intTypePromotion=1

Đồ án tốt nghiệp Hóa vô cơ: Tính toán thiết kế xưởng mạ kẽm treo sản phẩm tay gương xe máy năng xuất 75000m2/năm.

Chia sẻ: Phạm Văn Linh | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:89

0
13
lượt xem
3
download

Đồ án tốt nghiệp Hóa vô cơ: Tính toán thiết kế xưởng mạ kẽm treo sản phẩm tay gương xe máy năng xuất 75000m2/năm.

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung của đồ án này nhằm nghiên cứu về dây chuyền mạ kẽm tự động Tay gương xe gắn máy Honda với công suất 75000 m2/năm nhằm đạt hiệu quả cao về chất lượng và hiệu quả kinh tế. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp Hóa vô cơ: Tính toán thiết kế xưởng mạ kẽm treo sản phẩm tay gương xe máy năng xuất 75000m2/năm.

  1. Khoa: Công nghệ Hóa ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Nguyễn Xuân Huy LỜI CẢM ƠN Bản đồ án tốt nghiệp này thực hiện và hoàn thành dưới sự  giúp đỡ  của  các thầy cô, bạn bè và người thân của em. Trước hết, em xin chân thành cảm  ơn thầy giáo – ThS. Nguyễn Xuân Huy, người đã quan tâm và trực tiếp hướng  dẫn em hoàn thành bản đồ  án này. Em cũng chân thành cảm  ơn tập thể  các   thầy cô trong bộ  môn đã tạo điều kiện thuận lợi để  cho em, cùng các bạn  trong lớp có thể hoàn thành tốt nhất đồ án của mình. Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các bạn bè, người thân đã giúp đỡ  em trong suốt quá trình làm đồ án. Do còn nhiều hạn chế  về  mặt kiến thức cũng như  thời gian nên trong   quá trình thiết kế không tránh khỏi sai sót, em kính mong được các thầy cô chỉ  bảo thêm để  em có thể  hoàn thiện hơn bản đồ  án này cũng như  những kiến  thức của mình. Em xin chân thành cám ơn! Sinh viên thực hiện Phạm Văn Linh ĐATN | 1  SVTH: Phạm Văn Linh LTCD – ĐH Hóa 1, K11
  2. Khoa: Công nghệ Hóa ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Nguyễn Xuân Huy MỤC LỤC ĐATN | 2  SVTH: Phạm Văn Linh LTCD – ĐH Hóa 1, K11
  3. Khoa: Công nghệ Hóa ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Nguyễn Xuân Huy MỞ ĐẦU Mạ  điện là một trong những phương pháp rất có hiệu quả  để  bảo vệ  kim loại khỏi ăn mòn trong môi trường xâm thực và trong khí quyển. Các vật   mạ  điện có giá trị  trang sức cao, ngoài ra còn có độ  cứng, độ  dẫn điện cao   được áp dụng rộng rãi trong các nhà máy sản xuất thiết bị điện, oto, moto, xe   đạp, dụng cụ y tế, các hàng kim khí tiêu dùng v.v…Ở các nước công nghiệp,  ngành mạ điện phát triển rất mạnh. Ở  nước ta ngành mạ  điện luôn được hoàn thiện để  đáp  ứng được nhu  cầu ngày càng phát triển của công nghiệp. Mấy năm gần đây, những kỹ thuật  mới, công nghệ  mới về  mạ  đặc biệt là mạ  trang sức, mạ  vàng giả, mạ  phi  kim loại, mạ  phức tạp, mạ điện di v.v ... có nhiều thành quả  nghiên cứu và  ứng dụng phong phú.  Sản phẩm tay gương xe máy Honda mạ  lớp kẽm. Lớp kẽm bảo vệ sẽ  giúp tăng thêm tính thẩm mỹ  cho sản phẩm và vảo vệ  sản phẩm khỏi sự  ăn  mòn, han gỉ của môi trường, tăng độ bền cho hàng hóa trong sử dụng. Sản phẩm mạ  thì có nhiều cách thức, quy trình công nghệ  khác nhau.   Tuy nhiên, với sản phẩm tay gương xe máy, khi chọn mạ  kẽm trong môi  trường kiềm, sản phẩm mang trên mình nước mạ  mịn hợn, độ  đồng đều bề  mặt cao hơn, thụ động màu đen và chọn chế độ mạ kẽm kiềm cho ra màu sắc  đạt chỉ tiêu cao so với chế độ mạ khác.  Chọn quy trình mạ  kẽm trên nguyên liệu phôi thép với dung dịch mạ  kiềm KOH để đạt chất lượng cao và ít độc hơn so với chế độ mạ xianua. Trong bản đồ  án này nghiên cứu về  dây chuyền mạ  kẽm tự  động Tay   gương xe gắn máy Honda với công suất 75000 m2 /năm với các nội dung thiết  kế sau: ĐATN | 3  SVTH: Phạm Văn Linh LTCD – ĐH Hóa 1, K11
  4. Khoa: Công nghệ Hóa ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Nguyễn Xuân Huy ● Phần 1. Tổng quát và công nghệ ● Phần 2. Tính toán và thiết kế o Tính toán thông số kỹ thuật xưởng o Xây dựng – tổ chức o Vệ sinh – an toàn lao động o Hiệu quả kinh tế Kết luận ĐATN | 4  SVTH: Phạm Văn Linh LTCD – ĐH Hóa 1, K11
  5. Khoa: Công nghệ Hóa ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Nguyễn Xuân Huy PHẦN I. TỔNG QUAN  CHƯƠNG 1. KHÁI QUÁT NGÀNH MẠ ĐIỆN 1.1. LỊCH SỬ CỦA NGÀNH MẠ ĐIỆN 1.1.1. Công nghệ mạ trên thế giới Phương pháp mạ  điện được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1800 của  giáo sư Luigi Brungnatelli. Tuy nhiên lúc đó người ta không quan tâm lắm đến  phát hiện của ông mà mãi sau này, đến năm 1840, khi các nhà khoa học Anh đã  phát minh ra phương pháp mạ  với xúc tác Xyanua và lần đầu tiên phương  pháp mạ  điện được đưa vào sản xuất với mục đích thương mại thì công  nghiệp mạ chính thúc phổ  biến trên thế giới. Sau đó là sự  phát triển của các  công nghệ  mạ  như: mạ  niken, mạ  đồng, mạ  kẽm, … Những năm 1940 của  thế kỷ XX được coi là bước ngoặt lớn đối với ngành mạ  điện bởi sự  ra đời   của công nghiệp điện tử. Ngày nay, cùng với sự  phát triển vượt bậc của ngành công nghiệp hóa  chất và sự  hiểu biết sâu rộng về  lĩnh vực điện hóa, công nghiệp mạ  điện  cũng phát triển tới múc độ  tinh vi. Sự  phát triển của công nghiệp mạ  điện  đóng vai trò rất quan trọng trong sự  phát triển không chì của ngành công  nghiệp khác. Xét riêng khu vực Đông Nam Á, sau chiến tranh thế giới thứ 2, một loạt   các cơ sở mạ điện quy mô vừa và nhỏ  đac phát trển mạnh mẽ và hoạt động  một cách độc lập. Sự phát triển lớn mạnh của những cơ sở mạ điện quy mô   nhỏ này là do nhu cầu đáp ứng việc nâng cao chất lượng sản phẩm của ngành   công nghiệp vừa và nhẹ. 1.1.2. Công nghệ mạ tại Việt Nam ĐATN | 5  SVTH: Phạm Văn Linh LTCD – ĐH Hóa 1, K11
  6. Khoa: Công nghệ Hóa ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Nguyễn Xuân Huy Tại Việt Nam, cùng với sự  phát triển của ngành cơ  khí, ngành công  nghiệp mạ  điện được hình thành từ  khoảng 40 năm trước và đặc biệt phát   triển mạn trong giai đoạn những năm 1970  –  1980. Các cơ  sở  mạ  của Việt  Nam hiện nay tồn tại một cách độc lập hoặc đi liền với các cơ  sở  cơ  khí,   dưới dạng công ty cổ  phần, công ty tư  nhân và công ty liên doanh với nước   ngoài. Các cơ  sở  này hầu hết có quy mô vừa và nhỏ, số  ít có quy mô lớn,  được tập trung  ở  các thành phố  lớn với sản phẩm chủ  yếu được mạ  đồng,   crom, kẽm, …Ngoài ra các loại hình mạ  điện đặc biệt như  mạ  cadini, mạ  thiếc, mạ  chì, mạ  sắt, và mạ  hợp kim cũng được phát triển để  đáp ứng nhu   cầu của các ngành công nghiệp hiện đại.  Ngành mạ điện trong nước hiện nay ngày càng được hoàn thiện và phát  triển kỹ thuật và công nghệ mới đáp ứng nhiều lĩnh vực khác nhau: ● Lĩnh vực xây dựng: mạ ống nước, đường sắt, các thiết bị ngoài trời,  mạ các thiết bị chịu lực, ....  ● Lĩnh vực viễn thông: mạ các cấu kiện trụ anten, thiếtbị phụ trợ khác,   ...  ● Trong sản xuất dân dụng: làm đồ trang sức, lư đồng, huy chương, bát   đĩa, các vật dụng gia đình, ...  ● Trong ngành kỹ thuật cao: sản xuất robot, tên lửa, ...  ● Trong công nghiệp đóng tàu: thường mạ một lớp kẽm lên bề mặt vỏ  tàu. ● Trong các công trình thủy: hiện nay  ở  Tokyo (Nhật Bản) mạ  điện  được sử  dụng để  mạ  các trụ  cầu của dẫn qua cảng Tokyo, lớp phủ  titanium (1mm Ti + 4mm thép tấm).  ĐATN | 6  SVTH: Phạm Văn Linh LTCD – ĐH Hóa 1, K11
  7. Khoa: Công nghệ Hóa ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Nguyễn Xuân Huy ● Các lĩnh vực khác:  mạ  vàng,  điện thoại, ... làm cho mạ   điện nói   chung và mạ  kẽm nói riêng thêm phong phú. Tuỳ  yêu cầu của sản   phẩm mà chọn phương pháp mạ  và chiều dày lớp mạ  cho phù hợp.  Phương pháp mạ  điện thường cho chiều dày lớp mạ  kẽm từ  5 – 30   μm; phương pháp nhúng nóng cho từ 50 – 200 μm. Với các phương pháp mạ khác nhau: ● Mạ đơn kim loại: mạ vàng, mạ kẽm, mạ đồng, mạ kền, … ● Mạ hợp kim: mạ giả vàng, mạ hợp kim kẽm. ● Mạ đặc biệt: mạ nhúng nóng, sơn điện di, mạ phức hợp, mạ hóa học  ... Mỗi lớp mạ  lại có những đặc điểm riêng tùy vào yêu cầu của nhà sản  xuất mà chọn lớp mạ cho phù hợp. 1.2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÔNG NGHỆ MẠ 1.2.1. Khái niệm chung về mạ điện  Mạ  điện là quá trình kết tủa kim loại lên bề  mặt nền một lớp phủ  có  những tính chất cơ, lý, hóa… đáp ứng được các yêu cầu mong muốn. Lớp mạ  điện có thể để trang sức, để bảo vệ, chống ăn mòn, tăng cứng, phục hồi kích  thước… ĐATN | 7  SVTH: Phạm Văn Linh LTCD – ĐH Hóa 1, K11
  8. Khoa: Công nghệ Hóa ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Nguyễn Xuân Huy Hình 1.1. Sơ đồ mô tả quá trình mạ điện 1­Nguồn điện; 7­Dung dịch điện ly; 2­Điện trở con chạy R; 8­Bể điện phân; 3­Vôn kế; 9­Lớp   mạ   bám   trên   bề   mặt  4­Ampe kế;  kim loại. 5­Anot; 6­Catot; ĐATN | 8  SVTH: Phạm Văn Linh LTCD – ĐH Hóa 1, K11
  9. Khoa: Công nghệ Hóa ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Nguyễn Xuân Huy 1.2.2. Bản chất của công nghệ mạ điện Mạ điện là dùng phương pháp điện phân để kết tủa trên lớp kim loại  nền một lớp kim loại hoặc hợp kim mỏng, để chống sự ăn mòn, trang sức   bề  mặt, tăng tính dẫn điện, tăng kích thước, tăng độ  cứng bề  mặt. Trong  mạ điện, yếu tố quan trọng nhất không phải là tiết kiệm năng lượng, tăng  hiệu suất, mà là vấn đề  chất lượng lớp mạ. Vì vậy phải tìm thành phần   dung dịch, điều kiện điện phân, để  đảm bảo lớp mạ  có những tính chất  sau: ● Bám chắc vào kim loại nền, không bong. ● Lớp mạ có kết tủa nhỏ mịn, độ xốp nhỏ. ● Lớp mạ bóng, dẻo, độ cứng cao. ● Lớp mạ có đủ độ dày nhất định. Cấu tạo tinh thể giữ vai trò quyết định đến chất lượng lớp mạ. Tinh  thể càng nhỏ mịn thì lớp mạ càng tốt. 1.2.3. Nguồn điện dùng trong công nghệ mạ điện hoá Trong công nghệ mạ điện hoá, nguồn điện một chiều là yếu tố quan  trọng ảnh hưởng rất lớn tới chất lượng của lớp mạ. ĐATN | 9  SVTH: Phạm Văn Linh LTCD – ĐH Hóa 1, K11
  10. Khoa: Công nghệ Hóa ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Nguyễn Xuân Huy Hình 1.2. Sơ đồ mô tả quá trình mạ điện Nguồn điện một chiều dùng trong mạ  điện như: pin,  ắc quy, máy  phát điện một chiều, bộ  biến đổi. Ngày nay được dùng phổ  biến nhất là   bộ biến đổi. Bộ biến đổi dùng cho quá trình điện phân có điện áp ra thấp:  3V, 6V, 12V, 24V... Tuỳ theo yêu cầu kỹ thuật mà chọn điện áp ra cho phù  hợp. Một bộ biến đổi có thể  lấy ra một số  điện áp cần thiết cho một số  quy trình. Ngoài ra do nguồn điện một chiều được lấy từ  pin,  ắc quy chỉ  dùng trong phòng thí nghiệm, không ứng dụng được nhiều trong sản xuất   lớn. Đối với máy phát điện một chiều, khắc phục được các nhược điểm  của  ắc quy, nhưng giá thành đầu tư  cho máy phát điện lớn, cơ  cấu điều  khiển hoạt động khá phức tạp, cồng kềnh, làm việc gây tiếng  ồn lớn...  Chính vì vậy, bộ  biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng một chiều   được sử dụng nhiều hơn trong công nghệ mạ điện. 1.2.3.1. Quá trình catot Catot là điện cực nối với cực âm của nguồn điện một chiều. Trong  mạ điện catot là vật mạ. Trên bề mặt vật mạ luôn diễn ra phản ứng khử  các ion kim loại mạ Catot (vật mạ) cần phải nhúng ngập vào dung dịch, thường ngập   dưới nước 8 – 15cm và cách đáy bể khoảng 15cm. Các chỗ nối phải đảm  bảo chỗ  tiếp xúc thật tốt, không để  gây ra hiện tượng phóng điện trong   chất điện phân. Tuyệt đối không để chạm trực tiếp giữa anốt và catốt khi  đã nối mạch điện. ĐATN | 10  SVTH: Phạm Văn Linh LTCD – ĐH Hóa 1, K11
  11. Khoa: Công nghệ Hóa ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Nguyễn Xuân Huy Khi có dòng điện chạy qua thì các ion dương (cation) sẽ  theo chiều  dòng điện chạy về catot, nhận điện tử  ­ bị khử. Ion âm (anion) sẽ chạy về  anot và mất điện tử ­ bị oxi hoá a. Quá trình chính Dung dịch mạ  thường là muối của các kim loại trong môi trường   kiềm hay axit, vì vậy khi mạ  từ  dung dịch nước có chứa muối kim loại  tương ứng quá trình quá trình điện hoá xảy ra như sau: Mn+  +  ne  →  M Quá trình này là quá trình phóng điện của cation kim loại (quá trình   khử), để thực hiện được như vậy phải trải qua nhiều giai đoạn khác nhau   như: Cation mang vỏ  hyđrat hoá Men+.nH2O di chuyển từ  dung dịch vào  bề mặt catot (giai đoạn tiền hấp phụ). o Cation mất vỏ  hyđrat vào tiếp xúc trực tiếp với bề  mặt  catôt (giai đoạn hấp phụ).  o Electron từ  catôt điền vào vành điện tử, hoá trị  của cation  biến nó thành nguyên tử  kim loại trung hòa  ở  dạng phóng  điện. o Các nguyên tử  kim loại này hoặc tạo thành mầm tinh thể  mới, hoặc tham gia nuôi lớn mầm tinh thể đã sinh ra trước  đó. Mầm lớn phát triển thành tinh thể kết thành lớp mạ. b. Quá trình phụ. Song song với quá trình phóng điện của cation kim loai, còn có quá   trình phóng điện của nước hoặc ion hyđrô và giải phóng khí H2. Khi môi trường axit. ĐATN | 11  SVTH: Phạm Văn Linh LTCD – ĐH Hóa 1, K11
  12. Khoa: Công nghệ Hóa ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Nguyễn Xuân Huy 2H+ + 2e → H2 Khi môi trường kiềm hoặc trung tính. 2H2O + 2e → 2OH­ + H2. Hoặc quá trình phóng điện của cation kim loại từ hoá trị  cao về  hoá  trị thấp. men+ + (n­m)e →  mem+ Chính những quá trình phụ này làm cho hiệu suất dòng điện catôt của   ion kim loại mạgiảm xuống dưới 100%. ĐATN | 12  SVTH: Phạm Văn Linh LTCD – ĐH Hóa 1, K11
  13. Khoa: Công nghệ Hóa ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Nguyễn Xuân Huy 1.2.3.2. Quá trình anot Anot: là điện cực nối với cực dương của nguồn  điện một chiều.  Trước khi điện phân anốt cần phải đánh sạch dầu mỡ, lớp gỉ... Anot dùng trong mạ điện có hai loại: anốt hoà tan và anốt không hoà  tan. Anot hoà tan được dùng trong các trường hợp mạ niken, mạ đồng, mạ  kẽm, mạ thiếc...  Các cation kim loại tan vào dung dịch điện phân và đi đến catot. Phản   ứng điện hoá ở anot là phản ứng oxi hoá. a. Quá trình chính: Hòa tan kim loại mạ vào trong dung dịch.        M → Mn+ + ne b.  Quá trình phụ + Môi trường axit và trung tính.                         2H2O → O2 + 4H+ + 4e + Môi trường kiềm.                  4OH­→ 2H2O + O2 + 4e Các ion kim loại   đi vào dung dịch mạ, còn khí  thoát ra trên anôt.  Electron được chuyển vào mạch qua nguồn điện trở về catôt. 1.2.4.Sự hình thành lớp mạ Nhúng hai tấm kim loại (gọi là điện cực) vào dung dịch điện li và  nối với nguồn điện một chiều. Cực nối với cực dương của nguồn điện  gọi là anốt (cực dương), cực nối với cực âm của nguồn điện gọi là catốt   hay chi tiết cần mạ (cực âm). ĐATN | 13  SVTH: Phạm Văn Linh LTCD – ĐH Hóa 1, K11
  14. Khoa: Công nghệ Hóa ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Nguyễn Xuân Huy 1.3. CÔNG NGHỆ MẠ KẼM 1.3.1.Các bước công nghệ Công nghệ  mạ  kẽm cũng trải qua đầy đủ  các bước công nghệ  như  những công nghệ mạ khác:  ● các bước gia công trước khi mạ ­ gia công cơ học (nếu hàng hóa chuyển về chưa gia công) ­ tẩy dầu mỡ ­ tẩy gỉ ● mạ ● các bước hoàn thiện lớp mạ ­ tẩy sáng, tẩy bóng ­ thụ động màu ­ sấy khô Ở tiểu mục này, chúng ta chỉ nói về chế độ trong bể mạ 1.3.2. Lớp mạ kẽm Kẽm, ký hiệu Zn, là kim loại trắng xám, giòn ở nhiệt độ thường, dẻo  ở 100 – 150°C, nhiệt độ nóng chay ở 450°C, khối lượng riêng là 7,2 g/cm 3.  Đương lượng điện hóa của Zn2+  1,129g/Ah. Độ  cứng của kẽm mạ  điện  490 – 588MPa. Điện thế tiêu chuẩn ­0,76 V. Trong các dung dịch mạ điện  thế cân bằng của kẽm âm hơn: ­0,80 V trong dung dịch axit, ­125 V trong   dung dịch mạ xyanua. Kẽm là kim loại hoạt động, là chất khử mạnh. Kẽm bền trong không  khí  ẩm, trong nước ngọt, trong đất. Kẽm dễ  tan trong axit, trong kiềm.   Kẽm không bền trong khí công nghiệp (chưa hợp chất S, CO2) rất không  ĐATN | 14  SVTH: Phạm Văn Linh LTCD – ĐH Hóa 1, K11
  15. Khoa: Công nghệ Hóa ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Nguyễn Xuân Huy bền trong môi trường khí hậu biền. Tốc độ  ăn mòn kẽm mỗi năm ở  nông  thôn khoảng 1­1,5 µm, vùng công nghiệp từ 6÷8µm. Lớp mạ  kẽm khá dẻo, chịu uốn, bẻ, cán dát tốt. Kẽm mới mạ  dễ  hàn, chỉ  cần hoạt hóa bằng nhựa thông, lớp mạ  dùng lâu phải dùng axit  hoạt hóa mới hàn được. Lớp mạ  kẽm trên nền sắt, thép, đồng … là lớp   mạ anot, nên nếu lớp mạ bị xước hở nền kim loại ra thì kim loại nền vẫn   được bảo vệ  chừng nào lớp mạ  kẽm chưa bị  mòn hết. Nhưng nếu làm  việc trên 70oC thì lớp mạ kẽm là lớp mạ  catot so với thép, nên thép bị  ăn  mòn còn kẽm thì không. Lớp mạ kẽm không bền với nhựa tổng hợp, dầu   mau khô….  Mạ  kẽm có thể thực hiện bằng nhiều cách: nhúng nóng, phun, nhiệt  khuếch tán, mạ  điện ... Mỗi cách có những đặc điểm riêng, phạm vi  ứng   dụng riêng, làm cho mạ kẽm thêm phong phú. Tùy yêu cầu của sản phẩm   mà chọn phương pháp mạ và chiều dày lớp mạ cho phù hợp. Phương pháp  mạ điện thường cho chiều dày lớp mạ kẽm từ 5 – 30 ; phương pháp nhúng  nóng cho từ  50 – 200  µm.     Trong đề  tài này chúng ta chỉ  nghiên cứu  phương pháp mạ điện. Chiều dày lớp mạ  kẽm theo quy chuẩn của nhà nước thường dao  động trong giới hạn sau: (Sách Công Nghệ  Mạ  điện ­ Trần Minh Hoàng­  trang 62) o Trong môi trường ăn mòn rất mạnh là 36 ÷ 42µm. o Trong môi trường ăn mòn mạnh là 25÷30µm. o Trong môi trường ăn mòn trung bình là 12÷15µm o Trong môi trường ăn mòn yếu là 3÷5µm 1.3.3. Các dạng dung dịch, chế độ mạ kẽm ĐATN | 15  SVTH: Phạm Văn Linh LTCD – ĐH Hóa 1, K11
  16. Khoa: Công nghệ Hóa ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Nguyễn Xuân Huy 1.3.3.1. Mạ kẽm trong dung dịch axit Dung dịch axit để  mạ  kẽm chính là dung dịch mạ  đơn, thường dùng  là dung dịch sunfat, rồi đến dung dịch clorua, dung dịch floborat. Đặc điểm  chung của các dung dịch này là: kẽm tồn tại dưới dạng ion đơn đã hydrat  hóa, cho độ phân cực bé khi phóng điện, dung dịch ổn định, cho phép dùng  Dc lớn, nhất là khi dung dịch được khuấy mạnh, hiệu suất dòng điện lớn  (ngay cả khi nồng độ  axit cao). Nhược điểm chung của các dung dịch này  là: cho lớp mạ có tinh thể thô, khả năng phân bố PB kém, nên chỉ dùng để  mạ cho vật có hình thù đơn giản như dây, băng, tấm… 1.3.3.2. Mạ kẽm từ dung dịch phức Dung dịch phức (thường có môi trường kiềm hay trung tính) phổ biến   nhất   là   dung   dịch   xyanua,   rồi   đến   dung   dịch   amoniacat,   zincat,   pyrophophat ... Đặc điểm chung của nhóm dung dịch này là kẽm nằm dưới   dạng ion phức, phóng điện với phân cực catot lớn, cho lớp mạ  mịn, khả  năng phân bố  tốt nên mạ   được cho các vật mạ  có  hình thù phức tạp.  Khuyết điểm chung của nhóm dung dịch này là làm việc ít ổn định, mật độ  dòng điện làm việc bé, nếu tăng mật độ dòng điện thì hiệu suất dòng điện   sẽ giảm.  Dung dịch xyanua đặc trưng cho nhóm dung dịch phức, nên ta sẽ   tập  trung nghiên cứu kỹ dung dịch này để  làm cơ  sở  tìm hiểu, nghiên cứu các  dung dịch phức khác khi cần thiết. ĐATN | 16  SVTH: Phạm Văn Linh LTCD – ĐH Hóa 1, K11
  17. Khoa: Công nghệ Hóa ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Nguyễn Xuân Huy CHƯƠNG 2. CÔNG NGHỆ MẠ KẼM CỦA SẢN PHẨM ĐỀ TÀI 2.1. LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ Sản phẩm tay gương xe máy Honda mạ  lớp kẽm. Lớp kẽm bảo vệ  sẽ  giúp tăng thêm tính thẩm mỹ  cho sản phẩm và vảo vệ  sản phẩm khỏi  sự  ăn mòn, han gỉ  của môi trường, tăng độ  bền cho hàng hóa trong sử  dụng. Sản phẩm mạ thì có nhiều cách thức, quy trình công nghệ khác nhau.  Tuy nhiên, với sản phẩm tay gương xe máy, khi chọn mạ  kẽm trong môi   trường kiềm, sản phẩm mang trên mình nước mạ  mịn hợn, độ  đồng đều  bề  mặt cao hơn, thụ động màu đen và chọn chế  độ  mạ  kẽm kiềm cho ra  màu sắc đạt chỉ tiêu cao so với chế độ mạ khác.  Chọn quy trình mạ  kẽm với dung dịch mạ  kiềm KOH để  đạt chất  lượng cao và ít độc hơn so với chế độ mạ xianua. ĐATN | 17  SVTH: Phạm Văn Linh LTCD – ĐH Hóa 1, K11
  18. Khoa: Công nghệ Hóa ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Nguyễn Xuân Huy 2.2. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Sơ đồ công nghệ 2.2.1. Chuẩn bị mạ 2.2.1.1. Gia công cơ học Gia công cơ học là quá trình giúp cho bề mặt vật mạ có độ đồng đều  và độ  nhẵn cao, giúp cho lớp mạ  bám chắc và đẹp. Có thể  thực hiện gia   công cơ  học bằng nhiều cách: mài, đánh bóng (là quá trình mà tinh). Đối   với vật mạ  là tay gương xe máy Honda, các sản phẩm đem mạ  đã có bề  ĐATN | 18  SVTH: Phạm Văn Linh LTCD – ĐH Hóa 1, K11
  19. Khoa: Công nghệ Hóa ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Nguyễn Xuân Huy mặt đẹp vì vậy giai đoạn gia công cơ học để khắc phục những chi tiết lỗi   cho sản phẩm đầu ra với chất lượng đồng đều. 2.2.1.2. Tẩy dầu nóng Bề  mặt chi tiết sau nhiều công đoạn sản xuất cơ  khí, thường dính  dầu mỡ, dù rất   ít cũng đủ làm cho bề mặt trở nên kị nước, không tiếp xúc  được với dung dịch tẩy, dung dịch mạ. Dây chuyền này sẽ sử dụng phương pháp tẩy dầu nóng NaOH có bổ  sung Na2SiO3, Na3PO4 ... (hay hợp chất có tên thương mại là EC110), với  các chất hữu cơ  có nguồn gốc động thực vật sẽ  tham gia phản  ứng xà   phòng hóa với NaOH và bị  tách ra khỏi bề  mặt. Với những loại dầu mỡ  khoáng vật thì sẽ tách ra dưới dạng nhũ hóa của Na2SiO3 ­ nồng độ chất tẩy EC: 130 – 150 g/l ­ nhiệt độ 70°C ­ thời gian: 10’ 2.2.1.3. Tẩy dầu điện hóa  Bề mặt sản phẩm được tẩy sạch dầu mỡ bằng điện phân dung dịch  NaOH có bổ  sung Na2SiO3, Na3PO4 ... nhưng nồng độ  cao hơn (hay hợp  chất có tên thương mại là EC2200) từ  sản phâm mạ, khí tách ra do quá   trình điện phân trên bề  mặt sẽ  bóc lớp dầu còn dính bám, sản phẩm sẽ  được sạch dầu mỡ hơn. ­ 50 – 60 °C ­ nồng độ 200g/l ­ thời gian: 10’ 2.2.1.4. Tẩy rỉ ĐATN | 19  SVTH: Phạm Văn Linh LTCD – ĐH Hóa 1, K11
  20. Khoa: Công nghệ Hóa ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths. Nguyễn Xuân Huy Bề mặt chi tiết có một lớp phủ oxit, gọi là gỉ. Tẩy gỉ bằng axit loãng   HCl, nồng độ  từ  20 – 25 % khi tẩy điễn ra đồng thời 2 quá trình hòa tan  oxit và kim loại nền. Sau khi tẩy bề măt chi tiết sẽ được làm sạch lớp oxit  tăng độ gắn bám của lớp mạ kẽm. ­ nồng độ: 250g/l ­ thời gian: 10’ 2.2.1.5. Hoạt hóa Sau tẩy rỉ và rửa với nước, sản phẩm đưa vào tẩy nhẹ bằng axit HCl  loãng, nồng độ 5% 2.2.2. Mạ kiềm kẽm treo ● Đặc điểm công nghệ: phương pháp cho lớp mạ mịn (gần bằng  mạ  từ  dung dịch xyanua), không  độc, mạ  được  ở  nhiệt độ  phòng. ● Chế độ công nghệ:  Phương trình phản ứng Zn + 2KOH → K2ZnO2 + H2 Zn2+ + 2e → Zn ­ KOH, K2ZnO2 là thành phần chủ  yếu của dung dịch mạ  kẽm   muối   Zincat.  K2ZnO2  cung  cấp  ion  Zn2+,  KOH   là  muối  dẫn  điện, đồng thời là chất tạo phức. ­ 911A, 911B, 911C, NCZ là tên thương hiệu của chất bóng, chất  dẻo được bán trên thị  trường, là chất hoạt động bề  mặt tăng  độ dẻo cũng như độ bóng của lớp mạ .  ­ Anot dùng thép không rỉ ­ Nguồn điện 9 V ĐATN | 20  SVTH: Phạm Văn Linh LTCD – ĐH Hóa 1, K11
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2