Zastosowania tytanu w galwanizacji

Znaczenie

Najbardziej rozpowszechniona jest galwaniczna metoda powlekania metali. W celu zwiększenia intensywności i wydajności procesów produkcyjnych i technologicznych galwanizacji stosuje się nowe elektrolity zwiększające temperaturę i gęstość prądu. Wymaga to materiałów i urządzeń konstrukcyjnych spełniających podwyższone wymagania odporności na korozję. Oprócz poprawy parametrów technicznych, kluczowa jest maksymalizacja żywotności sprzętu, która zależy od jakości okładzin i materiałów konstrukcyjnych. Pomimo tego, że materiałów zapewniających bezpieczną eksploatację urządzeń jest całkiem sporo, wciąż nie jest możliwe rozwiązanie problemów związanych z trwałością i długowiecznością. Ołów w chromie i innych kwaśnych elektrolitach, chociaż odporny chemicznie, łatwo ulega mechanicznemu zniszczeniu. W przypadku uszkodzenia okładziny ołowianej korpus wanny ulega intensywnej korozji.

Materiały alternatywne

Wanny stalowe wyłożone tworzywem winylowym odpornym na kwaśne elektrolity są używane do niklowania, miedziowania, cynkowania itp. Ale jeśli temperatura jest zbyt wysoka, arkusze winylu z tworzywa sztucznego mogą pękać w wyniku rozszerzalności cieplnej. Dzieje się tak, ponieważ tworzywo winylowe ma sześciokrotnie większy współczynnik rozszerzalności cieplnej niż stal. Prowadzi to do utraty integralności wykładziny, zwłaszcza w obszarze szwów spawalniczych, a później do rozpuszczania materiału kąpieli przez korozję i zanieczyszczenie składu elektrolitu. Nawet minimalna ilość składników korozyjnych (zanieczyszczeń metalami ciężkimi) w elektrolicie może spowodować drastyczny spadek jakości powłoki. Aby temu przeciwdziałać, do podszewki stosuje się gumę. Wykazuje jednak również niewielką skuteczność ze względu na szybkie starzenie się i pękanie powłoki. Ponadto proces podszewki i humifikacji jest kosztowny ze względu na niską adhezję do niektórych metali. Wszystkie obecne technologie izolacyjno-ochronne wieszaków z wykorzystaniem kauczuku chemoodpornego, lakieru perchlorowinylowego lub taśmy pozwalają na użytkowanie wieszaków od dwóch do trzech miesięcy. Częsta wymiana lub naprawa wieszaków jest niezwykle czasochłonna i nieekonomiczna.

Odporność na korozję tytanu

Spośród wszystkich materiałów, które wykazują wysoki poziom odporności na korozję w większości elektrolitów, stopy tytanu są uważane za najbardziej optymalne do zastosowania. Tytan jest znany ze swojej odporności na korozję w praktycznie wszystkich alkalicznych, słabo kwaśnych i kwaśnych elektrolitach. Jest odporny w roztworach trawiących zawierających 10% H2SO4 w temperaturze 75°C, ale gdy stężenie wzrasta do 18-20%, zaczyna szybko korodować. Jeśli kwas azotowy lub jego sole zostaną dodane do elektrolitu jako dodatki hamujące, można zapobiec korozyjnemu niszczeniu tytanu. W takim przypadku na powierzchni metalu tworzy się warstewka tlenku, która zapobiega jego rozpuszczaniu. Tytan będzie również szybko korodować w elektrolitach zawierających kwas fluorowodorowy lub fluorowodorowy. We wszystkich innych przypadkach zastosowanie tytanu jako powłoki ochronnej w galwanizacji jest niezwykle obiecujące.

Sprzęt do galwanizacji

Do obróbki wstępnej i galwanizacji stosuje się wanny, kosze anodowe, bębny katodowe, cewki grzewcze, wieszaki, wymienniki ciepła, rury, filtry, pompy itp.

Łaźnia

Wanny tytanowe do chromowania wykonane są ze stopu BT1-0. Ta technologia jest od dawna stosowana w zakładach samochodowych „Kommunar”, a także w zaporoskich zakładach produkujących przyrządy pomiarowe. Zastosowanie tytanu w kąpielach chromowych zwiększa ich żywotność od pięciu do siedmiu razy. Gdy w fabryce silników Melitopol zamiast tradycyjnych wanien ze stali i ołowiu zainstalowano trzy wanny ze stopu BT1-0, to dzięki wydłużeniu czasu ich trwania oraz zmniejszeniu odpisów amortyzacyjnych, kosztów elektrolitów oraz zmniejszeniu pracochłonności i energochłonności możliwe było znaczne zwiększenie roczny dochód.

W elektrolitach stosowanych do powlekania miedzią, niklowaniem, kadmem, powlekaniem mosiądzem, cynkowaniem i srebrzeniem tytan praktycznie nie ulega degradacji korozyjnej poza roztworami kwasu fluorowodorowego i kwasu borowo-fluorowego. Ponadto niepożądane jest stosowanie tytanu w połączeniu z mediami zawierającymi jony fluorkowe ze względu na różnice w szybkości korozji przy stosowaniu obwodu anodowego i odcięcia prądu.

Wymiana wanien wykonanych ze stali węglowej, wyłożonej tworzywem winylowym lub ołowiem, na wanny tytanowe jest wskazana w celu ustabilizowania procesu produkcyjnego: zmniejszenia częstotliwości bieżących napraw, utrzymania czystości elektrolitu, podniesienia jakości powłoki, a co najważniejsze - możliwość regulacji temperatury lub równowagi kwasowej elektrolitu. Odporność stopów tytanu na korozję w wyżej wymienionych elektrolitach pozwala na zmniejszenie grubości ścianki o ponad połowę. To sprawia, że wanny tytanowe i wanny stalowe pokryte winylem są praktycznie identyczne pod względem kosztów.

Koszyczki anodowe

W wannach przeznaczonych do niklowania, cynkowania i miedziowania stosuje się trzy rodzaje anod: elektrolityczne, odlewane i walcowane. Te ostatnie są najczęściej stosowane, ponieważ rozpuszczają się najbardziej równomiernie, podczas gdy anody elektrolityczne charakteryzują się intensywniejszym rozpuszczaniem i tworzeniem się szlamu.

W celu zminimalizowania szkodliwego działania szlamów anody umieszcza się w specjalnych workach typu „belsing” lub „chlorek”, które uprzednio potraktowano kwasem solnym. W tym przypadku odpady sięgają zaledwie dwudziestu do trzydziestu procent całkowitej masy anod. Niezwykle obiecujące jest zastosowanie koszyczków anodowych wykonanych z tytanu. Już w 1959 roku Ford opracował i uruchomił pierwsze pojemniki anodowe wykonane z tytanu. To znacznie obniżyło koszty utrzymania sprzętu i wydłużyło dzienny czas pracy o cztery godziny.

Anodowe pojemniki na śmieci mają na celu zwiększenie ogólnej wydajności działającego zakładu. Ponadto nie jest konieczne spuszczanie pozostałego roztworu z kąpieli w celu dodania materiału anodowego do zbiornika. Materiał anodowy zużywa się praktycznie w całości, zachowując stałą gęstość i zapewniając maksymalną efektywność jego działania. Od 1959 roku są one używane do powlekania cyjankiem i kwasem miedzi, powlekania cyjankiem białego mosiądzu i jasnego niklowania. Wprowadzenie koszyczków tytanowych do krajowego procesu produkcyjnego umożliwiło stworzenie w pełni rozpuszczalnej anody.

VT1-0.

Zastosowanie koszyków anodowych ze stopu tytanu BT1-0 w zakładach motoryzacyjnych Melitopol umożliwiło znaczne podniesienie rocznego wskaźnika ekonomicznego produkcji części niklowanych stosowanych w jednostkach napędowych. Głównym wskaźnikiem efektywności ekonomicznej tej innowacji jest 100% wykorzystanie anod niklowych, podczas gdy przed wdrożeniem technologii używano tylko 70% wszystkich anod. Poza tym nie jest już konieczne stosowanie miedzianych haczyków, które były wcześniej używane do instalacji nowych anod, a koszty robocizny związane z wymianą anod są zmniejszone.

Zaporoskim zakładom „Kommunar” udało się uciec od stosunku dochodów i całkowitego zużycia nieużywanych w przyszłości anod niklowych, który wynosił 30% na automatycznej linii galwanicznej. Koszyczki tytanowe wykonane ze stopu BT1-0 pozwoliły na znaczne ograniczenie zużycia anod niklowych oraz uproszczenie obsługi wanny przy jednoczesnym korygowaniu poziomu elektrolitu.

Kosze anodowe ze specjalnymi haczykami do zawieszania powstają z blach tytanowych o grubości 0,8-1 milimetra. Przekrój haczyków jest obliczany na podstawie małej pojemności cieplnej i gęstości prądu, która jest mniejsza niż 1A/dm.

Kłaniając się

Do procesu cynowania z dużą prędkością stosuje się tytanowe kosze, które są wstępnie wypełnione granulowaną cyną pełniącą rolę anody. Ten materiał anodowy znacznie zwiększa wydajność cynowania elektrolitycznego poprzez zwiększenie gęstości prądu czynnego, który rozkłada się na całej powierzchni anody w koszu.

Efekt ekonomiczny

Koszyczki tytanowe zaprojektowane według różnych schematów stały się bardzo popularne w procesach niklowania, cynowania, miedziowania i cynkowania, ponieważ pozwalają w pełni wykorzystać materiał anodowy, a tym samym zaoszczędzić drogie materiały wyjściowe: nikiel, cynę, miedź i inne . Ponadto możliwe staje się stosowanie wlewków, granulek, wlewków z materiału pierwotnego, które kosztują znacznie mniej niż ich odpowiedniki z walcowanymi anodami.

Wymienniki ciepła

W celu uzyskania wysokiej jakości osadzania metalu wyjściowego, podczas procesu galwanicznego musi być zachowana stabilna równowaga temperaturowa. Obecnie nadal często stosuje się wymienniki ciepła i wężownice wykonane z ołowiu, stali węglowej powlekanej ołowiem i stali nierdzewnej. Problem w tym, że już po dwóch, trzech miesiącach ulegają one zniszczeniu pod wpływem agresywnego środowiska chemicznego elektrolitu i wysokiej temperatury. Wymagane w tym przypadku ciągłe naprawy i wymiany grzałek są takim niepożądanym zaburzeniem ustalonej równowagi temperaturowej, a co za tym idzie zwiększonymi kosztami eksploatacji urządzeń.

Zastosowanie tytanu w urządzeniach do wymiany ciepła jest korzystniejsze w porównaniu z powyższymi materiałami. To wyjaśnia rosnącą popularność tytanu w zachodniej produkcji. Na przykład brytyjska firma „Dean Productive Incorporated” produkuje we własnym zakresie całkowicie tytanowe panele używane do podgrzewania elektrolitu. Amerykańska firma Imperial Chemical Industrial produkuje cewki tytanowe, a amerykańska firma Contimet produkuje tytanowe wymienniki ciepła do podgrzewania różnego rodzaju elektrolitów (nawet chromowych). Dzięki braku produktów korozyjnych na zewnętrznej powierzchni wymiennika, wymagane współczynniki wymiany ciepła można osiągnąć przy zmniejszeniu powierzchni grzewczej nawet o 45%, co jest niezaprzeczalną zaletą.

Opłacalność

Nawet przy połowie przewodności cieplnej w porównaniu z ołowiem czy stalą, tytan daje możliwość budowy rur grzewczych o znacznie cieńszych ściankach, ponieważ charakteryzuje się dużą odpornością korozyjną i mechaniczną. Wynika to z równości cen cewek wykonanych z węgla ołowiowego i stali nierdzewnej oraz osprzętu wykonanego z tytanu gatunku BT1-00 i BT1-0. Ponadto zastosowanie stopów tytanu pozwala znacznie obniżyć koszty eksploatacji sprzętu, zwiększając czas pracy od czterech do sześciu razy.

Nawet w konwencjonalnych kąpielach chromowych tytanowe wężownice posłużą przez wiele lat. Fabryka „Kommunar” w Zaporożu wykorzystuje do ogrzewania elektrolitu podczas chromowania galwanicznego grzejniki tytanowe o długości 3 metrów i średnicy 2,5 milimetra, które zastąpiły przestarzałe cewki ołowiane o długości 7 metrów i średnicy 6 milimetrów. W ciągu czterech lat eksploatacji tego typu urządzenia przyniosły nieocenione korzyści ekonomiczne. Grzejniki tytanowe są również stosowane na dziesiątkach automatycznych linii w Zakładzie Mechanicznym w Tambowie.

Wieszaki i dodatki

Tytan znalazł również szerokie zastosowanie w tworzeniu wieszaków do anodowania części wykonanych z aluminium i jego stopów. Na przykład proste ramy aluminiowe bardzo szybko ulegają utlenianiu i zaczynają się psuć. Aby wydłużyć średni czas użytkowania poza cztery do sześciu tygodni, konieczne jest, aby oprawki były wystawione na działanie środowiska alkalicznego. Z drugiej strony ramy tytanowe nie wykazują żadnych oznak niszczenia w podobnych warunkach eksploatacji nawet po latach. Tytanowe wieszaki sprawdziły się również w procesach cynowania i cynkowania. Nie są podatne na korozję, co pozwala uniknąć utraty ich cennego materiału, wydłuża żywotność części i zmniejsza koszty naprawy.

Spawalniczy

Produkcja tytanowych wieszaków i ram jest dość łatwa. Jedyny ograniczający niuans - zabrania się używania połączeń przez lutowanie twardymi i miękkimi lutami. Niepożądane jest również łączenie części za pomocą śrub i nitów, ponieważ połączenia te mogą zawieść podczas przesyłania prądu elektrycznego. Najwyższy wskaźnik niezawodności wykazuje połączenie za pomocą spawania.

Narzędzia

Brytyjska firma specjalizująca się w produkcji pralek wykorzystuje w swoim technicznym arsenale ponad sześćdziesiąt narzędzi wykonanych z tytanu do anodowania części aluminiowych oraz ponad czterysta aluminiowych uchwytów z końcówkami tytanowymi. Naprawa zawieszek pokrytych galwanicznie jest dość kosztowna, czasochłonna i pracochłonna. Zastosowanie tytanowych elementów do produkcji ogranicza takie naprawy do minimum. Ponadto tytan utrzymuje przewodnictwo elektryczne na dość wysokim poziomie przez długi okres czasu.

Doświadczenie użytkowania

W Zaporożu, w zakładzie aparatury elektrycznej, a także w zakładzie „Kommunar”, wieszaki aluminiowe były wcześniej stosowane w procesach anodowania i elektropolerowania części aluminiowych. W tym czasie żywotność wieszaków wynosiła tylko jeden miesiąc. Po wprowadzeniu do produkcji zawieszek tytanowych czas ten wydłużył się do ponad roku. Można to obliczyć w stosunku 15 wieszaków tytanowych zamiast 816 wieszaków aluminiowych, które należy wykorzystać w ciągu jednego roku eksploatacji.

Brytyjska firma Aizi opracowuje nowe projekty i produkuje tytanowe wieszaki o różnej złożoności konstrukcyjnej. Po tysiącach cykli korozja tytanowych urządzeń ich produkcji wynosi zaledwie 0,025 przekroju całego zawieszenia.

Niemieckie firmy Riedel, Blasberg i inne intensywnie stosują różnego rodzaju zawiesiny w elektrolitach na bazie kwasu siarkowego (głównie w anodowaniu). Najczęściej stosuje się zawieszki tytanowe lub aluminiowe z tytanowymi stykami. Jednak konstrukcje w całości wykonane z tytanu są bardziej skuteczne w zastosowaniu.

Tytanowe urządzenia stosowane w układach wentylacyjnych pomagają również w obniżeniu kosztów eksploatacji i napraw, poprawiają jakość wykonania oraz wydłużają żywotność urządzeń. Choć początkowe nakłady na instalację tytanowego systemu wentylacyjnego są dwa do trzech razy wyższe niż koszt standardowej wentylacji wykonanej ze stali, to jednak tytanowy system wentylacyjny jakościowo spełnia swoje funkcje pięć do sześciu razy dłużej. Fabryka samochodów w Zaporożu od ponad roku z powodzeniem stosuje tytanowy system wentylacji.

Problemy z czyszczeniem

Wraz ze wzrostem zdolności produkcyjnych lakierni metali należy zwrócić większą uwagę na proces oczyszczania ścieków, które zawierają ogromną ilość toksycznych składników (kwasów i ich soli) powstających podczas wytrawiania metali i ich wodorotlenków z czyszczenie anod. W kąpielach cynkowniczych, miedziotwórczych i kadmowych występują duże ilości alkaloidów metali i toksycznych cyjanków, których stężenie powinno być mniejsze niż 0,1 mg/l, a zawartość chromu w kąpielach chromowo-kwasowych i chromowych nie powinna przekraczać 0,5 mg/l.

Do oczyszczania ścieków z żużla i toksyn stosuje się specjalne zakłady neutralizacji. Oprócz tych szkodliwych substancji ścieki zawierają również wiele związków chemicznych, które agresywnie wpływają na stan samej oczyszczalni oraz kanalizacji. Jeżeli oczyszczalnie dopiero powstają lub są w trakcie generalnego remontu, zaleca się wykonanie z tytanu zbiorników do wychwytywania substancji odpadowych, rurociągów odprowadzających, urządzeń pompujących oraz zaworów odcinających. Zastosowanie tego metalu zwiększa wytrzymałość eksploatacyjną i wydłuża żywotność całego układu wyposażenia.

Taka instalacja o pojemności 10 metrów sześciennych, przeznaczona do oczyszczania ścieków o wysokiej zawartości chromu i związków pokrewnych, została zbudowana i działa z powodzeniem od kilku lat w zaporożskiej elektrowni transformatorowej. Tym samym przez cały czas eksploatacji w wannie rurociągu wyłapującego i odwadniającego nie odnotowano żadnego przypadku zniszczenia korozyjnego.

Wnioski

Liczne doświadczenia z zastosowaniem tytanu w konstrukcjach galwanicznych potwierdzają celowość stosowania elementów tytanowych. Dotyczy to niezawodności, jakości, trwałości i ekonomiczności użytkowania tego materiału. Wykorzystanie urządzeń tytanowych w produkcji jest wyznacznikiem postępowości firmy, podążania za nowoczesnymi trendami i dbania o wskaźniki wydajności, zmniejszania pracochłonności, zmniejszania pracochłonności personelu, podnoszenia jakości powłok, oszczędzania elektrolitu, wody, energii elektrycznej i pary wodnej, skrócenie czasu cyklu produkcyjnego, zwiększenie trwałości urządzeń, poprawa warunków pracy i wzrost kultury produkcji.

Cena kupna

Evek GmbH sprzedaje wyroby walcowane ze stali w najlepszej cenie. Jest tworzony z uwzględnieniem stawek LME (giełda Londonmetal) i zależy od technologicznych cech produkcji bez uwzględnienia dodatkowych kosztów. Dostarczamy szeroką gamę wyrobów z tytanu i jego stopów. Wszystkie partie posiadają certyfikat jakości na zgodność z wymaganiami norm. U nas kupisz hurtowo najróżniejsze produkty do produkcji wielkoseryjnej. Szeroki wybór, wyczerpujące doradztwo naszych managerów, przystępne ceny i terminowość dostaw określają oblicze naszej firmy. Istnieje system rabatów przy zakupach hurtowych

Znaczenie

Najbardziej rozpowszechniona jest galwaniczna metoda powlekania metali. W celu zwiększenia intensywności i wydajności procesów produkcyjnych i technologicznych galwanizacji stosuje się nowe elektrolity zwiększające temperaturę i gęstość prądu. Wymaga to materiałów i urządzeń konstrukcyjnych spełniających podwyższone wymagania odporności na korozję. Oprócz poprawy parametrów technicznych, kluczowa jest maksymalizacja żywotności sprzętu, która zależy od jakości okładzin i materiałów konstrukcyjnych. Pomimo tego, że materiałów zapewniających bezpieczną eksploatację urządzeń jest całkiem sporo, nadal nie można rozwiązać problemów związanych z trwałością i długowiecznością. Ołów w chromie i innych kwaśnych elektrolitach, chociaż odporny chemicznie, łatwo ulega mechanicznemu zniszczeniu. W przypadku uszkodzenia okładziny ołowianej korpus wanny ulega intensywnej korozji.

Materiały alternatywne

Wanny stalowe wyłożone tworzywem winylowym odpornym na kwaśne elektrolity służą do niklowania, miedziowania, cynkowania itp. Ale jeśli temperatura jest zbyt wysoka, plastikowe arkusze winylu mogą pękać z powodu rozszerzalności cieplnej. Dzieje się tak, ponieważ tworzywo winylowe ma sześciokrotnie większy współczynnik rozszerzalności cieplnej niż stal. Prowadzi to do utraty integralności wykładziny, zwłaszcza w obszarze szwów spawalniczych, a później do rozpuszczania materiału kąpieli przez korozję i zanieczyszczenie składu elektrolitu. Nawet minimalna ilość składników korozyjnych (zanieczyszczeń metalami ciężkimi) w elektrolicie może spowodować drastyczny spadek jakości powłoki. Aby temu przeciwdziałać, do podszewki stosuje się gumę. Wykazuje jednak również niewielką skuteczność ze względu na szybkie starzenie się i pękanie powłoki. Ponadto proces podszewki i humifikacji jest kosztowny ze względu na niską adhezję do niektórych metali. Wszystkie obecne technologie izolacyjno-ochronne wieszaków z wykorzystaniem kauczuku chemoodpornego, lakieru perchlorowinylowego lub taśmy pozwalają na użytkowanie wieszaków od dwóch do trzech miesięcy. Częsta wymiana lub naprawa wieszaków jest niezwykle czasochłonna i nieekonomiczna.

Odporność na korozję tytanu

Spośród wszystkich materiałów, które wykazują wysoki poziom odporności na korozję w większości elektrolitów, stopy tytanu są uważane za najbardziej optymalne do zastosowania. Tytan jest znany ze swojej odporności na korozję w praktycznie wszystkich alkalicznych, słabo kwaśnych i kwaśnych elektrolitach. Jest odporny w roztworach trawiących zawierających 10% H2SO4 w temperaturze 75°C, ale gdy stężenie wzrasta do 18-20%, zaczyna szybko korodować. Jeśli kwas azotowy lub jego sole zostaną dodane do elektrolitu jako dodatki hamujące, można zapobiec korozyjnemu niszczeniu tytanu. W takim przypadku na powierzchni metalu tworzy się warstewka tlenku, która zapobiega jego rozpuszczaniu. Tytan będzie również szybko korodować w elektrolitach zawierających kwas fluorowodorowy lub fluorowodorowy. We wszystkich innych przypadkach zastosowanie tytanu jako powłoki ochronnej w galwanizacji jest niezwykle obiecujące.

Sprzęt do galwanizacji

Do obróbki wstępnej i galwanizacji służą wanny, kosze anodowe, bębny katodowe, wężownice grzejne, wieszaki, wymienniki ciepła, rury, filtry, pompy itp.

Łaźnia

Wanny tytanowe do chromowania wykonane są ze stopu BT1-0. Technologia ta jest od dawna stosowana w zakładach samochodowych „Kommunar”, a także w zaporoskich zakładach produkujących przyrządy pomiarowe. Zastosowanie tytanu w kąpielach chromowych zwiększa ich żywotność od pięciu do siedmiu razy. Gdy w fabryce silników Melitopol zamiast tradycyjnych wanien ze stali i ołowiu zainstalowano trzy wanny ze stopu BT1-0, to dzięki wydłużeniu czasu ich trwania oraz zmniejszeniu odpisów amortyzacyjnych, kosztów elektrolitów oraz zmniejszeniu pracochłonności i energochłonności możliwe było znaczne zwiększenie roczny dochód.

W elektrolitach stosowanych w procesach miedziowania, niklowania, kadmu, mosiądzowania, cynkowania i srebrzenia tytan praktycznie nie ulega degradacji korozyjnej poza roztworami kwasu fluorowodorowego i fluorowodorowego. Ponadto niepożądane jest stosowanie tytanu w połączeniu z mediami zawierającymi jony fluorkowe ze względu na różnice w szybkości korozji przy stosowaniu obwodu anodowego i odcięcia prądu.

Wymiana wanien wykonanych ze stali węglowej, wyłożonej tworzywem winylowym lub ołowiem, na wanny tytanowe jest wskazana w celu ustabilizowania procesu produkcyjnego: zmniejszenia częstotliwości bieżących napraw, utrzymania czystości elektrolitu, podniesienia jakości powłoki, a co najważniejsze - możliwość regulacji temperatury lub równowagi kwasowej elektrolitu. Odporność stopów tytanu na korozję w wyżej wymienionych elektrolitach pozwala na zmniejszenie grubości ścianki o ponad połowę. To sprawia, że wanny tytanowe i wanny stalowe pokryte winylem są praktycznie identyczne pod względem kosztów.

Koszyczki anodowe

W wannach przeznaczonych do niklowania, cynkowania i miedziowania stosuje się trzy rodzaje anod: elektrolityczne, odlewane i walcowane. Te ostatnie są najczęściej stosowane, ponieważ rozpuszczają się najbardziej równomiernie, podczas gdy anody elektrolityczne charakteryzują się intensywniejszym rozpuszczaniem i tworzeniem się szlamu.

W celu zminimalizowania szkodliwego działania szlamów anody umieszcza się w specjalnych workach typu „belsing” lub „chlorek”, uprzednio poddanych działaniu kwasu solnego. W tym przypadku odpady sięgają zaledwie dwudziestu do trzydziestu procent całkowitej masy anod. Niezwykle obiecujące jest zastosowanie koszyczków anodowych wykonanych z tytanu. Już w 1959 roku Ford opracował i uruchomił pierwsze pojemniki anodowe wykonane z tytanu. To znacznie obniżyło koszty utrzymania sprzętu i wydłużyło dzienny czas pracy o cztery godziny.

Anodowe pojemniki na śmieci mają na celu zwiększenie ogólnej wydajności działającego zakładu. Ponadto nie jest konieczne spuszczanie pozostałego roztworu z kąpieli w celu dodania materiału anodowego do zbiornika. Materiał anodowy zużywa się praktycznie w całości, zachowując stałą gęstość i zapewniając maksymalną efektywność jego działania. Od 1959 roku są one używane do powlekania cyjankiem i kwasem miedzi, powlekania cyjankiem białego mosiądzu i jasnego niklowania. Wprowadzenie koszyczków tytanowych do krajowego procesu produkcyjnego umożliwiło stworzenie w pełni rozpuszczalnej anody.

VT1-0.

Zastosowanie koszyków anodowych ze stopu tytanu BT1-0 w zakładach motoryzacyjnych Melitopol umożliwiło znaczne podniesienie rocznego wskaźnika ekonomicznego produkcji części niklowanych stosowanych w jednostkach napędowych. Głównym wskaźnikiem efektywności ekonomicznej tej innowacji jest 100% wykorzystanie anod niklowych, podczas gdy przed wdrożeniem technologii używano tylko 70% wszystkich anod. Poza tym nie jest już konieczne stosowanie miedzianych haczyków, które były wcześniej używane do instalacji nowych anod, a koszty robocizny związane z wymianą anod są zmniejszone.

Zaporoskim zakładom „Kommunar” udało się uciec od stosunku dochodów i całkowitego zużycia nieużywanych w przyszłości anod niklowych, który wynosił 30% na automatycznej linii galwanicznej. Koszyczki tytanowe wykonane ze stopu BT1-0 pozwoliły na znaczne ograniczenie zużycia anod niklowych oraz uproszczenie obsługi wanny przy jednoczesnym korygowaniu poziomu elektrolitu.

Kosze anodowe ze specjalnymi haczykami do zawieszania powstają z blach tytanowych o grubości 0,8-1 milimetra. Przekrój haczyków jest obliczany na podstawie małej pojemności cieplnej i gęstości prądu, która jest mniejsza niż 1A/dm.

Kłaniając się

Do procesu cynowania z dużą prędkością stosuje się tytanowe kosze, które są wstępnie wypełnione granulowaną cyną pełniącą rolę anody. Ten materiał anodowy znacznie zwiększa wydajność cynowania elektrolitycznego poprzez zwiększenie gęstości prądu czynnego, który rozkłada się na całej powierzchni anody w koszu.

Efekt ekonomiczny

Koszyczki tytanowe zaprojektowane według różnych schematów zyskały dużą popularność w procesach niklowania, cynowania, miedziowania i cynkowania, ponieważ pozwalają w pełni wykorzystać materiał anodowy, a tym samym zaoszczędzić drogie materiały wyjściowe: nikiel, cynę, miedź i inne . Ponadto możliwe staje się stosowanie wlewków, pastylek, wlewków z materiału pierwotnego, które kosztują znacznie mniej niż ich odpowiedniki z walcowanymi anodami.

Wymienniki ciepła

W celu uzyskania wysokiej jakości osadzania metalu wyjściowego, podczas procesu galwanicznego musi być zachowana stabilna równowaga temperaturowa. Wymienniki ciepła i wężownice wykonane z ołowiu, stali węglowej powlekanej ołowiem, stali nierdzewnej są nadal powszechnie stosowane. Problem w tym, że już po dwóch, trzech miesiącach ulegają one zniszczeniu pod wpływem agresywnego środowiska chemicznego elektrolitu i wysokiej temperatury. Wymagane w tym przypadku ciągłe naprawy i wymiany grzałek są takim niepożądanym zaburzeniem ustalonej równowagi temperaturowej, a co za tym idzie zwiększonymi kosztami eksploatacji urządzeń.

Zastosowanie tytanu w urządzeniach do wymiany ciepła jest bardziej korzystne w porównaniu z materiałami wymienionymi powyżej. To wyjaśnia rosnącą popularność tytanu w zachodniej produkcji. Na przykład brytyjska firma „Dean Productive Incorporated” produkuje we własnym zakresie całkowicie tytanowe panele używane do podgrzewania elektrolitu. Amerykańska firma Imperial Chemical Industrial produkuje cewki tytanowe, a amerykańska firma Contimet produkuje tytanowe wymienniki ciepła do podgrzewania różnego rodzaju elektrolitów (nawet chromowych). Dzięki braku produktów korozyjnych na zewnętrznej powierzchni wymiennika, wymagane współczynniki wymiany ciepła można osiągnąć przy zmniejszeniu powierzchni grzewczej nawet o 45%, co jest niezaprzeczalną zaletą.

Opłacalność

Nawet przy połowie przewodności cieplnej w porównaniu z ołowiem lub stalą, tytan oferuje możliwość budowy rur grzewczych o znacznie cieńszych ściankach ze względu na wysoką odporność korozyjną i mechaniczną. Wynika to z równości cen cewek wykonanych z węgla ołowiowego i stali nierdzewnej oraz osprzętu wykonanego z tytanu gatunku BT1-00 i BT1-0. Ponadto zastosowanie stopów tytanu pozwala znacznie obniżyć koszty eksploatacji sprzętu, zwiększając czas pracy od czterech do sześciu razy.

Nawet w konwencjonalnych kąpielach chromowych tytanowe wężownice posłużą przez wiele lat. Fabryka „Kommunar” w Zaporożu wykorzystuje do ogrzewania elektrolitu podczas chromowania galwanicznego grzejniki tytanowe o długości 3 metrów i średnicy 2,5 milimetra, które zastąpiły przestarzałe cewki ołowiane o długości 7 metrów i średnicy 6 milimetrów. W ciągu czterech lat eksploatacji tego typu urządzenia przyniosły nieocenione korzyści ekonomiczne. Grzejniki tytanowe są również stosowane na dziesiątkach automatycznych linii w Zakładzie Mechanicznym w Tambowie.

Wieszaki i dodatki

Tytan znalazł również szerokie zastosowanie w tworzeniu wieszaków do anodowania części wykonanych z aluminium i jego stopów. Na przykład proste ramy aluminiowe bardzo szybko ulegają utlenianiu i zaczynają się psuć. Aby wydłużyć średni czas użytkowania poza cztery do sześciu tygodni, konieczne jest, aby oprawki były wystawione na działanie środowiska alkalicznego. Z drugiej strony ramy tytanowe nie wykazują żadnych oznak niszczenia w podobnych warunkach eksploatacji nawet po latach. Tytanowe wieszaki sprawdziły się również w procesach cynowania i cynkowania. Nie są podatne na korozję, co pozwala uniknąć utraty ich cennego materiału, wydłuża żywotność części i zmniejsza koszty naprawy.

Spawalniczy

Produkcja tytanowych wieszaków i ram jest dość łatwa. Jedyny ograniczający niuans - zabrania się używania połączeń przez lutowanie twardymi i miękkimi lutami. Niepożądane jest również łączenie części za pomocą śrub i nitów, ponieważ połączenia te mogą zawieść podczas przesyłania prądu elektrycznego. Najwyższy wskaźnik niezawodności wykazuje połączenie za pomocą spawania.

Narzędzia

Brytyjska firma specjalizująca się w produkcji pralek wykorzystuje w swoim arsenale technicznym ponad sześćdziesiąt narzędzi wykonanych z tytanu do anodowania części aluminiowych, a także ponad czterysta aluminiowych uchwytów z tytanowymi końcówkami. Naprawa zawieszek pokrytych galwanicznie jest dość kosztowna, czasochłonna i pracochłonna. Zastosowanie tytanowych elementów do produkcji ogranicza takie naprawy do minimum. Ponadto tytan utrzymuje przewodnictwo elektryczne na dość wysokim poziomie przez długi okres czasu.

Doświadczenie użytkowania

W Zaporożu, w zakładzie aparatury elektrycznej, a także w zakładzie „Kommunar”, wieszaki aluminiowe były wcześniej stosowane w procesach anodowania i elektropolerowania części aluminiowych. W tym czasie żywotność wieszaków wynosiła tylko jeden miesiąc. Po wprowadzeniu do produkcji zawieszek tytanowych czas ten wydłużył się do ponad roku. Można to obliczyć w stosunku 15 wieszaków tytanowych zamiast 816 wieszaków aluminiowych, które należy wykorzystać w ciągu jednego roku eksploatacji.

Brytyjska firma Aizi opracowuje nowe projekty i produkuje tytanowe wieszaki o różnej złożoności konstrukcyjnej. Po tysiącach cykli korozja tytanowych urządzeń ich produkcji wynosi zaledwie 0,025 przekroju całego zawieszenia.

Niemieckie firmy Riedel, Blasberg i inne intensywnie stosują różnego rodzaju zawiesiny w elektrolitach na bazie kwasu siarkowego (głównie w anodowaniu). Najczęściej stosuje się zawieszki tytanowe lub aluminiowe z tytanowymi stykami. Jednak konstrukcje w całości wykonane z tytanu są bardziej skuteczne w zastosowaniu.

Tytanowe urządzenia stosowane w układach wentylacyjnych pomagają również w obniżeniu kosztów eksploatacji i napraw, poprawiają jakość wykonania oraz wydłużają żywotność urządzeń. Choć początkowe nakłady na instalację tytanowego systemu wentylacyjnego są dwa do trzech razy wyższe niż koszt standardowej wentylacji wykonanej ze stali, to jednak tytanowy system wentylacyjny jakościowo spełnia swoje funkcje pięć do sześciu razy dłużej. Fabryka samochodów w Zaporożu od ponad roku z powodzeniem stosuje tytanowy system wentylacji.

Problemy z czyszczeniem

Wraz ze wzrostem zdolności produkcyjnych lakierni metali należy zwrócić większą uwagę na proces oczyszczania ścieków, które zawierają ogromną ilość toksycznych składników (kwasów i ich soli) powstających podczas wytrawiania metali i ich wodorotlenków z czyszczenie anod. W kąpielach cynkowniczych, miedziotwórczych i kadmowych występują duże ilości alkaloidów metali i toksycznych cyjanków, których stężenie powinno być mniejsze niż 0,1 mg/l, a zawartość chromu w kąpielach chromowo-kwasowych i chromowych nie powinna przekraczać 0,5 mg/l.

Do oczyszczania ścieków z żużla i toksyn stosuje się specjalne zakłady neutralizacji. Oprócz tych szkodliwych substancji ścieki zawierają również wiele związków chemicznych, które agresywnie wpływają na stan samej oczyszczalni oraz kanalizacji. Jeżeli oczyszczalnie dopiero powstają lub są w trakcie generalnego remontu, zaleca się wykonanie z tytanu zbiorników do wychwytywania substancji odpadowych, rurociągów odprowadzających, urządzeń pompujących oraz zaworów odcinających. Zastosowanie tego metalu zwiększa wytrzymałość eksploatacyjną i wydłuża żywotność całego układu wyposażenia.

Taka instalacja o pojemności 10 metrów sześciennych, przeznaczona do oczyszczania ścieków o wysokiej zawartości chromu i związków pokrewnych, została zbudowana i działa z powodzeniem od kilku lat w zaporożskiej elektrowni transformatorowej. Tym samym przez cały czas eksploatacji w wannie rurociągu wyłapującego i odwadniającego nie odnotowano żadnego przypadku zniszczenia korozyjnego.

Wnioski

Liczne doświadczenia z zastosowaniem tytanu w konstrukcjach galwanicznych potwierdzają celowość stosowania elementów tytanowych. Dotyczy to niezawodności, jakości, trwałości i ekonomiczności użytkowania tego materiału. Stosowanie urządzeń tytanowych w produkcji jest wyznacznikiem postępowości firmy, podążania za nowoczesnymi trendami i dbałością o wskaźniki wydajności, zmniejszenie pracochłonności, zmniejszenie pracochłonności obsługi personelu, wzrost jakości powłok, oszczędność elektrolitu, wody, energii elektrycznej i pary wodnej, skrócenie czasu cyklu produkcyjnego, zwiększenie trwałości urządzeń, poprawa warunków pracy i wzrost kultury produkcji.

Cena kupna

Evek GmbH sprzedaje wyroby walcowane ze stali w najlepszej cenie. Jest tworzony z uwzględnieniem stawek LME (giełda Londonmetal) i zależy od technologicznych cech produkcji bez uwzględnienia dodatkowych kosztów. Dostarczamy szeroką gamę wyrobów z tytanu i jego stopów. Wszystkie partie posiadają certyfikat jakości na zgodność z wymaganiami norm. U nas kupisz hurtowo najróżniejsze produkty do produkcji wielkoseryjnej. Szeroki wybór, wyczerpujące doradztwo naszych managerów, przystępne ceny i terminowość dostaw określają oblicze naszej firmy. Istnieje system rabatów przy zakupach hurtowych

Znaczenie

Najbardziej rozpowszechniona jest galwaniczna metoda powlekania metali. W celu zwiększenia intensywności i wydajności procesów produkcyjnych i technologicznych galwanizacji stosuje się nowe elektrolity zwiększające temperaturę i gęstość prądu. Wymaga to materiałów i urządzeń konstrukcyjnych spełniających podwyższone wymagania odporności na korozję. Oprócz poprawy parametrów technicznych, kluczowa jest maksymalizacja żywotności sprzętu, która zależy od jakości okładzin i materiałów konstrukcyjnych. Pomimo tego, że materiałów zapewniających bezpieczną eksploatację urządzeń jest całkiem sporo, nadal nie jest możliwe rozwiązanie problemów związanych z trwałością i długowiecznością. Ołów w chromie i innych kwaśnych elektrolitach, chociaż odporny chemicznie, łatwo ulega mechanicznemu zniszczeniu. W przypadku uszkodzenia okładziny ołowianej korpus wanny ulega intensywnej korozji.

Materiały alternatywne

Wanny stalowe wyłożone tworzywem winylowym odpornym na kwaśne elektrolity są używane do niklowania, miedziowania, cynkowania itp. Ale jeśli temperatura jest zbyt wysoka, arkusze winylu z tworzywa sztucznego mogą pękać w wyniku rozszerzalności cieplnej. Dzieje się tak, ponieważ tworzywo winylowe ma sześciokrotnie większy współczynnik rozszerzalności cieplnej niż stal. Prowadzi to do utraty integralności wykładziny, zwłaszcza w obszarze szwów spawalniczych, a później do rozpuszczania materiału kąpieli przez korozję i zanieczyszczenie składu elektrolitu. Nawet minimalna ilość składników korozyjnych (zanieczyszczeń metalami ciężkimi) w elektrolicie może spowodować drastyczny spadek jakości powłoki. Aby temu przeciwdziałać, do podszewki stosuje się gumę. Wykazuje jednak również niewielką skuteczność ze względu na szybkie starzenie się i pękanie powłoki. Ponadto proces podszewki i humifikacji jest kosztowny ze względu na niską adhezję do niektórych metali. Wszystkie obecne technologie izolacyjno-ochronne wieszaków z wykorzystaniem kauczuku chemoodpornego, lakieru perchlorowinylowego lub taśmy pozwalają na użytkowanie wieszaków od dwóch do trzech miesięcy. Częsta wymiana lub naprawa wieszaków jest niezwykle czasochłonna i nieekonomiczna.

Odporność na korozję tytanu

Spośród wszystkich materiałów, które wykazują wysoki poziom odporności na korozję w większości elektrolitów, stopy tytanu są uważane za najbardziej optymalne do zastosowania. Tytan jest znany ze swojej odporności na korozję w praktycznie wszystkich alkalicznych, słabo kwaśnych i kwaśnych elektrolitach. Jest odporny w roztworach trawiących zawierających 10% H2SO4 w temperaturze 75°C, ale gdy stężenie wzrasta do 18-20%, zaczyna szybko korodować. Jeśli kwas azotowy lub jego sole zostaną dodane do elektrolitu jako dodatki hamujące, można zapobiec korozyjnemu niszczeniu tytanu. W takim przypadku na powierzchni metalu tworzy się warstewka tlenku, która zapobiega jego rozpuszczaniu. Tytan będzie również szybko korodować w elektrolitach zawierających kwas fluorowodorowy lub fluorowodorowy. We wszystkich innych przypadkach zastosowanie tytanu jako powłoki ochronnej w galwanizacji jest niezwykle obiecujące.

Sprzęt do galwanizacji

Do obróbki wstępnej i galwanizacji stosuje się wanny, kosze anodowe, bębny katodowe, cewki grzewcze, wieszaki, wymienniki ciepła, rury, filtry, pompy itp.

Łaźnia

Wanny tytanowe do chromowania wykonane są ze stopu BT1-0. Ta technologia jest od dawna stosowana w fabryce samochodów „Kommunar”, a także w Zaporoskiej fabryce przyrządów pomiarowych. Zastosowanie tytanu w kąpielach chromowych zwiększa ich żywotność od pięciu do siedmiu razy. Gdy w fabryce silników Melitopol zamiast tradycyjnych wanien ze stali i ołowiu zainstalowano trzy wanny ze stopu BT1-0, to dzięki wydłużeniu czasu ich trwania i zmniejszeniu odpisów amortyzacyjnych, kosztów elektrolitów oraz zmniejszeniu pracochłonności i energochłonności możliwe było znaczne zwiększenie roczny dochód.

W elektrolitach stosowanych do powlekania miedzią, niklowaniem, kadmem, powlekaniem mosiądzem, cynkowaniem i srebrzeniem tytan praktycznie nie ulega degradacji korozyjnej poza roztworami kwasu fluorowodorowego i kwasu borowo-fluorowego. Ponadto niepożądane jest stosowanie tytanu w połączeniu z mediami zawierającymi jony fluorkowe ze względu na różnice w szybkości korozji przy stosowaniu obwodu anodowego i odcięcia prądu.

Wymiana wanien wykonanych ze stali węglowej, wyłożonej tworzywem winylowym lub ołowiem, na wanny tytanowe jest wskazana w celu ustabilizowania procesu produkcyjnego: zmniejszenia częstotliwości bieżących napraw, utrzymania czystości elektrolitu, podniesienia jakości powłoki, a co najważniejsze - możliwość regulacji temperatury lub równowagi kwasowej elektrolitu. Odporność stopów tytanu na korozję w wyżej wymienionych elektrolitach pozwala na zmniejszenie grubości ścianki o ponad połowę. To sprawia, że wanny tytanowe i wanny stalowe pokryte winylem są praktycznie identyczne pod względem kosztów.

Koszyczki anodowe

W wannach przeznaczonych do niklowania, cynkowania i miedziowania stosuje się trzy rodzaje anod: elektrolityczne, odlewane i walcowane. Te ostatnie są najczęściej stosowane, ponieważ rozpuszczają się najbardziej równomiernie, podczas gdy anody elektrolityczne charakteryzują się intensywniejszym rozpuszczaniem i tworzeniem się szlamu.

W celu zminimalizowania szkodliwego działania szlamów anody umieszcza się w specjalnych workach typu „belsing” lub „chlorek”, które uprzednio potraktowano kwasem solnym. W tym przypadku odpady sięgają zaledwie dwudziestu do trzydziestu procent całkowitej masy anod. Niezwykle obiecujące jest zastosowanie koszyczków anodowych wykonanych z tytanu. Już w 1959 roku Ford opracował i uruchomił pierwsze pojemniki anodowe wykonane z tytanu. To znacznie obniżyło koszty utrzymania sprzętu i wydłużyło dzienny czas pracy o cztery godziny.

Anodowe pojemniki na śmieci mają na celu zwiększenie ogólnej wydajności działającego zakładu. Ponadto nie jest konieczne spuszczanie pozostałego roztworu z kąpieli w celu dodania materiału anodowego do zbiornika. Materiał anodowy zużywa się praktycznie w całości, zachowując stałą gęstość i zapewniając maksymalną efektywność jego działania. Od 1959 roku są one używane do powlekania cyjankiem i kwasem miedzi, powlekania cyjankiem białego mosiądzu i jasnego niklowania. Wprowadzenie koszyczków tytanowych do krajowego procesu produkcyjnego umożliwiło stworzenie w pełni rozpuszczalnej anody.

VT1-0.

Zastosowanie koszyków anodowych ze stopu tytanu BT1-0 w zakładach motoryzacyjnych Melitopol umożliwiło znaczne podniesienie rocznego wskaźnika ekonomicznego produkcji części niklowanych stosowanych w jednostkach napędowych. Głównym wskaźnikiem efektywności ekonomicznej tej innowacji jest 100% wykorzystanie anod niklowych, podczas gdy przed wdrożeniem technologii używano tylko 70% wszystkich anod. Poza tym nie jest już konieczne stosowanie miedzianych haczyków, które były wcześniej używane do instalacji nowych anod, a koszty robocizny związane z wymianą anod są zmniejszone.

Zaporoskim zakładom „Kommunar” udało się uciec od stosunku dochodów i całkowitego zużycia anod niklowych, które nie były używane w przyszłości, co wyniosło 30%. Koszyczki tytanowe wykonane ze stopu BT1-0 pozwoliły na znaczne ograniczenie zużycia anod niklowych oraz uproszczenie obsługi wanny przy jednoczesnym korygowaniu poziomu elektrolitu.

Kosze anodowe ze specjalnymi haczykami do zawieszania powstają z blach tytanowych o grubości 0,8-1 milimetra. Przekrój haczyków jest obliczany na podstawie małej pojemności cieplnej i gęstości prądu, która jest mniejsza niż 1A/dm.

Kłaniając się

Do procesu cynowania z dużą prędkością stosuje się tytanowe kosze, które są wstępnie wypełnione granulowaną cyną pełniącą rolę anody. Ten materiał anodowy znacznie zwiększa wydajność cynowania elektrolitycznego dzięki zwiększonej gęstości prądu czynnego, który rozkłada się na całej powierzchni anody w koszu.

Efekt ekonomiczny

Koszyczki tytanowe zaprojektowane według różnych schematów stały się bardzo popularne w procesach niklowania, cynowania, miedziowania i cynkowania, ponieważ pozwalają w pełni wykorzystać materiał anodowy, a tym samym zaoszczędzić drogie materiały wyjściowe: nikiel, cynę, miedź i inne . Ponadto możliwe staje się stosowanie wlewków, pastylek, wlewków z materiału pierwotnego, które kosztują znacznie mniej niż ich odpowiedniki z walcowanymi anodami.

Wymienniki ciepła

W celu uzyskania wysokiej jakości osadzania metalu wyjściowego, podczas procesu galwanicznego musi być zachowana stabilna równowaga temperaturowa. Obecnie nadal często stosuje się wymienniki ciepła i wężownice wykonane z ołowiu, stali węglowej powlekanej ołowiem i stali nierdzewnej. Problem w tym, że już po dwóch, trzech miesiącach ulegają one zniszczeniu pod wpływem agresywnego środowiska chemicznego elektrolitu i wysokiej temperatury. Wymagane w tym przypadku ciągłe naprawy i wymiany grzałek są takim niepożądanym zaburzeniem ustalonej równowagi temperaturowej, przez co rosną również koszty eksploatacji urządzeń.

Zastosowanie tytanu w urządzeniach do wymiany ciepła jest korzystniejsze w porównaniu z powyższymi materiałami. To wyjaśnia rosnącą popularność tytanu w zachodniej produkcji. Na przykład brytyjska firma „Dean Productive Incorporated” produkuje we własnym zakresie całkowicie tytanowe panele używane do podgrzewania elektrolitu. Amerykańska firma Imperial Chemical Industrial produkuje cewki tytanowe, a amerykańska firma Contimet produkuje tytanowe wymienniki ciepła do podgrzewania różnego rodzaju elektrolitów (nawet chromowych). Dzięki braku produktów korozyjnych na zewnętrznej powierzchni wymiennika, wymagane współczynniki wymiany ciepła można osiągnąć przy zmniejszeniu powierzchni grzewczej nawet o 45%, co jest niezaprzeczalną zaletą.

Opłacalność

Nawet przy połowie przewodności cieplnej w porównaniu z ołowiem czy stalą, tytan daje możliwość budowy rur grzewczych o znacznie cieńszych ściankach, ponieważ charakteryzuje się dużą odpornością korozyjną i mechaniczną. Wynika to z równości cen cewek wykonanych z węgla ołowiowego i stali nierdzewnej oraz osprzętu wykonanego z tytanu gatunku BT1-00 i BT1-0. Ponadto zastosowanie stopów tytanu pozwala znacznie obniżyć koszty eksploatacji sprzętu, zwiększając czas pracy od czterech do sześciu razy.

Nawet w konwencjonalnych kąpielach chromowych tytanowe wężownice posłużą przez wiele lat. Fabryka „Kommunar” w Zaporożu wykorzystuje do ogrzewania elektrolitu podczas chromowania galwanicznego grzejniki tytanowe o długości 3 metrów i średnicy 2,5 milimetra, które zastąpiły przestarzałe cewki ołowiane o długości 7 metrów i średnicy 6 milimetrów. W ciągu czterech lat eksploatacji tego typu urządzenia przyniosły nieocenione korzyści ekonomiczne. Grzejniki tytanowe są również stosowane na dziesiątkach automatycznych linii w Zakładzie Mechanicznym w Tambowie.

Wieszaki i dodatki

Tytan znalazł również szerokie zastosowanie w tworzeniu wieszaków do anodowania części wykonanych z aluminium i jego stopów. Na przykład proste ramy aluminiowe bardzo szybko ulegają utlenianiu i zaczynają się psuć. Aby wydłużyć średni czas użytkowania poza cztery do sześciu tygodni, konieczne jest, aby oprawki były wystawione na działanie środowiska alkalicznego. Z drugiej strony ramy tytanowe nie wykazują żadnych oznak niszczenia w podobnych warunkach eksploatacji nawet po latach. Tytanowe wieszaki sprawdziły się również w procesach cynowania i cynkowania. Nie są podatne na korozję, co pozwala uniknąć utraty ich cennego materiału, wydłuża żywotność części i zmniejsza koszty naprawy.

Spawalniczy

Produkcja tytanowych wieszaków i ram jest dość łatwa. Jedyny ograniczający niuans - zabrania się używania połączeń przez lutowanie twardymi i miękkimi lutami. Niepożądane jest również łączenie części za pomocą śrub i nitów, ponieważ połączenia te mogą zawieść podczas przesyłania prądu elektrycznego. Najwyższy wskaźnik niezawodności wykazuje połączenie za pomocą spawania.

Narzędzia

Brytyjska firma specjalizująca się w produkcji pralek wykorzystuje w swoim technicznym arsenale ponad sześćdziesiąt narzędzi wykonanych z tytanu do anodowania części aluminiowych oraz ponad czterysta aluminiowych uchwytów z końcówkami tytanowymi. Naprawa zawieszek pokrytych galwanicznie jest dość kosztowna, czasochłonna i pracochłonna. Zastosowanie tytanowych elementów do produkcji ogranicza takie naprawy do minimum. Ponadto tytan utrzymuje przewodnictwo elektryczne na dość wysokim poziomie przez długi okres czasu.

Doświadczenie użytkowania

W Zaporożu, w zakładzie aparatury elektrycznej, a także w zakładzie „Kommunar”, wieszaki aluminiowe były wcześniej stosowane w procesach anodowania i elektropolerowania części aluminiowych. W tym czasie żywotność wieszaków wynosiła tylko jeden miesiąc. Po wprowadzeniu do produkcji zawieszek tytanowych czas ten wydłużył się do ponad roku. Można to obliczyć w stosunku 15 wieszaków tytanowych zamiast 816 wieszaków aluminiowych, które należy wykorzystać w ciągu jednego roku eksploatacji.

Brytyjska firma Aizi opracowuje nowe projekty i produkuje tytanowe wieszaki o różnej złożoności konstrukcyjnej. Po tysiącach cykli korozja tytanowych urządzeń ich produkcji wynosi zaledwie 0,025 przekroju całego zawieszenia.

Niemieckie firmy Riedel, Blasberg i inne intensywnie stosują różnego rodzaju zawiesiny w elektrolitach na bazie kwasu siarkowego (głównie w anodowaniu). Najczęściej stosuje się zawieszki tytanowe lub aluminiowe z tytanowymi stykami. Jednak konstrukcje w całości wykonane z tytanu są bardziej skuteczne w zastosowaniu.

Tytanowe urządzenia stosowane w układach wentylacyjnych pomagają również w obniżeniu kosztów eksploatacji i napraw, poprawiają jakość wykonania oraz wydłużają żywotność urządzeń. Choć początkowe nakłady na instalację tytanowego systemu wentylacyjnego są dwa do trzech razy wyższe niż koszt standardowej wentylacji wykonanej ze stali, to jednak tytanowy system wentylacyjny jakościowo spełnia swoje funkcje pięć do sześciu razy dłużej. Fabryka samochodów w Zaporożu od ponad roku z powodzeniem stosuje tytanowy system wentylacji.

Problemy z czyszczeniem

Wraz ze wzrostem zdolności produkcyjnych lakierni metali należy zwrócić większą uwagę na proces oczyszczania ścieków, które zawierają ogromną ilość toksycznych składników (kwasów i ich soli) powstających podczas wytrawiania metali i ich wodorotlenków z czyszczenie anod. W kąpielach cynkowniczych, miedziujących i kadmowych występują duże ilości alkaloidów metali i toksycznych cyjanków, których stężenie powinno być mniejsze niż 0,1 mg/l, a zawartość chromu w kąpielach chromowo-kwasowych i chromowych nie powinna przekraczać 0,5 mg/l.

Do oczyszczania ścieków z żużla i toksyn stosuje się specjalne zakłady neutralizacji. Oprócz tych szkodliwych substancji ścieki zawierają również wiele związków chemicznych, które agresywnie wpływają na stan samej oczyszczalni oraz kanalizacji. Jeżeli oczyszczalnie dopiero powstają lub są w trakcie generalnego remontu, zaleca się, aby zbiorniki do wychwytywania substancji odpadowych, rurociągi odprowadzające, urządzenia pompujące i zawory odcinające były wykonane z tytanu. Zastosowanie tego metalu zwiększa wytrzymałość eksploatacyjną i wydłuża żywotność całego układu wyposażenia.

Taka instalacja o pojemności 10 metrów sześciennych, przeznaczona do oczyszczania ścieków o wysokiej zawartości chromu i związków pokrewnych, została zbudowana i działa z powodzeniem od kilku lat w zaporożskiej elektrowni transformatorowej. Tym samym przez cały czas eksploatacji w wannie rurociągu wyłapującego i odwadniającego nie odnotowano żadnego przypadku zniszczenia korozyjnego.

Wnioski

Liczne doświadczenia z zastosowaniem tytanu w konstrukcjach galwanicznych potwierdzają celowość stosowania elementów tytanowych. Dotyczy to niezawodności, jakości, trwałości i ekonomiczności użytkowania tego materiału. Stosowanie urządzeń tytanowych w produkcji jest wyznacznikiem postępowości firmy, podążania za nowoczesnymi trendami i dbałością o wskaźniki wydajności, zmniejszenie pracochłonności, zmniejszenie pracochłonności obsługi personelu, wzrost jakości powłok, oszczędność elektrolitu, wody, energii elektrycznej i pary wodnej, skrócenie czasu cyklu produkcyjnego, zwiększenie trwałości urządzeń, poprawa warunków pracy i wzrost kultury produkcji.

Cena kupna

Evek GmbH sprzedaje wyroby walcowane ze stali w najlepszej cenie. Jest tworzony z uwzględnieniem stawek LME (giełda Londonmetal) i zależy od technologicznych cech produkcji bez uwzględnienia dodatkowych kosztów. Dostarczamy szeroką gamę wyrobów z tytanu i jego stopów. Wszystkie partie posiadają certyfikat jakości na zgodność z wymaganiami norm. U nas kupisz hurtowo najróżniejsze produkty do produkcji wielkoseryjnej. Szeroki wybór, wyczerpujące doradztwo naszych managerów, przystępne ceny i terminowość dostaw określają oblicze naszej firmy. Istnieje system rabatów przy zakupach hurtowych