Крепление через фосфатирование
Фосфатирование заключается в образовании на поверхности арматуры пленки из нерастворимых фосфатов (фосфорнокислых солей цинка или железа).
Вся поступающая арматура должна соответствовать требованиям действующей на производстве нормативной документации и
чертежам.
Перед пуском в производство арматуру подвергают обработке, а именно фосфатированию, с последующим покрытием клеями ВА-1; «Хемосил».
Каркасы контролируют, не допуская на линию фосфатирования ржавых каркасов. Хранят их на стеллажах или в ящиках в связках, или стопках по типоразмерам.
На участке фосфатирования каркасы распаковываются и навешиваются на подвесы. При этом они должны быть навешаны так, чтобы обеспечивалось наилучшее покрытие клеем и в количестве согласно указанному в технокарте. Затем осуществляется химическое обезжиривание в последовательно расположенных ваннах № 1 и № 2, т. е. первичное и вторичное обезжиривание. Для ванн предусматривается подогрев паром и спуск отработанных растворов в специальный бак-сборник. Также для лучшего смытия каркасов раствором в ваннах смонтирована система барботажа сжатым воздухом.
Раствор для обезжиривания готовят непосредственно в ваннах № 1 и № 2. При этом каждую ванну заполняют водой до нижнего уровня и подогревают до температуры (55 ± 5)°С. Затем по всей площади дна каждой ванны загружают едкий натрий (NaOH) небольшими порциями. После растворения NaOH в каждую ванну последовательно вводят тринатрийфосфат (Na3PO4) и кальцинированную соду (Na2CO3), тщательно перемешивают и заполняют ванны водой, нагретой до (55± 5)°С, до верхнего уровня и доводят температуру раствора до (80 ± 10)°С.
Загрузка химикатов указана в табл. 6.
Таблица 6
Рецепты обезжиривающих и фосфатирующего растворов
Материалы |
Массовая Концентрация Ингредиентов, Г/дм3 |
Масса ингредиентов Вместимость ванны, кг |
||||
Химическое обезжиривание |
||||||
Ванна № 1 Едкий натр NaOH Фосфорнокислый натрий Na3PO4 Сода кальцинированная Na2CO3 Пеногаситель ПМС-200Ф Итого |
24,0 10,0 7,0 2,0 43,0 |
– – – ± – |
35,0 17,3 12,0 0,1 66,3 |
14,2 5,9 4,1 0,92 25,12 |
– – – ± – |
20,7 10,2 7,0 0,05 38,82 |
Ванна № 2 Едкий натр NaOHФосфорнокислый натрий Na3PO4Сода кальцинированная Na2CO3Пеногаситель ПМС-200ФИтого |
12,0 5,0 3,5 2,0 22,5 |
– – – ± – |
18,0 9,5 6,0 0,1 35,5 |
7,0 3,0 2,0 0,92 12,92 |
– - – ± – |
10,6 5,6 3,5 0,05 20,62 |
Фосфатирование |
||||||
Ванна № 4Монофосфат цинка Zn(H2PO4)2 Азотнокислый натрий Na2NO3 Итого |
22,0 30,0 52,0 |
– – – |
24,0 34,0 58,0 |
13,6 18,5 32,1 |
– – – |
14,8 30,0 44,8 |
Приготовление концентрированного раствора |
||||||
Ванна №7 Монофосфат цинка Zn(H2PO4)2 Азотнокислый натрий Na2NO3 Итого |
95,0 127,0 222,0 |
± ± ± |
1,0 1,0 2,0 |
73,6 98,4 172,0 |
± ± ± |
0,7 0,7 1,4 |
В случае использования ванн с габаритами, отличающимися от указанных в данном регламенте, массу загрузки химикатов определяют по формуле
М = СV·10-3 , (9)
Где М – масса загружаемого химиката, кг; С – массовая концентрация химиката (верхний предел), г/дм3; V – рабочая вместимость
ванны, дм3.
Рабочую вместимость ванны принимают, равной 0,8 от общей вместимости ванны.
Содержание NaOH и Na2CO3 в ванне обезжиривания определяют, отбирая пробу 50–100 см3 из ванн и проводя анализ раствора, предварительно охладив его до температуры (23 ± 5)°С. В случае содержания NaOH и Na2CO3 ниже норм, проводят корректировку раствора дозагрузкой ванн. Массу загружаемых компонентов при этом определяют по формуле
, (10)
Где М1 – масса химиката, вводимого для загрузки, кг; С – нормативная массовая концентрация химиката (верхний предел), г/дм3; С1 – фактическая массовая концентрация химиката после работы ванны, г/дм3;
V – рабочая вместимость ванны, дм3.
Едкий натр хранят в герметически закупоренных барабанах, которые обеспечивают его изоляцию от окружающего воздуха, так как при впитывании влаги из воздуха он переходит в жидкое состояние.
При уменьшении уровня раствора в процессе работы в ванну добавляют воду (водопроводную) и при необходимости производят дозагрузку химикатов.
Из ванн химического обезжиривания каркасы поступают в ванну № 3, где осуществляют промывку струйным методом горячей водой. Допускается барботаж воды.
Раствор готовят отдельно от агрегата в специальной ванне № 7. Ванну заполняют холодной водой до нижнего уровня. Постепенно небольшими порциями засыпают монофосфат цинка в количестве согласно табл. 7 или рассчитанном по формуле.
Раствор тщательно перемешивают до полного растворения монофосфата цинка. Затем вводят азотнокислый натрий, раствор нагревают до температуры (55 ± 5)оС, перемешивают сжатым воздухом в течение (35 ± 5) мин, после чего охлаждают до температуры не выше +25оС.
Образовавшийся в процессе приготовления концентрированного раствора осадок удаляют из ванны по мере накопления в специальный бак-сборник. Для нагрева раствором с одной стороны расположен змеевик. Обогрев осуществляют паром.
Таблица 7
Нормы технологических параметров
Стадия Процесса |
Контролируемый параметр технологического процесса |
Нормы технологических параметров |
Приемка, контроль и хранение каркасов |
Внешний вид и основные размеры Срок хранения |
В соответствии с ТУ 38 105 1981-90 Не ограничен |
Навеска подвесов с каркасами на штанги |
Количество навешиваемых каркасов на подвесы |
Согласно технокарте |
Химическое обезжиривание: Ванна № 1 |
Температура раствора, оС Содержание: NaOH, г/дм3 Na2CO3, г/дм3 Общая щелочность, г/дм3 |
80 ± 10 24–35 7–12 29,3–44,2 |
Ванна № 2 |
Температура раствора, оС Содержание: NaOH, г/дм3 Na2CO3, г/дм3 Общая щелочность, г/дм3 |
80 ±10 12–18 3,5–6,0 14,7–22,6 |
Промывка горячей водой Ванна № 3 |
Температура воды, оС Время промывки, мин |
65 ± 10 1,5 + 1,0 |
Фосфатирование Ванна № 4 |
Температура раствора, оС Время фосфатирования, мин Содержание: Zn(H2PO4)2, г/дм3 Кислотность, г/дм3 |
65 ± 10 4 ± 1 Не менее 12 9–12 |
Двуслойная промывка холодной и горячей водой Ванна № 5 Холодная вода Горячая вода |
Температура воды, оС Температура воды, оС Общее время промывки, мин |
Не выше 30 65 ± 10 2 ± 1 |
Сушка горячим воздухом |
Температура сушки, оС Время сушки, мин |
105 ± 10 4,5 ± 1,5 |
Хранение клея |
Температура, оС |
Не более 25 |
Нанесение клея |
Массовая доля сухого остатка клея ФЭН-1,% ВА-1,% Время макания, мин Температура клея, оС Количество слоев |
8,5 ± 1,5 9,5 ± 1,5 2,0 ± 0,5 Не более 25 Один |
Термообработка |
Температура воздуха, оС Время обработки, мин |
120 ± 10 26 ± 5 |
Окончание табл. 7
Стадия Процесса |
Контролируемый параметр технологического процесса |
Нормы технологических параметров |
Хранение каркасов |
Время хранения, сут Температура хранения, оС |
5 Не выше 35 |
Приготовление концентрированного фосфатного раствора Ванна № 7 |
Температура, оС Время отстаивания Раствора, ч |
55 ± 5 12–24 |
Ванна снабжена системой барботажа сжатым воздухом. Для залива ванны водой подведена горячая вода.
Для перекачки концентрированного фосфатного раствора из ванны № 7 в ванну № 4 установлен центробежный насос на одном валу с электродвигателем.
После промывки горячей водой каркасы поступают в ванну химического фосфатирования, где происходит нанесение фосфатной пленки. Для интенсификации процесса ванна снабжена системой парового догрева и воздушного барботирования.
Для залива ванны подведена холодная вода от общей городской сети. Для приготовления рабочего фосфатного раствора в ванну № 4 наливают 3/4 объема воды и 1/4 объема концентрированного фосфатного раствора из ванны № 7. Раствор перемешивают сжатым воздухом и подогревают до температуры (65 ± 10)оС.
После приготовления раствора берут пробу, охлаждают ее до температуры (23 ± 5)оС и проводят анализ по методикам № 3 и № 4 приложения на соответствие нормам, указанным в табл. 7. При необходимости проводят корректировку раствора. Массу дозагрузки химикатов определяют по формуле.
Из ванны фосфатирования каркасы поступают в ванну № 5 для промывки струйным методом сначала холодной, а затем горячей водой. Промывку холодной водой производят для лучшего смывания шлама с поверхности стальных каркасов. Горячую промывку вводят для ускорения промывки каркасов. В ванне № 5 предусматривается спуск воды в канализацию.
Из ванны промывки № 5 стальные каркасы поступают в зону сушки горячим воздухом, который поступает из тоннельной сушилки.
Хранение клея осуществляют в герметически закрытой таре в помещении при температуре окружающей среды не более +25оС вдали от отопительных приборов.
Каркасы поступают в клеевую ванну, где маканием наносится клей на поверхность кольца. Для охлаждения клеевого раствора ванна оснащена охлаждающей рубашкой. В рубашку подводится проточная вода. Для слива клеевого раствора в ванне находится патрубок, который имеет запорный пробковый кран.
После выхода из клеевой ванны каркасы подсушиваются в атмосфере неподогретого воздуха, а затем попадают в тоннельную сушилку, где подвергаются термостатированию. Тоннельная сушилка представляет собой короб прямоугольной формы, изготовленный из листовой стали. Расположена сушилка в верхней части каркаса агрегата. Снаружи вся поверхность сушилки термоизолирована. С боковых сторон оставлены люки без изоляции для проведения осмотра движущейся системы линии в момент прохождения ее в тоннели. Горячий воздух попадает в короб навстречу движущимся подвесам с каркасами. В середине сушилки агрегата устроена вытяжная естественная вентиляция.
Хранение каркасов производится в условиях, исключающих запыление, загрязнение, попадание влаги.
Вулканизация деталей осуществляется в пресс-формах на вулканизационном электропрессе PHG 60-212/4. При закрытии пресса производится 1–2 подпрессовки при рабочем давлении. Режим вулканизации устанавливается на каждую деталь и поддерживается автоматически. Разъем съемных пресс-форм осуществляется вручную ключами-стамесками. Разъем кассетированных производится механизмами перезарядчика или силой тяжести нижней части пресс-формы. Извлечение деталей из гнезд пресс-форм осуществляется при помощи пневмовыталкивателей, сжатого воздуха или вручную. Свулканизованные детали складываются в ванночку.
Перед фосфатированием арматура обезжиривается в смеси растворов едкого, фосфорнокислого и углекислого натрия при температуре +75…+80оС. Затем арматура промывается, сушится и передается на фосфатирование.
После фосфатирования арматура промывается в горячей, затем в холодной воде, сушится и покрывается клеем.
Подготовленная арматура поступает в цех к вулканизационным прессам. Прессовщик закладывает ее в пресс-форму, а затем резиновую заготовку (примеры рецептур в приложении табл. 13–15).