RU2321675C2 - Method and apparatus for electroplating objects - Google Patents
Method and apparatus for electroplating objects Download PDFInfo
- Publication number
- RU2321675C2 RU2321675C2 RU2004124717/02A RU2004124717A RU2321675C2 RU 2321675 C2 RU2321675 C2 RU 2321675C2 RU 2004124717/02 A RU2004124717/02 A RU 2004124717/02A RU 2004124717 A RU2004124717 A RU 2004124717A RU 2321675 C2 RU2321675 C2 RU 2321675C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- objects
- bath
- zinc
- shot blasting
- suspension
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 title abstract 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 68
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 66
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 65
- 238000005422 blasting Methods 0.000 claims abstract description 63
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 60
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 35
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 25
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 24
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 17
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 8
- 238000005246 galvanizing Methods 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 7
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 abstract 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000003570 air Substances 0.000 description 8
- 238000005480 shot peening Methods 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- XEPNJJFNSJKTSO-UHFFFAOYSA-N azanium;zinc;chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-].[Zn] XEPNJJFNSJKTSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 241001163841 Albugo ipomoeae-panduratae Species 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001335 Galvanized steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 102000010410 Nogo Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010077641 Nogo Proteins Proteins 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000004210 cathodic protection Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000008397 galvanized steel Substances 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000001739 rebound effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
- B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
- B24C1/08—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for polishing surfaces, e.g. smoothing a surface by making use of liquid-borne abrasives
- B24C1/086—Descaling; Removing coating films
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
- B24C3/00—Abrasive blasting machines or devices; Plants
- B24C3/08—Abrasive blasting machines or devices; Plants essentially adapted for abrasive blasting of travelling stock or travelling workpieces
- B24C3/10—Abrasive blasting machines or devices; Plants essentially adapted for abrasive blasting of travelling stock or travelling workpieces for treating external surfaces
- B24C3/14—Apparatus using impellers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/003—Apparatus
- C23C2/0035—Means for continuously moving substrate through, into or out of the bath
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/003—Apparatus
- C23C2/0038—Apparatus characterised by the pre-treatment chambers located immediately upstream of the bath or occurring locally before the dipping process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
- C23C2/02—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
- C23C2/024—Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas by cleaning or etching
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Coating With Molten Metal (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится к способу и устройству для гальванизации объектов, в частности гальванизации металлических объектов.The present invention relates to a method and apparatus for galvanizing objects, in particular galvanizing metal objects.
Уровень техникиState of the art
Известно множество технологий защиты стальных конструкций от коррозии. Одна известная технология предусматривает гальванизацию с погружением в расплав, в ходе которой тонкий слой цинка наносят на поверхность объекта. Нанесенный слой цинка обеспечивает катодную защиту объекта, то есть при коррозии цинк расходуется и, таким образом, обеспечивается защита расположенного под ним металла. Продукты коррозии цинка, кроме того, заполняют возможные повреждения, такие как царапины и т.п., благодаря чему обеспечивается дополнительная защита.Many technologies are known for protecting steel structures from corrosion. One known technique involves melt-dip galvanization, during which a thin layer of zinc is applied to the surface of an object. The applied zinc layer provides cathodic protection of the object, that is, zinc is consumed during corrosion and, thus, the metal located underneath is protected. Zinc corrosion products also fill in possible damage, such as scratches and the like, which provides additional protection.
Цинк может быть нанесен на объект электрохимически, с использованием способа, известного как электролитическая гальванизация. Кроме того, цинк может быть нанесен на металлический объект способом напыления цинка на поверхность объекта с использованием пульверизатора (распыляющего цинк), после измельчения цинка в барабане (шерардизация), или способом нанесения цинка на объект в виде краски (называемым способом окраски цинковой пылью или холодной гальванизации). Другой способ нанесения цинка на металл представляет собой термическую гальванизацию, при которой обрабатываемый объект погружают в жидкий цинк, находящийся в цинковой ванне при температуре от 445°С до 465°С.Zinc can be applied to the object electrochemically using a method known as electrolytic galvanization. In addition, zinc can be applied to a metal object by spraying zinc onto the surface of the object using a spray gun (spraying zinc), after grinding zinc in a drum (sherardization), or by applying zinc to the object in the form of a paint (called zinc dust or cold galvanization). Another method of applying zinc to a metal is thermal galvanization, in which the treated object is immersed in liquid zinc, which is in a zinc bath at a temperature of 445 ° C to 465 ° C.
При термической гальванизации обрабатываемый объект подвергают предварительной обработке, при которой с поверхности объекта удаляют грязь, масла и жировые остатки. В ходе предварительной обработки объект затем погружают в ванну с разбавленным раствором соляной кислоты и протравляют в нем для удаления ржавчины и валковой окалины. После этого следует обработка "флюсом", при которой обрабатываемый объект помещают в ванну с флюсом, например хлористым цинком-аммонием, с тем чтобы позже получить хорошую адгезию цинка со сталью. Если флюс вначале наносят и затем высушивают, такой способ известен как сухая гальванизация. При влажной гальванизации флюс распределяют над поверхностью цинковой ванны и сталь пропускают через него. После обработки на поверхности стали образуется компоновка из слоев сплава цинк/железо. После такой предварительной обработки объект погружают в соответствии с известным способом на несколько минут в цинковую ванну, где жидкий цинк соединяется со сталью по всей ее поверхности и поэтому также внутри возможных полых структур объекта. Во время погружения формируется множество (гамма, дельта и эта) слоев сплава в результате реакции цинка с металлом, в то время как слой чистого цинка формируется, когда объект вынимают из цинковой ванны.During thermal galvanization, the treated object is subjected to pre-treatment, in which dirt, oils and grease residues are removed from the surface of the object. During pretreatment, the object is then immersed in a bath with a dilute hydrochloric acid solution and etched in it to remove rust and roll scale. This is followed by a flux treatment, in which the object to be treated is placed in a bath with a flux, for example, zinc-ammonium chloride, in order to later obtain good adhesion of zinc to steel. If the flux is first applied and then dried, this method is known as dry galvanization. With wet galvanization, the flux is distributed over the surface of the zinc bath and steel is passed through it. After processing, a composition of zinc / iron alloy layers forms on the surface of the steel. After such preliminary processing, the object is immersed in a zinc bath for several minutes in accordance with the known method, where liquid zinc is connected to steel over its entire surface and therefore also inside possible hollow structures of the object. During immersion, many (gamma, delta, and this) layers of the alloy are formed as a result of the reaction of zinc with the metal, while a layer of pure zinc is formed when the object is removed from the zinc bath.
Известные способы имеют множество недостатков. Во-первых, использование химических ванн, таких как ванны с соляной кислотой, в качестве предварительной обработки стали оказывают отрицательное воздействие на окружающую среду. Кроме того, необходимость подачи соляной кислоты и выпуска (загрязненной) соляной кислоты связана с существенными затратами.Known methods have many disadvantages. Firstly, the use of chemical baths, such as hydrochloric acid baths, as a pretreatment of steel has a negative impact on the environment. In addition, the need for the supply of hydrochloric acid and the release of (contaminated) hydrochloric acid is associated with significant costs.
Известный способ, кроме того, включает множество трудоемких и относительно дорогостоящих этапов, таких как помещение стали в обезжиривающие ванны, протравливающие ванны и, возможно, ванны удаления цинкового покрытия в случае восстановления стали, гальванизированной ранее. Соляная кислота, кроме того, только удаляет валковую окалину с объекта, в то время как другие примеси остаются на поверхности объекта. В результате требуется применение дополнительных этапов обработки.The known method also includes many time-consuming and relatively expensive steps, such as placing steel in degreasing baths, pickling baths and, possibly, zinc removal baths in the case of the restoration of previously galvanized steel. Hydrochloric acid, in addition, only removes roll scale from the object, while other impurities remain on the surface of the object. As a result, additional processing steps are required.
Другой недостаток известного способа и устройства состоит в использовании соляной кислоты, в результате воздействия которой повышается хрупкость обработанного металла. Последующая гальванизация хрупкого металла приводит к получению менее гладкой поверхности, что отрицательно влияет на внешний вид продукта после гальванизации.Another disadvantage of the known method and device is the use of hydrochloric acid, as a result of which increases the brittleness of the treated metal. Subsequent galvanization of brittle metal leads to a less smooth surface, which negatively affects the appearance of the product after galvanization.
Из американского патента US 5666714 известен способ гальванизации стальных компонентов. Компоненты вначале подвергают дробеструйной обработке и затем формуют и/или сваривают с получением объекта. Сформованный и/или сваренный в результате объект подвергается помимо прочего обработке флюсом и обработке гальванизацией. Недостаток известного способа состоит в том, что уже изготовленные и/или ранее использовавшиеся объекты вначале необходимо разбирать на отдельные детали для обеспечения возможности предварительной обработки компонентов.From US Pat. No. 5,666,714, a method for galvanizing steel components is known. The components are first shot blasted and then molded and / or welded to form an object. The resulting molded and / or welded object is subjected, inter alia, to flux treatment and galvanization treatment. The disadvantage of this method is that already manufactured and / or previously used objects must first be disassembled into separate parts to enable pretreatment of components.
Краткое описание изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Настоящее изобретение направлено на устранение вышеуказанных недостатков и обеспечение улучшенного способа, системы и устройства обработки объектов с нанесением защитного материала.The present invention is aimed at eliminating the above disadvantages and providing an improved method, system and device for processing objects with the application of protective material.
Другая цель настоящего изобретения состоит в получении предпочтительного устройства, с помощью которого можно производить предварительную обработку предназначенных для гальванизации объектов.Another objective of the present invention is to provide a preferred device with which it is possible to pretreat galvanized objects.
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предложен способ термической гальванизации объектов, в частности металлических объектов, содержащий следующие этапы:In accordance with a first aspect of the present invention, there is provided a method for thermally galvanizing objects, in particular metal objects, comprising the following steps:
- предварительная обработка обрабатываемого объекта, включая удаление поверхностного слоя объекта;- pre-processing of the processed object, including the removal of the surface layer of the object;
- помещение предварительно обработанного объекта в ванну с флюсом для обработки объекта флюсом;- placing the pre-treated object in a bath with a flux to process the object with a flux;
- помещение объекта, обработанного флюсом, в цинковую ванну для проведения реакции материала объекта с цинком и нанесения слоя цинкового покрытия на объект, в котором этап предварительной обработки содержит струйную очистку объекта частицами для удаления, по меньшей мере, поверхностного слоя. В соответствии с этим аспектом изобретения этапы предварительной обработки, используемые в случае необходимости для удаления остатков цинкового покрытия, обезжиривания, обработки соляной кислотой и промывки водой и т.п., таким образом, можно заменять одним этапом, то есть этапом дробеструйной обработки объекта. В этом случае с поверхности объекта удаляется не только валковая окалина, но также возможно, в случае необходимости, удалить множество слоев материала объекта, таких как кремнистый слой. Это позволяет получить более чистую поверхность объекта, для гальванизации которой требуется меньшее количество цинка. Обработанный таким образом объект в дальнейшем более пригоден для нанесения на него покрытия. Внешний вид объекта после дробеструйной обработки и после гальванизации, проведенной таким образом также получается более привлекательным.- placing the object treated with flux in a zinc bath to conduct the reaction of the material of the object with zinc and applying a layer of zinc coating on the object, in which the preliminary processing step comprises blasting the object with particles to remove at least the surface layer. In accordance with this aspect of the invention, the pretreatment steps used, if necessary, to remove zinc coating residues, degreasing, hydrochloric acid treatment and rinsing with water and the like, can thus be replaced with one step, i.e. a shot peening step. In this case, not only roll scale is removed from the surface of the object, but it is also possible, if necessary, to remove many layers of the material of the object, such as a silicon layer. This allows you to get a cleaner surface of the object, the galvanization of which requires less zinc. An object treated in this way is subsequently more suitable for coating it. The appearance of the object after bead-blasting and after galvanization carried out in this way also turns out to be more attractive.
Способ в соответствии с настоящим изобретением, кроме того, можно непосредственно применять для нанесения покрытия на ранее изготовленные объекты и/или даже на объекты, уже бывшие в употреблении. Такие объекты можно обрабатывать непосредственно без дополнительных этапов, таких как этапы разборки и т.п.The method in accordance with the present invention, in addition, can be directly applied to coat previously manufactured objects and / or even objects already in use. Such objects can be processed directly without additional steps, such as disassembly steps, etc.
Было определено, что частицы или зерна со средним диаметром от 0,25 до 1,6 мм, изготовленные из стали с низким содержанием углерода, в особенности пригодны для дробеструйной обработки объектов. Частицы имеют низкое содержание углерода, предпочтительно меньше 18 мас.%, поскольку при высоком содержании углерода на объект наносится слишком толстый слой цинка, и повышается степень формирования твердого цинка. Предпочтительно используют смесь, состоящую по существу на 40% из частиц со средним размером 0,6-1,0 мм и на 60% из частиц со средним размером 0,8-1,3 мм. Это позволяет обеспечить оптимальное соотношение между ударовязкостью, минимальным расходом частиц и максимальным эффектом. В ходе обработки также возникает значительный эффект рикошета/отскока, что повышает эффективность дробеструйной обработки, и в частности, обработки относительно труднодоступных деталей объекта.It has been determined that particles or grains with an average diameter of 0.25 to 1.6 mm, made of low carbon steel, are particularly suitable for shot blasting of objects. The particles have a low carbon content, preferably less than 18 wt.%, Because with a high carbon content, an excessively thick zinc layer is applied to the object and the degree of formation of solid zinc is increased. Preferably a mixture is used consisting essentially of 40% of particles with an average size of 0.6-1.0 mm and 60% of particles with an average size of 0.8-1.3 mm. This allows you to ensure the optimal ratio between impact strength, minimum particle flow rate and maximum effect. During processing, a significant rebound / rebound effect also occurs, which increases the efficiency of shot peening, and in particular, processing with respect to hard-to-reach parts of an object.
Предпочтительно между этапом дробеструйной обработки и этапом обработки флюсом объект обдувают для очистки воздухом и/или промывают путем разбрызгивания жидкости. Жидкость представляет собой воду, к которой предпочтительно добавлены химические добавки для улучшения объекта промывки жидкостью.Preferably, between the shot-blasting step and the flux-treating step, the object is blown for air cleaning and / or washed by spraying a liquid. The liquid is water, to which chemical additives are preferably added to improve the object of washing with the liquid.
После этапа гальванизации на объект направляют воздух для сдувания капелек цинка с объекта обратно в цинковую ванну.After the galvanization step, air is sent to the object to blow off zinc droplets from the object back into the zinc bath.
Считается известным погружение объекта для обработки в ванну с последующим его неподвижным удержанием в ванне в течение нескольких минут и последующим извлечением его из ванны. После этого наступает очередь следующего объекта. Однако в соответствии с другим предпочтительным вариантом выполнения настоящего изобретения вышеуказанный этап помещения объекта в, по меньшей мере, одну ванну содержит перемещение объекта через эту ванну. Это означает, что можно обеспечить непрерывное или, по существу, без перерывов перемещение объектов друг за другом через ванну. Такой подход не только позволяет использовать устройство в соответствии с аспектом настоящего изобретения, которое будет описано ниже, но также влияет на химические процессы, происходящие во время гальванизации. Помещение или погружение объектов в ванну отрицательно влияет на происходящие химические процессы. При перемещении объектов через ванну формируется меньше зольных остатков и, в частности, меньше паров. Кроме того, при этом меньше вероятность нежелательного формирования твердых кристаллов железа/цинка.It is considered known to immerse the object for processing in the bath, followed by its immovable retention in the bath for several minutes and then removing it from the bath. After this comes the turn of the next object. However, in accordance with another preferred embodiment of the present invention, the aforementioned step of placing an object in at least one bath comprises moving the object through the bath. This means that it is possible to provide continuous or essentially without interruption of the movement of objects one after another through the bath. This approach not only allows the use of a device in accordance with an aspect of the present invention, which will be described below, but also affects the chemical processes occurring during galvanization. The placement or immersion of objects in the bath adversely affects the ongoing chemical processes. When moving objects through the bath, less ash residues are formed and, in particular, less vapor. In addition, there is less likelihood of unwanted formation of solid iron / zinc crystals.
Объект предпочтительно перемещают через ванну, практически с постоянной скоростью, для получения равномерной и насколько возможно постоянной гальванизации объекта.The object is preferably moved through the bath at an almost constant speed to obtain uniform and as constant a constant galvanization of the object.
В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения предложено устройство для дробеструйной обработки объектов, в частности металлических объектов, содержащее:In accordance with a second aspect of the present invention, there is provided a device for shot peening of objects, in particular metal objects, comprising:
- корпус, содержащий, по меньшей мере, входное отверстие и выходное отверстие для подачи объектов для дробеструйной обработки и соответственно выхода их из него;- a housing containing at least an inlet and an outlet for supplying objects for shot blasting and, accordingly, leaving them;
- средство перемещения, предназначенное для перемещения объектов для дробеструйной обработки по пути через корпус от входного отверстия до выходного отверстия;- a means of movement designed to move objects for shot blasting along the path through the housing from the inlet to the outlet;
- устройства дробеструйной обработки, расположенные с обеих сторон вдоль пути внутри корпуса и ориентированные по-разному по отношению к корпусу, и которые направляют потоки частиц на объект по множеству заданных углов обработки для удаления поверхностного слоя объекта, по существу, со всей его поверхности. Устройства дробеструйной обработки поэтому направляют частицы одновременно, по меньшей мере, на переднюю и на заднюю часть объекта, под различными углами, так, что частицы ударяют о всю поверхность объекта. В наиболее рекомендованном в данный момент варианте выполнения восемь устройств дробеструйной обработки установлены и направлены так, что обеспечивается обработка всех обрабатываемых деталей объекта.- bead-blasting devices located on both sides along the path inside the body and oriented differently with respect to the body, and which direct particle flows to the object along a set of specified processing angles to remove the surface layer of the object, essentially, from its entire surface. Shot blasting devices therefore direct particles simultaneously at least to the front and back of the object, at different angles, so that the particles hit the entire surface of the object. In the most recommended embodiment at the moment, eight shot blasting devices are installed and directed so that the processing of all the machined parts of the object is ensured.
Система может содержать средство сушки объектов, средство охлаждения объектов и/или средство полировки объектов.The system may comprise means for drying objects, means for cooling objects, and / or means for polishing objects.
Предпочтительно между средством дробеструйной обработки и ванной обработки флюсом установлено средство очистки, предназначенное для обдувки объектов для очистки их воздухом и/или удаления с объекта остатков материала с использованием жидкости, при этом имеется средство сбора, предназначенное для сбора смеси остатков материала и воздуха и/или жидкости, средство для отделения остатков материала и средство для подачи воздуха и/или жидкости обратно в средство очистки.Preferably, between the shot blasting means and the flux bath, a cleaning means is provided for blowing objects to clean them with air and / or removing material residues from the object using liquid, while there is a collection means for collecting a mixture of material and air residues and / or liquids, a means for separating residual material and means for supplying air and / or liquid back to the cleaning means.
В предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения средство перемещения содержит:In a preferred embodiment of the present invention, the transport means comprises:
- подвесной рельс, проходящий вдоль пути,- a suspension rail running along a path,
- один или несколько элементов подвески, которые могут быть закреплены на рельсе и на которых могут быть подвешены перемещаемые объекты;- one or more suspension elements that can be mounted on a rail and on which movable objects can be suspended;
- средство привода, предназначенное для перемещения элементов подвески вдоль рельса;- drive means for moving suspension elements along the rail;
- первый направляющий элемент, установленный с первой стороны вдоль пути перемещения;- the first guide element mounted on the first side along the travel path;
- второй направляющий элемент, установленный с противоположной стороны вдоль пути перемещения,- a second guide element mounted on the opposite side along the travel path,
в котором взаимное расстояние между первым и вторым направляющими элементами регулируют в соответствии с размерами объекта. Указанное расстояние между направляющими регулируют так, что оно максимум на 30 см, предпочтительно максимум на 10 см больше, чем соответствующий размер объекта.in which the mutual distance between the first and second guide elements is adjusted in accordance with the size of the object. The specified distance between the rails is adjusted so that it is a maximum of 30 cm, preferably a maximum of 10 cm more than the corresponding size of the object.
В частности, в предпочтительном варианте выполнения элемент подвески находится в контакте с верхней стороной объекта, и направляющие элементы устанавливают так, что они ограничивают поперечное перемещение нижней стороны объекта. Направляющее средство обеспечивает правильную вертикальную ориентацию объектов несмотря на значительные силы, прикладываемые к объектам со стороны устройств дробеструйной обработки, в результате действия которых объекты могли бы сместиться в наклонное положение. Это обеспечивает равномерное удаление поверхностного слоя объектов. Использование балки (предпочтительно в форме подвесного рельса), вдоль которой объекты непрерывно перемещают в ходе процесса обработки (процесса гальванизации), кроме того, позволяет обеспечить полную или, по меньшей мере, большую степень автоматизации процесса. Это позволяет достичь лучшего управления различными этапами процесса и обеспечить возможность использовать меньше персонала.In particular, in a preferred embodiment, the suspension element is in contact with the upper side of the object, and the guide elements are set so that they limit lateral movement of the lower side of the object. The guiding means ensures the correct vertical orientation of the objects in spite of the considerable forces exerted on the objects by the shot blasting devices, as a result of which the objects could shift to an inclined position. This ensures uniform removal of the surface layer of objects. The use of a beam (preferably in the form of a suspension rail) along which objects are continuously moved during the processing process (galvanization process), in addition, allows for a complete or at least a greater degree of automation of the process. This allows you to achieve better management of the various stages of the process and provide the opportunity to use fewer personnel.
В другом предпочтительном варианте выполнения используется устройство для дробеструйной обработки объектов с различными размерами и формами. Этот вариант выполнения позволяет устанавливать направляющие элементы на различных расстояниях между ними, в зависимости от размеров объекта. В случае относительно крупных объектов или объектов с выступающими деталями используют большое расстояние между направляющими элементами, в то время как в случае относительно малых объектов расстояние между направляющими элементами может быть малым.In another preferred embodiment, a device is used for shot blasting of objects with various sizes and shapes. This embodiment allows you to set the guide elements at different distances between them, depending on the size of the object. In the case of relatively large objects or objects with protruding parts, a large distance between the guide elements is used, while in the case of relatively small objects, the distance between the guide elements can be small.
В другом предпочтительном варианте выполнения размеры входного и выходного отверстий можно регулировать. В случае крупных объектов необходимо использовать относительно большие отверстия, в то время как относительно малые отверстия будут достаточными для малых объектов. Возможность получения более крупных и малых отверстий обеспечивается путем установки на корпусе множества дверок, сдвигаемых по отношению друг к другу. Входное отверстие формируется, например, из двух сдвигаемых дверок, между которыми образуется отверстие. Отверстие выбирают такого размера, что соответствующий объект может тесно проходить через него в корпус или выходить из корпуса. Это ограничивает количество стальных частиц, вылетающих за пределы корпуса при дробеструйной обработке, что улучшает обработку объекта. Частицы, вылетающие из корпуса (камеры дробеструйной обработки), могут попадать в ванну обработки флюсом или в цинковую ванну, что отрицательно влияет на процесс обработки флюсом или процесс гальванизации.In another preferred embodiment, the dimensions of the inlet and outlet can be adjusted. In the case of large objects, it is necessary to use relatively large holes, while relatively small holes will be sufficient for small objects. The possibility of obtaining larger and smaller holes is provided by installing on the body of a plurality of doors that are movable relative to each other. The inlet is formed, for example, of two sliding doors between which an opening is formed. The hole is selected so large that the corresponding object can closely pass through it into the housing or exit the housing. This limits the number of steel particles flying out of the casing during shot blasting, which improves the processing of the object. Particles flying out of the casing (shot blasting chambers) can enter the flux bath or the zinc bath, which negatively affects the flux treatment process or the galvanization process.
Система может содержать множество, предпочтительно четыре, устройств дробеструйной обработки, установленных по одной стороне пути, и множество, предпочтительно четыре, устройств дробеструйной обработки, установленных на противоположной стороне пути.The system may comprise a plurality, preferably four, shot blasting apparatuses mounted on one side of the track, and a plurality, preferably four, shot blasting apparatuses mounted on the opposite side of the track.
Дополнительный предпочтительный вариант выполнения содержит средство первого детектирования, установленное рядом с входным отверстием, с помощью которого могут быть определены размеры следующего объекта для дробеструйной обработки, а также средство управления, которое соединено со средством детектирования и с помощью которого можно устанавливать размер входного отверстия и выходного отверстия в зависимости от определенного размера объекта. Таким образом, может быть реализована автоматическая регулировка размеров входного и/или выходного отверстий.A further preferred embodiment comprises first detecting means installed next to the inlet, with which the sizes of the next object for shot blasting can be determined, and also control means that is connected to the detection means and with which it is possible to set the size of the inlet and outlet depending on the specific size of the object. Thus, automatic adjustment of the inlet and / or outlet sizes can be realized.
Другой предпочтительный вариант выполнения содержит второе средство детектирования, предназначенное для детектирования наличия объекта, подвешенного на элементах подвески, вместе со средством управления, предназначенным для управления средством привода подвесного рельса и, по меньшей мере, устройствами дробеструйной обработки для прерывания привода элемента подвески и работы устройств дробеструйной обработки с заданной временной задержкой. Когда, например, один или несколько детекторов определяют, что на подаваемых элементах подвески больше нет объектов для обработки, средство управления может определить момент, когда процесс дробеструйной обработки должен быть закончен, с учетом известной скорости перемещения элементов подвески. Кроме того, также возможно определять момент полной обработки последнего объекта. В этот момент привод подвесного рельса также останавливается.Another preferred embodiment comprises second detection means for detecting the presence of an object suspended on the suspension elements, together with a control means for controlling the suspension rail drive means and at least the shot blasting devices to interrupt the suspension element drive and the shot blasting device processing with a given time delay. When, for example, one or more detectors determine that there are no more objects to be processed on the supplied suspension elements, the control means can determine the moment when the shot blasting process should be completed, taking into account the known speed of movement of the suspension elements. In addition, it is also possible to determine the moment of complete processing of the last object. At this point, the suspension rail drive also stops.
В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения предложена система для термической гальванизации объектов, в частности металлических объектов, содержащая подвесной рельс с установленными на нем элементами подвески, на которые могут быть подвешены один или несколько обрабатываемых объектов, а также средство привода, предназначенное для перемещения элементов подвески вдоль подвесного рельса, в котором вдоль подвесного рельса, по меньшей мере, установлены: устройства дробеструйной обработки, предназначенные для направления одного или нескольких потоков частиц на объект, перемещаемый вдоль них, с целью удаления, по меньшей мере, поверхностного слоя объекта; ванна обработки флюсом, предназначенная для обработки флюсом объекта, перемещаемого через ванну; и ванна гальванизации, предназначенная для термической гальванизации объекта, перемещаемого через ванну. Дробеструйная обработка объектов, используемая вместо этапов обезжиривания, обработки соляной кислотой и промывки водой, обеспечивает вышеописанные преимущества. Кроме того, подвесной рельс, вдоль которого непрерывно перемещаются объекты во время процесса гальванизации, позволяет полностью или, по меньшей мере, в значительной степени автоматизировать процесс гальванизации. Это позволяет обеспечить лучшее управление различными этапами процесса, в результате чего требуется использовать до 80% меньше персонала.In accordance with a third aspect of the present invention, there is provided a system for thermally galvanizing objects, in particular metal objects, comprising a suspension rail with suspension elements mounted on it, on which one or more machined objects can be suspended, and also drive means for moving suspension elements along a suspension rail, in which at least the following are installed along the suspension rail: shot blasting devices for guiding about Nogo or several particle flows on the object transferred along them, with the aim of removing at least the surface layer of the object; a flux treatment bath intended for flux treatment of an object moving through the bath; and a galvanization bath designed to thermally galvanize an object moving through the bath. Shot blasting of objects used instead of the stages of degreasing, hydrochloric acid treatment and washing with water provides the above advantages. In addition, the suspension rail along which objects are continuously moving during the galvanization process allows the automation of the galvanization process to be fully or at least substantially automated. This allows for better management of the various stages of the process, resulting in the need to use up to 80% less staff.
В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения подвесной рельс содержит, по меньшей мере, один участок снижения и, по меньшей мере, один участок подъема, предназначенные для соответствующего перемещения объектов вниз в ванну и вверх из ванны. В результате становится возможной, по существу, постоянная обработка объектов в ванне обработки флюсом и/или в цинковой ванне при использовании относительно простой конструкции.According to a preferred embodiment, the suspension rail comprises at least one lowering section and at least one lifting section, intended for the corresponding movement of objects down into the bath and up from the bath. As a result, it becomes possible, essentially constant processing of objects in the bath processing flux and / or in a zinc bath using a relatively simple design.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения элемент подвески предпочтительно содержит вышеуказанный элемент подвески, который изготовлен из такого сплава, что на поверхности элемента, по существу, не происходит поглощение цинка или прилипание цинка. В противном случае, когда элемент подвески проходит через цинковую ванну, цинк мог бы оставаться на поверхности элемента подвески. При обработке следующего объекта это могло бы привести к взрывам, в частности во время дробеструйной обработки этого объекта, которые могли бы составить опасность для персонала и повредить механизмы. Взрыв может произойти в системе, когда остатки цинка смешиваются со стальными зернами, имеющими другой состав (содержащими другие металлы).In accordance with another aspect of the present invention, the suspension element preferably comprises the aforementioned suspension element, which is made of an alloy such that zinc absorption or adhesion of the zinc does not substantially occur on the surface of the element. Otherwise, when the suspension element passes through the zinc bath, zinc could remain on the surface of the suspension element. When processing the next object, this could lead to explosions, in particular during the shot blasting of this object, which could constitute a danger to personnel and damage the mechanisms. An explosion can occur in the system when zinc residues are mixed with steel grains having a different composition (containing different metals).
Другие преимущества, свойства и детали настоящего изобретения будут очевидны из следующего описания предпочтительных вариантов его выполнения.Other advantages, properties and details of the present invention will be apparent from the following description of preferred embodiments thereof.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
В описании делается ссылка на прилагаемые чертежи, на которых:In the description, reference is made to the accompanying drawings, in which:
На фигуре 1 схематично показан вид сверху предпочтительного варианта выполнения настоящего изобретения;Figure 1 schematically shows a top view of a preferred embodiment of the present invention;
На фигурах 2а и 2b схематично показаны виды сбоку предпочтительного варианта выполнения, представленного на фигуре 1;Figures 2a and 2b schematically show side views of a preferred embodiment of Figure 1;
На фигуре 3 схематично показан вид в перспективе предпочтительного варианта выполнения камеры дробеструйной обработки в соответствии с настоящим изобретением;Figure 3 schematically shows a perspective view of a preferred embodiment of a shot blasting chamber in accordance with the present invention;
На фигуре 4 более подробно показан вид в перспективе с частичным вырезом камеры дробеструйной обработки по фигуре 3; иFigure 4 shows in more detail a partial cutaway perspective view of a shot blasting chamber of Figure 3; and
На фигуре 5 показан вид в перспективе с другими вырезами, в котором дополнительно показаны направляющие объектов.The figure 5 shows a perspective view with other cutouts, which further shows the guides of objects.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
На фигурах 1 и 2 представлен предпочтительный вариант выполнения устройства 1 гальванизации в соответствии с настоящим изобретением. Объекты V для гальванизации, такие как, например, стальные секции, подают и закрепляют в начальном положении на системе транспортирования. Система транспортирования представляет собой систему в виде подвесного рельса, и в представленном варианте выполнения содержит цепные коробчатые рельсы 2, вдоль которых с использованием роликов 21 (фигура 2а) можно перемещать множество (например, приблизительно 100) элементов 22 подвески с расстоянием между ними приблизительно 60 см. Такая система цепных коробчатых рельсов, очевидно, представляет собой систему обычного типа и не будет здесь подробно описана. Другие системы транспортирования также могут быть предусмотрены.In figures 1 and 2 presents a preferred embodiment of a
Элементы 22 подвески перемещаются с помощью привода 8, соединенного с электродвигателем 9 привода. Система 2 транспортирования содержит два элемента 10 и 11 натяжения, предназначенные для создания в системе постоянного заданного натяжения.
После того, как объекты V для обработки будут установлены на элементы 22 подвески в начальной точке В (стрелка P1), например путем подвески на них объектов на крюках, элементы подвески перемещаются в направлении стрелки Р2.Once the objects for treating V will be mounted on the
Необработанный объект V вначале проходит дробеструйную обработку в камере 3 дробеструйной обработки. Объекты обрабатывают в камере дробеструйной обработки с помощью множества устройств дробеструйной обработки, установленных под заданным углом. Здесь важен не только угол обработки объектов, но также диаметр зерен и материал зерен. Было определено, что оптимальное удаление поверхностного слоя с объекта может быть обеспечено при использовании стальных зерен или стальных частиц с другой формой, с толщиной частиц от 0,25 мм до 1,6 мм и предпочтительно при соотношении 40% частиц с размером 0,6-1,0 мм и 60% частиц с размером 0,8-1,3 мм. Хороший химический состав стали частиц представляет собой, например, 0,14-0,18% С, 0,65-0,85% Si и 0,35-0,55% Mn. При такой обработке возможно обеспечить удаление с поверхности объекта только валковой окалины. В этом случае под термином слой поверхности следует понимать, как означающий только валковую окалину соответствующего объекта. Однако, если требуется, с поверхности объекта может быть удалено большее количество слоев, кроме слоя валковой окалины. Возможно, например, удалять нежелательную неравномерность объекта так, что он приобретает более сглаженный и более привлекательный внешний вид.The raw object V is first shot blasted in the
В результате дробеструйной обработки объекта, проводимой вышеуказанным образом, он становится чистым до такой степени, что можно немедленно проводить обработку "флюсом" без необходимости выполнения дополнительных операций. Термин обработка "флюсом" относится к помещению объекта в ванну обработки флюсом, которая заполнена, например, хлористым цинком-аммонием. Агент флюса должен быть по существу бездымным, то есть в нем необходимо применять пропорционально малые концентрации хлористого аммония, предпочтительно на уровне порядка 10% NH4Cl (и приблизительно 90% ZnCl2). Хлористый цинк-аммоний формирует тонкий слой на поверхности объекта, который в ходе последующего процесса гальванизации улучшает соединение цинка с материалом объекта. На фигуре 2а показано, что обработка флюсом происходит путем перемещения объекта, висящего на элементе 22 подвески, через ванну обработки флюсом 4.As a result of shot blasting of an object carried out in the aforementioned manner, it becomes clean to such an extent that it is possible to immediately process it with flux without the need for additional operations. The term “flux” treatment refers to the placement of an object in a flux bath that is filled, for example, with ammonium zinc chloride. The flux agent must be substantially smokeless, i.e. proportionally low concentrations of ammonium chloride must be used, preferably at the level of about 10% NH 4 Cl (and about 90% ZnCl 2 ). Zinc ammonium chloride forms a thin layer on the surface of the object, which during the subsequent galvanization process improves the connection of zinc with the material of the object. Figure 2a shows that flux treatment occurs by moving an object hanging on the
В другом предпочтительном варианте выполнения, не показанном на чертежах, непосредственно после дробеструйной обработки и поэтому перед обработкой флюсом, объект очищают, в основном, с использованием продувки всей его поверхности воздухом и/или с последующей промывкой объекта путем разбрызгивания на него воды, с добавлением в нее, в случае необходимости, химических добавок. Химические добавки добавляют для улучшения промывки водой остающейся пыли, состоящей, в основном, из пыли, образующейся при дробеструйной обработке.In another preferred embodiment, not shown in the drawings, immediately after bead-blasting and therefore before flux treatment, the object is cleaned mainly by blowing its entire surface with air and / or followed by washing the object by spraying water on it, adding her, if necessary, chemical additives. Chemical additives are added to improve the flushing with water of the remaining dust, consisting mainly of dust generated by shot blasting.
Очистку с разбрызгиванием воды производят путем установки множества разбрызгивающих установок вдоль пути конвейера, которые удаляют остатки железа, образующиеся при дробеструйной обработке. Смесь воды (в случае необходимости с добавками) и остатков железа затем собирают, и железо удаляют с помощью магнитного фильтра. Воду затем повторно используют для очистки разбрызгиванием воды. Благодаря такому повторному использованию остатки железа не попадают в окружающую среду. Кроме того, остатки железа не попадают в ванну обработки флюсом и/или в цинковую ванну (которая будет описана ниже), так что не требуется более частая замена ванн. Эти аспекты представляют собой дополнительные свойства защиты окружающей среды настоящего изобретения.Water spray cleaning is carried out by installing a plurality of spraying plants along a conveyor path that removes iron residues generated by shot blasting. A mixture of water (optionally with additives) and iron residues is then collected and the iron is removed using a magnetic filter. The water is then reused for cleaning by spraying water. Due to this reuse, iron residues do not enter the environment. In addition, iron residues do not enter the flux bath and / or the zinc bath (which will be described below), so that more frequent bath changes are not required. These aspects are additional environmental features of the present invention.
После высушивания слоя флюса, например при перемещении объекта вдоль сушильного блока 5, объект направляют через цинковую ванну 6 (фигура 2а), которая заполнена цинком, при температуре приблизительно 453°С. Было определено, что при такой температуре и скорости транспортировки через цинковую ванну порядка 50-250 см в минуту, и предпочтительно 80 см в минуту, обеспечивается оптимальное химическое соединение жидкого цинка с материалом объекта.After drying the flux layer, for example, when moving an object along the drying unit 5, the object is sent through a zinc bath 6 (Figure 2a), which is filled with zinc, at a temperature of approximately 453 ° C. It was determined that at this temperature and speed of transportation through the zinc bath of the order of 50-250 cm per minute, and preferably 80 cm per minute, the optimal chemical connection of liquid zinc with the material of the object is ensured.
Сформированный таким образом слой цинка имеет сложную структуру. Кроме слоя чистого цинка на поверхности также формируется множество слоев сплава цинка с железом, с различным соотношением между цинком и материалом объекта. Общая толщина этих слоев изменяется от 50 до 150 микрометров.The zinc layer thus formed has a complex structure. In addition to a layer of pure zinc, many layers of zinc alloy with iron are also formed on the surface, with a different ratio between zinc and the material of the object. The total thickness of these layers varies from 50 to 150 micrometers.
После выхода гальванизированных объектов на них направляют струю сжатого воздуха. Это может быть обеспечено, например, благодаря установке перфорированной конструкции рядом с путем конвейера и путем подачи воздуха под большим давлением через перфорированные отверстия. Капельки цинка, которые, возможно, еще присутствуют на поверхности объекта, при этом сдувают с объекта. Это важно, если допуски размеров объекта являются критичными, например при контроле подгонки объекта. Сдуваемые капельки цинка собирают и направляют обратно в цинковую ванну, в результате чего экономят избыточно расходуемый цинк, и поэтому меньше цинка расходуется при гальванизации.After the galvanized objects exit, a stream of compressed air is directed at them. This can be achieved, for example, by installing a perforated structure next to the conveyor path and by supplying air under high pressure through the perforated holes. Droplets of zinc, which may still be present on the surface of the object, are blown away from the object. This is important if the tolerances of the dimensions of the object are critical, for example, when controlling the fit of the object. Blown zinc droplets are collected and sent back to the zinc bath, thereby saving excessively consumed zinc, and therefore less zinc is consumed during galvanization.
После обработки гальванизацией объекты охлаждают в теплообменнике со средой, например из окружающего воздуха, или в теплообменнике с использованием (не обязательно) системы охлаждения. В представленном варианте выполнения система охлаждения содержит охлаждающую ванну 7, через которую можно перемещать объекты.After the galvanization treatment, the objects are cooled in a heat exchanger with a medium, for example from ambient air, or in a heat exchanger using (optionally) a cooling system. In the illustrated embodiment, the cooling system comprises a cooling bath 7 through which objects can be moved.
Объекты охлаждают от температуры приблизительно 453°С до температуры приблизительно 85°С. Если используют один или несколько теплообменников, можно получить температуру приблизительно 80°С. В варианте выполнения, показанном на фигуре 2, охлаждение выполняют в охлаждающей ванне. Отдельно или совместно с этой ванной охлаждения может быть установлена полировальная ванна, в которой поверхности гальванизированного объекта придают яркость для получения поверхности объекта с ярким внешним видом. Комбинированное устройство охлаждения/полировки предпочтительно представляет собой устройство Karisol 2508, поставляемое компанией Dipl. Ing. Herwig GmbH. Такое полировальное устройство обладает хорошими охлаждающими свойствами, и одновременно оно также предотвращает образование так называемой белой ржавчины и позволяет получить привлекательный, хорошо отполированный продукт. После охлаждения и в случае необходимости полировки соответствующий объект транспортируют, пока он не достигнет конечной точки Е. В этом месте объект можно снять с соответствующего элемента 22 подвески и подать на выход (Р3) процесса. Поскольку температура объекта составляет приблизительно 85°С или меньше, рабочие могут упаковывать обработанные объекты немедленно и без особых проблем.The objects are cooled from a temperature of approximately 453 ° C to a temperature of approximately 85 ° C. If one or more heat exchangers are used, a temperature of approximately 80 ° C. can be obtained. In the embodiment shown in FIG. 2, cooling is performed in a cooling bath. Separately or in conjunction with this cooling bath, a polishing bath can be installed in which the surfaces of the galvanized object are brightened to obtain the surface of the object with a bright appearance. The combined cooling / polishing device is preferably a Karisol 2508 device supplied by Dipl. Ing. Herwig GmbH. Such a polishing device has good cooling properties, and at the same time it also prevents the formation of so-called white rust and allows you to get an attractive, well-polished product. After cooling and, if necessary, polishing, the corresponding object is transported until it reaches the end point E. At this point, the object can be removed from the
На фигурах 2а и 2b показан вид сбоку части устройства. В представленном варианте выполнения дробеструйная обработка и обработка флюсом происходят немедленно друг за другом, в отличие от варианта, показанного на фигуре 1. Однако это не соответствует описанию настоящего изобретения. Как показано на фигуре 2а, объекты V обрабатывают с помощью дробеструйной обработки с использованием множества элементов дробеструйной обработки или устройств 24 дробеструйной обработки, которые установлены так, что все углы и отверстия в объектах могут быть подвержены дробеструйной обработке. Поэтому дробеструйная обработка обеспечивается не только снаружи, но также и внутри структуры объекта, до степени, в которой можно обеспечить доступ снаружи к, по меньшей мере, этой внутренней структуре.Figures 2a and 2b show a side view of a part of the device. In the present embodiment, shot blasting and fluxing immediately occur one after another, in contrast to the variant shown in figure 1. However, this does not correspond to the description of the present invention. As shown in FIG. 2a, objects V are shot blasted using a plurality of shot blasting elements or shot blasting
На фигурах 1 и 2 можно видеть, что система 21 рельса транспортной системы 2 содержит участки подъема и снижения в множестве положений. В начальной точке (В), где объекты закрепляют на системе подвески, высота рельса 21 над полом составляет приблизительно 2,3 м. В положении участка 26 подъема рельса 20 высота повышается от приблизительно 2,3 м до приблизительно 3 м, при этом дробеструйная обработка поверхности объектов происходит на такой высоте. На участке 27 происходит затем дополнительный подъем от высоты 3 м до высоты приблизительно 5,3 м. В месте установки ванны 4 обработки флюсом расположен первый спуск (участок 28), благодаря которому объекты постепенно поступают в ванну 4 обработки флюсом. На участке 29 происходит горизонтальное перемещение, в то время как на участке 30 снова происходит подъем для постепенного подъема объектов из ванны 4 обработки флюсом. После сушки в сушилке 5 снова выполняют спуск, горизонтальное перемещение и подъем на соответствующих участках 31, 32 и 33, так что соответствующий объект постепенно проходит через ванну 6 гальванизации. Аналогично выполняют спуск, горизонтальное перемещение и подъем объектов на участках 33, 34 и 35 рельсов 20 для охлаждения и в случае необходимости придания объекту яркости. Наконец, на участке 36 происходит спуск с высоты приблизительно 5,3 м до 3,0 м, так что в конечной точке объекты можно, по существу, легко снимать с соответствующего элемента 22 подвески (стрелка Р3).In figures 1 and 2 it can be seen that the
Время рабочего цикла системы, то есть период времени от закрепления объекта для обработки на элементе подвески до снятия обработанного объекта с элемента подвески, составляет в представленном варианте выполнения приблизительно 1,5 часа, в то время как производительность составляет от приблизительно 3000 до 3750 кг в час.The system’s working cycle time, that is, the time period from fixing the object to be processed on the suspension element to removing the processed object from the suspension element, is approximately 1.5 hours in the presented embodiment, while the productivity is from about 3000 to 3750 kg per hour .
На фигуре 3 показан предпочтительный вариант выполнения камеры дробеструйной обработки. Камера дробеструйной обработки построена в виде корпуса 38, в котором сформировано входное отверстие 39 и выходное отверстие 40. Объекты V можно подавать внутрь через входное отверстие и выводить через выходное отверстие. Для обеспечения как можно меньшего выброса стальных частиц наружу из корпуса форму входного и выходного отверстия можно адаптировать к форме обрабатываемых в данный момент объектов. В случае обработки объемных объектов входное и выходное отверстия увеличивают, например до ширины W 60 см, в то время как при использовании объектов меньших размеров отверстие может быть установлено меньшим, например с шириной W приблизительно 20 см.Figure 3 shows a preferred embodiment of a shot blasting chamber. The shot blasting chamber is constructed in the form of a
В представленном варианте выполнения установлено множество детекторов 41, которые определяют наличие или отсутствие объекта V на элементе 22 подвески. В зависимости от определения наличия объекта центральный пульт управления (не показан) устройства позволяет управлять перемещением элементов 22 подвески и/или работой камеры 3 дробеструйной обработки. Также в зависимости от результатов детектирования возможно обеспечить управление другими элементами системы, то есть помимо прочего, ванной 8 обработки флюсом и ванной гальванизации (не показана). Это позволяет обеспечить (полностью) автоматическую гальванизацию объектов.In the present embodiment, a plurality of
В другом варианте выполнения установлено множество детекторов 42, с помощью которых можно определять размеры объекта, поступающего в камеру 3 дробеструйной обработки в данный момент времени. При этом можно регулировать зазор W в зависимости от размеров объекта, например путем перемещения сдвигаемых дверок 51 и 52 по отношению друг к другу.In another embodiment, a plurality of
На фигурах 4 и 5 устройство дробеструйной обработки показано более подробно. Элемент 55 подвески состоит из множества роликов 56 и рамы 64. Объект V подвешивают на раме 64. Элемент 55 подвески перемещается с помощью роликов 56 вдоль направляющей 63. Для удержания объекта в вертикальном положении, когда устройства 60 дробеструйной обработки с большой силой направляют потоки зерен на объекты, установлены верхняя и нижняя направляющие. В верхней части направляющая состоит из балки 65, которая может быть установлена в прорези компонента 77 камеры дробеструйной обработки. Прорезь имеет такие размеры, что балка 65 может перемещаться в ней в продольном направлении. В результате этого предотвращается чрезмерное смещение в поперечном направлении. Направление в нижней части объекта V состоит из первого направляющего рельса 83 и второго направляющего рельса 84, при этом второй направляющий рельс проходит параллельно первому направляющему рельсу и образует с ним взаимный зазор G. Во время транспортировки вдоль пути через камеру нижняя часть объекта V устанавливается между двумя направляющими рельсами 73 и 74. Расстояние G выбирают несколько большим, чем соответствующий габарит объекта (в представленном варианте выполнения глубина объекта V). Расстояние G обычно выбирают так, чтобы оно было максимум на 10 см больше, чем соответствующий размер объекта, так что объект V может перемещаться в поперечном направлении только на несколько сантиметров (в поперечном направлении Р2) под воздействием ударов стальных частиц, используемых для дробеструйной обработки.In figures 4 and 5, the shot blasting apparatus is shown in more detail. The suspension element 55 consists of a plurality of
Взаимный зазор G между направляющими рельсами 73 и 74 можно подгонять под размеры объекта V. Направляющие рельсы 73, 74 с этой целью установлены на держателях 75. Держатели 75 содержат большое количество отверстий 76, с использованием которых направляющие рельсы 73, 74 могут быть прочно привинчены.The mutual clearance G between the guide rails 73 and 74 can be adjusted to the dimensions of the object V. The guide rails 73, 74 are mounted on the
В другом предпочтительном варианте выполнения можно регулировать степень дробеструйной обработки и/или скорость перемещения. В зависимости от степени образования ржавчины на обрабатываемых объектах степень дробеструйной обработки (количество частиц за единицу времени, углы дробеструйной обработки, усилие, с которым частицы ударяют о поверхность объектов и т.д.), можно изменять с учетом скорости перемещения системы транспортирования. Это может быть выполнено, например, при использовании механизма управления частотой.In another preferred embodiment, the degree of shot blasting and / or the speed of movement can be controlled. Depending on the degree of rust formation on the treated objects, the degree of shot peening (the number of particles per unit time, shot peening angles, the force with which the particles hit the surface of objects, etc.) can be changed taking into account the speed of movement of the transportation system. This can be accomplished, for example, by using a frequency control mechanism.
Элементы подвески, кроме того, должны позволять полностью автоматически изменять положение во время перемещения вдоль системы транспортирования, в результате чего улучшается качество слоя цинка и скорость перемещения остается высокой. Положение крюков подвески регулируют в зависимости от процесса, который проходит объект в данном положении и в заданный момент в системе транспортирования. Положение крюков подвески (длина приблизительно 60 см) регулируют путем установки в правильном положении на системе транспортирования точек автоматического вращения, которые позволяют изменять положение крюков подвески по мере того, как они перемещаются вдоль них.The suspension elements, in addition, must allow fully automatically change position during movement along the transportation system, resulting in improved quality of the zinc layer and the speed of movement remains high. The position of the hooks of the suspension is regulated depending on the process that the object passes in a given position and at a given moment in the transportation system. The position of the suspension hooks (length approximately 60 cm) is adjusted by setting automatic rotation points in the correct position on the transportation system, which allow the position of the suspension hooks to be changed as they move along them.
В другом предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения, который не показан на чертежах, используют конвейер другого типа. На таком конвейере объекты гальванизации после существенного горизонтального перемещения по конвейеру перемещаются вниз, по существу, вертикально в ванну обработки флюсом, ванну гальванизации или охлаждающую ванну. Через заданное время объекты вновь перемещают, по существу, вертикально вверх, после чего существенное горизонтальное смещение объекта продолжается. Этот вариант выполнения имеет преимущество, состоящее в том, что в данном случае требуется меньшая высота установки конвейера, чем в случае конвейера, описанного выше. Использование конвейера в соответствии с данным вариантом выполнения дополнительно означает возможность использования различных ванн с меньшей длиной, поскольку не нужно учитывать горизонтальное смещение объекта при погружении его в соответствующую ванну. Производительность системы, таким образом, может быть повышена до приблизительно 5500 кг обрабатываемого материала в час.In another preferred embodiment of the present invention, which is not shown in the drawings, another type of conveyor is used. On such a conveyor, the galvanized objects, after a substantial horizontal movement along the conveyor, are moved down, essentially vertically, into the flux treatment bath, the galvanization bath or the cooling bath. After a given time, the objects are again moved essentially vertically upwards, after which a significant horizontal displacement of the object continues. This embodiment has the advantage that in this case a lower conveyor height is required than in the case of the conveyor described above. The use of the conveyor in accordance with this embodiment additionally means the possibility of using various bathtubs with a shorter length, since it is not necessary to take into account the horizontal displacement of the object when immersing it in the corresponding bathtub. The performance of the system can thus be increased to approximately 5500 kg of processed material per hour.
Настоящее изобретение не ограничивается вышеописанными его предпочтительными вариантами выполнения; причем защищаемые права определяются следующей формулой изобретения, в пределах объема которой может быть предусмотрено множество модификаций.The present invention is not limited to the preferred embodiments described above; moreover, the protected rights are determined by the following claims, within the scope of which many modifications can be provided.
Claims (36)
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL1019751A NL1019751C1 (en) | 2002-01-16 | 2002-01-16 | Thermally galvanizing of objects, i.e. metal objects, by pretreating object, including blasting with grains to remove at least surface layer from object |
NL1019751 | 2002-01-16 | ||
NL1020689A NL1020689C2 (en) | 2002-01-16 | 2002-05-27 | Thermally galvanizing of objects, i.e. metal objects, by pretreating object, including blasting with grains to remove at least surface layer from object |
NL1020689 | 2002-05-27 | ||
NL1022066 | 2002-12-03 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004124717A RU2004124717A (en) | 2005-06-10 |
RU2321675C2 true RU2321675C2 (en) | 2008-04-10 |
Family
ID=27759824
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004124717/02A RU2321675C2 (en) | 2002-01-16 | 2003-01-15 | Method and apparatus for electroplating objects |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
NL (1) | NL1020689C2 (en) |
RU (1) | RU2321675C2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115896765B (en) * | 2022-11-17 | 2024-08-06 | 南通大学 | Gear phosphating equipment and gear phosphating method |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2852410A (en) * | 1954-03-16 | 1958-09-16 | Republic Steel Corp | Use of titanium article support for hot dip galvanizing apparatus |
JPS6058304B2 (en) * | 1982-03-04 | 1985-12-19 | 日立金属株式会社 | Acid-free hot-dip galvanizing method for malleable cast iron products |
JPS60211058A (en) * | 1984-04-06 | 1985-10-23 | Shinko Bolt Kk | Galvanizing method of high-tension bolt formed by cold forging |
JPS60230971A (en) * | 1984-05-02 | 1985-11-16 | Shinko Bolt Kk | Pretreatment of nut before hot dip galvanizing |
JPS6447842A (en) * | 1987-08-18 | 1989-02-22 | Sumitomo Metal Ind | Production of hot-dipped galvanized steel tube |
JPH06115688A (en) * | 1991-08-06 | 1994-04-26 | Hitachi Ltd | Automatic carrying device for plating |
MY111476A (en) * | 1992-09-25 | 2000-06-30 | Tubemakers Australia | Method of manufacturing galvanised open or closed steel sections. |
JPH06330273A (en) * | 1993-05-21 | 1994-11-29 | Sintokogio Ltd | Production of hot dip coated steel sheet and its production |
JPH06346281A (en) * | 1993-06-08 | 1994-12-20 | Makoo Kk | Surface treatment of work |
-
2002
- 2002-05-27 NL NL1020689A patent/NL1020689C2/en not_active IP Right Cessation
-
2003
- 2003-01-15 RU RU2004124717/02A patent/RU2321675C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004124717A (en) | 2005-06-10 |
NL1020689C2 (en) | 2003-07-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2241063C2 (en) | Method for galvanizing and galvanizing for annealing by using bath with zinc and aluminum | |
US7367105B2 (en) | Method and device for galvanizing objects | |
KR20120027127A (en) | Method of producing rust inhibitive sheet metal through scale removal with a slurry blasting descaling cell | |
EP1481763A1 (en) | Surface treatment facility of metal plate and method for producing metal plate | |
CN106670977A (en) | Steel structure shot blasting and rust removing method | |
US9487844B2 (en) | Method for detaching coatings from scrap | |
US2520658A (en) | Method of galvanizing cylindrical tanks | |
RU2321675C2 (en) | Method and apparatus for electroplating objects | |
BR112018068229B1 (en) | HOT DIP GALVANIZING SYSTEM AND HOT DIP GALVANIZING METHOD | |
CA3068105A1 (en) | Plastic spraying process and equipment for bearing retainer | |
KR20210021102A (en) | Method of producing metal coated steel strip | |
JP3823737B2 (en) | Steel plate processing equipment and steel plate manufacturing method | |
ATE43646T1 (en) | METHOD AND EQUIPMENT FOR HOT-DIP GALVANIZING. | |
KR101353674B1 (en) | Descaling apparatus for hot rolled steel strip using low temperature pre-treatment | |
US5776258A (en) | Flat-rolled steel strip continuous cleansing methods | |
US10513781B2 (en) | Treatment device for pickling and phosphating metal parts, and treatment method, and treatment plant for galvanizing the metal parts | |
NL1019751C1 (en) | Thermally galvanizing of objects, i.e. metal objects, by pretreating object, including blasting with grains to remove at least surface layer from object | |
KR100334011B1 (en) | Treatment method of coated metal member | |
CA1044961A (en) | Apparatus and method for surface treating metal articles | |
KR100905906B1 (en) | Apparatus for hot-dipcoating without using a roll | |
US20110183072A1 (en) | Hot-dip galvanization systems and methods | |
CN112548869B (en) | Spraying material circulation method for removing oxide layer on steel surface | |
JPH05148665A (en) | Method and device for phosphating automobile body | |
Sirin | Drying of steel pipes at a hot-dip galvanizing plant by induction heating | |
RU2241064C1 (en) | Method of zinc plating |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20111208 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140116 |