Jednoduchý způsob čistění nejen chromovacích elektrolytů v galvanotechnice

Chromovací lázně pro funkční chromování v průběhu chromování „stárnou", což se projevuje jednak změnou jejich barevného vzhledu a jednak jsou postupně také znečišťovány. Toto znečistění je v podstatě dvojího charakteru.


S ohledem na značnou kyselost chromovacího elektrolytu a jeho silný oxidační charakter, dochází při kontaktu s řadou kovů ( např. základní materiál chromovaných dílů a pod. ) k jejich rozpouštění a tím k postupnému znehodnocování pracovního elektrolytu. Tomuto znečisťování nelze stoprocentně zabránit, ale dodržováním předepsaných technologických postupů, ho lze výrazně omezit a snížit.


Druhým typem znečišťování je vznik nerozpuštěných pevných složek. Jedná se především o anodový kal, který se díky své vyšší specifické hustotě velmi dobře usazuje na dně pracovní vany. Ten se ve stanovených časových intervalech ( 1 - 2 x za rok ) pravidelně mechanicky odstraňuje. Dalším druhem mechanického znečistění jsou drobné kovové piliny a otřepy, které se po vložení dílů do chromovací lázně uvolní z jeho povrchu a dutin do chromovacího elektrolytu. Tyto kovové částice se v elektrolytu neusazují jako anodový kal, nýbrž sedimentují velice pomalu a dlouhou dobu se vznáší v pracovní vaně. Jejich pohyb prostorem zvyšuje i vodík, který vzniká při procesu chromování a který elektrolytem víří a míchá. Část těchto částic se v průběhu chromování dostane do těsné blízkosti chromovaného dílu, do jeho difuzní vrstvy, kdy pak následně dojde k zachycení na povrchu výrobku a jeho zachromování do vytvářeného povlaku chromu. Současně dochází i k elektroindukci těchto částic vlivem indukčního pole mezi anodami a pokovovaným dílem, který zde tvoří katodu. Tento pochod elektroindukce značně zvyšuje proces zachromování nečistot. Tyto zachromované částice pak výrazně znehodnocují kvalitu vyloučené vrstvy chromu.


Odstranit tyto částice z elektrolytu je v současné době možné pouze dokonalou filtrací pracovního chromovacího elektrolytu. S ohledem na vysokou reaktivnost elektrolytu ( vysoká kyselost a vysoký oxidační účinek ) by bylo nasazení filtrace značně nákladné a prakticky se v provozech neprovádí. Současně by bylo při provozování filtrace značné riziko pracovního úrazu obsluhy při potřísnění. Dalším nebezpečím je, v případě vzniku nějaké netěsnosti, únik elektrolytu a vznik ekologické havárie.


Tyto výše uvedené nedostatky a rizika eliminuje nová moderní technologie za použití speciálních supermagnetů na bázi neodymu. Doposud tento systém není v technologiích funkčního chromování běžně zavedený.
Neodym se řadí do skupiny lanthanoidů, chemických prvků s protonovým číslem 57 až 71. Veškeré lanthanoidy patří mezi kovy, jsou stříbrolesklé, velmi měkké a spolu se skandiem a yttriem tvoří skupinu prvků vzácných zemin. Ze slitin a sloučenin neodymu popř. samaria se zhotovují mimořádně silné permanentní magnety. Neodymové magnety (NdFeB) se vyrábějí spékáním (sintrováním) vzácných zemin (neodym-železo-bor) ve vákuu a řadí se právem mezi technologicky nejpokrokovější výrobky na trhu. Tyto super silné magnety způsobily revoluci v moderní technice a zásadním způsobem ovlivnily aplikační možnosti magnetů a není se čemu divit, vždyť neodymový magnet je schopen unést více než tisícinásobek vlastní hmotnosti.


Na vyrobeném prototypu bylo odzkoušeno čistění chromovacích lázní pro funkční chromování. Testy proběhly v několika chromovnách a vždy s velice pozitivním výsledkem. Na magnetech bylo zachyceno značné množství nečistot. Po aplikaci čistění došlo ke značnému snížení povrchových defektů na vylučované vrstvě chromu a tím k podstatnému zvýšení kvality povlaku. Vlastní čistění se sestává z ponoření magnetů do spodní poloviny chromovací vany a cca deseti minutovým pohybem těchto magnetů v tomto prostoru vany. Po vyjmutí magnetů z funkční lázně byl proveden oplach magnetů ve vodě a následné setření zachycených nečistot vlhkým hadříkemň  (viz Obr. 1 - 3). Zařízení tak bylo znovu připraveno k použití.




Obr. 1 Zachycené částice na neodymovém magnetu

 


Obr. 2 Zachycené částice na neodymovém magnetu

 

 

Obr. 3 Zachycené částice po setření hadříkem

 

Zavedení této technologie znamená výrazné zvýšení kvality vyloučené chromové vrstvy ( podstatné snížení počtu zakovených kovových částic v povlaku ) a ve své podstatě i vyloučení možnosti ekologické havárie a pracovních úrazů obsluhy. Odstranění kovových nečistot je možné provádět při servisní údržbě přímo v pracovní vaně, bez jakéhokoliv přečerpávání elektrolytu za minimálních nákladů oproti doposud možné filtraci.
V současné době je toto jednoduché zařízení s použitím neodymových magnetů průmyslově vyráběno a lze si ho již objednat (viz. Obr. 4). V prvotních testech bylo navrženo pro čistění chromovacích elektrolytů, ale jak se ukazuje, je jeho využití daleko širší a lze ho použít i do jiných funkčních elektrolytů v galvanotechnice k odstranění vnesených feromagnetických částic.


Obr. 4 Průmyslově vyráběné čistící zařízení

 

Bližší informace lze získat u autora příspěvku a bude podrobněji zveřejněno

 

a diskutováno na 53. Aktivu galvanizérů, který se bude konat v Jihlavě 4. – 5. 2. 2020.


Text a foto: Ing. Ladislav Obr, CSc.

 

Jablonec nad Nisou

 

 

 

Späť

 

Pridať komentár

* :
* :
* :
2 + 1 =
Odoslanie formulára

TriboTechnika 4/2019

TriboTechnika_4_2019 by TechPark Vydavatelstvo on Scribd