Галтовочное и вибрационное оборудование

Галтовочное оборудование. Операцию галтовки проводят в барабанах и колоколах. Галтовочный колокол имеет круглую или многогранную форму, открытую сверху, а также приспособление для выгрузки деталей. Изготовляют колокол из листовой стали, футерованной с внутренней стороны резиной или другими полимерными материалами. Вращение колокола осуществляется с помощью электродвигателя через редуктор

Различают барабаны для «сухого» и «мокрого» способов обработки. Для сухого галтования используют стальные барабаны многогранной или цилиндрической формы. Внутренние стенки барабана футеруют полимерными материалами, а для улучшения перемешивания абразива на стенки устанавливают продольные уголки. В барабанах имеется люк для загрузки и выгрузки деталей.

Для «мокрого» (подводного) способа используют стальные перфорированные барабаны, которые оборудованы системой перекидки барабана из ванны с рабочим раствором на загрузочно-разгрузочную позицию. Такие барабаны имеют люк для загрузки и выгрузки деталей и, как правило, не футеруются. Барабан загружают на 70…75% его объема, при этом уровень рабочего раствора должен превышать уровень загрузки на 20…25 мм. При галтовке крупных деталей используют многокамерные барабаны, в каждой камере которых обрабатывается одна-две детали. Частота вращения галтовочных барабанов зависит от материала, массы и формы изделий и колеблется от 30 до 40 об/мин при диаметре барабана до 0,5 м при диаметре 0,8 м она составляет около 25 об/мин.

Оборудование для вибрационной обработки. Оно позволяет в широких пределах менять скорость проведения процесса, которая во многом зависит от частоты и амплитуды колебаний. Частота вибраций может меняться от 15 до 50 Гц, а амплитуда — от 0,5 до 9 мм. С повышением верхнего предела уменьшается шероховатость поверхности. Другими параметрами вибрационной обработки являются скорость частиц рабочей среды (0,3…1 м/с), сила микроударов (15…30 Н), контактное давление (150…1500 МПа) и др.

Вибрационное оборудование изготовляют неавтоматизированным и автоматизированным. Неавтоматизированные вибрационные станки имеют прямоугольную форму контейнера (рабочей камеры); их отличают экономичность, простота и надежность конструкции, а также универсальность. Различают одно- и многокамерные модели вибрационных станков; их оснащают дополнительными (манипуляторами, обогревателями, магнитными системами и др.), а также вспомогательными (сепараторами, загрузочно-разгрузочными устройствами) средствами механизации. Станки этого типа имеют механизм регулировки режимов обработки за счет изменения частоты н амплитуды колебаний в пределах от 0 до 6 мм.

Полуавтоматическое вибрационное оборудование отличается наличием некоторых элементов автоматики, обеспечивающей регулировку режимов обработки или загрузку и выгрузку деталей. Особенностью таких станков (рис. 18) является наличие контейнера (рабочая камера), разделенного на две части решеткой. После окончания цикла обработки происходит переворачивание контейнера и частицы рабочей среды просыпаются в нижнюю его половину. В верхней же половине остаются только детали. Загрузку и выгрузку осуществляют через парные люки, расположенные по обе стороны от решетки. Новую партию деталей загружают в нижнюю часть контейнера, в которой уже имеется рабочая среда.

5.3. Оборудование для обезжиривания в органических
растворителях

Обезжиривание проводят в парах растворителя или непосредственно окунанием в растворитель. Установка для обезжиривания в парах растворителя представляет собой футерованную ванну закрытого типа, через которую проходит конвейер, предназначенный для подачи деталей с корзинами в испарительную зону. Растворитель, находящийся в ванне, подогревают с помощью ТЭНов, имеющих терморегуляторы, или змеевиков (при паровом обогреве), расположенных в нижней ее части. Образующиеся при этом пары растворителя конденсируются в верхней части ванны (на водяном холодильнике и крышке) и стекают в виде капель на детали, уложенные в корзинах. После обезжиривания деталей растворитель вновь попадает в ванну, где по мере загрязнения его регенерируют или частично заменяют.

Установка снабжена дистиллятором для регенерации и резервуарами для чистого и грязного растворителей. В испарительной камере дистиллятора осуществляют нагрев загруженного растворителя через масляную баню с помощью ТЗНов, После испарения чистый растворитель конденсируется в змеевике, охлаждаемом холодной водой, и по системе трубопроводов сливается в бак для хранения. Загрязненный остаток растворителя собирают в специальную емкость.

Кроме того, установка снабжена системой насосов, перекачивающих чистый растворитель из бака для хранения в рабочие ванны, а из них в бак для загрязненного растворителя. Установка работает в автоматическом режиме, за исключением операций загрузки и выгрузки, производимых вручную.

5.4. Оборудование для химической и электрохимической
обработки деталей

Оборудование для гальванической обработки делят на три основные группы: стационарные ванны, механизированные и автоматизированные линии.

Стационарные гальванические ванны используют при небольших объемах производства, для выполнения лабораторных и опытно-промышленных работ, а также при обработке мелких партий деталей. назначена для крепления на ней различной оснастки (опор-ловителей, бортовых отсосов, штанг и др.). Ванны больших размеров имеют ребра жесткости, размещаемые на внешней стороне стенок.

Ванна представляет собой, как правило, сварную прямоугольную емкость из листовой стали, имеющую в верхней части отбортовку в виде уголка и при необходимости футерованную изнутри. Ванны небольших размеров изготовляют из различных синтетических материалов (полиэтилена, винипласта и др.) с помощью сварки или литья под давлением.

Основой ванны является корпус, который служит для установки различных приспособлений, обеспечивающих ее работоспособность. Отбортовка ванны придает ей жесткость и предназначена для крепления на ней различной оснастки (опор-ловителей, бортовых отсосов, штанг и др.). Ванны больших размеров имеют ребра жесткости, размещаемые на внешней стороне стенок.

В зависимости от назначения ванны могут быть без футеровки (для обезжиривания) и с футеровкой (для травления и нанесения металлов). Футеровка защищает корпус ванн от воздействия агрессивной среды. В качестве футеровочных используют такие материалы, как пластикат, полипропилен, винипласт и др. Кроме того, некоторые ванны для агрессивных растворов изготовляют из титана или коррозионно-стойких сталей марки 12Х18Н10Т. Их используют без футеровки.

Гальванические ванны оснащают различным набором комплектующих узлов, таких, как электронагреватели, токопроводные шины, барботеры, датчики различного назначения и др. Ванны, работающие при повышенной температуре, теплоизолируют для уменьшения потерь теплоты в окружающую среду. В ваннах, работающих с ядовитыми растворами или имеющих сильное испарение, устанавливают бортовые отсосы, размещаемые на бортах ванн вдоль длинной стороны. Если ванны имеют большую длину, то на них монтируют несколько секций отсосов, имеющих самостоятельные отводы в общий вытяжной короб.

Для нагревания растворов применяют змеевики, водяные рубашки (при паровом или водяном обогреве) и электронагреватели типа ТЭНов (при использовании электричества). Наиболее часто применяют змеевики, изготовленные из углеродистой стали (для щелочных растворов), титана, коррозионно-стойкой стали или фторопласта (для агрессивных растворов). Змеевики бывают двух типов: с расположением на дне ванны или по боковой стенке. Каждая из конструкций имеет свои достоинства и недостатки. Расположение змеевика на дне обеспечивает большую теплоотдачу, но затрудняет чистку ванны, а расположение вдоль стенки — значительно уменьшает теплоотдачу, но облегчает обслуживание ванны. Пароводяные рубашки медленнее набирают заданную температуру, но позволяют ее поддерживать с большей точностью; они не мешают обслуживанию ванны и в то же время греющая их система не подвергается воздействию агрессивных сред, так как изолирована от рабочей емкости.

ТЭНы используют в тех случаях, когда отсутствуют другие виды источников энергии и необходимо поднять температуру раствора выше 100 °С или поддерживать ее с высокой точностью. Для защиты ТЭНов от воздействия обогреваемой среды их заключают в чехлы из обычной или коррозионной стали, а в некоторых случаях из фторопласта или кварца. ТЭНы используют для непосредственного обогрева растворов или для нагрева их через водяную рубашку, этот способ применяют наиболее часто. ТЭНы используют поодиночке или в виде блоков для обогрева больших объемов.

При проведении некоторых гальванических процессов производят перемешивание растворов, которое осуществляют воздухом, подаваемым под давлением в ванны через барботер, или посредством механической мешалки, состоящей из электродвигателя, штока и крыльчатки. Барботер представляет собой трубу с системой мелких отверстий. Его изготовляют из пластмасс, различных марок сталей и титана в зависимости от свойств перемешиваемой среды. Устанавливают барботер неподвижно на дне ванны.

Обязательной принадлежностью гальванических ванн для электрохимической обработки являются электродные штанги, служащие для крепления подвесок или анодов. Изготовляют штанги из меди или латуни, их поперечное сечение может быть круглым или прямоугольным. Штанги длиной более 200 мм должны иметь ребра жесткости или дополнительное крепление к борту ванны.

На автоматических линиях с жестким циклом катодные штанги отсутствуют, так как подвески монтируют непосредственно на токоприемники кареток, Электродные штанги крепят на опорах, изолированных от корпуса ванны. Сверху анодные штанги закрывают крышками из токонепроводящего материала, что необходимо для защиты их от попадания капель и брызг электролитов.

Электродные штанги чистят ежедневно так как, медь и ее сплавы под воздействием агрессивных сред быстро окисляются, В результате нарушается передача тока от штанги к анодам и к подвескам с деталями, чистку производят «мокрым» способом металлической щеткой или наждачной бумагой.

Независимо от типа ванн они всегда имеют определенный набор коммуникаций, представляющих собой систему магистральных и присоединительных трубопроводов с различной разводкой рабочей среды (пара, конденсата, воздуха, воды и т. д.). Размещают коммуникации сбоку линии ванн, в междурядьях ванн, в подпольном канале и подвальном помещении. Наиболее удобен первый способ размещения коммуникаций.

Чтобы не перепутать трубопроводы, их окрашивают в разные цвета. Паропроводы, изготовленные из стальной трубы с теплоизоляцией, окрашивают в красный цвет; трубопроводы для холодной воды — в зеленый цвет. Их изготовляют из стали, полиэтиленовых, полипропиленовых и стеклянных труб. Трубопроводы для агрессивных растворов выполнены из футерованных стальных или стеклянных труб; воздушные трубопроводы из стальных труб, их окрашивают в синий цвет. В систему коммуникаций входит различная запорная арматура поставляемая в обычном исполнении и специальном в зависимости от агрессивности среды.

Ванны для обезжиривания подразделяют на ванны для химического и электрохимического обезжиривания. В линиях их устанавливают в следующем порядке: ванны химического (для предварительной обработки), электрохимического на катоде, а затем на аноде обезжиривания. Особенностью этих ванн является наличие переливного кармана (для очистки зеркала электролита) и теплоизоляция, так как рабочие температуры достигают 60…90 °С Такие ванны, как правило, не футеруют, но комплектуют змеевиками и барботерами, а в случае электрохимической обработкой их дооснащают катодными или анодными штангами.

Промывочные ванны предназначены для удаления остатков раствора с поверхностей обрабатываемых деталей. Промывка может осуществляться холодной, теплой (до 50°С) и горячей (до 80 °С) водой. Конструктивно такие ванны делят на одно- и многокаскадные, а также погружные, струйные и комбинированные.

Однокаскадная промывная ванна с комбинированной промывкой имеет футеровку с внутренней стороны и барботер для ускорения процесса промывки, а также переливной карман, чтобы слив воды происходил в верхней части.

Многокаскадные ванны состоит двух и более ванн, в которых вода перетекает из одной ванны в другую навстречу движению деталей. Переливной карман имеется только в одном крайнем отделении многокаскадной ванны.

Ванны оксидирования имеют защитные крышки, так как процесс идет при температуре 135…150 °С Сначала обогревают раствор через паровой змеевик, который поддерживает температуру не ниже 70 °С, чтобы избежать кристаллизации .раствора, а затем проводят его электрообогрев для достижения заданной температуры.

Ванны промасливания предназначены для конечной обработки оксидированных и фосфатированных деталей, имеет теплоизоляцию и электрообогреватели для поддержания заданной температуры.

Для нанесения покрытия на мелкие детали используют стационарные ванны, оборудованные средствами малой механизации. Детали покрывают в колоколах и барабанам насыпью. Размеры деталей должны быть не более 100 мм в длину и 30 мм в диаметре.

Колокольная ванна бывает двух типов: в первом случае—вращающаяся емкость в виде усеченного конуса с приходным механизмом, во втором — стационарная ванна, оборудованная погружным колоколом.

Электролит наливают непосредственно в колокол, туда же насыпают детали и опускают анод в виде горизонтально или наклонно расположенной пластаны. Ток к деталям подводят через контактные кнопки или кольцо, расположенное на дне ванны. Эта конструкция позволяет работать только на низких плотностях тока и получать покрытия небольшой толщины, что связано с возможностью перегрева электролита при работе на высоких плотностях тока в связи с небольшим объемом, а также из-за небольших размеров анодной пластины. Такая конструкция колокола требует частой корректировки электролита из-за маленьких объемов и значительных потерь на унос. Вместимость колокола может быть самой различной — от 0,5 до 50 л в зависимости от размеров и программы покрываемых деталей.

Барабан представляет собой шестигранник из непроводящего материала (винипласта, полипропилена» органического стекла и др.) с перфорированными стенками. Диаметр отверстий перфорации должен быть достаточно большим, но не больше размеров обрабатываемых деталей. В некоторых случаях, чтобы избежать забивания отверстий деталями, внутреннюю поверхность барабана оклеивают неплотной тканью, устойчивой к данному электролиту. Степень перфорации стенок барабана колеблется от 25 до 50% их общей поверхности. Одна из стенок выполнена в виде крышки с запорным устройством. Ток к деталям подводят через изолированные гибкие катоды, пропускаемые внутрь барабана через боковые отверстия, или катоды, встроенные в тело обечайки