Развитие отечественной промышленности в условиях ее интеграции в мировую экономику диктует необходимость обеспечения высокого качества продукции гальванических предприятий и цехов при одновременном повышении экономической эффективности технологических процессов...
Освещены вопросы организации эффективной системы перемешивания растворов на основании моделирования потоков жидкости в гальванической ванне.
Развитие отечественной промышленности в условиях ее интеграции в мировую экономику диктует необходимость обеспечения высокого качества продукции гальванических предприятий и цехов при одновременном повышении экономической эффективности технологических процессов.
Для того, чтобы сделать гальванический процесс современным: обеспечить постоянство качества покрытий, не допуская остановок процесса и получения брака, и, при этом удешевить стоимость нанесения покрытия, необходимо правильно подобрать весь комплекс вспомогательного оборудования для процесса: насосы, фильтры, нагреватели.
Работая на рынке вспомогательного оборудования для гальваники уже более 10 лет компания ТД «Элма» занимается не только поставкой современного оборудования, но и оказывает инжиниринговые услуги в области подбора и консультирования заказчиков по применению того или другого типа насосов для организации перемешивания гальванических растворов.
Основная цель перемешивания раствора – доставка действующего вещества к поверхности детали.
Эффективная система перемешивания обеспечивает:
Однородность состава и температуры раствора и как следствие повышение блеска образующихся покрытий.
Увеличение скорости осаждения покрытий за счет возможности увеличения катодной плотности тока
Предотвращение питтинга.
Улучшение работы ванн обезжиривания за счет интенсификации движения обезжиривающего раствора вдоль обрабатываемой поверхности
Уменьшение скорости разложения цианидов.
Для получения качественного покрытия систему циркуляции раствора необходимо предусмотреть в каждой ванне гальванической линии. На сегодняшний момент на практике распространены основные методы организации перемешивания в гальванической ванне:
Перемешивание сжатым воздухом
Перемешивание при помощи движущейся катодной штанги.
Перемешивание посредством установки насоса и циркуляции рабочего раствора вдоль поверхности деталей.
Выбор той или иной системы перемешивания обусловлен в первую очередь сложностью профиля поверхности обрабатываемых деталей, а также объемами ванн, экономической целесообразностью и прочими факторами.
Формально имея все необходимые элементы системы перемешивания с помощью циркуляции жидкости (насосы, эжекторы, трубы и тд), часто на практике не удается получить ожидаемый эффект от ее работы. Поэтому правильная разработка оптимальных схем расположения эжекторов, подбор их размеров и материала, из которого они изготовлены, а также общее понимание процессов гидродинамики часто играет определяющую роль в работе системы перемешивания.
Для моделирования течений жидкости в ванне, а также визуализации этих течений методами компьютерной графики специалисты компании ТД Элма используют программный комплекс FlowVision. FlowVision основан на конечно-объемном методе решения уравнений гидродинамики и использует прямоугольную адаптивную сетку с локальным измельчением.
При моделировании систем циркуляции учитываются плотность и температура циркулирующей жидкости, диаметры и материал изготовления трубопровода, величина производительности и напора насоса и д.р факторы, имеющее непосредственное влияние на поток.
Рис 1. Эскиз ванны при устройстве циркуляции с возвратом раствора сверху |
Рис2. Эскиз ванны при устройстве циркуляции с возвратом раствора на дно |
На рисунках выше представлены эскизы ванн, а также моделирование потока жидкостей, при различной организации забора электролита из ванны, а также возврата его обратно. Исходя из них видно, что более эффективен возврат раствора на дно ванны как на рис.2, т.к. перемешивание в объеме более равномерно, а также исключается «поднятие» шлама со дна.
При достижении максимально положительного эффекта циркуляции ванны важно рассчитать нужные параметры насоса: напор и производительность.
Рис 3. Система перемешивания раствора в ванне с использованием насоса производительность 2 м3 в час. |
Рис 4. Система перемешивания раствора в ванне с использованием насоса производительность 5 м3 в час. |
На Рисунках 3 и 4 смоделированы потоки в ваннах одинаковых размеров, но при различных характеристиках насоса. Циркуляция при использовании насоса на рис 4 –более эффективна, отсутствуют «глухие зоны».
Скачать файл - |