Приложения на титан в галванопластиката
Уместност
Галваничният метод на метално покритие е най-разпространен. За повишаване на интензивността и ефективността на производствените и технологичните процеси на галванопластиката се използват нови електролити, повишаващи температурата и плътността на тока. Това изисква строителни материали и оборудване, които отговарят на повишените изисквания за устойчивост на корозия. В допълнение към подобряването на техническите характеристики, от решаващо значение е да се увеличи максимално експлоатационният живот на оборудването, което зависи от качеството на облицовката и строителните материали. Въпреки факта, че има доста материали за безопасна работа на оборудването, все още не е възможно да се решат проблемите, свързани с издръжливостта и дълголетието. Оловото в хрома и други киселинни електролити, въпреки че е химически устойчиво, лесно се разрушава механично. Ако оловната облицовка се повреди, тялото на ваната е подложено на интензивна корозия.
Алтернативни материали
Стоманени вани, облицовани с винилова пластмаса, която е устойчива на киселинни електролити, се използват за никелиране, медно покритие, поцинковане
Корозионна устойчивост на титан
От всички материали, които показват високо ниво на устойчивост на корозия в повечето електролити, титановите сплави се считат за най-оптимални за използване. Титанът е известен със своята устойчивост на корозия в почти всички алкални, слабо киселинни и киселинни електролити. Устойчив е на ецващи разтвори, съдържащи 10% H2SO4 при 75 °C, но когато концентрацията се повиши до 18-20%, започва бързо да корозира. Ако азотната киселина или нейните соли се добавят към електролита като инхибиращи добавки, може да се предотврати корозивното разрушаване на титана. В този случай върху повърхността на метала се образува оксиден филм, който предотвратява разтварянето му. Титанът също ще корозира бързо в електролити, съдържащи флуороводородна или флуороводородна киселина. Във всички останали случаи използването на титан като защитно покритие в галванопластиката е изключително обещаващо.
Оборудване за галванопластика
За предварителна обработка и покритие се използват вани, анодни кошове, катодни барабани, нагревателни бобини, закачалки, топлообменници, тръби, филтри, помпи и др.
Бани
Титановите вани за хромиране са изработени от сплав BT1-0. Тази технология се използва от дълго време в автомобилния завод "Комунар", а също и в завода за производство на измервателни уреди в Запорожие. Използването на титан в хромирани вани увеличава експлоатационния им живот от пет до седем пъти. Когато заводът за двигатели в Мелитопол вместо традиционните бани от стомана и олово бяха монтирани три бани от сплав BT1-0, тогава поради увеличаване на продължителността им и намаляване на амортизационните такси, разходите за електролит и намаляване на трудоемкостта и енергийната интензивност, беше възможно значително да се увеличи цифра на годишните приходи.
В електролитите, използвани при медно покритие, никелиране, кадмиево покритие, месингово покритие, галванизиране и сребърно покритие, титанът практически не изпитва корозивно разграждане извън разтворите на флуороводородна киселина и флуороводородна киселина. Освен това е нежелателно да се използва титан в комбинация със среда, съдържаща флуоридни йони, поради разликата в скоростта на корозия при използване на анодната верига и прекъсване на тока.
Замяната на вани от въглеродна стомана, облицовани с винилова пластмаса или олово, с титанови вани е препоръчително за стабилизиране на производствения процес: намаляване на честотата на текущите ремонти, поддържане на чистотата на електролита, повишаване на качеството на покритието и най-важното - способността да се регулира температурата или киселинния баланс на електролита. Устойчивостта на титановите сплави на корозия в гореспоменатите електролити позволява да се намали дебелината на стената с повече от половината. Това прави титаниевите вани и стоманените вани, облицовани с винил, почти еднакви по цена.
Анодни кошници
Във ваните, предназначени за никелиране, поцинковане и медно покритие, се използват три вида аноди: електролитни, ляти и валцувани. Последните се използват най-често, тъй като се разтварят най-равномерно, докато електролитните аноди се характеризират с по-интензивно разтваряне и образуване на утайки.
За да се сведе до минимум вредното въздействие на утайките, анодите се поставят в специални "ремъчни" или "хлоридни" торби, които предварително са обработени със солна киселина. В този случай отпадъците достигат само двадесет до тридесет процента от общото тегло на анодите. Изключително перспективно е използването на анодни кошници от титан. Още през 1959 г. Ford разработва и пуска в експлоатация първите анодни контейнери, изработени от титан. Това значително намали разходите за поддръжка на оборудването и увеличи дневното време за работа с четири часа.
Анодните кофи за смет са предназначени да увеличат общия капацитет на действащата инсталация. Освен това не е необходимо да се източва останалият разтвор от ваната, за да се добави аноден материал към резервоара. Анодният материал се изразходва практически изцяло, като се поддържа постоянна плътност и се осигурява максимална ефективност на действието му. От 1959 г. те се използват за цианидно и киселинно медно покритие, цианидно бяло месингово покритие и ярко никелиране. Въвеждането на титанови кошници в домашния производствен процес направи възможно създаването на напълно разтворим анод.
VT1-0.
Използването на анодни кошници, изработени от титанова сплав BT1-0, в моторния завод в Мелитопол позволи значително да се повиши годишният икономически показател при производството на никелирани части, използвани в енергийните агрегати. Основният показател за икономическа ефективност на тази иновация е 100% използване на никелови аноди, докато преди внедряването на технологията са използвани само 70% от всички аноди. Освен това вече не е необходимо да се използват медни куки, които преди са били използвани за монтаж на нови аноди, а разходите за труд за смяна на анодите са намалени.
Запорожкият завод "Комунар" успя да се измъкне от съотношението на приходите и общото потребление на никелови аноди, които не са използвани в бъдеще, което беше 30% в автоматичната линия за галванопластика. Титаниеви кошници, изработени от сплав BT1-0, позволиха значително да се намали консумацията на никелови аноди и да се опрости поддръжката на банята, като същевременно се коригира нивото на електролита.
Анодни кошници със специални куки за окачване са създадени от титаниеви листове с дебелина 0,8-1 милиметра. Напречното сечение на куките се изчислява на базата на нисък топлинен капацитет и плътност на тока, която е по-малка от 1A/dm.
Поклон
За високоскоростния процес на калайдисване се използват титаниеви кошници, които са предварително напълнени с гранулиран калай, действащ като анод. Този аноден материал значително повишава производителността на електролитното калайдисване чрез увеличаване на активната плътност на тока, която се разпределя по цялата площ на анода в кошницата.
Икономически ефект
Титаниевите кошници, проектирани по различни схеми, станаха много популярни в процесите на никелиране, калайдисване, медно и цинково покритие, тъй като те позволяват пълно използване на анодния материал и по този начин спестяват скъпи изходни материали: никел, калай, мед и др. . В допълнение, става възможно да се използват блокове, пелети, блокове от първичен материал, които струват много по-малко от техните валцувани анодни еквиваленти.
Топлообменници
За да се постигне висококачествено отлагане на изходния метал, трябва да се поддържа стабилен температурен баланс по време на процеса на покритие. Днес все още често се използват топлообменници и бобини, изработени от олово, въглеродна стомана с оловно покритие и неръждаема стомана. Проблемът е, че само след два-три месеца те излизат от строя под въздействието на агресивната химическа среда на електролита и високата температура. Постоянните ремонти и подмяна на нагреватели, необходими в този случай, са такова нежелано нарушаване на установения температурен баланс, оттук и увеличените разходи за експлоатация на оборудването.
Използването на титан в топлообменно оборудване е по-изгодно в сравнение с горните материали. Това обяснява нарастващата популярност на титана в западното производство. Например, британската компания "Dean Productive Incorporated" произвежда чрез собствена разработка изцяло титанови панели, използвани за електролитно отопление. Американската компания Imperial Chemical Industrial произвежда титанови бобини, а американската компания Contimet произвежда титанови топлообменници за нагряване на различни видове електролити (дори хромови). Благодарение на липсата на корозивни продукти върху външната повърхност на топлообменника, необходимите скорости на топлообмен могат да бъдат постигнати с намаляване на нагряващата повърхност с до 45%, което е неоспоримо предимство.
Ефективност на разходите
Дори при половината от топлопроводимостта в сравнение с оловото или стоманата, титанът предлага възможност за изграждане на нагревателни тръби с много по-тънки стени, тъй като се характеризира с висока устойчивост на корозия и механична устойчивост. Това е резултат от равнопоставеността на цените на бобини, изработени от оловен въглерод, както и от неръждаема стомана и оборудване, изработено от титан клас BT1-00 и BT1-0. Освен това използването на титанови сплави може значително да намали експлоатационните разходи на оборудването, като увеличи времето за работа четири до шест пъти.
Дори в конвенционалните хромирани бани титановите бобини ще служат много години. Завод "Комунар" в Запорожие използва за нагряване на електролита по време на хромиране титанови нагреватели с дължина 3 метра и Ø 2,5 милиметра, които заменят остарелите оловни бобини с дължина 7 метра и Ø 6 милиметра. По време на четири години работа, този тип оборудване е донесло неоценими икономически ползи. Титанови нагреватели се използват и на десетки автоматични линии в Тамбовския механичен завод.
Закачалки и приставки
Титанът също е широко използван при създаването на закачалки за анодизирани части, изработени от алуминий и неговите сплави. Например обикновените алуминиеви рамки много бързо се поддават на окисляване и започват да се влошават. За да се удължи средното им работно време над четири до шест седмици, наложително е рамките да бъдат изложени на алкална среда. Титаниевите рамки, от друга страна, не показват никакви признаци да започнат да се влошават при подобни условия на работа дори години по-късно. Титаниевите закачалки също са показали най-добрите си качества в процесите на калайдисване и поцинковане. Те не са податливи на корозия, което избягва загубата на техния ценен материал, удължава живота на частта и намалява разходите за ремонт.
Заваряване
Производството на титанови закачалки и рамки е доста лесно. Единственият ограничаващ нюанс - забранено е използването на връзки чрез запояване с твърди и меки припои. Също така е нежелателно да се свързват части с помощта на болтове и нитове, тъй като тези съединения могат да се провалят при предаването на електрически ток. Най-високият процент на надеждност се демонстрира чрез свързване чрез заваряване.
Инструменти
Британска компания, специализирана в производството на перални машини, използва повече от шестдесет инструмента, изработени от титан за анодизиране на алуминиеви части, както и над четиристотин алуминиеви тела с титанови накрайници в техническия си арсенал. Ремонтът на висулки с галванично покритие е доста скъп, отнема време и е трудоемък. Използването на елементи за производство на титан свежда подобни ремонти до минимум. В допълнение, титанът поддържа електропроводимост на доста високо ниво за дълъг период от време.
Опит от употреба
В Запорожие, в завода за електрически апарати, както и в завода "Комунар", преди това алуминиевите закачалки са били използвани в процесите на анодиране и електрополиране на алуминиеви части. По това време срокът на експлоатация на закачалките беше само един месец. След въвеждането на титаниеви висулки в производството, това време беше удължено до повече от година. Това може да се изрази количествено в съотношението 15 титанови закачалки вместо 816 алуминиеви закачалки, които трябва да се използват за една година работа.
Британската фирма Aizi разработва нови дизайни и произвежда титанови закачалки с различна сложност на дизайна. След хиляди цикли корозията на титаниевото оборудване от тяхното производство е само 0,025 от напречното сечение на цялото окачване.
Германските фирми Riedel, Blasberg и други интензивно използват суспензии от различни конструкции в електролити на базата на сярна киселина (главно при анодиране). Най-често се използват титанови или алуминиеви висулки с титаниеви контакти. Въпреки това, дизайните изцяло от титан са по-успешни в приложението.
Оборудването от титан, използвано за вентилационни системи, също помага за намаляване на оперативните и ремонтните разходи, подобрява качеството на работа и удължава живота на оборудването. Въпреки че първоначалните инвестиции за инсталиране на титаниева вентилационна система са два до три пъти по-високи от цената на стандартната вентилация, изработена от стомана, но титаниевата вентилационна система качествено изпълнява функциите си пет до шест пъти по-дълго. Запорожкият автомобилен завод успешно използва титанова вентилационна система повече от една година.
Проблеми с почистването
Когато производственият капацитет на цеховете за металопокритие се увеличи, е необходимо да се обърне повече внимание на процеса на пречистване на отпадъчните води, които съдържат огромно количество токсични компоненти (киселини и техните соли), които се образуват при ецване на метали и техните хидроксиди от почистване на анода. При поцинковане, медни и кадмиеви вани има големи количества метални алкалоиди и токсични цианиди, чиято концентрация трябва да бъде по-малка от 0,1 mg/l, а съдържанието на хром в хромирани и хромирани вани не трябва да надвишава 0,5 mg/l.
За почистване на отпадъчните води от шлака и токсини се използват специални инсталации за неутрализация. В допълнение към тези вредни вещества, отпадъчните води съдържат и много химични съединения, които агресивно влияят на състоянието на самата пречиствателна система и дренажната система. Ако пречиствателните станции се изграждат в момента или са в процес на основен ремонт, резервоарите за улавяне на отпадъчни вещества, нагнетателните тръбопроводи, помпените съоръжения и спирателните кранове е препоръчително да бъдат изработени от титан. Използването на този метал увеличава експлоатационната издръжливост и удължава живота на цялата система на оборудването.
Такава система с капацитет от 10 кубически метра, предназначена за пречистване на отпадъчни води с високо съдържание на хром и свързаните с него съединения, е изградена и успешно работи от няколко години в трансформаторния завод в Запорожие. По този начин за цялото време на работа във ваната на улавящия и дренажния тръбопровод не е забелязан нито един случай на корозивно разрушаване.
Изводи
Многобройният опит с използването на титан в галванични конструкции доказва целесъобразността на използването на титанови елементи. Това се отнася за надеждността, качеството, дълготрайността и икономическата ефективност на използването на този материал. Използването на титаниево оборудване в производството е показател за прогресивност на компанията, следване на съвременните тенденции и грижа за показателите за ефективност, намаляване на интензивността на труда, намаляване на тежката поддръжка на персонала, повишаване на качеството на покритието, спестяване на електролит, вода, електричество и пара, намаляване на времето на производствения цикъл, увеличаване на издръжливостта на оборудването, подобряване на условията на труд и повишаване на производствената култура.
Купете, цена
Evek GmbH продава стоманени продукти на най-добра цена. Той се формира, като се вземат предвид курсовете на LME (Londonmetal exchange) и зависи от технологичните характеристики на производството, без да включва допълнителни разходи. Ние доставяме широка гама от продукти, изработени от титан и неговите сплави. Всички партиди имат сертификат за качество за съответствие с изискванията на стандартите. При нас можете да закупите на едро най-разнообразни продукти за мащабни производства. Богатият избор, изчерпателните консултации на нашите мениджъри, разумните цени и навременната доставка определят лицето на нашата компания. При покупки на едро има система от отстъпки
Уместност
Галваничният метод на метално покритие е най-разпространен. За повишаване на интензивността и ефективността на производствените и технологичните процеси на галванопластиката се използват нови електролити, повишаващи температурата и плътността на тока. Това изисква строителни материали и оборудване, които отговарят на повишените изисквания за устойчивост на корозия. В допълнение към подобряването на техническите характеристики, от решаващо значение е да се увеличи максимално експлоатационният живот на оборудването, което зависи от качеството на облицовката и строителните материали. Въпреки факта, че има доста материали за безопасна работа на оборудването, все още не е възможно да се решат проблемите, свързани с издръжливостта и дълголетието. Оловото в хрома и други киселинни електролити, въпреки че е химически устойчиво, лесно се разрушава механично. Ако оловната облицовка се повреди, тялото на ваната е подложено на интензивна корозия.
Алтернативни материали
Стоманени вани, облицовани с винилова пластмаса, която е устойчива на киселинни електролити, се използват за никелиране, помедняване, поцинковане
Корозионна устойчивост на титан
От всички материали, които показват високо ниво на устойчивост на корозия в повечето електролити, титановите сплави се считат за най-оптимални за използване. Титанът е известен със своята устойчивост на корозия в почти всички алкални, слабо киселинни и киселинни електролити. Устойчив е на ецващи разтвори, съдържащи 10% H2SO4 при 75 °C, но когато концентрацията се повиши до 18-20%, започва бързо да корозира. Ако азотната киселина или нейните соли се добавят към електролита като инхибиращи добавки, може да се предотврати корозивното разрушаване на титана. В този случай върху повърхността на метала се образува оксиден филм, който предотвратява разтварянето му. Титанът също ще корозира бързо в електролити, съдържащи флуороводородна или флуороводородна киселина. Във всички останали случаи използването на титан като защитно покритие в галванопластиката е изключително обещаващо.
Оборудване за галванопластика
За предварителна обработка и покритие има вани, анодни кошници, катодни барабани, нагревателни намотки, закачалки, топлообменници, тръби, филтри, помпи и др.
Бани
Титановите вани за хромиране са изработени от сплав BT1-0. Тази технология се използва от дълго време в автомобилния завод "Комунар", а също и в завода за производство на измервателни уреди в Запорожие. Използването на титан в хромирани вани увеличава експлоатационния им живот от пет до седем пъти. Когато заводът за двигатели в Мелитопол вместо традиционните бани от стомана и олово бяха монтирани три бани от сплав BT1-0, тогава поради увеличаване на продължителността им и намаляване на амортизационните такси, разходите за електролит и намаляване на трудоемкостта и енергийната интензивност, беше възможно значително да се увеличи цифра на годишните приходи.
В електролитите, използвани в процесите на медно покритие, никелиране, кадмиево покритие, месингово покритие, галванизиране и сребърно покритие, титанът практически не изпитва корозивно разграждане извън разтворите на флуороводородна и борна киселина. Освен това е нежелателно да се използва титан в комбинация със среда, съдържаща флуоридни йони, поради разликата в скоростта на корозия при използване на анодната верига и прекъсване на тока.
Замяната на вани от въглеродна стомана, облицовани с винилова пластмаса или олово, с титанови вани е препоръчително за стабилизиране на производствения процес: намаляване на честотата на текущите ремонти, поддържане на чистотата на електролита, повишаване на качеството на покритието и най-важното - способността да се регулира температурата или киселинния баланс на електролита. Устойчивостта на титановите сплави на корозия в гореспоменатите електролити позволява да се намали дебелината на стената с повече от половината. Това прави титаниевите вани и стоманените вани, облицовани с винил, почти еднакви по цена.
Анодни кошници
Във ваните, предназначени за никелиране, поцинковане и медно покритие, се използват три вида аноди: електролитни, ляти и валцувани. Последните се използват най-често, тъй като се разтварят най-равномерно, докато електролитните аноди се характеризират с по-интензивно разтваряне и образуване на утайки.
За да се сведе до минимум вредното въздействие на утайките, анодите се поставят в специални "ремъчни" или "хлоридни" торби, които предварително са обработени със солна киселина. В този случай отпадъците достигат само двадесет до тридесет процента от общото тегло на анодите. Изключително перспективно е използването на анодни кошници от титан. Още през 1959 г. Ford разработва и пуска в експлоатация първите анодни контейнери, изработени от титан. Това значително намали разходите за поддръжка на оборудването и увеличи дневното време за работа с четири часа.
Анодните кофи за смет са предназначени да увеличат общия капацитет на действащата инсталация. Освен това не е необходимо да се източва останалият разтвор от ваната, за да се добави аноден материал към резервоара. Анодният материал се изразходва практически изцяло, като се поддържа постоянна плътност и се осигурява максимална ефективност на действието му. От 1959 г. те се използват за цианидно и киселинно медно покритие, цианидно бяло месингово покритие и ярко никелиране. Въвеждането на титанови кошници в домашния производствен процес направи възможно създаването на напълно разтворим анод.
VT1-0.
Използването на анодни кошове, изработени от титанова сплав BT1-0, в Мелитополския моторен завод позволи значително да се повиши годишният икономически индекс в производството на никелирани части, използвани в енергийните агрегати. Основният показател за икономическа ефективност на тази иновация е 100% използване на никелови аноди, докато преди внедряването на технологията са използвани само 70% от всички аноди. Освен това вече не е необходимо да се използват медни куки, които преди са били използвани за монтаж на нови аноди, а разходите за труд за смяна на анодите са намалени.
Запорожкият завод "Комунар" успя да се измъкне от съотношението на приходите и общото потребление на никелови аноди, които не са използвани в бъдеще, което беше 30% в автоматичната линия за галванопластика. Титаниеви кошници, изработени от сплав BT1-0, позволиха значително да се намали консумацията на никелови аноди и да се опрости поддръжката на банята, като същевременно се коригира нивото на електролита.
Анодни кошници със специални куки за окачване са създадени от титаниеви листове с дебелина 0,8-1 милиметра. Напречното сечение на куките се изчислява на базата на нисък топлинен капацитет и плътност на тока, която е по-малка от 1A/dm.
Поклон
За високоскоростния процес на калайдисване се използват титаниеви кошници, които са предварително напълнени с гранулиран калай, действащ като анод. Този аноден материал значително повишава производителността на електролитното калайдисване чрез увеличаване на активната плътност на тока, която се разпределя по цялата площ на анода в кошницата.
Икономически ефект
Титановите кошници, проектирани по различни схеми, придобиха широка популярност в процесите на никелиране, калайдисване, медно покритие и поцинковане, тъй като позволяват пълно използване на анодния материал и по този начин спестяват скъпи изходни материали: никел, калай, мед и др. . В допълнение, става възможно да се използват блокове, пелети, блокове от първичен материал, които струват много по-малко от техните валцувани анодни еквиваленти.
Топлообменници
За да се постигне висококачествено отлагане на изходния метал, трябва да се поддържа стабилен температурен баланс по време на процеса на покритие. Топлообменници и бобини, изработени от олово, въглеродна стомана с оловно покритие, неръждаема стомана, все още се използват често и днес. Проблемът е, че само след два-три месеца те излизат от строя под въздействието на агресивната химическа среда на електролита и високата температура. Постоянните ремонти и подмяна на нагреватели, необходими в този случай, са такова нежелано нарушаване на установения температурен баланс, оттук и увеличените разходи за експлоатация на оборудването.
Използването на титан в топлообменно оборудване е по-изгодно в сравнение с изброените по-горе материали. Това обяснява нарастващата популярност на титана в западното производство. Например, британската компания "Dean Productive Incorporated" произвежда чрез собствена разработка изцяло титанови панели, използвани за електролитно отопление. Американската компания Imperial Chemical Industrial произвежда титанови бобини, а американската компания Contimet произвежда титанови топлообменници за нагряване на различни видове електролити (дори хромови). Благодарение на липсата на корозивни продукти върху външната повърхност на топлообменника, необходимите скорости на топлообмен могат да бъдат постигнати с намаляване на нагряващата повърхност с до 45%, което е неоспоримо предимство.
Ефективност на разходите
Дори с половината от топлопроводимостта в сравнение с оловото или стоманата, титанът предлага възможност за изграждане на нагревателни тръби с много по-тънки стени поради високата си устойчивост на корозия и механична устойчивост. Това е резултат от равнопоставеността на цените на бобини, изработени от оловен въглерод, както и от неръждаема стомана и оборудване, изработено от титан клас BT1-00 и BT1-0. Освен това използването на титанови сплави може значително да намали експлоатационните разходи на оборудването, като увеличи времето за работа четири до шест пъти.
Дори в конвенционалните хромирани бани титановите бобини ще служат много години. Завод "Комунар" в Запорожие използва за нагряване на електролита по време на хромиране титанови нагреватели с дължина 3 метра и Ø 2,5 милиметра, които заменят остарелите оловни бобини с дължина 7 метра и Ø 6 милиметра. По време на четири години работа, този тип оборудване е донесло неоценими икономически ползи. Титанови нагреватели се използват и на десетки автоматични линии в Тамбовския механичен завод.
Закачалки и приставки
Титанът също е широко използван при създаването на закачалки за анодизирани части, изработени от алуминий и неговите сплави. Например обикновените алуминиеви рамки много бързо се поддават на окисляване и започват да се влошават. За да се удължи средното им работно време над четири до шест седмици, наложително е рамките да бъдат изложени на алкална среда. Титаниевите рамки, от друга страна, не показват никакви признаци да започнат да се влошават при подобни условия на работа дори години по-късно. Титаниевите закачалки също са показали най-добрите си качества в процесите на калайдисване и поцинковане. Те не са податливи на корозия, което избягва загубата на техния ценен материал, удължава живота на частта и намалява разходите за ремонт.
Заваряване
Производството на титанови закачалки и рамки е доста лесно. Единственият ограничаващ нюанс - забранено е използването на връзки чрез запояване с твърди и меки припои. Също така е нежелателно да се свързват части с помощта на болтове и нитове, тъй като тези съединения могат да се провалят при предаването на електрически ток. Най-високият процент на надеждност се демонстрира чрез свързване чрез заваряване.
Инструменти
Британска компания, специализирана в производството на перални машини, използва повече от шестдесет инструмента, изработени от титан, в техническия си арсенал за анодизиране на алуминиеви части, както и над четиристотин алуминиеви тела с титанови накрайници. Ремонтът на висулки с галванично покритие е доста скъп, отнема време и е трудоемък. Използването на елементи за производство на титан свежда подобни ремонти до минимум. В допълнение, титанът поддържа електропроводимост на доста високо ниво за дълъг период от време.
Опит от употреба
В Запорожие, в завода за електрически апарати, както и в завода "Комунар", преди това алуминиевите закачалки са били използвани в процесите на анодиране и електрополиране на алуминиеви части. По това време срокът на експлоатация на закачалките беше само един месец. След въвеждането на титаниеви висулки в производството, това време беше удължено до повече от година. Това може да се изрази количествено в съотношението 15 титанови закачалки вместо 816 алуминиеви закачалки, които трябва да се използват за една година работа.
Британската фирма Aizi разработва нови дизайни и произвежда титанови закачалки с различна сложност на дизайна. След хиляди цикли корозията на титаниевото оборудване от тяхното производство е само 0,025 от напречното сечение на цялото окачване.
Германските фирми Riedel, Blasberg и други интензивно използват суспензии от различни конструкции в електролити на базата на сярна киселина (главно при анодиране). Най-често се използват титанови или алуминиеви висулки с титаниеви контакти. Въпреки това, дизайните изцяло от титан са по-успешни в приложението.
Оборудването от титан, използвано за вентилационни системи, също помага за намаляване на оперативните и ремонтните разходи, подобрява качеството на работа и удължава живота на оборудването. Въпреки че първоначалните инвестиции за инсталиране на титаниева вентилационна система са два до три пъти по-високи от цената на стандартната вентилация, изработена от стомана, но титаниевата вентилационна система качествено изпълнява функциите си пет до шест пъти по-дълго. Запорожкият автомобилен завод успешно използва титанова вентилационна система повече от една година.
Проблеми с почистването
Когато производственият капацитет на цеховете за металопокритие се увеличи, е необходимо да се обърне повече внимание на процеса на пречистване на отпадъчните води, които съдържат огромно количество токсични компоненти (киселини и техните соли), които се образуват при ецване на метали и техните хидроксиди от почистване на анода. При поцинковане, медни и кадмиеви вани има големи количества метални алкалоиди и токсични цианиди, чиято концентрация трябва да бъде по-малка от 0,1 mg/l, а съдържанието на хром в хромирани и хромирани вани не трябва да надвишава 0,5 mg/l.
За почистване на отпадъчните води от шлака и токсини се използват специални инсталации за неутрализация. В допълнение към тези вредни вещества, отпадъчните води съдържат и много химични съединения, които агресивно влияят на състоянието на самата пречиствателна система и дренажната система. Ако пречиствателните станции се изграждат в момента или са в процес на основен ремонт, резервоарите за улавяне на отпадъчни вещества, нагнетателните тръбопроводи, помпените съоръжения и спирателните кранове е препоръчително да бъдат изработени от титан. Използването на този метал увеличава експлоатационната издръжливост и удължава живота на цялата система на оборудването.
Такава система с капацитет от 10 кубически метра, предназначена за пречистване на отпадъчни води с високо съдържание на хром и свързаните с него съединения, е изградена и успешно работи от няколко години в трансформаторния завод в Запорожие. По този начин за цялото време на работа във ваната на улавящия и дренажния тръбопровод не е забелязан нито един случай на корозивно разрушаване.
Изводи
Многобройният опит с използването на титан в галванични конструкции доказва целесъобразността на използването на титанови елементи. Това се отнася за надеждността, качеството, дълготрайността и икономическата ефективност на използването на този материал. Използването на титаниево оборудване в производството е показател за прогресивност на компанията, следване на съвременните тенденции и грижа за показателите за ефективност, намаляване на интензивността на труда, намаляване на тежката поддръжка на персонала, повишаване на качеството на покритието, икономия на електролит, вода, електричество и пара, намаляване на времето на производствения цикъл, повишаване на издръжливостта на оборудването, подобряване на условията на труд и повишаване на производствената култура.
Купете, цена
Evek GmbH продава стоманени продукти на най-добра цена. Той се формира, като се вземат предвид курсовете на LME (Londonmetal exchange) и зависи от технологичните характеристики на производството, без да включва допълнителни разходи. Ние доставяме широка гама от продукти, изработени от титан и неговите сплави. Всички партиди имат сертификат за качество за съответствие с изискванията на стандартите. При нас можете да закупите на едро най-разнообразни продукти за мащабни производства. Богатият избор, изчерпателните консултации на нашите мениджъри, разумните цени и навременната доставка определят лицето на нашата компания. При покупки на едро има система от отстъпки
Уместност
Галваничният метод на метално покритие е най-разпространен. За повишаване на интензивността и ефективността на производствените и технологичните процеси на галванопластиката се използват нови електролити, повишаващи температурата и плътността на тока. Това изисква строителни материали и оборудване, които отговарят на повишените изисквания за устойчивост на корозия. В допълнение към подобряването на техническите характеристики, от решаващо значение е да се увеличи максимално експлоатационният живот на оборудването, което зависи от качеството на облицовката и строителните материали. Въпреки факта, че има доста материали за безопасна работа на оборудването, все още не е възможно да се решат проблемите, свързани с издръжливостта и дълголетието. Оловото в хрома и други киселинни електролити, въпреки че е химически устойчиво, лесно се разрушава механично. Ако оловната облицовка се повреди, тялото на ваната е подложено на интензивна корозия.
Алтернативни материали
Стоманени вани, облицовани с винилова пластмаса, която е устойчива на киселинни електролити, се използват за никелиране, медно покритие, поцинковане
Корозионна устойчивост на титан
От всички материали, които показват високо ниво на устойчивост на корозия в повечето електролити, титановите сплави се считат за най-оптимални за използване. Титанът е известен със своята устойчивост на корозия в почти всички алкални, слабо киселинни и киселинни електролити. Устойчив е на ецващи разтвори, съдържащи 10% H2SO4 при 75 °C, но когато концентрацията се повиши до 18-20%, започва бързо да корозира. Ако азотната киселина или нейните соли се добавят към електролита като инхибиращи добавки, може да се предотврати корозивното разрушаване на титана. В този случай върху повърхността на метала се образува оксиден филм, който предотвратява разтварянето му. Титанът също ще корозира бързо в електролити, съдържащи флуороводородна или флуороводородна киселина. Във всички останали случаи използването на титан като защитно покритие в галванопластиката е изключително обещаващо.
Оборудване за галванопластика
За предварителна обработка и покритие се използват вани, анодни кошове, катодни барабани, нагревателни бобини, закачалки, топлообменници, тръби, филтри, помпи и др.
Бани
Титановите вани за хромиране са изработени от сплав BT1-0. Тази технология се използва от дълго време в автомобилния завод "Комунар", а също и в завода за измервателни уреди в Запорожие. Използването на титан в хромирани вани увеличава експлоатационния им живот от пет до седем пъти. Когато заводът за двигатели в Мелитопол вместо традиционните вани от стомана и олово бяха инсталирани три вани от сплав BT1-0, тогава, поради увеличаване на продължителността им и намаляване на амортизационните такси, разходите за електролит и намаляване на трудоемкостта и енергийната интензивност, беше възможно значително да се увеличи цифрата на годишните приходи.
В електролитите, използвани при медно покритие, никелиране, кадмиево покритие, месингово покритие, галванизиране и сребърно покритие, титанът практически не изпитва корозивно разграждане извън разтворите на флуороводородна киселина и флуороводородна киселина. Освен това е нежелателно да се използва титан в комбинация със среда, съдържаща флуоридни йони, поради разликата в скоростта на корозия при използване на анодната верига и прекъсване на тока.
Замяната на вани от въглеродна стомана, облицовани с винилова пластмаса или олово, с титанови вани е препоръчително за стабилизиране на производствения процес: намаляване на честотата на текущите ремонти, поддържане на чистотата на електролита, повишаване на качеството на покритието и най-важното - способността да се регулира температурата или киселинния баланс на електролита. Устойчивостта на титановите сплави на корозия в гореспоменатите електролити позволява да се намали дебелината на стената с повече от половината. Това прави титаниевите вани и стоманените вани, облицовани с винил, почти еднакви по цена.
Анодни кошници
Във ваните, предназначени за никелиране, поцинковане и медно покритие, се използват три вида аноди: електролитни, ляти и валцувани. Последните се използват най-често, тъй като се разтварят най-равномерно, докато електролитните аноди се характеризират с по-интензивно разтваряне и образуване на утайки.
За да се сведе до минимум вредното въздействие на утайките, анодите се поставят в специални "ремъчни" или "хлоридни" торби, които предварително са обработени със солна киселина. В този случай отпадъците достигат само двадесет до тридесет процента от общото тегло на анодите. Изключително перспективно е използването на анодни кошници от титан. Още през 1959 г. Ford разработва и пуска в експлоатация първите анодни контейнери, изработени от титан. Това значително намали разходите за поддръжка на оборудването и увеличи дневното време за работа с четири часа.
Анодните кофи за смет са предназначени да увеличат общия капацитет на действащата инсталация. Освен това не е необходимо да се източва останалият разтвор от ваната, за да се добави аноден материал към резервоара. Анодният материал се изразходва практически изцяло, като се поддържа постоянна плътност и се осигурява максимална ефективност на действието му. От 1959 г. те се използват за цианидно и киселинно медно покритие, цианидно бяло месингово покритие и ярко никелиране. Въвеждането на титанови кошници в домашния производствен процес направи възможно създаването на напълно разтворим анод.
VT1-0.
Използването на анодни кошници, изработени от титанова сплав BT1-0, в моторния завод в Мелитопол позволи значително да се повиши годишният икономически показател при производството на никелирани части, използвани в енергийните агрегати. Основният показател за икономическа ефективност на тази иновация е 100% използване на никелови аноди, докато преди внедряването на технологията са използвани само 70% от всички аноди. Освен това вече не е необходимо да се използват медни куки, които преди са били използвани за монтаж на нови аноди, а разходите за труд за смяна на анодите са намалени.
Запорожкият завод "Комунар" успя да избяга от съотношението на приходите и общото потребление на никелови аноди, които не са били използвани в бъдеще, което е 30%. Титаниеви кошници, изработени от сплав BT1-0, позволиха значително да се намали консумацията на никелови аноди и да се опрости поддръжката на банята, като същевременно се коригира нивото на електролита.
Анодни кошници със специални куки за окачване са създадени от титаниеви листове с дебелина 0,8-1 милиметра. Напречното сечение на куките се изчислява на базата на нисък топлинен капацитет и плътност на тока, която е по-малка от 1A/dm.
Поклон
За високоскоростния процес на калайдисване се използват титаниеви кошници, които са предварително напълнени с гранулиран калай, действащ като анод. Този аноден материал значително повишава производителността на електролитното калайдисване благодарение на повишената активна плътност на тока, която се разпределя по цялата площ на анода в коша.
Икономически ефект
Титаниевите кошници, проектирани по различни схеми, станаха много популярни в процесите на никелиране, калайдисване, медно и цинково покритие, тъй като те позволяват пълно използване на анодния материал и по този начин спестяват скъпи изходни материали: никел, калай, мед и др. . В допълнение, става възможно да се използват блокове, пелети, блокове от първичен материал, които струват много по-малко от техните валцувани анодни еквиваленти.
Топлообменници
За да се постигне висококачествено отлагане на изходния метал, трябва да се поддържа стабилен температурен баланс по време на процеса на покритие. Днес все още често се използват топлообменници и бобини, изработени от олово, въглеродна стомана с оловно покритие и неръждаема стомана. Проблемът е, че само след два-три месеца те излизат от строя под въздействието на агресивната химическа среда на електролита и високата температура. Постоянните ремонти и подмяна на нагреватели, необходими в този случай, са такова нежелано нарушение на установения температурен баланс, поради което се увеличават и експлоатационните разходи на оборудването.
Използването на титан в топлообменно оборудване е по-изгодно в сравнение с горните материали. Това обяснява нарастващата популярност на титана в западното производство. Например, британската компания "Dean Productive Incorporated" произвежда чрез собствена разработка изцяло титанови панели, използвани за електролитно отопление. Американската компания Imperial Chemical Industrial произвежда титанови бобини, а американската компания Contimet произвежда титанови топлообменници за нагряване на различни видове електролити (дори хромови). Благодарение на липсата на корозивни продукти върху външната повърхност на топлообменника, необходимите скорости на топлообмен могат да бъдат постигнати с намаляване на нагряващата повърхност с до 45%, което е неоспоримо предимство.
Ефективност на разходите
Дори при половината от топлопроводимостта в сравнение с оловото или стоманата, титанът предлага възможност за изграждане на нагревателни тръби с много по-тънки стени, тъй като се характеризира с висока устойчивост на корозия и механична устойчивост. Това е резултат от равнопоставеността на цените на бобини, изработени от оловен въглерод, както и от неръждаема стомана и оборудване, изработено от титан клас BT1-00 и BT1-0. Освен това използването на титанови сплави може значително да намали експлоатационните разходи на оборудването, като увеличи времето за работа четири до шест пъти.
Дори в конвенционалните хромирани бани титановите бобини ще служат много години. Завод "Комунар" в Запорожие използва за нагряване на електролита по време на хромиране титанови нагреватели с дължина 3 метра и Ø 2,5 милиметра, които заменят остарелите оловни бобини с дължина 7 метра и Ø 6 милиметра. По време на четири години работа, този тип оборудване е донесло неоценими икономически ползи. Титанови нагреватели се използват и на десетки автоматични линии в Тамбовския механичен завод.
Закачалки и приставки
Титанът също е широко използван при създаването на закачалки за анодизирани части, изработени от алуминий и неговите сплави. Например обикновените алуминиеви рамки много бързо се поддават на окисляване и започват да се влошават. За да се удължи средното им работно време над четири до шест седмици, наложително е рамките да бъдат изложени на алкална среда. Титаниевите рамки, от друга страна, не показват никакви признаци да започнат да се влошават при подобни условия на работа дори години по-късно. Титаниевите закачалки също са показали най-добрите си качества в процесите на калайдисване и поцинковане. Те не са податливи на корозия, което избягва загубата на техния ценен материал, удължава живота на частта и намалява разходите за ремонт.
Заваряване
Производството на титанови закачалки и рамки е доста лесно. Единственият ограничаващ нюанс - забранено е използването на връзки чрез запояване с твърди и меки припои. Също така е нежелателно да се свързват части с помощта на болтове и нитове, тъй като тези съединения могат да се провалят при предаването на електрически ток. Най-високият процент на надеждност се демонстрира чрез свързване чрез заваряване.
Инструменти
Британска компания, специализирана в производството на перални машини, използва повече от шестдесет инструмента, изработени от титан за анодизиране на алуминиеви части, както и над четиристотин алуминиеви тела с титанови накрайници в техническия си арсенал. Ремонтът на висулки с галванично покритие е доста скъп, отнема време и е трудоемък. Използването на елементи за производство на титан свежда подобни ремонти до минимум. В допълнение, титанът поддържа електропроводимост на доста високо ниво за дълъг период от време.
Опит от употреба
В Запорожие, в завода за електрически апарати, както и в завода "Комунар", преди това алуминиевите закачалки са били използвани в процесите на анодиране и електрополиране на алуминиеви части. По това време срокът на експлоатация на закачалките беше само един месец. След въвеждането на титаниеви висулки в производството, това време беше удължено до повече от година. Това може да се изрази количествено в съотношението 15 титанови закачалки вместо 816 алуминиеви закачалки, които трябва да се използват за една година работа.
Британската фирма Aizi разработва нови дизайни и произвежда титанови закачалки с различна сложност на дизайна. След хиляди цикли корозията на титаниевото оборудване от тяхното производство е само 0,025 от напречното сечение на цялото окачване.
Германските фирми Riedel, Blasberg и други интензивно използват суспензии от различни конструкции в електролити на базата на сярна киселина (главно при анодиране). Най-често се използват титанови или алуминиеви висулки с титаниеви контакти. Въпреки това, дизайните изцяло от титан са по-успешни в приложението.
Титаниевото оборудване, използвано за вентилационни системи, също помага за намаляване на оперативните и ремонтните разходи, подобрява качеството на работа и удължава живота на оборудването. Въпреки че първоначалните инвестиции за инсталиране на титаниева вентилационна система са два до три пъти по-високи от цената на стандартната вентилация, изработена от стомана, но титаниевата вентилационна система качествено изпълнява функциите си пет до шест пъти по-дълго. Запорожкият автомобилен завод успешно използва титанова вентилационна система повече от една година.
Проблеми с почистването
Когато производственият капацитет на цеховете за металопокритие се увеличи, е необходимо да се обърне повече внимание на процеса на пречистване на отпадъчните води, които съдържат огромно количество токсични компоненти (киселини и техните соли), които се образуват при ецване на метали и техните хидроксиди от почистване на анода. При поцинковане, медни и кадмиеви вани има големи количества метални алкалоиди и токсични цианиди, чиято концентрация трябва да бъде по-малка от 0,1 mg/l, а съдържанието на хром в хромирани и хромирани вани не трябва да надвишава 0,5 mg/l.
За почистване на отпадъчните води от шлака и токсини се използват специални инсталации за неутрализация. В допълнение към тези вредни вещества, отпадъчните води съдържат и много химични съединения, които агресивно влияят на състоянието на самата пречиствателна система и дренажната система. Ако пречиствателните станции са в процес на изграждане или основен ремонт, се препоръчва резервоарите за улавяне на отпадъчни вещества, нагнетателните тръбопроводи, помпените съоръжения и спирателните кранове да бъдат изработени от титан. Използването на този метал увеличава експлоатационната издръжливост и удължава живота на цялата система на оборудването.
Такава система с капацитет от 10 кубически метра, предназначена за пречистване на отпадъчни води с високо съдържание на хром и свързаните с него съединения, е изградена и успешно работи от няколко години в трансформаторния завод в Запорожие. По този начин за цялото време на работа във ваната на улавящия и дренажния тръбопровод не е забелязан случай на корозивно разрушаване.
Изводи
Многобройният опит с използването на титан в галванични конструкции доказва целесъобразността на използването на титанови елементи. Това се отнася за надеждността, качеството, дълготрайността и икономическата ефективност на използването на този материал. Използването на титаниево оборудване в производството е показател за прогресивност на компанията, следване на съвременните тенденции и грижа за показателите за ефективност, намаляване на интензивността на труда, намаляване на тежката поддръжка на персонала, повишаване на качеството на покритието, икономия на електролит, вода, електричество и пара, намаляване на времето на производствения цикъл, повишаване на издръжливостта на оборудването, подобряване на условията на труд и повишаване на производствената култура.
Купете, цена
Evek GmbH продава стоманени продукти на най-добра цена. Той се формира, като се вземат предвид курсовете на LME (Londonmetal exchange) и зависи от технологичните характеристики на производството, без да включва допълнителни разходи. Ние доставяме широка гама от продукти, изработени от титан и неговите сплави. Всички партиди имат сертификат за качество за съответствие с изискванията на стандартите. При нас можете да закупите на едро най-разнообразни продукти за мащабни производства. Богатият избор, изчерпателните консултации на нашите мениджъри, разумните цени и навременната доставка определят лицето на нашата компания. При покупки на едро има система от отстъпки
