Неполадки с добавками (эмульгатором или блескообразователем) в слабокислом безаммонийном электролите цинкования
Вопрос.
Здравствуйте, коллеги!
На нашем предприятии производим цинкование стальных метизов на автоматической барабанной линии в слабо кислом хлоридом электролите, безаммонийном. Возникли проблемы с органическими добавками: предположительно на новый год замёрз один из компонентов блеско образователя (готовим сами и смачиватель тоже), потом оттаял и был пущен в работу. О замерзании узнал позже, когда начались проблемы, начали возникать потемнения в области высоких напряжений на деталях, в ячейке Хулла проблем не возникало, провели проработку током, осажденный цинк на листе стал с тёмно-серого светлым за день, на деталях дефект смягчился но не исчез. После стал проявляться сильнее и появился в ячейке. Есть сомнение, что в результате разложения мог образоваться сульфат ион, возможно ли очистить ванну от него, стоит ли пробовать разбавление свежим электролитом?
С уважением,
Армен Халатян.
Ответ.
Здравствуйте, Армен!
Ответить на ваш вопрос очень сложно, так как Вы не указали ли ни тип добавки, ни её названия. Не зная вид добавки и её состав невозможно сказать, что происходит с ней при замерзании.
Вполне возможно, что потемнение происходит не по причине замерзания добавки, а по другой причине.
Нужно попробовать профильтровать часть электролита через активированный уголь и проверить эффект на ячейке Хулла. При необходимости откорректировать свежими добавками.
Также не понятны некоторые фразы. Например, «начали возникать потемнения в области высоких напряжений на деталях». Что имеется в виду под термином «область высоких напряжений на деталях»? Может быть, имеется в виду «область высоких плотностей тока»? Но и это маловероятно, так как у вас же покрытие происходит в барабанах. В барабанах детали непрерывно перемешиваются и конкретной области с высокой плотностью тока, именно на детали, не может быть. В барабане высокая плотность тока реализуется на поверхности загрузки и вблизи отверстий в стенках барабана, но она непрерывно меняется, так как при вращении барабана детали меняются местами.
Область высоких плотностей тока бывает либо в ячейке Хулла, либо при покрытии на подвесках.
Блескообразующие добавки к слабокислым электролитам чаще всего представляют собой композицию, состоящую из двух веществ.
Первым компонентом является растворимое в электролите неионогенное ПАВ (эмульгатор).
Функциональное действие этого компонента проявляется в в способности эмульгировать некоторые труднорастворимые вещества, выполняющие роль блескообразователей, а также в увеличении катодной поляризации и поляризуемости при разряде ионов цинка и расширении диапазона плотностей тока, при которых осаждаются мелкокристаллические осадки цинка.
Вторым компонентом является собственно блескообразователь из ряда, например, производных ароматических альдегидов или некоторых других веществ. Такие вещества не растворяются в электролите, но могут образовывать эмульсию, стабилизируемую первым компонентом – неионогенным ПАВ.
Оба компонента в разной степени оказывают ингибирующее действие на катодный процесс – эмульгатор в большей степени, блескообразователь в меньшей. Только совокупное действие обоих компонентов в слабокислых электролитах способствует осаждению цинка с заметной поляризацией и поляризуемостью, что улучшает рассеивающую способность и позволяет получать блестящие мелкокристаллические покрытия.
В коммерческих вариантах добавки обозначаются весьма произвольно. Например. Добавка «А» и Добавка «Б» или «Смачиватель» и «Блескообразователь». Первый компонент называют также «Носитель», «Эмульгатор», «Стабилизатор».
В первую очередь вводится эмульгатор, а затем при интенсивном перемешивании вводят блескообразователь, который образует с эмульгатором эмульсию. При недостатке эмульгатора блескообразующая добавка собирается на поверхности электролита в виде маслянистых капель или пятен. При этом эффект блескообразования либо снижается, либо вообще исчезает.
Обязательно проверьте рН электролита. При отклонении рН блескообразующая добавка может коагулировать.
Проверьте температуру электролита. При повышении температуры электролита (выше 35–40°С) стабильность эмульсии уменьшается и качество покрытий ухудшается. Разработчики обычно указывают температуру, выше которой эмульсия нестабильна. В некоторых случаях предлагается единая добавка, которая представляет смесь двух или нескольких компонентов.
С уважением, В.И. Мамаев
26.02.2021
