Электрохимическое обезжиривание и травление деталей
В основе электрохимической очистки (и при обезжиривании, и при травлении) лежат процессы электролитической диссоциации и электролиза.
В растворе кислоты и щелочи имеются положительные ионы водорода Н1 и отрицательные ионы гидроксида ОН1-, образовавшиеся в результате диссоциации молекул воды. Под действием электрического поля в растворе кислоты или щелочи протекает процесс электролиза. Положительные ионы водорода движутся к катоду, превращаются на нем в нейтральные молекулы и выделяются в виде пузырьков газообразного водорода. Отрицательные ионы гидроксила движутся к аноду, разлагаются на нем и выделяются в виде пузырьков газообразного кислорода.
Если деталь подвешена на катод, процесс называется катодной очисткой, если на анод — анодной. Газообразные пузырьки водорода или кислорода механически сбивают и удаляют загрязнения или оксиды, лежащие на поверхности детали. Кроме того, сам раствор, служащий электролитом, вступает в химические реакции с загрязнениями (как и при обычных способах обезжиривания и травления) и удаляет их с поверхностей деталей.
Катодная очистка имеет преимущества перед анодной:
-
1) большая скорость процесса очистки (водорода на катоде выделяется в 2 раза больше, чем кислорода на аноде);
-
2) удаление жировых загрязнений или оксидов происходит без изменения размеров детали.
Однако катодная очистка имеет ряд недостатков:
-
1) возможность осаждения на деталях различных пленок примесей, содержащихся в химикатах (из которых изготовлен Раствор), например, хлора, серы, сурьмы, фосфора или перешедших в раствор из материала электродов;
-
2) большая вероятность наводороживания деталей; наводоро-женные детали характеризуются долго не затухающим газовыде-лением в процессе вакуумной обработки и в готовых приборах.
надсерно-кислого аммония, с помощью которого с их поверхности удаляют следы меди, образующиеся при сварке кернов медными электродами.
Анодная очистка обеспечивает получение более чистой поверхности (без пузырьков и трещин) и исключает возможность появления хрупкости деталей. При анодной очистке поверхность детали становится слегка шероховатой, что улучшает прочность наносимых на нее покрытий, а также пассивируется и становится мало восприимчивой к повторным загрязнениям. Однако при анодной очистке на деталях образуется труднорастворимый осадок. Кроме того, одновременно с удалением загрязнений происходит частичное растворение металлов и сплавов, из которых изготовлена деталь. При этом изменяются габариты и форма детали и появляется брак — перетравление поверхности.
Выделяющийся на аноде кислород может оксидировать материал детали и жировые загрязнения, затрудняя этим их удаление. Поэтому детали из меди, платинита, латуни во избежание окисления нельзя подвергать анодной очистке.
Чтобы максимально использовать преимущества катодной и анодной очистки и взаимно компенсировать их недостатки, рекомендуется применять так называемый реверсивный ток. Для этого электрод, на который подвешивают детали, в начале процесса очистки (но не более чем за 3 мин) подсоединяют к отрицательному полюсу источника тока, т.е. он является катодом, а в конце процесса очистки — к положительному полюсу источника тока, тогда он является анодом.
Очистка с помощью реверсивного тока обеспечивает высокую скорость процесса, уменьшает вероятность перетравливания и наводороживания детали и устраняет возможность появления у нее хрупкости (так как водород, проникающий в детали во время катодного цикла, окисляется кислородом во время анодного цикла).
Для предотвращения образования пены в электролит иногда добавляют 0,01—0,03 г/л пеногасителя — силоксана.