книги из ГПНТБ / Буклер, В. О. Сборка радиоаппаратуры [учеб. пособие]

удаляют с поверхности деталей окисные пленки, окали­ ну, посторонние включения и придают поверхности свет­ лый тон с равномерной штриховкой, напоминающей штриховку после зачистки шлифовальной шкуркой. Крацевание применяют как предварительную операцию перед полировкой; как промежуточную операцию при на­ несении многослойных покрытий по подслою меди для лучшего сцепления между слоями покрытия; как окон-

Рис. 2-3. Металлическая щетка для крацеванин.

нательную операцию при подготовке поверхности под покрытие, допускающее сохранение на поверхности оп­ ределенного рисунка механической обработки. К таким покрытиям относятся полуглянцевое хромирование, ок­ сидирование, фосфатирование и т. п.

Для крацовки применяют двусторонний крацовочный станок со скоростью вращения шпинделя 800— 1000 об/мин. Деталь руками прижимают к вращающей­ ся щетке. Стальные детали обрабатывают стальными щетками. Обрабатываемую деталь периодически смачи­ вают раствором мыла, кальцинированной соды или вен­

ской извести.

Расположение штрихов и класс чистоты поверхно­ сти должны отвечать требованиям, указанным в черте­ жах или технологических картах. Крацевание не долж­ но искажать геометрической формы детали. Если пос­

71

ле первой операции поверхность детали недостаточно чиста или штриховка неверно направлена, то надлежит произвести повторное крацевание.

П е с к о с т р у й н а я о ч и с т к а является эффектив­ ным методом подготовки поверхности. Ее используют для удаления окалины, ржавчины, грязи, следов меха­ нической обработки, придавая поверхности изделий вид, пригодный под матовое или лакокрасочное покрытие. Сущность процесса пескоструйной очистки состоит в том, что струя просеянного и просушенного кварцево­ го песка направляется сжатым воздухом через специ­ альное сопло на поверхность изделий. Песок, ударяясь о поверхность изделий, очищает ее; поверхность стано­ вится серой, матовой, приобретая при этом равномер­ ную шероховатость, обеспечивающую хорошее сцепле­ ние покрытия и материала детали.

Эффективность пескоструйной очистки в значитель­ ной степени снижается, если поверхность изделия за­ маслена. Поэтому в этих случаях перед пескоструйной обработкой поверхность следует обезжирить.

Пескоструйная очистка применяется для изделий и деталей толщиной не менее 1 мм и не имеющих точных размеров или малых допусков. Крупный песок с вели­ чиной зерна 1—2 мм применяется для подготовки по­ верхностей под лакокрасочные и эмалевые покрытия; средний — с зерном 0,2—0,5 мм — под фосфатные по­ крытия; мелкий — с зерном 50—70 мкм — для оксидных покрытий. Обработанная песком поверхность легко кор­ родирует, особенно во влажной атмосфере, легко ад­ сорбирует производственную пыль и различные жировые загрязнения, поэтому отпескоструенная поверхность дол­ жна быть подвергнута дальнейшей обработке в возмож­ но более короткий срок. Иногда вместо кварцевого пес­ ка применяют мелкую стальную дробь.

применяется в первую очередь к деталям малых разме­ ров, а также к деталям, которые могут быть поврежде­ ны при очистке их обычными способами (мелкие пре­ цизионные шестерни, подшипники, потенциометры, лепе­ стки перед лужением и серебрением, крепеж, стальная лента для тороидальных трансформаторов и др.). По быстроте и качеству очистки ультразвуковая обработка мелких деталей, в том числе и неметаллических, значи­

72

тельно превосходит все другие известные способы очи­ стки.

Ультразвуковую очистку деталей производят в рабо­ чей жидкости, в качестве которой можно использовать чистую воду, щелочные растворы и органические раство­ рители (трихлорэтилен, бензин, четыреххлористый угле­ род и др.). Очищать ультразвуком мелкие и тонкостен­ ные детали, подготавливаемые к гальваническому по­ крытию, лучше всего в проточной воде при 60—65° С. Обезжиривание с помощью ультразвука эффективнее всего происходит в водном мыльном растворе с концен­ трацией 30—50 г/л при 60—65° С.

Очистка деталей ультразвуком в рабочей жидкости происходит за счет кавитации. Сущность этого явления заключается в том, что в жидкости под влиянием уль­ тразвука возникают периодические сжатия и разреже­ ния, следующие друг за другом с ультразвуковой часто­ той. В периоды разрежения происходит разрыв жидко­ сти, сопровождающийся образованием пузырьков, со­ стоящих из паров жидкости и растворенных в ней газов. В периоды сжатия происходит захлопывание пузырьков, сопровождающееся ударами. При этом возникают мест­ ные высокие давления, приводящие к очистке деталей от грязи и других пленок.

Химические способы отделки и покрытия. Одним из наиболее распространеных химических способов отделки является т р а в л е н и е . Его применяют для предвари­ тельной отделки деталей, после чего их подвергают по­ крытию. При травлении с поверхности изделий удаля­ ются окислы металлов, но одновременно происходит и химическое растворение металла, которое может при­ вести к перетравливанию поверхности изделия, а вместе с тем и к появлению хрупкости. Особенно опасно перетравливание тонкостенных стальных деталей. Недо­ пустимо перетравливание и при отделке крепежа мел­ ких винтов и гаек, так как это ослабляет резьбовые сое­ динения. Мелкие детали в результате перетравливания изменяют свои размеры, становятся хрупкими и, как правило, бракуются.

При незначительно окисленных поверхностях приме­ няют слабое травление, называемое д е к а п и р о в а н и ­ ем. Для изделий из алюминия декапирование служит окончательной отделкой, придавая их поверхности ма­ товость и серебристость.

73

Химическим способом отделки является и в о р о н е -

ствующей по цвету какому-нибудь из цветов побежалости. Перед воронением изделие надо тщательно отшли­ фовать и отполировать, обезжирить и нагреть до 220— 325° С. Обязательным условием получения равномерной окраски является равномерный нагрев изделия. Как только изделие приобрело нужную окраску, его быстро протирают тряпкой, смоченной в конопляном масле, сно­ ва слегка прогревают и насухо вытирают. Поверхность изделия после этого приобретает глянцевую черную или синюю окраску. Коррозионная устойчивость вороненых поверхностей очень невелика, поэтому этот вид отделки применяют лишь к аппаратуре, работающей в легких ус­

в пассивирующем растворе предохраняет металл от кор­ розии, сохраняя его естественный цвет. Пассивирован­ ные детали должны иметь равномерную пленку по всей поверхности. Если детали имеют неудовлетворительный внешний вид после снятия оксидной пленки, их можно подвергнуть повторному пассивированию.

Из цветных металлов о к с и д и р о в а н и ю подверга­ ются алюминий, цинк, медь, магний и магниевые спла­ вы. Химическое оксидирование алюминия, алюминие­ вых и магниевых сплавов производится при помощи растворов, содержащих щелочь и хроматы щелочных ме­ таллов. Детали, подвергнутые оксидированию, имеют

стальных изделий защитной пленки, состоящей из прак­ тически нерастворимых солей фосфатной кислоты, явля­ ется дешевым и простым способом защиты стальных из­ делий от коррозии. Фосфатные покрытия имеют черный или темно-серый цвет. По своей твердости фосфатная пленка превосходит медь и латунь, но она нестойка про­ тив истирания и разрушается от ударов. Фосфатирование создает покрытие, имеющее высокое электрическое сопротивление, выдерживающее напряжение до 1 200 в. Узлы после фосфатирования могут подвергаться элек­ тросварке. Тонкостенные детали и пружины фосфатиро-

74

Івать не рекомендуется в связи с тем, что при фосфатировании происходит наводороживание поверхности ме­ талла и он становится хрупким. Фосфатирование применяют:

а) для защиты от атмосферной коррозии деталей и изделий, которые не обязательно должны иметь хоро­ ший внешний вид, и для межоперационной защиты от коррозии стальных деталей в заводских условиях;

б) для создания грунта перед нанесением лакокра­ сочного покрытия;

в) для лучшей приработки сопряженных между со­ бой деталей после нанесения смазки, работающих на трение;

г) для изоляции участков поверхности стальных из­ делий перед их гальваническим покрытием в тех слу­ чаях, когда на эти участки не должны осаждаться дру­ гие металлы;

д) для электроизоляции трансформаторной стали, роторных и статорных пластин.

Гальванические покрытия. Гальванические покрытия разделяют на анодные и катодные.

А н о д н ы е п о к р ы т и я защищают изделия элек­ трохимически. Влага, проникая через поры или трещины покрытияг образует гальваническую пару между основ­ ным металлом и слоем покрытия. При этом металл по­ крытия, обладая меньшим потенциалом, чем потенциал металла, становится анодом и растворяется, защищая тем самым основной металла от коррозии. Типичным анодным покрытием для стальных изделий является цинк и кадмий.

Ц и н к о в а н и е — покрытие, которое применяют поч­ ти исключительно для защиты черных металлов от кор­ розии. Покрытия из цинка в первое время имеют светло­ серый цвет, но затем темнеют; поэтому цинкование не может обеспечить декоративного вида изделий. В радио­ промышленности цинкованием широко пользуются для защиты от коррозии шасси аппаратуры, стального кре­ пежа и установочных деталей из стали. В сухом возду­ хе цинкование является устойчивым покрытием. Во влажном воздухе цинк покрывается белой пленкой уг­ лекислых окисных соединений, предохраняющей его от дальнейшего разрушения.

Цинкование — наиболее дешевый и эффективный способ защиты деталей из черных металлов от коррозии

75

при работе в условиях нормальной влажности. Для из­ делий, работающих в условиях трения, цинкование при­ менять не рекомендуется. Срок службы цинковых по­ крытий определяется их толщиной, которая колеблется от 10 до 50 мкм в зависимости от назначения изделия

и условий его работы.

К а д м и р о в а н и е дает результаты, аналогичные цинкованию. Но кадмий пластичнее цинка и поэтому применяется для покрытия ответственных резьбовых и сопряженных деталей. Кадмиевое покрытие имеет неизменяющийся на воздухе серебристо-белый цвет с сине­ ватым отливом. В морской воде и в атмосфере, насыщен­ ной морскими испарениями, кадмиевое покрытие созда­ ет анодную защиту. К щелочам и минеральным кислотам кадмий более стоек, чем цинк. В аппаратуре, пред­ назначенной для работы в атмосфере, загрязненной сер­ нистыми газами, кадмиевое покрытие применять нель­ зя. Толщина покрытия кадмием зависит от назначения и условий работы узла или детали и обычно колеблется от 10 до 50 мкм.

К а т о д н ы е п о к р ы т и я защищают изделия толь­ ко механически, предохраняя их поверхность от корро­ зионной среды. Влага, проникая через поры или трещи­ ны покрытия, образует гальваническую пару между ос­ новным металлом и слоем покрытия, где анодом служит основной металл. В процессе электролиза основной ме­ талл разрушается, в связи с чем покрытие утрачивает свои защитные свойства. Никелирование, хромирование, меднение и серебрение относятся к катодным покры­ тиям.

Для гальванического покрытия крупных деталей обо­ рудуют стационарные ванны (рис. 2-4). Мелкие детали можно обрабатывать в стационарных ваннах, пользуясь проволочными ведрами и корзинками, показанными на рис. 2-5, либо применять вращающиеся ванны с наклон­ ной осью вращения.

М е д н е н и е в качестве самостоятельного антикор­ розионного или декоративного покрытия не применяется, так как медь легко поддается воздействию сернистых, углекислых и хлористых соединений, находящихся в ат­ мосфере и воде. Однако меднение создает катодную за­ щиту для черных металлов и может служить подслоем при других видах покрытия.

Н и к е л и р о в а н и е широко применяется в приборо­

76

строений как защитно-декоративное катодное покрытие. В тонких слоях оно имеет пористую структуру. При за­ щите стали никель наносят, как правило, на ранее по­ лученный подслой меди. На воздухе никелированные по­ верхности со временем тускнеют. Под действием газов никель быстро темнеет, приобретая тускло-серый цвет. При необходимости можно получить блестящее никели­ рование, при котором отпадает необходимость в меха-

Рис. 2-4. Гальванический цех, оборудованный стационарными ваннами.

нической полировке нанесенного слоя металла. При бле­ стящем никелировании покрытие обладает высоким коэффициентом отражения и несколько большей твердо­ стью, чем при обычном никелировании. Чтобы изделия

для создания верхнего слоя при многослойном защитно­ декоративном покрытии стальных изделий; применяют его и при покрытии изделий из меди, ее сплавов и алю­ миния. Толщина слоя хрома при декоративном покрытии обычно не превышает 1 мкм. Для изделий, к которым часто прикасаются руками, толщину слоя хромового по­

77

крытия увеличивают до 2—3 мкм. При декоративном хромировании изделий из нержавеющей стали, а также

Рис. 2-5. Проволочные ведра и корзинки для гальвани­ ческих покрытий мелких деталей.

ствию влажной атмосферы, азотной кислоты и раство­ ров щелочей, однако оно растворяется в соляной и го­ рячей серной кислотах. Хромированные изделия дли­ тельное время сохраняют свой цвет и блеск. Цвета по­ бежалости появляются на хроме при температуре свы­ ше 400 °С.

Прочность сцепления хрома с основным металлом на-

78

столько велика, что часть слоя хрома можно снять толь­ ко шлифованием. Другие металлы, осажденные на хром, слабо сцепляются с ним. Хромированные покрытия хо­ рошо выдерживают распределенную нагрузку, но при со­ средоточенных ударах скалываются. Осадки хрома по­ ристы и не создают электрохимической защиты. Они содержат микроскопическую сетку трещин, размеры ко­ торых зависят от режима хромирования и толщины по­ крытия.

Различают следующие типы хромовых осадков:

а) молочный, обладающий наименьшей твердостью, хрупкостью и пористостью; в тонких слоях сетки тре­ щин не выделяются; полирование сравнительно легко доводит осадок до зеркального блеска;

б) блестящий, обладающий разветвленной сеткой мелких трещин, твердый и в толстых слоях хрупкий; да­ же в сравнительно толстых слоях имеет равномерный блеск, полировки не требует;

в) матовый, серого цвета, чрезвычайно твердый и хрупкий даже при небольшой толщине; плохо поддается полированию.

С е р е б р е н и ю в радиотехнической промышленности подвергаются, как правило, токонесущие детали, у ко­ торых слой серебра увеличивает электропроводность. Это особенно важно для радиоаппаратуры, работающей на высоких и сверхвысоких частотах, где глубина про­ никновения электрического тока невелика и практичес­ ки не превышает толщины слоя серебра, нанесенного для этой цели.

Серебяные покрытия весьма нестойки в атмосфере, содержащей сернистые соединения, быстро тускнеют, на них образуется пленка сернистого серебра с бурыми пятнами. При этом значительно увеличивается электри­ ческое сопротивление слоя серебра, возрастают потери. Проводимость серебяных покрытий ухудшается посте­ пенно. Процесс этот трудно уловим, но он все же сказы­ вается на работоспособности аппаратуры, особенно ра­ ботающей на высоких и сверхвысоких частотах.

К з о л о ч е н и ю прибегают в тех случаях, когда к де­ талям предъявляются специальные требования в отно­ шении электропроводимости и коррозионной устойчи­ вости.

Р о д и р о в а н и е дает покрытия, обладающие высо­ кой твердостью и высокой отражательной способностью

79

и отличающиеся исключительно высокой химической стойкостью против кислот, щелочей и сернистых соеди­ нений. Родиевые покрытия применяются для создания зеркальной поверхности и для защиты золотых и сере­ бряных покрытий от потускнения. Толщина родиевых покрытий обычно не превышает 0,1—0,15 мкм. Родирование применяют для подвижных деталей и узлов, рабо­

способ отделки алюминия, в результате которой изде­ лия принимают красивую глянцевую поверхность золо­ тисто-желтого или молочного цвета.

Х и м и ч е с к о е и э л е к т р о х и м и ч е с к о е о к р а ­ ш и в а н и е применяют для защиты неответственных ме­ таллических изделий от атмосферной коррозии, для художественной отделки поверхности металла и для вре­ менной защиты от коррозии готовых, отделанных изде­ лий. При этом медные, омедненные, латунные, цинко­ вые, оцинкованные и хромированные изделия окрашива­ ют в черный цвет; медные и никелированные изделия — в цвета побежалости (от синего до золотистого); медные сплавы — в темно-стальной цвет или в разные оттенки коричневого и оливкового цветов.

2-3. ЛАКОКРАСОЧНЫЕ ПОКРЫТИЯ И ПОКРЫТИЕ ДИЭЛЕКТРИКОВ МЕТАЛЛАМИ

В радиотехнической и приборостроительной промышленности ла­ кокрасочные покрытия широко применяют для придания изделиям красивого внешнего вида, для предупреждения коррозии металлов и для защиты гигроскопических изоляционных материалов от проник­ новения в них влаги. Окраске подвергаются внешние кожухи радио­ аппаратуры всех назначений, каркасы и другие изделия и детали. В зависимости от условий эксплуатации изделия применяют эмале­

в зависимости от назначения аппаратуры. Так, если опасаются скоп­ ления на окрашенной поверхности пыли или влаги, то применяют гладкую, глянцевую окраску. Аппаратуру, работающую с тепловой перегрузкой, окрашивают в черный цвет, так как это способствует теплообмену.

Чтобы окрашенная аппаратура выглядела красиво, окрашивае­ мые поверхности нужно соответствующим образом подготовить.

Лакокрасочная промышленность выпускает много видов и марок грунтов, красок, эмалей и лаков на основе синтетических пленкооб-

80