Электрохимический способ очистки металла

Электрохимическая очистка металла

Металлические изделия, Статьи

Перед покрытием металла другими веществами проводят очистку для лучшего сцепления и долговечности. Снимают как старые слои, так и буро-красные нарастания, способствующие разрушению всего материала. Примечательно, что даже малейшее пятнышко может перерасти в серьезную проблему. Чистка производится совершенно различными способами: механически, пескоструем, химически и электрохимически.

Существуют разные варианты обработки металлических изделий для устранения окислов и загрязнений с их поверхности. Электрохимическая очистка металла известна высокой эффективностью, поскольку позволяет достичь 100% чистоты. Таким способом избавляются от коррозии, ржавчины, нагара, окалин и даже оксидных пленок, что недостижимо при некоторых других технологиях.

Цветные металлы защищают от ржавчины лакокрасочным покрытием, но их адгезия ниже черных. Для ее повышения алюминий, медь и прочее подвергают обезжириванию и оксидированию. Эффект повышается равнозначно особенностям подготовки.

Электрохимическое очищение (электролиз) — снятие коррозии с металлической поверхности средствами, вызывающими химическую реакцию с оксидом железа. Если простым языком, то ржавчину убирают специальными веществами, нагретыми до определенной температуры, чтобы произошло отслоение нарастаний.

Для безопасности от биоповреждений применяют субстанции многоцелевого назначения, не создающие опасность для людей. Они образуют тонкие водные пленки на основе этанола с фунгицидными свойствами.

Обезжиривание проводят лишь при небольшом слое. При его значительной толщине берут химическую чистку. Травление вступает с толстыми оксидными слоями. Отличают катодную и анодную вариации. В первом случае происходит восстановление оксидов с механическим действием водорода. Во втором — металлическое основание и кислород удаляют загрязнения. В двух случаях используют соляную или серную кислоты, где выбор зависит от металла.

Причины образования ржавчины

Разрушение металла происходит при протекании химических процессов. Это невозможно избежать, поэтому изучают и понимают основание для этого.

• Взаимодействие с неорганическими соединениями (O₂ и H₂O). При попадании, вещества вступают в реакцию, разрушая металлическое образование. Также, в ходе этого выделяются щелочи и кислоты, которые усугубляют повреждения и при непринятии мер, способствуют частичного или полному распаду;
• Микровзаимодействие фракций. Подобное происходит зимой, когда дороги посыпают реагентом для снижения скольжения.

Коррозия образуется под влиянием воды, в результате чего выпадает осадок в виде оксида железа (рыхлый порошок бурого оттенка). Он ускоряет процесс повреждения, хотя при обычных условиях подобное могло бы не протекать и вовсе. Так, происходит электрохимическая реакция, ведущая к развалу соединений и целостности конструкций.

Для предотвращения требуется зачистка, иначе процесс переходит в осложнение (разрушение корпуса элементов с последующим вспучиванием). Простая зачистка не спасет от подобной напасти. Нужен комплексный подход, а не банальная механическая. Катодная защита — лучший способ борьбы.

При эксплуатации автомобиля эти факторы негативно воздействуют на его устройства, снижая долговечность. Для чистки применяют электрохимическое воздействие, дабы сбить налет и защитить приборы от разрушения.

Также, налет убирают перед склейкой деталей или покраской. Если этого не сделать, ржавчина не даст нормально засохнуть краске или клею, что приведет к отшелушиванию и отклеиванию детали. Да и для придания эстетического вида лучше удалить красно-бурое покрытие.

Зачем использовать метод, если можно все осуществить проще? Снять коррозию с плоской или закругленной поверхности просто. А как быть, если бурый налет осел на фигурном основании или резьбе? Тут и спасает этот способ.

Инструкция по эксплуатации

1. Для начала необходимо подобрать емкость. В целом подходит любая тара из пластмассы или нержавейки, но канистра или ведро из-под краски будут самыми подходящими вариантами. Крупные детали помещают в бассейн или тазики, корыта для полного покрытия. Однако, важно отметить, что при гидролизе нельзя допускать прикосновений звеньев к стенкам сосуда. Это может вызвать короткое замыкание и электропоражение.
2. Как анод сгодится даже электропроводный материал, даже кусок жести. Этого хватит, чтобы очищать тяжелые металлы нескольких заготовок на протяжении 1-2 недель. Для более длительной обработки используют нержавейку.
Электрод от зарядки аккумулятора подключают с двух сторон для комплексного удаления, дабы постоянно не вращать звенья. Концы зачищают для полноценного контакта с изделием.
3. Еще, как источник питания подойдет БП от компьютера. Он обладает достаточной силой тока и мощностью для проведения подобной процедуры. Отсоединив от корпуса системного блока, БП по схеме подключают к жидкости.

Ключевая особенность в этом процессе — напряжение 12 вольт. Это оптимальная величина. При более низком очищение замедляется, а при пороге выше 12В, время на процедуру не сокращается. Также, оптимальная сила тока 10 ампер. Но и тут есть особенности: если повышать силу тока, то времязатраты не будут пропорционально уменьшаться величине ампер. Нужно не только подобрать хороший источник, но и выполнить грамотную подготовку электролитического раствора для последующей операции.

При выборе блока питания не следует покупать современные мощные системы. В них установлена защита, которая улавливает, что прибор применяют не по назначению. Она блокирует устройство, снижая его работоспособность. Во избежание этого следует уточнить про стоп-блок, дабы заранее решить этот вопрос.

Также, удалять ржавчину можно трансформаторами. При качественном усовершенствовании, механизм способен выдержать до 30 ч. Его подсоединяют вместе с автоматом, который выдерживает нагрузку от 2/3 от мощности. Однако, при работе с китайскими аналогами следует делить на 2 технические показатели. Часто, они не соответствуют действительности и имеет гораздо меньшие данные.

4. Раствор подбирается от степени поражения продукта. Основной показатель — концентрация, влияющая на скорость реакции. Заранее попасть в состав скорее всего не получится. Правильное сочетание зависит от площади загрязненной поверхности и погруженного источника питания.

Обычно, металл опускают в воду и равномерно добавляют каустическую соду либо крот. При превышении нормы жидкость можно слить, поравняв соотношение к требуемому, дабы ничего не вылить.

5. Время обработки сугубо индивидуально. Нет точного показателя, на который стоит ориентироваться.

Продолжительность процедуры зависит от уровня поражения, используемых электроприборов и смеси.

В очистке выделяют несколько этапов:

• предварительный до 2 ч (снятие верхних наростов с последующим их отстукиванием);
• второй заход 1-3 ч (рыжий слой убирают щеткой для предотвращения поражения кожных покровов);
• финальная обработка пескоструем для вычищения пор (этим можно не заниматься, но при совмещении двух способов очистка будет высшей. Также, повысится степень нанесение верхних слоев на материал).

Оба варианта обработки правильно применять последовательно для качественной зачистки. Так, гидролитическая направленность с пескоструйкой убирают кратеры и царапины. Если брать только пескоструй, то он повышает расход песка и затраты времени, а также снижает конечное качество и влияет на структуру.

Как быть с громоздким кузовом?

Такой объемный элемент, как кузов авто требует правильного ухода. С появлением небольшого «рыжика» он стремительно разрастается и превращается в сквозное отверстие. Если не заниматься защитой автомобиля, то его может разрушить банальная коррозия.

Многие продолжают использовать зачистку, грунтовку и покраску, как единственный способ спасения. Как временное устранение проблемы это действительно помогает, но в долгосрочной перспективе вопрос остается.

Электролиз считается полноценным методом решения борьбы с налетом. Он очищает до основания, а при совмещении его с пескоструйкой, конечное качество просто удивляет. Можно брать оба, но в нужной последовательности: сначала гидролитическое травление, затем — подача пескоструя.

Техника безопасности

При взаимодействии воды и электричества возникает опасность поражения электротоком. Важно соблюдать правила, дабы себя обезопасить:

• избегать касаний клемм и сточной воды. При напряжении 220В высока вероятность сильного удара током при прямом взаимодействии;
• в ходе реакции выделяются ионы водорода. По своим свойствам они взрывоопасны. Достаточно искры для проверки подлинности написанной информации. Помещение, где проводится мероприятие обязательно нужно проветривать вовремя и несколько часов после чистки;
• не прикасаться к раствору руками без специальных перчаток. Это может нанести вред коже и привести к ожогам.

Преимущества описанной технологии

Сравнивая данный вариант очистки со схожими методиками, гидролиз имеет явное достоинство — он не затрагивает и не вредит обрабатываемой структуре. Можно заметить, что при его использовании уходит лишь ржавчина, а поры и наружные составляющие остаются в целостности.

Удаление щеткой или кислотой вредят и разрушают целостность материала. Появляются мелкие трещины, которые требуют дополнительной обработке для повышения защиты и придания эстетики конечному изделию.

Любопытно, что если передержать деталь в растворе, то с ней ничего не произойдет. Концентрация настолько мала, что не может оказать разрушительное воздействие, даже длительном контакте.

После очищения раствор можно вылить в канализацию без опаски, что это причинит вред экологии или вызовет вопросы санстанций.

Заключение

Существует широкое многообразие методов для чистки поверхностей. Под каждое звено и степень поражения следует брать соответствующий.

Очистка электролизом считается полноправным лидером для комплексной работы с заготовками со сложной геометрией. Это позволяет обработать изделие со всех сторон, даже в труднодоступных местах в отличие от той же механической методики, рассматриваемой выше. Однако при электролизе следует действовать строго по технике безопасности, дабы исключить любых повреждений.

Принцип действия ЭХО

• Обрабатываемое изделие помещают в специальный раствор, который способен проводить ток.
• Далее при пропускании тока происходит процесс гидролиза, вследствие которого удаляются лишние элементы с поверхности.

Раствор состоит из подобранных кислот и щелочей, зачастую выбирают те же составы, что и для химического метода обработки. Преимущества ЭКО заключаются в его безвредности для металлоконструкций, быстроте проведения работ и эффективности. Поскольку деталь полностью погружена в раствор, то удается добиться очищения сложных по конструкции узлов и элементов.

Чтобы правильно осуществить очистку, необходимо знать много тонкостей. Наши мастера владеют знаниями и большим опытом. Услуга предоставляется по недорогой цене. Составы подбираются индивидуально.

Источник

Удаление ржавчины электрохимическим способом: особенности

Ржавчина представляет собой красный налет на железе и его сплавах, состоящий из оксидов железа. Она образуется при разрушении поверхности металла и нуждается в удалении, иначе через некоторое время весь металлический предмет проржавеет насквозь и сломается. Убрать ржавчину можно разными способами, один из которых — электрохимический.

Как убирать ржавчину электрохимией

Удалить ржавчину можно разными способами:

• Самый простой — механический, при помощи специальной насадки дрели, наждачной бумаги, шлифовальной машинки или напильника. Этот способ подходит только для ровных и гладких поверхностей, так как резьбу или фигурное литье легко поцарапать при снятии верхнего слоя.
• Химический способ с использованием «народных» рецептов: лимонной или соляной кислот, яблочного уксуса, кока-колы (в которой содержится ортофосфорная кислота). Но более эффективно и безопасно использовать специальные пасты. Под воздействием кислоты окислы железа растворяются и превращаются в соли. Однако кислоты негативно влияют и на само железо, разрушая его, а потому важно соблюдать указанное время и тщательно промывать детали и сушить их.

Важно! Электролиз применяют в промышленности и в домашних условиях.

Преимущества и недостатки

К плюсам метода электролиза относятся:

• Безопасность для детали: поверхность предмета не будет поцарапана механическими щетками и не пострадает при воздействии химикатов;
• Эффективность: этот способ удаляет даже многолетнюю и многослойную ржавчину;
• Дешевизна: несмотря на кажущуюся сложность, необходимые для процедуры вещи недороги (например, емкость можно использовать любую пластиковую, воду набрать из крана);
• Отсутствие усилий: необходимо подсоединить провода, включить ток и регулярно проверять деталь. Не нужно прилагать усилия и счищать коррозию руками;
• Можно очищать предметы любой фирмы, без ограничений.

Важным недостатком является сам процесс: поскольку работать придется с электричеством и активными химическими веществами, необходимо соблюдать технику безопасности и быть крайне внимательным в процессе.

Что понадобится для удаления ржавчины

Как удалить ржавчину электролитом? Для этого потребуется подготовить несколько предметов:

• Пластиковая или резиновая емкость;
• Источник питания с напряжением 12-24 В, например, подойдет блок питания компьютера или аккумулятор автомобиля;
• Провода с зачищенными концами или клеммами;
• Вещество, которое будет выполнять функцию электролита. Подойдет любой порошок, в которой содержится натрий: пищевая или кальцинированная сода, соль, едкий натрий;
• Положительный электрод-анод: подойдет кусок нержавейки или оцинковки. Рекомендуют использовать именно соду, так как она наиболее эффективна и при этом безопасна;
• Вода.

Важно! Подойдет любая емкость из диэлектрика.

Порядок очистки

Провести процедуру очистки несложно:

1. Нужно налить в емкость воду и растворить в ней соды в пропорции 1 ст. ложка соды на 1 литр воды;
2. Счистить с ржавой детали небольшой участок при помощи наждачки и присоединить к нему отрицательный провод или клемму;
3. Опустить деталь в воду так, чтобы часть с подключенным проводом не ушла под воду;
4. Присоединить к нержавейке положительный провод или клемму;
5. Включить ток.

После подачи тока начнется реакция. Определить это можно по активному выделению в воду пузырьков воздуха. Если пузырьков немного, значит, реакция слабая и удаляться коррозия будет долго. Усилить процесс можно, добавив больше соды.

Важно! Для ускорения процедуры можно заранее удалить с ржавой детали краску и верхний рыхлый слой ржавчины.

Время проведения процедуры индивидуально — от нескольких минут до 10 часов. Временами необходимо отключать электричество, вынимать деталь из воды и промывать ее. При промывки с нее будут отлетать хлопья ржавчины. Если деталь очистилась, ее необходимо просушить, если нет — можно опустить обратно и продолжить.

Техника безопасности

При использовании электролиза необходимо соблюдать меры безопасности:

1. Проводить процедуру в хорошо проветриваемом помещении, лучше на улице;
2. Важно обеспечить заземление всему аппарату: посуда должна быть резиновой или пластиковой, на руках должны быть плотные резиновые перчатки;
3. Провода не должны иметь случайных контактов, чтобы не нарушить связь, также важно не перепутать местами клемма;
4. Если ржавый предмет имеет какую-либо ценность, лучше не применять для чистки электрохимический способ, стоит остановиться на чистке химическим средством, так как велика вероятность не уследить и испортить.

Также нельзя забывать о технике безопасности при работе с электричеством.

Важно! Продаются готовые наборы для удаления ржавчины «Цинкор-Авто», в которых есть все необходимое для проведения реакции на 1 кв. метре ржавой поверхности.

Частые ошибки и как их избежать

Лучший способ избежать ошибок — четко следовать инструкции и не забывать о защите.

Схема поможет лучше разобраться в порядке проведения очищения.

К частым ошибкам относятся:

1. Неправильное закрепление клемм. Крайне важно правильно присоединить провода (положительный — к нержавейке, отрицательный — к детали), лучше перепроверить это до включения тока;
2. Использование вместо соды соли. Ничего страшного не произойдет, но многие отмечают, что с солью реакция менее активна и хуже очищает;
3. Использование слишком слабого или сильного тока. В первом случае реакция будет слабой и малополезной, во второй — источник тока может выйдет из строя, «спалиться»;
4. Слишком долгое воздействие. В худшем случае деталь почернеет и не отмоется. Поскольку время воздействия невозможно определить даже примерно, стоит почаще проверять, как проходит процесс. Даже одинаковые на первый взгляд детали могут повести себя по-разному.

Удаление ржавчины электрохимическим способом является самым безопасным и эффективным. Суть электрохимии заключается в пропускании слабого тока через раствор соды, благодаря чему происходит электролитическая реакция. Провести очистку таким образом можно в домашних условиях при соблюдении техники безопасности.

Источник