Гальванічні барабани. Все, що необхідно знати про барабани для гальваніки
Принцип дії та облаштування гальванічного барабана.
Принцип роботи гальванічного барабана.
Найпоширеніший і найзручніший у застосуванні гальванічний барабан, який можна переносити з ванни у ванну, його цапфи крутяться в отворах вертикальних стійок П-подібного каркаса, що має на верхній жердини рами, за які його зачіплює гаками тельфер у процесі підйому, спуску та переміщення. Каркас має опори, якими він лягає в уловлювачі, прикріплені до бортів ванни, або прямо на дві катодні штанги (анодна штанга при цьому витягується). Опори та уловлювачі виготовлені з металу та служать для підведення струму. Після завершення процесу барабан витягується з ванни і переноситься у ванну промивання, потім покриті деталі висипаються на сито (для забезпечення видалення залишків води) і завантаження наступної партії.
Обертання гальванічний барабан отримує від мотору з редуктором, встановлених або поза ванною, або на рамі. При установці поза ємністю, в процесі опускання гальванічного барабана в уловлювачі шестерня його приводу, винесена за межі каркаса, лягає на укріплену на зовнішній стороні шестерню ванни, її верхні зубці трохи виступають над кінцем ванни. Шестерня обертається за допомогою редуктора. При установці мотора та редуктора на каркасі, є можливість опустити гальванічний барабан у будь-яку ванну (за винятком випадку, якщо ванна зайнята підвісками, які потребують нижчої напруги). Якщо барабанний мотор постійного струму розрахований на значення напруги 12 В, його живлення може подаватися від шин ванни через опори каркаса.
І в першому, і в другому випадках мотор з редуктором або шестерня знаходяться на каркасі вище за барабан, тому потрібна ще якась передача, яка веде від них до барабана, яка також здатна служити і для подальшого зменшення частоти. Розрізняють два типи приводу: привід з клиноподібним ременем і шестерним приводом. Ще зовсім недавно для приводу гальванічних барабанів часто застосовувалися клиноподібні ремені, одягнені на пластмасові клиноподібні тримачі, прикріплені до торцевих стінок барабана.
Але слід зауваити, що звичайні пласкі шкіряні або гумові ремені від постійного змочування розчином швидко починають прослизати і потребують заміни (мал. 22). Тому останнім часом почала набирати популярність раніше вже використовувана передача від зчіпної шестірні або редуктора до шестірні на торці барабана за допомогою кількох, закріплених на стійці каркаса, передавальних шестерень (шестерні зроблені з пластмаси) (мал. 23).
Мал. 22. Гальванічні Барабани з приводом клиноподібним ременем
Мал. 23. Гальванічні Барабани з шестерним приводом
Катодні контакти гальванічних барабанів.
Розрізняють два види катодних контактів для гальванічних барабанів: донні та плаваючі. Пристрій плаваючих контактів полягає в наступному: гнучкі дроти пропускають через порожні цапфи гальванічного барабана, які обертаються в наскрізних отворах вертикальних жердин каркаса барабана. Провід повинен входити в порожнину цапфи з великим зазором, щоб цапфа при обертанні не потягнула його за собою і не закручувала його, так як це може призвести до обриву дроту. У місця входу дроту у зовнішній отвір цапфи провід повинен лежати вільно.
Така конструкція має один недолік. При звичайному завантаженні барабана (на 30 % його діаметра по висоті) гальванічний барабан працює добре, але якщо барабан буде завантажений до осі або вище, то невеликі деталі можуть висипатися з барабана через (не менше 10 мм) щілину між дротом та отвором цапфи .
Набагато краща і практичніша конструкція, де барабан, своїми отворами в торцевих стінках обертається на порожнистих півосях, які нерухомо закріплені в бічних вертикальних жердинах каркаса. У цьому випадку внутрішній отвір півосі можна буде закрити заглушкою, а через саму заглушку пропустити контактний дріт, виключивши можливість випадання деталей. Можливість закручування дроту у такому типі конструкції не можлива, тому немає потреби у петлі при вході його у зовнішній отвір півосі. Піввісь може бути влаштована таким чином, щоб легко виймалася з бруска рами, але з якимось стопорним пристроєм. Незалежно від конструкції цапф барабана та від розташування плаваючих контактів (на поверхні деталі або під нею) дроти мають бути гнучкими. Донні контакти роблять зазвичай у вигляді трохи виступаючих над дном шайб з металу в кількості від 4 до 8 шт. із привареними знизу стрижнями. Стрижні пронизують дно і гумові прокладки і закріплюються в токосборном кільці, яким вугільні щітки, встановлені на нерухомій частині станини. Ті контакти, які знаходяться у верхній частині дна, залитої електролітом, але де немає деталей, інтенсивно обростають металом. Ці нарости металу з контактів розростаються дном і призводять до великих втрат кількості струму і металу. Нарости шкідливі також тим, що можуть псувати футерування, забруднювати партію придатних деталей недопокритими деталями. Тому донні контакти доводиться періодично (1 раз на тиждень), стравлювати кислотою або зачищати вручну.
Використання анодів у ваннах із гальванічними барабанами.
Аноди слід завішувати по обидва боки гальванічного барабана паралельно його осі. Нижній кінець анода опускають у ванну не глибше ніж на 100 мм нижче за нижню утворює барабана. При зануреному гальванічному барабані ділянку анода від утворює барабана до дзеркала електроліту, що дорівнює 100 мм, теж можна вважати працюючим. Таким чином діаметр барабана буде на 2 дм. менше робочої довжини анодів, а максимальна робоча поверхня анодів, яку можна завісити з обох боків барабана, не перевищить добутку подвоєної довжини барабана і робочої довжини анода. Також можна застосовувати активовані аноди, які допускають використання підвищеної щільності струму або аноди з розвиненою поверхнею, наприклад циліндричні, або анодні кошики. Аноди повинні бути завішені впритул один до одного і регулярно замінюватися внаслідок зношування.
Вибір розміру перфорації для стінок гальванічного барабана.
Стінки занурювальних гальванічних барабанів виготовляються з листової пластмаси і повинні бути перфоровані для вільного циркуляції електроліту та проходження струму. Чим більший переріз перфорації, тим менше вона протистоїть руху розчину та струму. Але не варто забувати, що робити великі отвори невигідно, тому що в такому барабані неможливо буде обробляти деталі, розмір яких менший за отвори і такі, у яких елементи профілю можуть виступити з отвору. На кінчику цього виступу щільність струму матиме велике значення, внаслідок чого на ньому утворюється наріст металу, який часто не вдається витягнути з отвору і значна частина перфорації виявиться перекритою. При цьому дуже невеликі отвори посилюють опір проходженню розчину і струму, а якщо їх кількість занадто збільшити, то робота виходить трудомісткою і стінка стає ослабленою. Тому особливо відповідально треба підійти до вибору розміру перфорації, щоб вона могла забезпечити нормальний процес і необхідну продуктивність при певному розмірі деталей.