TTK Links: Home Page | TTK Moodle | ÕIS
TTK/UAS Repository For Digital Teaching and Learning Resources

Kroomi elektrolüütilise pindamise tehnoloogia väljatöötamine

Juurikas, Hans (2018) Kroomi elektrolüütilise pindamise tehnoloogia väljatöötamine. [thesis] [en] The Electrolytic Coating Technology for Steels and Aluminium Alloys.

[img] PDF - Published Version
Restricted to Registered users only

Download (1MB)
[img] Other (lihtlitsents - bdoc) - Other
Restricted to Registered users only

Download (76kB)

Abstract

Käesoleva töö eesmärgiks oli leida metoodika, mida saaks rakendada erinevate metalliliikide ühtlaseks katmiseks kroomiga. Pindamistehnoloogiad on väga varieeruvad ning mitmekülgsed. Paljud tööstused kasutavad pindamist tavalise järeltöötlusena pihustades kuumtsinki metallile või kattes lõigatud metall vastavasse elektrolüüdi vanni asetades. Parandamise poole pealt tänapäeva globaalses ühiskonnas kasutatakse pindamist vähem kui võiks, kuna lihtsam on osta uus osa masinal, kui see korda teha kasutades pindamist, kuna see nõuab täpseid teadmisi, kogemust ning arusaamist probleemist. Elektrolüüdi vanne ning lokaalgalvaanikat kasutatakse üsna palju vastavalt suurte osade katmiseks ning osade parandamiseks spetsialiseerunud töökodade poolt. Kui on olemas pikaajalised kogemused ning teadmised, siis on lihtne korrata samu protseduure juba kasutatud vannides vastavalt pinnatavat materjali juurde lisades. Lõputöö väljundiks oli metoodika väljaarendamine ning see saavutati alumiiniumsulamite ja teraste puhul. Terasel teostatud katsed näitasid, et sirget anoodi kasutades saavutab detail kroomipinde vaid anoodi poole suunatud küljel. Kui detail on ebakorrapärase kujuga, siis tuleb ka vastavalt anoodi kuju muuta. Terase puhul saab kasutada tugevat hapet, mis puhastab pinna piisavalt, et teostada kroomimist. Alumiiniumsulamil teostatud katsetest saab järeldada, et kõige tähtsam osa kroomimisel on eeltöötlus. Hea nakke saamiseks tuleb eelnevalt aluspind puhastada roostest ja muudest ebakorrapärasustest. Järgnevalt kasutades lokaalgalvaanikat tuleb puhastada detail oksiidikihist, õlist, rasvast ja mustusest kasutades elektrokeemilist lahust. Kindlasti tuleb teostada märguvustest, et kindlaks määrata ega pindaktiivseid aineid ei ole jäänud detailile. Seejärel pind aktiveerida ning pinnata peale niklikiht. Kroomiga pindamist on võimalik kasutada pingega 5,5 V kõikide väikedetailide puhul. Kõik pinna struktuuri probleemid võimenduvad pinnates, saavutades ühtlase kroomikihi vaid põhjaliku eeltöötlusega. Käesolevas töös leiti, et saavutada head poleeritud pinnet, tuleb teostada aluskihi poleerimine, niklikihile ning pinnatud kroomikihile. Poleerides ainult aluspind ning kroomitud pind, siis jääb tulemus tuhmim. Lõpptulemusena leiti, et kõige parema pinde saavutab alumiiniumsulam pärast nikeldamist hoides detaili elektrolüüdi lahuses 5,5 V pinge juures anoodist 0,5 cm kaugusel. Seda metoodikat kasutades saavutati 30 minutit lahuses hoides katsekehal 70 mikroniline kroomi pindekiht. Võrreldes teiste testitud anoodi ja katoodi vaheliste kaugustega saavutati 0,5 cm juures rohkem kui kaks korda suurem pindekiht.

Abstract [en]

The goal of the following graduation thesis The Electrolytic Coating Technology for Steels and Aluminium Alloys was to develop a methodology to be able to coat all materials needed with chrome using electrolysis. There are many different technologies to coat materials and all of them are very varied. Industrial producers of metal often use coatings to give the final layer to the finished product by spraying them with hot zink of using an electrolyte bath to give the desired finish. From there using coatings as a final layer is sometimes called finishing. In today's global world it is easier to buy new machine products than use coatings to fix the part since repairing requires knowledge, experience and understanding of the problem. Most commonly used coating technologies in repair shops are electrolyte baths for bigger parts that need to get a new layer and brush plating for smaller parts. When workshops have been in the business for a while, it is easier to repeat the same procedures again with already used baths with only adding coating materials in once in a while. The goal of this graduation thesis was to develop a methodology for chrome electrolysis and it was achieved for aluminium alloys and steel. Tests performed on steel showed, that using a straight anode during the electrolysis process will coat only the steel that is facing it directly. If a detail with irregular shape is needed to plate, then the shape of the anode must also be changed. When using steel, it is possible to clean the part using only acid before chroming. From performing tests on aluminium alloys, it was discovered that the most important step in chroming is preparation for plating. To get a good coating, the surface area must be cleaned from dirt and other irregularities. Next, the part brush plated with an electrochemical solution to remove layers of oxide, grease and dirt. To make sure the part has been cleaned properly, a water break test must be conducted. After that, the surface layer must be activated and nickeled. Chrome plating can be done using 5,5 V for all small parts. All surface irregularities are amplified and the only way chroming will work is to be thorough in the preparation. It was found, that to get a good finish on the detail, the substrate, the nickel and the finished chrome coating must be polished. If only the substrate and the chrome coating are polished, the end result will be dull. As the end result, it was found that the best chrome finish for aluminium alloys is achieved by using nickeling before chroming and the detail must be plated at 5,5 V current while remaining at 0,5 cm distance from the anode. Using this methodology it is possible to get a chrome layer 70 microns thick with 30 minutes of plating time. By comparison, the thickness of the coating is over 2 times higher than the other tested distances of anode to cathode.

Item Type: thesis
Advisor: Toomas Pihl
Subjects: Mechanical Engineering > Engineering Materials > Composites, Coatings, and Engineering Plastics
Divisions: Institute of Circular Economy and Technology > Industrial Technology and Marketing
Depositing User: Hans Juurikas
Date Deposited: 08 Jun 2018 10:38
Last Modified: 04 Sep 2019 11:14
URI: http://eprints.tktk.ee/id/eprint/3975

Actions (login required)

View Item View Item