деталей растворов и продуктов реакции, образовавшихся  от предыдущих операций, с тем, чтобы в последующую ванну не вносить примеси других веществ./2/

Промывку можно производить: в  холодной воде (температура не нормируется), в теплой воде (температура 40-60°С) и  в горячей воде (80-90°С).

Большую роль играет не только количество применяемой воды для промывок, но и её качество. Для промывочных  операций рекомендуется применять водопроводную (питьевую) воду, требования к которой определяются ГОСТ Р 51232-98. Плохая промывка приводит к необходимости повторения всего технологического процесса. Повышенное содержание ионов Ca²⁺ и Mg²⁺ может вызвать образование пятен на поверхности покрытия./8/ Наиболее вредными в воде являются примеси ионов Ca²⁺ и Mg²⁺ , бикарбонаты, сульфаты, хлориды, нитраты. При нагреве воды растворимость солей кальция будет уменьшаться, а при испарении воды соли будут образовывать шлам./9/

С теоретической точки зрения подводить к промываемой детали абсолютно чистую (не содержащую смываемых веществ) воду невозможно, так как при первом же соприкосновении с деталью в нее перейдет какое-то количество этих веществ, но практически это в достаточной степени осуществимо при промывке сильной струей воды, не используемой повторно. Однако этот способ, помимо некоторых технических неудобств (например, плохой промывки углублений), обладает существенным недостатком - колоссальным расходом воды, что при теперешней ее нехватке в большинстве промышленных городов всего мира является недопустимым расточительством, а необходимость после использования очищать эту воду перед спуском в водоемы вызывает дополнительные расходы и технические затруднения. Вот почему сейчас все чаще используется метод каскадной противоточной промывки, основанный на давно применяемом в химической промышленности принципе встречного движения растворяемого вещества и растворителя. Осуществляется это так: устанавливается две (редко три) промывные ванны, свежая вода поступает сначала в первую ванну, из нее переливается во вторую и оттуда уходит в канализацию, а детали с пленкой адсорбированного раствора промываются сначала во второй ванне, затем в первой. Следовательно, детали, несущие пленку концентрированного раствора, сначала промываются более загрязненной водой, а по мере разбавления этой пленки встречаются с более чистой водой, что позволяет поддерживать все время  достаточно большую разность концентраций загрязнений  между пленкой на детали и подаваемой водой и очень существенно уменьшить расход воды. Две ванны занимают больше места, чем одна, но их можно делать меньшего размера. Объем воды, окружающий детали, играет в этом случае меньшую роль, а чем меньше объем ванны, тем при данном расходе вода в ней быстрее обновляется, что положительно влияет на качество промывки.

Расход воды зависит от производительности линии, конфигурации изделий, способа загрузки изделий, схемы промывки и показателя степени промывки

При промывке в проточной воде после технологической ванны применяют три основные схемы, показанные на рисунке 2.2.

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.2 – Схемы промывки

 

а)  Одноступенчатая промывка в  одной (одинарной) ванне;

б) Многоступенчатая прямоточная промывка в нескольких последовательно устанавливаемых ваннах (ступенях) промывки, оборудованных самостоятельной системой подачи и слива воды;

в) Каскадная противоточная (многоступенчатая) промывка.

 

Все промывки осуществляются погружением изделий в ванны  с водой при непрерывном перемешивании сжатым воздухом. Перемешивание не проводится при промывке после операций активации и никелирования, так как возможно окисление кислородом воздуха.