thiết kế phân xưởng mạ thiết bị, dụng cô y tế năng suất 100000 m2 năm

Ngày nay người ta đã mạ được cỏc lớp hợp kim hai, ba nguyên… Líp mạ phủ bằng phương pháp điện hoá vừa cho chất lượng tốt, đẹp, bền tính năng cơ học, hoá học và thẩm mĩ vượt trội lại dễ k

Bộ Giáo dục và đào tạo Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Độc lập - tù do- hạnh phóc

********************************

-o0o -NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT

NGHIỆP.

Họ và tên: Nguyễn Duy Hanh

Khóa: 43, Ngành học…Ngành Điện hóa … ,Hệ: Chính quy

1 Nhiệm vụ thiết kế:

Thiết kế phân xưởng mạ thiết bị, dụng cô y tế năng suất 100.000 m2/ năm

2.Các số liệu ban đầu:

• Thiết bị , dụng cô y tế tự chọn bao gồm 10 chi tiết

• Phân xưởng mạ thiết bị, dụng cô y tế năng suất 100.000 m2 / năm

• Chất lượng cao

• Giá thành hợp lý

• Phế phẩm < 5%

3.Nội dung tính toán:

• Tiêu hao hóa chất và anot

• Tiêu hao hao điện năng, khí, nước rửa

• Tiêu hao nhân công

• Tổ chức sản xuất, vệ sinh công nghiệp và môi trường

4.Bản vẽ, đồ thị (Ghi rõ loại bản vẽ và kích thước bản vẽ)

• Các bản vẽ chi tiết 10 chi tiết mạ.

• Bản vẽ bể mạ Ni

• Bản vẽ bể mạ Cr

• Bản vẽ bể mạ mặt bằng nhà xưởng và mặt cắt đứng nhà xưởng

5.Cán bộ hướng dẫn: Họ và tờn cỏc bộ:

Phần:VIIPGS TS Trần Minh Hoàng

PGS TS Trần Minh Hoàng

6.Ngày nhiệm vụ thiết kế:……….

7.Ngày hoàn thành nhiệm vụ: ……….

Ngày… Thỏng… Năm…

CHỦ NHIỆM KHOA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ SINH VIÊN ĐÃ HOÀN THÀNH (và nép bản thiết kế cho khoa) - Quá trình thiết kế:……… Ngày… Thỏng… Năm 200… - Điểm duyệt:……… (Ký tên) - Bản thiết kế:………

Ngày… Thỏng… Năm 200…

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

(Ký ghi rõ họ tên)

PHẦN I

MỞ ĐẦU

Chương I: Tính thiết thực của đề tài

Trải qua hàng trăm năm hình thành và phát triển ngành Hoá học nói chung và công nghệ Điện hoá nói riêng đó cú những bước tiến vượt bậc, đáp ứng phần nào đó nhu cầu đời sống kinh tế xã hội của loài người Trong bối cảnh đó, ngành mạ điện cũng không ngừng phát triển và ngày càng cho

ra đời các sản phẩm mạ tốt hơn, đẹp hơn, phong phó và bền hơn Ngày nay người ta đã mạ được cỏc lớp hợp kim hai, ba nguyên… Líp mạ phủ bằng phương pháp điện hoá vừa cho chất lượng tốt, đẹp, bền tính năng cơ học, hoá học và thẩm mĩ vượt trội lại dễ khống chế về mặt công nghệ cho nên đây là phương pháp ưu việt hơn cả và ngày càng được sử dông rộng rãi trong các nghành công nghệ khác nhau Ngày nay líp kim loại phủ mạ điện thường được dùng để làm líp bảo vệ chống ăn mòn, làm líp phủ trang sức

bề mặt, giảm ma sát ở các ổ trục, đôi khi là để mạ phục hồi các chi tiết và thiết bị máy móc cũ bị mòn Líp kim loại phủ mạ điện còn có thể đáp ứng được yêu cầu của líp mạ đa năng cho các chi tiết đòi hỏi chất lượng cao như tính năng bảo vệ chống ăn mòn, tính thẩm mĩ, tính năng cơ học vượt trội hơn hẳn các líp mạ bằng các phương pháp khác …

Trong thực tế ngành y tế, thiết bị, dụng cô y tế đòi hỏi phải cú cỏc yêu cầu như không bị han rỉ, độ bóng bề mặt cao để tránh sự cư trú của vi khuẩn và đảm bảo sức khoẻ của bệnh nhân cho nên đây là lĩnh vực sử dụng nhiều sản phẩm của ngành công nghệ mạ Lớp phủ bằng phương pháp mạ điên có lợi thể hơn thép không rỉ, inox ở chỗ cho sản phẩm giá rẻ, mặt khác một số thiết bị, dụng cụ đòi hỏi cơ tính lớn đé sắc cao thỡ thộp không rỉ, inox không đáp ứng được nhu các cầu này Ngành công nghệ mạ có thể cho

ra đời thiết bị và dụng cụ y tế có cả ưu việt của kim loại phủ và kim loại nền đó là chất lượng bề mặt cao (như độ bóng, độ kín lớn, tính bền hoá, cơ cao, lại không độc hại với người bệnh…) của các kim loại phủ và có cơ tính tốt của nền như (độ cứng, độ dẻo…) của các kim loại nền

Việc phát triển công tác y tế nhằm chăm sóc sức khoẻ cho một lượng dân số 80.000.000 dân là một nhiệm vụ cấp thiết mà đảng và nhà nước ta đang từng bước tiến hành Việc phát triển công tác y tế không thể tánh rời việc nâng cao chất lượng của thiết bị, dụng cô y tế chớnh vỡ lý do này mà chúng ta phải cố gắng sản xuất ra các thiết bị, dụng cô y tế chất lượng cao

để phục vụ cho công tác y tế

Trong thực tế các thiết bị, dụng cụ y tế được tiêu dùng một lượng lớn

ở nước ta nhưng chúng ta lại chỉ sản xuất được một phần nhỏ cho dù các thiết bị, dụng cụ y tế đa phần là khụng khú sản xuất nhưng ở nước ta lại bị

bỏ ngỏ Hiện tại thiết bị, dụng cụ y tế đa phần chúng ta nhập từ nước ngoài trong đó chủ yếu từ Trung Quốc Chính vì vậy mục tiêu của đồ án là góp phần vào công tác sản xuất thiết bị và dụng cụ y tế nhằm tự lực và chủ động

•Tạo líp phủ chống rỉ cho kim loại nền vì nếu để kim loại nền bị

rỉ thì rất có thể gây nhiễm trùng hoặc gây hại cho sức khoẻ bệnh nhân

•Tạo líp phủ nhẵn, kín cơ tính tốt nhằm tránh sự cư trú của vi khuẩn trên các thiết bị và dụng cụ y tế

Thông thường để đáp ứng được yêu cầu của líp mạ đa năng dùng trong y

tế người ta thường sử dụng líp mạ 3 líp Cu-Ni-Cr hay Ni bóng - Ni mê -

Cr, có thể sử dụng công nghệ tự động, bán tự động hay thủ công Trong điều kiện nước ta nhân công rẻ, điều kiện áp dụng cơ giới hoá, tự động hoá chưa thuận lợi cho nên ta trong nội dung đũ ỏn của ta chóng ta sử dụng phương pháp mạ thủ công với líp mạ ba líp Ni bóng - Ni mê – Cr Trong líp mạ 3 líp này chức năng như sau:

•Líp Ni độ kín lớn, ứng suất nhỏ lại bỏm dớnh tốt dễ mạ, khi mạ lại khá ổn định được dùng làm líp mạ lót Líp mạ Ni mờ có tác

dụng gắn kết với nền, tạo ra líp mạ kín, xít chặt nên không cho nền tiếp xúc với môi trường và bị phá huỷ…

•Líp Ni búng cú ứng suất lớn nhưng cho độ bóng cao, nhẵn ,tính trang sức, thẩm mĩ ưu việt

•Líp mạ Cr làm cho thiết bị và dụng cụ y tế có mầu trắng xanh, đẹp cơ tính cao, Ýt mài mòn bền hoá học

Cả hai loại kim loại này lại hoàn toàn không độc,khụng có hại cho sức khoẻ con người và nó đang chứng tỏ được vai trò chủ đạo trong công nghệ phát triển líp mạ bảo vệ và trang sức cho thiết bị, dụng cô y tế

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS TS Trần Minh Hoàng cùng các thầy cô trong bộ môn Điện hoá và bảo vệ kim loại trường đại học bách khoa Hà nội đã nhiệt tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án này

Hà nội ngày 17/3/2003 Sinh viên: Nguyễn Duy Hanh

………….…………o0o………

PHẦN II

Chương I: Giới thiệu chung

I.1 Lịch sử phát triển của ngành mạ.

Công nghệ mạ đã ra đời, phát triển qua 2 thế kỷ và đang ngày càng hoàn thiện, ngay từ khi ra đời nú đó nhanh chóng trở thành một ngành kỹ thuật phát triển mạnh mẽ, phục vụ đắc lực cho nhiều ngành kỹ thuật và đời sống tiêu dùng Líp mạ kim loại trên bề mặt các thiết bị máy móc, thiết bị, dụng cụ y tế, dụng cụ sinh hoạt, các đồ nữ trang… đem lại cho các thiết bị và dụng cụ sinh hoạt hàng ngày khả năng bảo vệ, chống xâm thực của môi trường, tăng tính thẩm mỹ, tăng khả năng chịu mài mòn để đạt được tính chất mài đó Tuỳ theo mục đích của sản phẩm mà các khả năng trên được ưu tiên lùa chọn

Lịch sử phát triển ngành mạ gắn liền với công nghệ mạ Niken Ban đầu là líp mạ niken mê không ổn định, sau đó nhiều năm vào năm 1916, Watts cho ra đời một dung dịch mạ Niken mê có tính ổn định cao gồm: NiSO4, NiCl2,

H3BO3 và để tăng độ búng lớp mạ phải được đánh bóng cơ học Từ đó công nghệ mạ niken được chú ý phát triển, hàng loạt các dung dịch mạ niken ra đời như dung dịch mạ niken bỏn búng, dung dịch mạ niken bóng, dung dịch mạ niken đen…

Ngày nay, do sự đang dạng hoỏ cỏc sản phẩm tiêu dùng này phục vụ cho sản xuất công nghiệp, làm cho các vật dụng và trang thiết bị kim loại được sử dụng rất phổ biến, đó là đặc tính ưu việt của nó mà các vật liệu khác không thể thay thế được Nhưng do đặc tính ăn mòn của kim loại hàng năm một khối lượng rất lớn kim loại bị mất đi, ngoài ra khi ăn mòn bề mặt trở lên xấu xí, không còn tính thẩm mỹ, giảm giá trị và thời gian sử dụng máy móc thiết bị

đó Do vậy việc chống ăn mòn kim loại có ý nghĩa vô cùng quan trọng

Có rất nhiều phương pháp chống ăn mòn kim loại như: Sản xuất hợp kim chổng gỉ, xử lý môi trường ăn mòn, bảo vệ điện hoá, làm cho kim loại ở nguồn

catốt hay anốt thụ động hoỏ… trong đó phương pháp mạ được dùng phổ biến nhất.

Bản đồ án thiết kế phân xưởng mạ thiết bị,dụng cụ y tế này đã kết hợp giữa lý luận và thực tế Đồng thời đưa ra công nghệ mạ mới không độc hại về mạ

I.2 Giới thiệu sản phẩm mạ.

Trong thực tế ngành y tế,thiết bị, dụng cô y tế đòi hỏi phải cú cỏc yêu cầu như không bị han rỉ, độ bóng bề mặt cao để tránh sự cư trú của vi khuẩn và đảm bảo sức khoẻ của bệnh nhân cho nên đây là lĩnh vực sử dụng nhiều sản phẩm của ngành công nghệ mạ Líp phủ bằng phương pháp mạ điên có lợi thể hơn thép không rỉ, inox ở chỗ cho sản phẩm giá rẻ, mặt khác một số thiết bị, dụng cụ đòi hỏi cơ tính lớn độ sắc cao thỡ thộp khụng rỉ, inox không đáp ứng được nhu các cầu này Ngành công nghệ mạ có thể cho

ra đời thiết bị và dụng cụ y tế có cả ưu việt của kim loại phủ và kim loại nền đó là chất lượng bề mặt cao (như độ búng,độ kớn lớn, tính bền hoá, cơ cao, lại không độc hại với người bệnh…) của các kim loại phủ và có cơ tính tốt của nền như (độ cứng,độ dẻo…) của các kim loại nền

Việc phát triển công tác y tế nhằm chăm sóc sức khoẻ cho một lượng dõn số 80.000.000 dân là một nhiệm vụ cấp thiết mà đảng và nhà nước ta đang từng bước tiến hành Việc phát triển công tác y tế không thể tánh rời việc nâng cao chất lượng của thiết bị, dụng cô y tế chớnh vỡ lý do này mà chúng ta phải cố gắng sản xuất ra các thiết bị ,dụng cụ y tế chất lượng cao

để phục vụ cho công tác y tế

+ Vai trũ líp mạ.

Đối với thiết bị, dụng cô y tế ta chọn mạ 3 lớp vỡ nú bảo vệ kim loại nền tốt hơn mạ một lớp cú cựng chiều dầy Do độ lỗ giảm, cân bằng ứng suất giữa líp mạ Tuy nhiên việc mạ nhiều líp cũng làm quy trình công nghệ phức tạp hơn

- Líp mạ niken bỏn búng: Không chứa lưu huỳnh, có độ bền chống ăn mòn cao, độ dẻo dai, độ gắn bám tốt

- Líp mạ niken bóng: Cho líp mạ có độ nhẵn bóng cao, giảm khâu đánh bóng sau mạ

- Líp mạ Crụm: Làm tăng tính trang sức cho sản phẩm, tăng khả năng

+ Chọn chiều dầy líp mạ.

Để bảo vệ kim loại nền tốt thì ngoài số líp mạ, chiều dày líp mạ cũng là một vấn đề quan trọng Nếu líp mạ mỏng, độ lỗ sẽ nhiều tạo ra những vi phin gây ăn mòn kim loại Nếu líp mạ dày quá thì ứng suất tăng làm líp mạ sẽ bong

Bảng 1: - Chiều dày líp mạ Ni – Cr cho thiết bị, dụng cô y tế.

Chọn líp mạ Ni – Cr trên nền thép như vậy là khá dày so Với tiêu chuẩn (chiều dày líp mạ Ni mê: 20µm, Ni bang 10µm chiều dày líp mạ Crụm: 0,3µ

m (Phụ lục 6 – 2) nhưng vì thiết bị, dụng cô y tế là một mặt hàng có giá trị, cần được bảo vệ, trang trí tốt nhất trong điều kiện cho phép, mặc dù giá thành cao nhưng chất lượng tốt, thị trường vẫn dễ tiếp nhận

II Cơ sở thiết lập các bước quy trình sản xuất.

Nguyên tắc chung nhất để thiết lập, xem xét một dây chuyền mạ phải bắt nguồn từ cấu trúc hình thái bề mặt, mức độ nhiễm bẩn bề mặt của vật liệu (hình 1) tiếp đến là các yêu cầu cảu sản xuất và thương mại nhằm đáp ứng các nhu cầu cần đòi hỏi của thị trường, đảm bảo tính lưu thông cao của sản phẩm làm ra

ở đây ta chỉ nói về những nguyên tắc nhằm đáp ứng yêu cầu công nghệ, đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm đầu ra Để hiểu rõ điều này ta xem xét tình hình vẽ mô tả hình thái cấu trúc tấn thộp, lớp oxyt và tạp bẩn

Líp mạ Ni

mê

Ni bóng Cr

Hình 1: - Hình thái cấu trúc tấm thép và líp oxyt, tạp bẩn trên đó.

Theo đó, để đảm bảo líp mạ kim loại nào đó phủ đều và bỏm chớnh trờn nền thộp, cỏc lớp tạp bẩn và oxyt cần được loại bỏ trước tiên để có bề mặt thÐp sạch Bề mặt đó cần được bảo vệ, giữ nguyên cho đến tận khi mạ phủ một lớp kim loại Do đó dây chuyền công nghệ mạ cần phải có các công đoạn sau:

- Làm sạch bề mặt trước khi mạ

- Mạ, điều chỉnh chiều dầy líp mạ

- Sấy khô, kiểm tra đóng gói sản phẩm

………….…………o0o………

Chương II: Cơ sở lý thuyết mạ

I. Cơ chế tạo thành líp mạ.

Mạ điện là dùng phương pháp điện phân để kết tủa trên kim loại nền một líp kim loại hoặc hợp kim mỏng để đạt được các tính chất như: Chống ăn mòn, trang sức bề mặt, tăng tính dẫn điện … của bề mặt

Cơ chế tạo thành líp mạ gồm hai giai đoạn: Tạo mầm và phát triển mầm Tốc độ tạo mầm lớn thì tinh thể sẽ nhỏ mịn Tốc độ phát triển mầm lớn thì tinh thể thô và to Mỗi giai đoạn có một tốc độ nhất định và căn cứ vào điều kiện điện phân (như nhiệt độ, mật độ dòng điện, khuấy trộn, thành phần dung dịch… ) mà giai đoạn nào sẽ chiếm ưu thế

Yêu cầu líp mạ phải có kết tủa nhỏ mịn, sự kết hợp giữa các tinh thể chặt chẽ Vì vậy phải dùng phương pháp làm tăng tốc độ hình thành mầm tinh thể Nếu tốc độ hình thành mầm tinh thể càng cao thì trong một đơn vị thời gian kết tủa trên bề mặt càng nhiều, tốc độ tạo mầm lớn hơn tốc độ phát triển

Muốn cho tốc độ mầm lớn hơn tốc độ phát triển mầm phải tăng phân cực katot Do đó phân cực catốt có ảnh hưởng rất lớn đến tính chất mạ Ngoài ra, thành phần dung dịch, chế độ điện phân, chất phụ gia và công nghệ lại ảnh hưởng lớn đến phân cực katốt Khi tinh thể kết tinh thì những tinh thể và cách sắp xếp các tinh thể Êy như thế nào trong kết tủa cũng có ảnh hưởng quyết định đến tính chất líp mạ

Nhiều trường hợp các tinh thể sinh ra bố trí một cách hỗn độn trong kết tủa Nhưng trong điều kiện điện phân nhất định các tinh thể Êy cã thể sắp xếp theo một hướng và ở vị trí nhất định Định hướng càng cao thì cấu trúc tinh thể càng hoàn chỉnh và có ảnh hưởng rõ rệt đến độ bóng, độ giãn nở nhiệt của lớp

mạ Thay đổi điều kiện phân, nhất là thay đổ mật độ dòng điện sẽ làm thay đổi tốc độ phát triển của các hướng khác nhau, đưa đến sự thay đổi cấu trúc tinh thể định hướng Tăng phân cực catốt trong phạm vi cho phép, mức độ hoàn chỉnh của các tinh thể định hướng càng tăng Sau đây là một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình điện kết tủa kim loại

II ảnh hưởng của chất điện giải đến cấu trúc líp mạ.

II 1 ảnh hưởng của bản chất điện giải.

Trong dung dịch muối đơn, kim loại đều ở dạng cation tù do, nồng độ ion lớn Vì vậy ở điều kiện bình thường phân cực catụt bộ do đó được líp mạ thô, sần sùi, dày mỏng không đều Riờng nhúm sắt, cabon, niken vỡ quỏ thế phóng điện lớn nên ngay trong dung dịch muối đơn cũng có phân cực katụt lớn, líp

mạ mịn đẹp

Đối với dung dịch muối phức, ion kim loại “lằm trong” muối phức, chúng phóng điện và phân cực katụt lớn, líp mạ mịn, kín, đều đặn

II.2 ảnh hưởng của nồng độ ion chất điện giải.

Nồng độ ion kim loại trong dung dịch có ảnh hưởng nhiều đến độ mịn của tinh thể Muốn thu được líp mạ tốt, cần phải có nồng độ dung dịch thích hợp

Nếu nồng độ dung dịch qỳa cao sẽ làm giảm phân cực katụt, lớp mạ kết tinh thô xấu Dung dịch tương đối loóng thỡ lớp mạ mịn, phân cực katụt tăng Nhưng nếu dung dịch loóng thỡ mật độ dòng điện giới hạn bé, tốc độ mạ giảm, hiệu suet dòng điện thấp, líp mạ xấu, thô có khi hình thành nhánh cây Ngoài

ra nồng độ dung dịch loãng quá thì độ dẫn điện kém, điện thế bể mạ cao, tốn nhiều năng lượng

II 3 ảnh hưởng của thành phần dung dịch điện giải.

Trong số các dung dịch mạ, ngoài muối kim loại ra còn cho thêm một số muối khác và axit tương ứng để đạt được các mục đích sau:

- Tăng độ dẫn điện của dung dịch

- Làm cho tổ chức líp mạ tốt

- Khống chế độ pH của dung dịch

Để làm tăng độ dẫn điện, líp mạ phân bố tốt, kết tinh nhỏ mịn thường cho vào muối của kim loại kiềm

II.4 ảnh hưởng của chất hữu cơ.

Các chất hữu cơ cho vào dung dịch mạ được dùng rộng rãi trong mạ Các chất hữu cơ với hàm lượng nhỏ, nhưng chúng làm tăng phân cực katụt, thay đổi cấu trúc líp mạ, cho nên thường được líp mạ mịn, bóng Chất hữu cơ chia làm ba loại Chất làm bóng, chất san bằng, chất thấm ướt Chất làm bóng có thể tạo nên líp mạ bóng, chất san bằng làm cho líp mạ bằng phẳng, bổ khuyết chỗ lồi lõm của kim loại nền, đồng thời làm tăng độ búng lớp mạ Chất thấm ướt làm tăng tính thấm ướt bề mặt, đề phòng sinh ra điểm rỗ và lỗ xốp Các chất hữu cơ thường dùng là: Gielatin, Cumarin, 1-4 bitindiol, các dẫn suất

Khi cho chất hữu cơ vào phải lùa chọn cẩn thận, nghiên cứu tỉ mỉ tác dụng của nó, nếu không sẽ gây ra hiệu quả không tốt.

III ảnh hưởng của chế độ điện phân đến cấu trúc líp mạ.

III 1 ảnh hưởng của mật độ dòng điện.

Mật độ dòng điện biểu thị tốc độ kết tủa trờn catụt, mật độ lớn thì kết tinh nhanh, mật độ dòng điện ảnh hưởng đến cấu trúc líp mạ Mật độ dòng điện nhỏ, mầm tinh thể sinh ra Ýt, líp mạ thô mật độ dòng điện tăng thì phân cực katụt tăng, líp mạ mịn, kín

Nhưng mật độ dòng điện quá cao thì sự phóng điện của ion ở lớp sỏt catot cao, khếch tán khống bù kịp, chỗ nhọn, lồi hay ở biên vật mạ, mật độ dòng điện tập trung líp mạ lớn lên rất nhanh, hình thành nhánh cây bong ra, có khi sinh thành dạng kết tủa sần sùi trên toàn bộ bề mặt, rời ra như bột

Tăng mật độ dòng điện có thể tăng năng suất thiết bị, nhưng không thể tuỳ ý được Đối với mỗi loại dung dịch chỉ có một khoảng độ dòng điện nhất định thích hợp, tương ứng với nồng độ ion kim loại mạ, pH của dung dịch Nói chung ở nhiệt độ cao, nồng độ dung dịch đặc, khuấy trộn mạnh thì có thể sử dụng được mật độ dòng điện cao

III 2 ảnh hưởng của nhiệt độ dung dịch.

Đây là nhân tố ảnh hưởng rất phức tạp Bởi nhiệt độ cao có thể làm cho nhiều tính chất của dung dịch thay đổi, như độ dẫn điện, hoạt độ ion, điện thế phóng điện ion, quá thế hyđrụ… nói chung nhiệt độ cao làm giảm sự phân cực katụt, làm cho líp mạ thô

Nhưng trong thực tế sản xuất thường nâng cao nhiệt độ bởi nhiệt độ làm tăng độ hoà tan của các loại muối, tăng độ dẫn điện, giảm sự thấm hyđrụ, được líp mạ mềm Nâng cao nhiệt độ có thể nâng cao được mật độ dòng điện, cho nên vừa đảm bảo thu được kết tinh nhỏ, mịn, tăng năng suất mạ

III 3 Khuấy.

Khuấy dung dịch có tác dụng san bằng nồng độ giữa lớp sỏt katụt và toàn

bộ khối dung dịch Vì vậy có thể mạ được dòng điện lớn, tốc độ tăng, hiệu suất dòng điện cao mà vẫn đảm bảo chất lượng, líp mạ tốt nhưng khi khuấy phải thường xuyên lọc, nếu không tạp chất sẽ kết tủa lờn lớp mạ, tạo thành líp mạ dạng nhánh cây Đối vớidung dịch axit sử dụng cách khuấy cơ khí hoặc khuấy bằng không khí nén được lọc sạch Đối với dung dịch xyanua không khuấy

xyanua Đa số các nhà máy hiện nay sử dụng phương pháp di động min cực vì kết cấu đơn giản, sử dụng thuận tiện, không khuấy động cặn bẩn.

………….…………o0o………

PHẦN III

LÙA CHỌN QUY TRÌNH SẢN XUẤT,GIÁ TREO,

SẨM PHẨM MẠ.

Chương 1: Chọn quy trình sản xuất

I giới thiệu, chia nhóm và chọn chiều dày líp mạ các sản phẩm mạ

Trong nội dung đồ án tốt nghiệp của ta là thiết kế phân xưởng mạ thiết bị, dụng cô y tế năng xuất 100.000 m2/năm cho thiết bị, dụng cô y tế

Để làm cơ sở tính toán chóng ta sẽ đơn cử chọn 10 thiết bị, dụng cô y tế sau (có bản vẽ kèm theo ở trang bên):

7 Dao kê đơn

8 Khay kê đơn

9 Ghế

10 Xe lăn

11 Các chi tiết khác

Bản vẽ chi tiết của các thiết bị

I.1.Khay.

Khay được dùng trong bệnh viện chủ yếu để đựng các dụng cô y tế khác như bông, panh, bơm tiờm…khi người y tá, bác sĩ khám, chữa bệnh cho bệnh nhân

25

50

I.7 Dao kê đơn thuốc.

Dao kê đơn thuốc cùng với khay kê đơn được đùng đẻ kê đơn thuốc cho bệnh nhân

I.8.Khay kê đơn thuốc.

Khay kê đơn thuốc cùng với dao kê đơn được đùng đÓ kê đơn thuốc cho bệnh nhân

1 Thanh đỡ

2 Thanh Chắn

3 Thanh Ngồi

1 Thanh đỡ

2 Thanh Ngồi3.Thanh Chắn

II: Chia nhóm cho thiết bị

Thiết bị và dụng cụ y tế của ta bao gồm nhiều chủng loại với nhiều kích

cỡ Để thuận lợi cho việc gia công, tiến hành sản xuất ta chia nhãm cho thiết

bị Chia nhóm cho thiết bị dựa trờn quy trình sản xuất cũng như đặc điểm cấu tạo của các thiết bị, dụng cụ y tế

Bảng 2 - Chia nhóm cho thiết bị

Ni bóng – Cr Các vật lớn bề mặt đơn giản ta sử dụng biện pháp gia công bề mặt bằng biện pháp phun cát và mạ Ni mê- Ni bóng – Cr

Nhóm B: Nhóm B chỉ gồm các thanh ngồi của ghế, xe lăn ta mạ kẽm do yêu cầu về tính bảo vệ cao hơn các bộ phận khác, tính thẩm mỹ không cần khắt khe

III.Chọn chiều dày líp mạ

Thông thường lớp mạ không được dày hay mỏng quỏ Lớp mạ mỏng quá thì kim loại nền hở tình bảo vệ kộm Lớp mạ dày quá thì tốn hóa chất mà

độ giòn lớn Thông thường líp mạ Ni có tính năng bảo vệ tốt là 20µm đối với

cả Ni bóng, Ni mê Vỡ líp Ni mờ dễ mạ, tính bảo vệ lại cao hơn, cơ tính tốt hơn Ni bóng Ni bóng chỉ có tác dụng trang sức là chủ yếu cho nên ta chỉ chọn chiều dày của nó bằng một nửa Ni mê Ta chọn líp Ni mê chiều dày 20µm,

líp Ni bóng dày 10 µm Líp mạ Zn có tình bảo vệ tốt khi có chiều dày 30 µm

nên ta chọn chiều dày líp mạ Zn là 30 µm Líp mạ Cr ta chọn là 0,3 µm vì

nếu dày quỏ lớp mạ Cr sẽ giòn, dễ bong, cơ tớnh kộm mà lại tiêu tốn hóa chất (Cr là kim loại khá đắt)

Bảng 3 - chiều dày líp mạ.

A Panh, kéo cặp bông, kìm, Dao

kê đơn, Kéo, Dao mổ

Ni mê = 20 µ m

Ni bóng =10 µm

Cr = 0,3 µ m

B Khay kê đơn, Ghế, Xe lăn, Khay Zn=30 µ m

IV Chọn khung treo

Trong nội dung đồ án tốt nghiệp của ta thỡ cỏc vật có kích thước nhỏ cho nên ta sử dụng khung treo vạn năng

Ta chọn 3 loại khung kích thước khung axb như sau:

A: 900 x 350 (mm), B:900 x 700 (mm) , C: 900 x 400 (mm)

b

a

Trọng lượng (Kg)

Diện tích (m 2 )

Số lượng (Cái)

Trọng lượng (Kg)

Diện tích (m 2 )

Số lượng (Cái)

Trọng lượng (Kg)

Diện tích (m 2 )

Thanh

Chấn

22.222 44.444 2.222 1111 1111 223.

333 23.333 2.333 2.333

Thanh

Chấn

22.222 44.444 2.222 1111 1111 223.

333 23.333 2.333 2.333

Bảng 5 - Sè vật mạ trên một khung.

Tên vật mạ Bản vẽ

Số vật

mạ trên khung (Cái/khu ng)

Tổng diện tích

bề mặt vật mạ /1

Trọng lượng

1 khung (Kg)

Kích thước khung

Kế hoạch SX

4.666

23.333 B Thanh

900x 700

2.333

23330 B Thanh

900x 700

4.666

23.333 B Thanh

900x 700

2.333

23.330 B Thanh

900x 700

3.501

23.340 B

………….…………o0o………

Chương II Kế hoạch sản xuất

I Chọn thời gian làm việc của phân xưởng.

Các thiết bị, dụng cô y tế của ta có diện tích khá lớn nên ta sử dụng phương pháp mạ tĩnh, khung treo vạn năng.Trong điều kiện nước ta việc áp dụng cơ giới hoá, tự động hoá khó khăn nhưng nhân công rẻ cho nên ta sử dụng dây chuyền mạ thủ công Với dây truyền mạ thủ công của ta, ta chọn phế phẩm mạ là 5%, số ngày làm việc 300 ngày/năm Ngày làm việc luân phiên 3 ca

Ta chọn chế độ ngày làm việc luõn phiên 3 ca, mỗi ca làm việc 8 giờ

Do quy trình sản xuất của ta là sản xuất thủ công cho nên tổng thời gian sửa chữa, bảo dưỡng thiết bị là 5% tổng thời gian sản xuất nghĩa là 13 ngày, thời gian nghỉ lễ…, tết là 52 ngày như vậy tổng số thời gian làm việc thực tế của thiết bị là:

II.1.1 Các vật không có lưỡi sắc: Đây là cỏc nhúm cú bề mặt khá sạch, các

thiết bị, dụng cụ có kích thước nhỏ, hình dáng khá phức tạp không có ren cho nên ta sử dụng phương pháp gia công cơ bề mặt bằng biện pháp quay xóc Cũn

về líp mạ ta sẽ chọn líp phủ 3 líp Ni mê – Ni bóng – Cr vỡ lớp phủ này vừa đáp ứng được yêu cầu thẩm mỹ, bảo vệ ăn mòn của các thiết bị y tế trên Sơ đồ gia công cho nhóm A này như sau:

ta sẽ chọn líp phủ 3 líp Ni mê – Ni bóng – Cr vỡ lớp phủ này vừa đáp ứng được yêu cầu thẩm mỹ, bảo vệ ăn mòn của các thiết bị y tế trên Sơ đồ gia công cho nhóm A này như sau:

II.1.2.Các vật có hình dáng đơn giản, kích thước lớn.

Nhóm vật gia công này bao gồm các vật như khay, khay kê đơn ghế, xe lăn.Cỏc vật này bề mặt có nhiều rỉ do quá trình gia công trước đó mang tới chính vì vậy ta phải tẩy dầu mỡ hoá học trước khi gia công cơ, mặt khác các vật này có bề mặt đơn giản ta có thể áp dụng phương pháp gia công cơ khí bằng biện pháp phun cát

Quy trình sản xuất của nhóm B bao gồm các bước như sau:

1 Tẩy dầu mỡ hoá học.

III Thuyết trình về quy trình mạ nhóm A.

III.1 Gia công cơ bề mặt: Quay xóc:

Nhóm A bao gồm kéo, kéo cặp bông, kéo cắt, kìm nhổ răng, panh Đây

là cỏc nhúm cú bề mặt khá sạch, các thiết bị, dụng cụ có kích thước nhỏ, hình dáng khá phức tạp không có ren cho nên ta sử dụng phương pháp gia công cơ

bề mặt bằng biện pháp quay xóc, Chóng ta sẽ sử dụng biện pháp quay ướt vỡ

nú cho năng xuất cao độ sạch cao

Thùng quyay ướt của chúng ta là một thùng hình lăng trụ 6 cạnh dài 1m đường kính 60 cm:

Xóc có thể làm giảm độ nhám của vật mạ từ Rz=40 xuống đến 0,63

µm sau thời gian gia công là 10 giê Khi cần quay xúc thụ ta sử dụng hỗn

hợp bét mài lớn hơn vật gia công Tỷ lệ thích hợp giữa vật mài và vật gia công là 1:1 đến 1:5

Trên thực tế người ta thường sử dụng hai cách xóc là xúc khụ và xóc ướt Xóc ướt 20% thể tích khoang chứa lỏng, chất bẩn loại bỏ bằng

Thïng quay xãc

cách thay nước cho khoang Xóc ướt cho ta chất lượng bề mặt nhẵn hơn Chóng ta có thể sử dụng môi trường xóc là axit hay bazơ Xúc thô ta sử chọn tần số xúc bộ cũn xúc tinh ta sử dụng tần số xóc lớn.Tần số tối ưu cho mài là 1000 đến 1500 lần/phỳt, cho đánh bóng là 2200 đến 3000 lần/ phỳt.Khi mài ta sử dụng biờn độ 1 đến 3 mm.

Xóc khô vật liệu là mảnh đá mài, bột mài Để khử bavia ta sử dụng

đá mài cứng, làm bóng ta sử dụng đá mài mềm (Thông thường là Corum nhiệt luyện) Để xúc búng vật liệu có kích thước 8 đến 40mm, vật liệu Fe,

Cr, Al, cẩm thạch… Chất độn là cao su, gỗ, phớt, nỉ…

So với mài thỡ xúc sẽ gia công được vật có kích thước nhỏ,hỡnh dỏng cầu kỳ,cho năng xuất lớn nhưng ngược lại nó làm mất ren,lưỡi của một số vật, tính mài mòn cao cho nên ta phải tính đến kích thước này

III.2.Gia công bề mặt bằng phương pháp mài

Mét số vật có kích thước nhỏ nhưng không thể gia công bằng phương pháp xúc vỡ chỳng có lưỡi sắc cần giữ như dao, kộo thì ta phải sử dụng biện pháp mài để gia công

Mài thô nhằm loại bỏ bavia khuyết tật lớn để bề mặt vật mạ cơ bản bằng phẳng trước khi mài tinh và lau bóng Mài thô thông thường ta sử dụng đá mài hoặc phớt mài với hạt mài thô Thông thường mài thô ta sử dụng đế mài bằng vải bạt dày 12 đến 15 mm.Khi may các tấm ta có thể may theo đường rẻ quạt hay xoáy

ốc Hạt mài là đá mài có cỡ hạt 40 đến 160 µm vật liệu thường là

đá mài, Corum (Al2O3) Keo dính giữa đế mài và hạt mài là hỗn hợp keo da trâu, axit oleix, steric, parafin, sáp ong…

• Mài tinh ta sử dụng phớt mài bằng vải mềm (nỉ,vải fin,dạ…)

và được may giống mài thô Điều khác biệt duy nhất giữa mài thô

và tinh là kích thước hạt mài nhỏ hơn (Thông thường là 3 đến 40

µm)

2 1.B¸nh mµi

2.M« t¬

% 17

% 73 3

Oleic Axit

lanh Cao CrO

Thuốc đánh bóng phải dẻo, dễ bám gắn vào đÕ,cho đọ bóng cao, dễ rửa… Chế tạo thuốc đánh bóng bằng cách đun nhỏ lửa các chất kết dính, thờm phô gia, cho từ vật liệu mài vào, trộn

kỹ, tắt lửa rồi thêm dầu thông, dầu hoả vào, trộn kỹ, rót ra khuôn

để nguội Đánh bóng sơ bộ ta dùng hạt mài kích cỡ M 63 đến M 40 sau đó dùng hạt mài kích thước M 28 đến M 3

III.3.Tẩy dầu mỡ điện hoá.

Tẩy dầu mỡ điện hoá là biện pháp làm sạch bề mặt trước mạ bằng

phương pháp điện hoá Phương pháp này cho ta bề mặt có độ sạch cao, thời gian gia công ngắn

Phương pháp này thường được áp dụng để tẩy dầu mỡ do các giai đoạn gia công cơ trước đó bám vào bề mặt vật mạ Dung dịch tẩy điện hoỏ cú thành phần giống và loãng hơn dung dịch tẩy hoá học Phương pháp Tẩy dầu mỡ điện hoá có thể dựng dũng một chiều hay xoay chiều Khi dựng dũng một chiều thì vật tẩy rửa có thể là anot hay catot

Trong quá trình điện phân thỡ cỏc bọt khí là O2, H2 thoát ra trên điện cực

sẽ lôi đi các giọt hay màng dầu mỡ làm cho tốc độ tẩy nhanh hơn

Tẩy anot nhanh hơn catot do dung dịch sát anot không bị kiềm hoá và quá trình xà phòng hoá xẩy ra chậm, đồng thời thể tích H2 thoát ra lớn hơn O2

mà bọt O2 lại lớn hơn H2 lên tác dụng lôi bọt dầu mỡ kém hơn.Tẩy anot còn có thể bị xám đen do O2 thoát ra có thể oxy hoá anot Tuy vậy tẩy catot làm các vật tẩy giòn H2 vì vậy khụng lờn tẩy lâu Ngày nay người ta chế tạo được nhiều phụ gia cho vào bể mạ làm giảm đáng kể sự giòn H2 (Chất ức chế polime loại chứa nitro chẳng hạn). _

Thông thường đÓ cho hiệu quả tẩy cao nhất thì người ta áp dụng chế độ tẩy:

Quá trình thực hiện trong hai bÓ sau:

(

Ta

103:)Ph

(

Tc

21:)dm/A(

Da

102:)dm/A(

Dc

8060C

T

)l/g(4020

CONa

)l/g(4020

OH12.PONa

)lg(4020

NaOH

2 2 o

3 2

2 4

3

III.4.Mạ Ni mê

Ni là một kim loại trắng bạc, dẻo, dễ cán, đỏnh búng… Độ cứng của Ni phụ thuộc vào điều kiện mạ và dung dịch mạ (thông thường là 4500 MPa đến 5000MPa với lớp mạ bóng) Giới hạn bền 400 đến 500 MPa, độ giòn tương đèi

là 40% ,điện trở suất là 0,07.10-6Ω m, khả năng phản xạ ánh sáng là 58 đến 62%, từ tính cao, trọng lượng riêng là 8,9 g/cm3, nhiệt nóng chảy là 1452 0C Líp mạ Ni có thể làm việc tới nhiệt độ 6500C nếu lớn hơn nhiệt độ này líp mạ

bị giòn Nhưng nếu nung tới nhiệt độ 9000C líp mạ sẽ dẻo trở lại Ni thông thường cú hoỏ trị 2 nhưng một số trường hợp nú cú hoỏ trị 3

Trong không khí Ni bị bao phủ bởi một líp oxyt máng trong xuốt tự sinh

ra do Ni tác dụng với oxy không khí Líp oxyt này vừa bền, trong xuốt cho nên líp mạ Ni trong không khí luôn bền, sáng bóng nếu như líp mạ này kín Cũng chớnh vỡ lý do này mà Ni là kim loại quan trọng trong công nghệ mạ

Ta biết rằng Ni không độc, không quá đắt, không làm phân huỷ axit và vitamin lại có tính trang sức và bảo vệ cao cho nên nó rất phù hợp với mạ các thiết bị, dụng cô y tế

Điện thế tiêu chuẩn của Ni là 0,25 V dương hơn của Fe cho nên nã là líp mạ catot víi Fe Để bảo vệ Fe bằng líp phủ Ni thì Ni phải thật kớn.Lớp mạ

Ni khụng kớn sẽ tạo vi pin ăn mòn vì vậy người ta mạ Ni hai hay nhiều líp Ni

để tăng độ kín, mạ Ni mờ trước khi mạ Ni bóng

Líp mạ Ni mê cho độ kín cao, dễ gia công, ứng suất nội bé, độ gắn bám nền và kim loại khác cao cho nờn nú được dùng làm líp mạ lót Líp Ni bóng cho độ bóng cao, cứng cao nhưng ứng suất nội cao cho nên người ta mạ Ni bóng sau mờ để tăng tính trang sức và bảo vệ cho líp mạ Ni

Dung dịch mạ Ni mờ có thành phần như sau:

5 5 , 2 : ) / (

5 , 4 4 , 1

40 30 : ) / (

60 45 : ) / ( 6

350 300

: ) / ( 7

0

2

3 3

2 2

2 4

C

T

dm A

Dc

H

p

l g BO

H

l g O H NiCl

l g O H NiSO

Dung dịch mạ Ni không cho hiệu suất 100 % cho nên sự thoát H2 sẽ làm

rỗ líp mạ và gây cản trở sự khuếch tán Ni2+ từ dung dịch vào catot vì vậy ta phải sục khí cho H2 thoát ra nhanh

Trong dung dịch cấu tử chính là NiSO4 độ hoà tan lớn Các dung dịch hiện đại thường dùng nồng độ lớn hơn 300 g/l và thường làm việc ở nhiềt độ cao (40 đến 70 0C )

Chất đệm sử dụng trong dung dịch là H3BO3 có tác dụng ổn định pH trong dung dịch mạ cũng như líp dung dịch sát catot nơi H2 bay ra làm kiềm hoá dung dịch Nồng độ tối ưu của chất đệm là 20 đến 40 g/l Đối với dung dịch pH thấp thì người ta thường sử dụng chất đệm NaF hơn

Ion Cl- trong dung dịch có tác dụng chống thụ động hoá anot.Sự có mặt của Cl- vừa làm tăng độ dẫn điện vừa phá huỷ líp thô động tủa trên anot

Nhiệt độ thấp làm líp mạ giòn, tốc độ mạ chậm Mật độ dòng cao làm líp mạ giòn dễ cháy, hiệu suất dòng giảm nhanh.Tạp chất làm giảm nhiều cơ tính của líp mạ Mạ Ni rất nhạy với tạp chất Tạp chất có thể sinh ra tứ nhiều nguồn như sử dụng hoá chất không sạch, do vật mạ rơi xuống rồi tan ra sinh cặn, do mùn anot, nước rửa không sạch, ăn mòn thiết bị, dụng cụ… Các tạp chất nguồn gốc hữu cơ sinh ra do vật gia công rửa chưa sạch, vải có dầu mì thôi ra, giá treo chưa sạch, từ tay chân công nhân của công nhân, xác động vật chết (gián, thạch sùng chết rơi vào bể mạ…) Tạp chất khí thoát ra chủ yếu từ catot, CO2 thoát ra khi dùng Na2CO3 để điều chỉnh pH Không khí lẫn vào

trong quá trình bơm, lọc gõy giũn, rỗ líp mạ Các I-on có hại khi mạ Ni là Fe,

Zn, Pb, Cu, Cr ngoài ra cũn cỏc tạp chất hữu cơ

Cu làm nhỏm lớp mạ ở vùng Dc thấp, Fe làm líp mạ rỗ, bong như bột,

Al, Si làm líp mạ mờ nhẹ ở vùng Dc cao và trung bình Cr làm tăng tính phân

bố nhưng giảm khả năng bảo vệ của líp mạ HNO3 đặc biệt có hại cho líp mạ

Ni do NO3- làm kền khó mạ, catot bị đen, líp mạ dễ bong

Hàm lượng các chất cho phép như sau:

) / ( 006 , 0

) / ( 005 , 0

) / ( 02 , 0

) / ( 04 , 0

) / ( 001 , 0

) / ( 02 , 0

) / ( 01 , 0

) / ( 1 , 0

l g Ca

l g Al

l g S

l g Sn

l g Cr

l g Pb

l g Cu

l g Zn

l g Fe

Khi nồng độ Ion Fe lớn hơn 0,1 g/l thì phải xử lý bằng cách axit hoá dung dịch đến pH= 3,5 đến 4, đun đến 50 hay 600 Cho H2O2 vào để oxy hoá

Fe+2 thành Fe+3 Kiềmhoá dung dịch đến pH=6 khi đó lọc bỏ Fe(OH)3 kết tủa

Khi hàm lượng Cu2+ lớn hơn 0,02 g/l thì phải loại bỏ bằng cách axit hoá dung dịch tới pH= 2,5 đến 3,5 và mạ xử lý ở điện thế 0,8 đến 1,0 vôn mật độ dòng 0,1 đến 0,2 A/dm2 trên catot lượn sóng trong nhiều giê cho tới khi được líp mạ sáng

Loại bá Zn bằng cách cho thêm nước vôi vào

Loại bá Cr bằng cách cho 1,2 g/l thuốc tím hay 2,4 g/l PbSO4 vào dung dịch hay bằng cách khử Cr6+ thành Cr3+ ở pH thấp (pH bằng 3 và khuấy) rồi tăng nhiệt độ nên 750C sau đó kết tủa ở pH cao

10 5 2 dm A Dc

5 4 4 1 H p

5 1 7 0 l ml 40 Saccarin

1 0 l g 4 1 Butadiol

40 30 l g BO H

60 45 l g O H 6 NiCl

350 300

l g O H 7 NiSO

0

2

3 3

2 2

2 4

:

,

: ) /

(

, ,

, ,

: ) / (

, : ) / ( ,

: ) / (

: ) / (

: ) / (

Vai trò của các chất trong mạ Ni bóng giống như trong Ni mê Riêng 1,4 butadiol có tác dụng làm vật mạ bóng hơn.Về vai trò của các chất làm bóng hiện nay còn nhiều quan điểm khác nhau và chưa đi tới thống nhất Hiện nay quan điểm được công nhận nhiều nhất là:

1,4 butadiol được hấp phụ lên bề mặt vật mạ, trờn líp Ni mờ làm thay đổi tốc độ và khả năng phúng điện của ion Ni2+ và như vậy ta sẽ được líp mạ mịn hơn

Các hư háng khi mạ Ni và cách nhận biết:

Khi mạ Ni thường xảy ra một số sự cố làm líp mạ không đạt yêu cầu ta

có thể nhận biết nguyên nhân gõy hỏng lớp mạ dùa vào bề mặt líp mạ

sạch

• Líp mạ có màu cam nhạt do dung dịch bị lẫn dầu mì

Sau khi mạ Ni bóng vật mạ được rửa thu hồi, rửa rồi đem mạ Cr

dịch kiềm Nhưng trong HCl , H2SO4, NaOH núng nó bị hoà tan do líp oxyt bị phá huỷ

Trong hợp chất Cr cú hoỏ trị 6,3 Hợp chất Cr3+ có tính oxy hoá mạnh CrO3 hoà tan trong nước tạo ra hỗn hợp axit cromic Đương lượng điện hoá của Cr3+ là 0,648 g/Ah, Cr6+ là 0,324 g/Ah Líp mạ Cr có tính trang sức,bảo vệ cao Khi mạ trên nền Ni nó gắn bám tốt, nâng cao đáng kể cơ tính của líp mạ

Ni vì độ cứng rất cao lại bền hoá

Líp mạ Cr gắn bám tốt lên nền Cu, Fe, Ni… và cho ta líp mạ có cơ tớnh cao,tớnh trang sức, bảo vệ tốt cho nên nó là líp mạ ưu việt trong công nghệ mạ các thiết bị dụng cụ y tế

Thực tiễn của công tác y tế yêu cầu phải có các thiết bị ,dụng cụ y tế có

độ bóng cao, độ xốp nhỏ, chịu va đập tốt đàn hồi tèt Trên thực tiễn cã 3 líp mạ

Cr được tạo ra theo con đường điện hoá đó là

• Líp mạ Cr bóng cho độ cứng cao, chịu va đập tốt

60 15 : ) / (

5 , 2 2 , 2 : ) / (

250 220

: ) / (

0

2 4 2 3

C T

dm A Dc

l g SO H

l g CrO

Trong dung dịch này CrO3 tan trong nước tạo thành hỗn hợp các axit Cromic Tất cả axit Cromic là các axit mạnh.Quỏ trỡnh mạ Cr rất khác với quá trình mạ các kim loại khác:

• Mạ Cr tiến hành trực tiếp từ hỗn hợp các axit Cromic (H2CrO4

và H2CrO7) chứ không phải muối kim loại kết tủa

• Dung dịch mạ nhất thiết phải có mặt các ion hoạt hoá (thông thường là SO42-,F-,SiF6-)

• Mạ Cr có điện thế khử Ion Cromat rất âm, hiệu suất dũng dũng catot rất thấp, mật độ dòng lớn, khả năng phân bố líp mạ kém

Ngày nay cơ chế phỏng điện của Cr, vai trò của phức chất còn có nhiều

on sufat và axit cromic tạo thành một loại phức, phức này có khả năng bị H2

mới sinh khử Cr6+ thành Cr3+ Khi bắt đầu điện phân do H2 thoát ra cho nên líp dung dịch sát catot sẽ giàu Cr3+ và pH tăng cao tạo keo mỏng bỏm trờn catot Chính màng này làm tăng phân cực catot rất mạnh đến mức đủ để khử Cr3+

thành Cr kim loại Do Cr kết tủa ở điện thế rất âm mà quá thế thoát H2 rất nhỏ cho nên hiệu suất dòng điện rất nhỏ, H2 thoát ra rất mạnh Mạ Cr thông thường thì hiệu suất dòng rất bé chỉ vào khoảng 10 đến 15% Khi tăng mật độ dũng thỡ hiệu suất có thể tăng lên một chút

Líp mạ Cr cú cỏc tinh thể nhỏ mịn Líp Cr bóng thông thường kích thước các hạt là 0,001 đến 0,01 10-6 m Líp mạ Cr thông thường chứa 0,2 đến 0,5 % O2, 0,03 đến 0,07% H2 và rất Ýt N2 Mật độ dòng càng thấp, nhiệt độ càng cao thì thể tích khí lẫn vào Cr càng nhỏ Sau sấy ở 3000C có thể loại bỏ được đến 80% H2 có trong líp mạ Cr

Líp mạ Cr có hai dạng cấu tử tạo chính là Alpha Cr (Khối lượng riêng=7,1 g/cm3) và Beta Cr (Khối lượng riêng=6,08 g/cm3) Ngưới ta thấy rằng dạng Alpha Cr là loại có cấu trúc chặt chẽ hơn Mạ ở nhiệt độ cao líp mạ

ưu tiên sinh ra Alpha Cr, cho líp mạ cứng, độ bóng cao Dạng Beta Cr chỉ tồn tại ở nhiệt độ nhá hơn 250C còn khi nhiệt độ lớn hơn 250C nó sẽ tự động chuyển thành dạng Alpha Cr đồng thời giải phóng H2 mà nó hấp phụ tạo nên

sự co rút về thể tích và chi chít các vết nứt trên bề mặt Líp mạ Cr có ứng suất nội cao cũng chớnh vỡ nguyên nhân trên Mạ Cr ở nhiệt độ cao làm giảm ứng suất,vết nứt cũng thưa hơn Ngoài ra người ta còn có thể điều chỉnh chế độ mạ bằng cách điều chỉnh tỷ số nồng độ CrO3/ H2SO4 Độ dẻo của líp mạ còng phụ thuộc váo chế độ điện phân Mạ ở nhiệt độ cao cho ta líp mạ dẻo hơn

Trong công nghệ mạ Cr ta không sử dụng anot hoà tan cho nên nồng độ dung dịch loãng dần theo thời gian mạ cho nên chúng ta phải thường xuyên kiểm tra nồng độ dung dịch và phải bổ xung định kỳ Khi mạ Cr bị mất điện hay cần mạ Cr lên Cr để tạo ra líp Cr dày thêm thì ta phải đưa vật mạ vào đợi

nó nóng lên bằng nhiệt độ dung dịnh, đổi chiều dòng trong 0,5 phót để hoạt hoá bề mặt rồi mạ với dòng nhỏ rồi tăng giá trị dòng tới giá trị quy định sau 3 đến 5 phót Líp mạ Cr đem nhúng vào dung dịch trung hòa cho ta líp mạ sau nhúng có nhiều ưu hơn líp mạ cũ như tăng thêm khả năng thụ động của Cr, không đổi màu, không tan trong HCl, bền háo Tăng độ bền ăn mòn cho bề mặt thép mạ Cr bằng cách gia công catot trong dung dịch :

3 1 : ) (

95 :

5 , 4 :

50 : ) / (

2

7 2 2

dm A Dc

Ph t

C T pH

l g O Cr Na

o

Khác với mạ Ni thì dung dịch mạ Cr khó pha chế nhưng rất Ýt gây nên

sự cố, hỏng hóc

VI.1 Tẩy dầu mỡ hoá học.

Dung dịch tẩy dầu mỡ điện hoá cã thành phần như sau:

80 40 :

5 3 : ) / (

35 15 : ) / ( :

35 15 : ) / ( 12

15 5 : ) / (

3 2

2 4 3

ph t

C T

l g Hdbm

l g CO Na

l g O H PO Na

l g NaOH

o

Dầu mỡ cú hai loại là dầu mì nguồn gốc hữu cơ và dầu mì nguồn gốc khoáng vật

- Dầu mỡ có nguồn gốc hữu cơ là Este phức tạp của Glixerin và

nhiều loại axit

- Dầu mỡ có nguồn gốc khoáng vật đa phần do các quá trình gia

công cơ khí trước đó đem đến

Nhiệm vụ của khâu tẩy dầu, mỡ hoá học này là làm sạch tất cả

các loại dầu mỡ này

- Đối với dầu mỡ nguồn gốc hữu cơ thì khi nhúng vào dung dịch

tẩy sẽ xảy ra quá trình xà phòng hoá tan trong nước

(C17H35COOH)C3H5+3NaOH=3C17H35COONa+C3H5(OH)3

- Đối với dầu,mỡ nguồn gốc khoáng vật thỡ chỳng sẽ bị nhò

tương hoá, biến dầu mỡ trên vật mạ thành nhò tương , nhờ chất nhũ hoỏ, chất cặn bẩn bong ra khỏi bề mặt rồi đi vào dung dịch

Về tác dụng của các chất trong dung dịch như sau:

Na2CO3 phân huỷ tạo thành môi trường kiềm, có tính đệm, làm mềm nước, tăng tính chất của chất hoạt động bề mặt (keo tán chất bẩn)

Na3PO4 thuỷ phân cho môi trường kiềm, có tính đệm có tính hoạt