5. 1: Nguyên nhân gây ra sự mòn hỏng bánh công tác và biện pháp khắc phục 1.1: Do xâm thực.
5.2.2. Bổ xung kim loại vào vị trí mòn bằng phơng pháp mạ 1 Đặc điểm và phạm vi ứng dụng
5.2.2.1. Đặc điểm và phạm vi ứng dụng
Đặc điểm của phơng pháp mạ là đắp lên bề mặt chi tiết mòn một lớp kim loại mỏng dựa trên nguyên lý của sự điện phân. Trong quá trình điện phân dới tác dụng của điện trờng gây ra bởi các bản cực 1 (anốt) và 2 (katốt), Các ion dơng trong dung dịch điện phân sẽ đến bám chặt vào bề mặt katốt (cực âm) và các ion âm sẽ đến bám chặt vào bề mặt anốt (Cực dơng). Trên katốt các ion dơng nhận thêm điện tử để trở thành các phân tử trung hoà về điện, giải phóng hydrô khỏi dung dịch. Các nguyên tử kim loại bị giữ ở Katốt tạo lên một lớp kim loại phủ trên bề mặt chi tiết (hình 5.3)
Theo lý thuyết lợng kim loại bám trên chi tiết tỷ lệ với cờng độ dòng điện và thời gian điện phân:
M= C.I.t (g) (5.3) C: Đơng lợng điện hoá (g/Ah) I: Cờng độ dòng điện (A) t: Thời gian điện phân (h) Với
trờng đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
Thép C=1,043 Niken C=1,095 Đồng C=1,186
1. Bánh công tác (Catốt) 2. Điện cực không tan (Anốt) 3. Dung dịch điện phân 4. Vỏ trong của bể mạ 5. Nớc hoặc dầu đun nóng
12 2 3 4 5 6
trờng đại học Mỏ - Địa Chất Đồ án tốt nghiệp
6. Vỏ ngoài bằng thép
Song ở phơng pháp mạ thờng sử dụng điện cực không tan (Anốt làm bằng hợp kim chì- ăngmitoan để không bị tan vào dung dịch mạ, ảnh hởng đến nồng độ của dung dịch mạ) do vậy có hiện tợng hoà tan trở lại kim loại mạ vào dung dịch làm giảm lợng kim loại bám trên bề mặt chi tiết. Vì thế nên chiều dày lớp kim loại bám trên bề mặt chi tiết trên thực tế ít hơn và đợc tính theo công thức:
h= 10 .ρα . . . 5 t D C k (mm) (5.4) Trong đó: Dk là mật độ dòng điện; Dk=SI (A/dm2) S: Diện tích katốt (m2)
ρ: Khối lợng riêng kim loại mạ (g/cm3)
α: Lợng hoà tan trở lại của kim loại trên Katốt (Bánh công tác) với Crôm
α=10ữ13%
Phạm vi ứng dụng: Phơng pháp mạ thờng đợc dùng để sửa chữa phục hồi chi tiết mòn, gồm: mạ Crôm, mạ Niken, mạ thép, mạ đồng. Các chi tiết sửa chữa thờng là các xilanh, các van của hệ thống truyền động thuỷ lực, truyền động khí nén dùng trên các loại máy khoan, máy xúc, máy nén khí, ôtô, các bánh công tác của các loại máy
bơm…
Ưu điểm của phơng pháp mạ là có thể phủ một lớp kim loại rất mỏng không làm thay đổi tính chất kim loại của chi tiết, tăng độ cứng, độ mài mòn, độ bong tróc chi tiết. Có thể phủ nhiều lớp kim loại khác nhau.
Nhợc điểm: Chiều dày lớp kim loại đắp nhỏ, thời gian mạ lâu, thiết bị phức tạp đòi hỏi phải có thợ trình độ tay nghề cao.
Mạ Crôm dùng để chống rỉ, mòn, mạ cho các chi tiết cần tăng độ cứng và độ chịu mài mòn. Tuy nhiên nó chỉ hiệu quả khi chiều dày lớp mạ δ<0,3 (mm) vì thế nó thích hợp để mạ bánh công tác khi bánh bị mòn không nhiều.