Металлы

   1. Выбор металла.
   2. Определение марки стали.
   3. Термическая обработка.
   4. Удаление ржавчины.
   5. Правка листового металла.
   6. Разметка заготовки.
   7. Гибка заготовки.
   8. Гибка труб.
   9. Сверление отверстий.
 10. Клепка.
 11. Резьба в отверстиях.
 12. Наружная резьба.
 13. Очистка загрязненных поверхностей.
 14. Фосфатирование стальных деталей.
 15. Оксидирование стали.
 16. Воронение.
 17. Анодирование алюминия.
 18. Оксидирование алюминия.
 19. Окрашивание оксидированных деталей.
 20. Химическое никелирование.
 21. Окрашивание стали.
 22. Удаление старых лакокрасочных покрытий.

   1. Выбор металла.   При работе с металлами необходимо учитывать их свойства.
   Малоуглеродистые стали паяются и свариваются. Из них изготавливают проволоку, сетку, сварные конструкции, крепежные изделия средней прочности.
   Углеродистые стали с содержанием углерода 0,5 %, как подвергающиеся закалке, используются для изготовления деталей повышенной прочности, работающих на истирание.
   Инструментальные стали могут подвергаться всем видам термообработки. Стали марок У7 и У8 пригодны для изготовления молотков, зубил, отверток, столярного инструмента, пил для металла. Из стали марок У12 и У13 изготавливаются метчики, плашки, сверла, напильники, шаберы, мерительный инструмент. Сталь с содержанием хрома идет на изготовление токарных резцов, в том числе и для твердых материалов. Сталь с содержанием марганца или кремния используется для изготовления пружин холодным способом, пружинных шайб и т.п.
   Медь - метал с малым удельным электрическим сопротивлением, используется для моточного провода, токонесущих деталей переключателей и др.
   Сплавы меди (латунь, бронза и др.) идут на различные поделки в любительской практике, например сердечники, декоративные элементы.
   Медь и сплавы легко поддаются механической обработке, никелируются, хромируются, серебрятся, а также окрашиваются в различные оригинальные цвета.
   Алюминий марок А1, А2, А3 обладает высокими пластичными свойствами, что позволяет использовать его для пластин конденсаторов, экранов к контурным катушкам и др.
   Дюралюминий - сплав алюминия с различными компонентами, повышающими прочность, что позволяет выполнять из него детали, работающие под нагрузкой. На листовом дюралюминии проставляется марка, последние буквы которой обозначают: горячекатаные листы - буква А (Д1А), отожженные - буква М (Д1АМ), закаленные и естественно состаренные - буква Т (ДА1Т) и т.д.


   2. Определение марки стали довольно точно можно произвести по пучку искр, образующемуся при обработке на наждачном круге. Форма и длина нитей искр, цвет искр, форма пучка различны для разных марок стали:
   малоуглеродистая сталь - непрерывные соломенно-желтые нити искр с небольшим количеством звездочек на концах нитей;
   углеродистая сталь (с содержанием углерода около 0,5 %) - пучок светло-желтых нитей искр со звездочками;
   инструментальная сталь У7 - У10 - расходящийся пучок светло-желтых нитей с большим количеством звездочек;
   инструментальная сталь У12, У13 - плотный и короткий пучок искр с очень большим количеством звездочек; звездочки более "разветвленные";
   инструментальная сталь с содержанием хрома - плотный пучок темно-красных нитей искр с большим количеством желтых звездочек; звездочки сильно "разветвлены";
   быстрорежущая сталь с содержанием хрома и вольфрама - пучок прерывистых темно-красных нитей искр, на концах которых более светлые звездочки каплеобразной формы;
   пружинная сталь с содержанием кремния - широкий пучок темно-желтых искр с более светлыми звездочками на концах нитей;
   быстрорежущая сталь с содержанием кобальта - широкий пучок темно-желтых нитей искр без звездочек.


   3. Термическая обработка металлов и сплавов, используемая в любительской практике, подразделяется на отжиг, закалку и отпуск.
   Отжиг стальной детали производят для уменьшения ее твердости, что необходимо для облегчения механической, в том числе пластической, обработки. Отжиг целесообразен в тех случаях, когда необходимо изготовить какой-либо инструмент, используя металл другого, закаленного ранее инструмента.
   Полный отжиг происходит при нагревании детали или заготовки до 900°C, выдержки при этой температуре для подогрева детали по всему объему, а затем медленном охлаждении до комнатной температуры.
   Температуру раскаленной детали можно определить по свечению материала (табл. 1).

Таблица 1.
Цвета каления
Температура, °С
Ярко-белый
Светло-желтый
Темно-желтый
Оранжевый
Светло-красный
Светло-вишнево-красный
Вишнево-красный
Темно-вишнево-красный
Темно-красный
Коричнево-красный
Темно-коричневый
1250-1300
1150-1250
1050-1150
900-1050
830-900
800-830
770-800
730-770
650-730
580-650
550-580

   Закалка дает стальной детали большую твердость и износостойкость. Деталь нагревают до определенной температуры, выдерживают некоторое время, необходимое для прогрева всего объема материала, а затем быстро охлаждают. Обычно детали конструкционных сталей нагревают до 880-900°C, из инструментальных - до 750-760°C, из нержавеющей стали - до 1050-1100°C. Для охлаждения применяют раствор поваренной соли или масло. При охлаждении в масле на поверхности стали образуется плотная пленка оксидов, которая является хорошим антикоррозийным покрытием.
   При закалке мелких деталей можно легко перекалить их. Во избежание этого пользуются оправдавшим себя способом: раскаляют плоскую крупную болванку, на которую кладут мелкую деталь. Температуру закаливаемой детали определяют по цвету свечения болванки.
   Необходимо, чтобы в процессе охлаждения детали температура жидкости оставалась почти неизменной, поэтому масса жидкости должна быть в 30-50 раз большей массы закаливаемой детали. Для интенсивного охлаждения деталь следует помещать во всех направлениях.
   Тонкие широкие детали нельзя погружать в жидкость плашмя, так как деталь при этом будет коробиться.
   Отпуск закаленных деталей позволяет снизить их хрупкость до допустимых пределов, сохранив при этом твердость, приобретенную сталью в результате закалки.
   Температуру разогрева стальной закаленной детали при отпуске можно определить по изменению цвета оксидной пленки (табл. 2).

Таблица 2.
Цвета побежалости
Температура, °С
Серый
Светло-синий
Васильковый
Фиолетовый
Пурпурно-красный
Коричнево-красный
Коричнево-желтый
Темно-желтый
Светло-желтый
330
314
295
285
275
265
255
240
220

   Ниже приведены рекомендуемые температуры отпуска для некоторых инструментов и деталей ( в градусах Цельсия):
     Резцы из углеродистых сталей……….180-200.
     Молотки, штампы, метчики, плашки, малые сверла….200-250.
     Пробойники, чертилки, сверла для мягкой стали……...225-250.
     Сверла и метчики для меди и алюминия, зубила для стали и чугуна...250-280.
     Инструмент для обработки древесины………………….280-300.
     Пружины………..315-330.


   Дюралюминиевые детали при закалке нагревают до 360-400°C, выдерживают некоторое время при этой температуре, а затем погружают в воду комнатной температуры и оставляют до полного охлаждения. После этого дюралюминий становится мягким и пластичным, легко гнется и куется. Повышенную же твердость он приобретает спустя 3-4 дня: твердость и хрупкость его увеличиваются на столько, что он не выдерживает изгиба даже на небольшой угол. При отжиге деталь разогревают до 360°C, выдерживают некоторое время, после чего охлаждают на воздухе. Для отпуска деталь слегка нагревают и натирают хозяйственным мылом. Затем продолжают нагревать до тех пор, пока слой мыла не почернеет, после чего дают остыть на воздухе. (Почернение происходит при температуре отпуска).
   Приближенно температуру нагрева дюралюминиевой детали можно определить следующим образом. При температуре 350-360°C конец спички, свободный от серы, которым проводят по раскаленной поверхности детали, обугливается и оставляет темный след. Достаточно точно температуру можно определить с помощью небольшого (со спичечную головку) кусочка медной фольги, который кладут на поверхность разогреваемой детали. При температуре 400°C над фольгой появляется зеленоватое пламя.
   Закалка предварительно разогретой детали из меди происходит при медленном остывании на воздухе. Для отжига раскаленную деталь быстро охлаждают в воде. При отжиге медь нагревают до красного каления (600°C), при закалке - до 400°C, определяя температуру также с помощью кусочка медной фольги.
   Для того чтобы латунь стала мягкой, легко гнулась, ковалась и хорошо вытягивалась, ее отжигают путем нагрева до 500°C и медленного охлаждения на воздухе при комнатной температуре.


    4. Удаление ржавчины c металлических поверхностей производят обычно стальными щетками (кардощетками) или наждачной бумагой, но более эффективны химические средства, например "Автопреобразователь ржавчины". При пользовании им металлическую поверхность следует очистить шпателем от рыхлой и пластовой ржавчины, после чего обезжирить уайт-спиритом или бензином. Затем, тщательно размешав, состав наносят на поверхность с помощью кисти. О взаимодействии состава со ржавчиной свидетельствует изменение цвета поверхности - она становится синевато-фиолетовой.
   Работать следует в резиновых перчатках и защитных очках. При попадании средства на кожу - сразу смыть водой.
   Другое средство - паста "Автоочиститель ржавчины". Ее наносят на металлическую поверхность, предварительно очищенную от рыхлой и пластовой ржавчины и обезжиренную, слоем толщиной в 2-3 мм и выдерживают 30 мин. Эту операцию можно повторить несколько раз, до тех пор, пока металл не освободиться от ржавчины.
   Хорошие результаты получаются при очистке составом, который приготовляют из двух растворов; первый - в 250 мл воды растворяют 53,5 г аммония, 52 г едкого натра (каустической соды), 200 г 40 %-ного формалина и добавляют еще 250 мл воды; второй - 10 %-ный раствор соляной или серной кислоты. К одному литру второго раствора добавляют 30 мл первого - и состав готов. Перед погружением детали в состав ее тщательно обезжиривают в бензине и сушат. В составе деталь оставляют на 10-30 мин до полного растворения оксидов. После обработки деталь промывают горячей водой и насухо протирают.


   5. Правка листового металла.  Правка (рихтовка) волнистости полосы или краев листа осуществляется ударами киянки или стального молотка с гладко отшлифованным выпуклым бойком [ ! ] - от середины к краям выпуклости. Более сильные удары наносят в середине и уменьшают силу удара по мере приближения к краям.
   Правку длинных узких серповидно изогнутых заготовок производят на плите. Заготовку кладут на плиту, одной рукой прижимают и молотком наносят удары, начиная с более короткой (вогнутой) кромки. В начале правки удары должны быть более сильными, а затем - постепенно ослабляется по мере приближения к противоположной кромке.
   Перед началом правки выпуклых мест (выпучин) их обводят мелом или карандашом, затем заготовку кладут на плиту выпуклостью вверх и начинают наносить удары в направлении от краев выпуклости к ее центру. Удары наносят частые, но не сильные. По мере приближения к центру удары должны быть слабее. Нельзя ударять сразу по самому выпуклому месту - от этого оно еще больше увеличиться по площади.
   Полосы из мягких алюминиевых и медных сплавов лучше править через прокладку из гетинакса или текстолита толщиной 1,5-3 мм. В этом случае ровная неповрежденная поверхность получается даже при работе обычным стальным молотком.
   Тонкий (до 0,5 мм) листовой металл правят на стальной плите с помощью металлического или деревянного бруска с закругленными кромками.


   6. Разметка заготовки заключается в переносе с чертежа или образца на поверхность заготовки точек и линий (рисок). Для этого достаточно иметь: две стальные измерительные линейки длиной 150-300 мм, чертилку, кернер, небольшой молоток массой 150-200 г, обычный чертежный циркуль, слесарный угольник и штангенциркуль с глубиномером.
   Чертилка представляет собой отрезок (150-200 MM) проволоки диаметром 3,5-4,5 мм из стали У10 или У12. Одни конец ее длиной 20-30 мм закалён и остро заточен, а другой - согнут в кольцо диаметром 1525 мм. Для разметки в труднодоступных местах удобно пользоваться чертилкой, в которой заточенный (рабочий) конец отогнут под углом 90° и после этого закален. Чем острее рабочая часть чертилки, тем большей точности можно добиться при разметке. Линию лучше проводить один раз, т. е наверняка, так как второй раз труднее попасть точно в то же место.
   Если необходимо нанести различные линии, то целесообразно провести сначала горизонтальные, затем вертикальные и наклонные и только после этого - дуги, закругления и окружности.
   На точность разметочных работ влияет состояние поверхности размечаемого материала: ее нужно очистить от грязи, окалины, ржавчины.
Рис. 1.
Разметка центрового отверстия в торце цилиндрической детали.
   Чтобы линии, наносимые чертилкой, были четкими, поверхность стальных и чугунных заготовок перед разметкой окрашивают мелом или покрывают раствором медного купороса (омедняют). При разметке на мягких металлах и сплавах, например на дюралюминии, латуни и других, пользуются хорошо заточенным твердым карандашом (2Т, 3Т). Применять стальную чертилку нельзя, так как при нанесении рисок разрушается защитный слой и создаются условия для коррозии.
   Разметку листовых материалов можно производить следующим образом. Предварительно наносят разметочные линии на лист миллиметровой бумаги. Этот лист наклеивают с помощью нескольких капель резинового клея на заготовку и через него кернером помечают все центры отверстий и узловые точки контура детали. После этого миллиметровку удаляют и производят окончательную разметку и обработку детали.
   Простой способ разметки центрового отверстия в торце цилиндрической детали проиллюстрирован на рис.1. Кусочек жести сгибают под прямым углом таким образом, чтобы ширина верхней полки его была приблизительно равна радиусу цилиндра (рис. 2а). Уголок прижимают к боковой поверхности детали и на торце проводят четыре линии под углом примерно 90°. Центр торца детали оказывается внутри небольшого пространства, ограниченного линиями, и отметить его кернером можно достаточно точно (рис.2б).
   Перед сверлением отверстий по контуру (в случае необходимости получить отверстие большого диаметра или криволинейной формы) требуется разметка центров "контурных" отверстий кернением. Эта трудоемкая операция значительно упроститься, если воспользоваться несложным приспособлением: кернер оснащают выдвигающейся заостренной ножкой. Выставив с ее помощью необходимое межцентровое расстояние, приступают к кернению, совмещая острие ножки с предыдущим размеченным центром.


   7. Гибка заготовки   производится путем сгибания ее вокруг какой-либо оправки, форму которой она принимает, а также в тисках или на плите - на нужный угол. Гибку толстых заготовок осуществляют ударами молотка, лучше всего деревянного, не оставляющего на металле следов.
   В процессе гибки неизменным по длине остается так называемый нейтральный слой, который у симметричных по сечению заготовок проходит через центр симметрии, а у несимметричных - через центр тяжести сечения. Внутренний слой претерпевает сжатие, наружный - растяжение. Если радиус гибки очень мал, то в металле могут образоваться трещины. Чтобы этого избежать, не следует гнуть на радиус, меньший двойной толщины заготовки.
   Листовой металл после прокатки имеет волокнистую структуру. Чтобы не получалось трещин, его следует гнуть поперек волокон или так, чтобы линия изгиба составляла с направлением прокатки угол более 45°. Чтобы избежать излома при гибке листового дюралюминия, по линии изгиба производят отжиг материала.[
п. 3]


   8. Гибка труб,  особенно большого диаметра (30-40 мм), может производиться с использованием пружины.
   Определив длину изгибаемой части трубы, навивают пружину, длина которой должна быть равна изгибаемой части или чуть больше её. Наружный диаметр пружины должен быть на 1,5-2 мм меньше внyтреннeго диаметра трубы. В качестве материала для пружины используют проволоку диаметром 1-4 мм (в зависимости от толщины стенки трубы). Намотка ведется так, чтобы между витками был зазор i,5--2 мм. Пружину устанавливают в трубе,- в месте изгиба. Гибку производят на болванке с радиусом, равным внутреннему радиусу изгиба, предварительно разогрев место изгиба паяльной лампой. Изгиб получается аккуратным, без помятостей. После окончания работы пружину удаляют.
   Пружины можно изготовить из стальной проволоки на специальной оправке, зажатой в патрон дрели, которая, в свою очередь, закреплена в тисках. Оправка представляет собой стaльнoй пруток соответствующего диаметра с резьбой, гайкой и продольным пазом на одном: конце, который остается свободным при креплении прутка в дрели. Конец пружинной проволоки вставляют в паз и зажимают гайкой, после чего, вращая патрон дрели, производят навивку пружины. Для создания необходимого натяжения проволоку пропускают между двумя плотно сжатыми деревянными планками. Окончив навивку, гайку отвинчивают и пpyжинy снимают с оправки. Эту же оправку можно использовать для навивки пружин большего диаметра, если предварительно намотать на нее в несколько слоев металлическую фольгу или плотную бумагу.
   Аккуратный изгиб трубы можно получить и другими способами.
 • 1. С oднoго конца трубу закрывают металлической пробкой, а с другого - заливают расплавленный свинец или оловянно-свинцовый припой. (Во избежание ожoгoв трубу необходимо предварительно хорошо просушить.) После гибки свинец (припой) выплавляют, нагревая трубу паяльной лампой.
 • 2. Трубу предварительно заполняют горячим песком.
 • 3. В трубу заливают воду и замораживают каким-либо способом (например, в морозильной камере холодильника, если позволяют размеры). Затем трубу изгибают, после чего нагревают и выпускают воду.


   9. Сверление отверстий. При большом числе отверстий разного диаметра вначале рекомендуется просверлить их все сверлом, диаметр которого равен диаметру самого малого отверстия, а уж затем рассверлить остальные отверстия до нужных размеров. Во избежание ошибок одинаковые отверстия помечают. Следует учитывать при этом, что отверстия, диаметр которых всего в 1,2-1,5 раза больше диаметра самого малого отверстия, сверлят сразу сверлом необходимого размера.
   Зенкование отверстий делают для придания им законченного вида. Зенкование выполняют на небольшую глyбинy (0,2-0,3 мм) с обеих сторон специальным инструментом (зенковкой) или сверлом, диаметр которого примерно вдвое больше диаметра отверстия. Сверло затачивают под углом 90°.
   При сверлении отверстий в стали, алюминии и его сплавах необходимо использовать смазочно-охлаждающие вещества: для мягких сталей - технический вазелин; для нержавеющих сталей - олеиновую кислоту; для твердого алюминиевого сплава (типа Д16Т) -хозяйственное или туалетное мыло; для алюминия, органического стекла, гетинакса - мыльную воду.


   10. Клепка используется для неразъемного соединения деталей. Заклепки обычно изготовляют из стали, меди, латуни, алюминия и других металлов и сплавов, поддающихся ковке. Длина стержня заклёпки берется исходя из суммарной толщины склепываемых деталей и выступающей части стержня, необходимой для образования замыкающей головки. Для образования плоской (потайной) головки выступающий конец должен быть равен половине диаметра стержня, а для полукруглой головки - полутора диаметрам. Диаметр стержня заклепки выбирают в зависимости от толщины склепываемых листов или деталей: d = 2S, где S-наименьшая толщина склепываемых деталей (листов).
   Диаметр отверстий под заклёпки делают на 0,1-0,2 мм большим диаметра стержня заклёпок, а выступающий конец стержня - слегка коническим. Это облегчает вставку заклепок в отверстия.
   С помощью натяжки (стальной стержень с углублением-лункой в торце, причем диаметр и глубина лунки несколько больше, чем у выступающей части заклепки), ударяя по ней молотком, плотно сжимают склепываемые детали. Затем расклепывают стержень заклепки, стремясь, чтобы количество ударов было минимальным. Для этого сначала сильными ударами осаживают стержень, затем легкими ударами молотка формуют головку, а окончательно формируют ее обжимкой (стержень с лункой в торце по форме головки заклепки). Если на выступающий конец заклёпки устанавливать обжимку и, ударяя пo ней, одновременно расклепывать и оформлять головку, то при этом возможно смещение головки относительно оси заклёпки, что нежелательно.
Рис. 2.
Изготовление обжимки (а) и формовка головки заклепки (б) с помощью обжимки.
   Заклепки можно изготовить самому из медной или алюминиевой проволоки с помощью несложного приспособления, показанного на рис. 2. Оно представляет собой стальную пластину с отверстием, диаметр которого равен диаметру проволоки. Толщина пластины должна быть равна длине заклепки. Для заклепок с полукруглой головкой длина заготовки должна быть больше длины заклепки на 1,3-1,5 диаметра.
   Пластину 4 кладут на стальную плиту 5, в отверстие пластины вставляют заготовку 3 и легкими ударами молотка расклепываю выступающую часть заготовки, стараясь придать ей форму, близкую к полусферической. Окончательно формовку головки заклепки производят с помощью обжимки 1. Готовую заклепку выбивают из пластины с обратной стороны стальным стержнем, диаметр которого на 0,1-0,2 мм меньше диаметра отверстия.
   Обжимку изготовляют из стального или латунного прутка подходящего диаметра. В торце прутка сверлом диаметр которого примерно вдвое больше диаметра заклепки, делают углубление. Затем на стальную плиту кладут стальной шарик 2 одинакового со сверлом диаметра, на него устанавливают обжимку (углублением к шарику) и ударами молотка по свободному концу обжимки придают углублению полусферическую форму.
   Если необходимо изготовить заклепки с потайной головкой, то отверстие в пластине зенкуют с одной стороны сверлом, заточенным под углом 90°. В этом случае длина заготовки из проволоки должна быть больше длины заклепки на 0,6-0,8 диаметра.


   11. Резьба в отверстиях нарезается с помощью метчика. Для каждого стандартного размера резьбы в комплект, как правило, входят два метрика: первый маркируется одной кольцевой риской, второй - буквой Е. Резьбу нарезают сначала первым метчиком, затем - вторым. Для скалывания стружки метчик после каждого оборота по часовой стрелке поворачивают на пол-оборота в обратном направлении. При работе метчики закрепляют в специальных держателях (воротках). Удобно при резьбе размером менее М4 использовать для этой цели ручки ("клювики") от переключателей. Для улучшения качества резьбы рекомендуется применять те же смазочно-охлаждающие вещества, что и при сверлении. Диаметр отверстия под резьбу приближенно определяют, умножив размер резьбы на 0,8 (например, для резьбы М2 сверло должно иметь диаметр 1,6 мм, для М3 - 2,4 мм, для М4 - 3,2 мм и т. д.).
   Для надежности резьбового соединения размер резьбы выбирают так, 'чтобы в резьбовом отверстии было не меньше трех полных ниток резьбы. Так, при толщине материала 2 мм нужно нарезать резьбу М2 и М3, у которой шаг 0,4 и 0,5 мм соответственно. Резьбу М4 применять нецелесообразно, так как шаг у нее 0,7 мм.
   При нарезании резьбы в глухих отверстиях, чтобы не сломать метчик, после каждых двух-трех полных оборотов его следует вывинчивать и удалять стружку. При этом полезно контролировать глубину отверстия и положение метчика, чтобы предупредить его поломку.


   12. Наружняя резьба на прутках нарезается плашками, закрепленными в плашкодержателях. Для получения чистой резьбы диаметр прутка должен быть несколько меньшим размера резьбы. Перед нарезкой обрабатываемую часть прутка смазывают машинным маслом или техническим вазелином. Для скалывания стружки после каждого оборота плашку поворачивают на пол-оборота в обратном направлении.


   13. Очистка загрязненных поверхностей деталей из алюминиевых сплавов производится травлением. Для этого в течение 1-2 минуты обрабатывают деталь в 5 %-ном растворе едкого натра, промывают в воде, опускают в азотную кислоту и снова промывают. После этого металл приобретает чистый серебристый цвет.
   Значительно улучшится вид деталей из дюралюминия, если смазать их поверхность водным раствором буры (1 г буры на 100 мл кипяченой воды) с добавлением нескольких капель нашатырного спирта. Через 30 минут детали протирают чистой суконной ветошью.
   Поверхности медных, латунных и бронзовых деталей очищают пастой, состоящей из равных частей талька и древесных опилок, смешанных со столовым уксусом до получения тестообразной пасты, составленной из равных частей поваренной соли и мела, замешанных на молочной сыворотке.


   14. Фосфатирование стальных деталей обеспечивает образование на поверхности металла защитной пленки с высоким антикоррозийными свойствами.
   Защитную, отполированную, обезжиренную (например, бензином) и декапированную (в течение 1 мин в 5 %-ном растворе серной кислоты) стальную деталь погружают в горячий раствор (35 г/л) мажефа - фосфорнокислых солей марганца и железа. Температура раствора должна быть 97-99 °С. При этом наблюдается бурный химический процесс с выделением большого количества водорода. Через час-полтора выделение водорода прекращается, деталь выдерживают в растворе еще 10-15 мин, после чего тщательно промывают горячей водой, сушат и смазывают маслом (вазелином).


   15. Оксидирование стали (железа) является разновидностью антикоррозийного и декоративного покрытия. Среди таких способов, как фосфатирование, химическое никелирование, оксидирование, последний является наиболее простым, нетрудоемким, не требующим особых затрат.
   Зачищенную отполированную деталь декапируют (на 1 мин опускают в 5 %-ный раствор серной кислоты), затем промывают в воде комнатной температуры и пассивируют кипячением около 5 мин в мыльной воде (50 г хозяйственного мыла растворяют в литре воды). После этого в эмалированной, а лучше - в специальной керамической, посуде обрабатывают деталь в одном из растворов, приведенных в табл. 3.

Таблица 3.
Растворы для оксидирования стали (железа)
Состав
Концентрация, г/л
Температура раствора °С
Время обработки, мин
Характеристика пленки
Едкий натр
Нитрат натрия
650
175
135
90
Черная
блестящая
Едкий натр
Нитрат натрия
500
500
140
90
Черная
интенсивная
Едкий натр
Нитрат натрия
1500
30-50
150
90
Черная
матовая


   16. Воронение придает хороший внешний вид стальным деталям. При этом деталь покрывается пленкой оксидов, предотвращающей коррозию металла и имеющей приятный тон - от синего до черного.
   Перед воронением деталь тщательно шлифуют и полируют, затем ее обезжиривают, протирая тампоном, смоченным в бензине. Для обезжиривания можно использовать водный раствор стирального порошка. После того деталь нагревают до температуры 250-300 °С и протирают тампоном, пропитанным конопляным маслом. Для повышения антикоррозийных свойств остывшую деталь протирают техническим вазелином, затем насухо вытирают.
   Существует и другой способ воронения: обезжиренную деталь погружают в расплавленную натриевую селитру (310-350 °С). В течение 3-5 мин на поверхности погруженной детали образуется тонкая, но очень прочная пленка красивого синеватого оттенка.


   17. Анодирование алюминия и алюминиевых сплавов обеспечивает образование устойчивой защитной пленки, которая может быть окрашена в любой цвет.
   При анодировании постоянным током деталь сначала полируют до зеркального блеска (царапин и вмятин не должно быть), обезжиривают ацетоном и затем в течение 3-5 мин - раствором едкого натра (50 г/л). Температура раствора должна быть около 50 °С.
   После обезжиривания желательно провести химическое полирование, для этого деталь необходимо поместить на 5-10 мин в состав из 75 объёмных долей орто-фосфорной кислоты и 25 серной кислоты. Температура состава должна быть 90-100 °С.
   Деталь после полирования промывают и опускают в ванну, заполненную 20 %-ным раствором серной кислоты (температура электролита не более 20°С). Ванной может служить стеклянная, керамическая или эмалированная посуда. Подвеска для детали должна быть алюминиевой. Анод - деталь, Катод - свинцовая пластинка. Контакты токопроводов (алюминиевых) c анодом и катодом должны быть очень надежными (их лучше всего выполнять клепкой или пайкой). Напряжение на электродах поддерживают 10-15 В. Плотность анодного тока для алюминиевых деталей 0,15-0,20 А/дм2, для деталей из дюралюминия-2-З А/дм2. Необходимую плотность тока можно обеспечить изменением напряжения в указанных пределах и изменением расстояния между электродами. Время анодирования 25-50 мин.
   Качество анодирования проверяют следующими образом. Химическим карандашом проводят черту по анодированной поверхности детали (в незаметном месте). Если черта не будет смываться проточной водой, анодирование выполнено хорошо. Деталь после проверки промывают и опускают в водный раствор анилинового красителя на 10-15 мин. Температура раствора 50-60 °С. Если деталь опустить в 10 %-ный раствор двухромово-кислого калия (хромпика) на 10-12 мин при 90 °С, то она окрасится в золотистый цвет.
   Окончательный процесс - уплотнение (закрытие) пор плёнки, Поры уплотняются после кипячения детали в воде в течение 15-20 мин.
   Деталь после просушки можно покрыть бесцветным лаком или клеем БФ-2, БФ-4.
   При анодировании переменным током все подготовительные и заключительные операции аналогичны описанным выше. Различие состоит в том, что анодируются сразу две детали (если деталь одна, то в качестве второго электрода используют алюминиевый лист или болванку). При переменном напряжении 10-12 В добиваются такой же плотности тока, как при анодировании постоянным током. Время анодирования 25-30 мин.


   18. Оксидирование алюминия и алюминиевых сплавов обеспечивает защиту деталей от коррозии.
   Детали очищают от загрязнений, тщательно обезжиривают в бензине или, если они сильно загрязнены, в кипящем растворе кальцинированной (безводной) соды, после чего промывают в теплой (50-60 °С), а затем -- в xолoдной воде до тех пор, пока вся поверхность не станет равномерно смачиваться.
   Для оксидирования приготовляют раствор, содержащий 50 г кальцинированной соды, 15 г хромовокислого натрия и 1 г силиката натрия на один литр дистиллированной (в крайнем случае - кипяченой) воды. В подогретый до 80 °С раствор деталь опускают на 10 мин, Затем ее тщательно промывают в проточной воде.
   Можно предложить и другой способ оксидирования алюминия. Деталь крацуют (чистят поверхность кардощеткой), делая небольшие штрихи в разных направлениях, создавая определенный рисунок. Стружку и грязь удаляют чистой ветошью. Затем поверхность детали покрывают ровным слоем 14 %-ного раствора едкого натра (температура раствора 90-100°С). После высыхания раствора на поверхности детали образуется красивая пленка с перламутровым отливом. Сверху пленку покрывают бесцветным лаком. Пленка получится более красивой, если перед нанесением раствора едкого натра деталь, нагреть до 80-90 °С.


   19. Окрашивание оксидированных деталей из алюминия и алюминиевых сплавов в различные цвета производится путём последовательной химической обработки в двух 1 %-ных водных растворах солей металлов (табл. 4).

Таблица 4.
Растворы для химического окрашивания деталей из алюминия и алюминиевых сплавов
Требуемый цвет окраски
Первый раствор
Второй раствор
Температура раствора, °С
Время выдержки в каждом растворе, мин
Белый
Азотнокислый барий
Сернокислый натрий
60
30
Синий
Хлорное железо
Железистосинеродистый калий
60
20
Желтый
Уксусный свинец
Двухромовокислый калий
90
10
Оранжевый
Азотнокислое серебро
Хромовокислый калий
75
10
Коричневый
Медный купорос
Железистосинеродистый калий
60
20

   Для окрашивания в черный цвет оксидированную деталь поочерёдно обрабатывают в растворах следующего состава: 1-й раствор - 50 г/л щавелевокислого аммония железа (температура раствора 60°С, выдержка детали 0,5-1 мин); 2-й раствор - 50 г/л уксуснокислого кобальта (50°С, 1-3 мин); 3-й раствор - 50 г/л марганцовокислого калия (80°С, 3-5 мин). Перед обработкой в каждом следующем растворе деталь промывают в воде.
   Золотисто-зеленый цвет можно придать детали, если обрабатывать ее 2-4 мин в подогретом до 100 °С растворе следующего состава: 15 г двухромовокислого калия и 4 г кальцинированной соды на 1 л воды.


   20. Химическое никелирование деталей из стали, меди и медных сплавов можно выполнить одним из следующих способов.
   Поверхность детали шлифуют, полируют, а затем обезжиривают. Для обезжиривания стальных деталей применяют водный раствор такого состава (в граммах на литр); едкий натр или едкий калий - 20-30, сода кальцинированная - 25-50, жидкое стекло (или силикатный клей) - 5-10. Водный раствор для обезжиривания меди и медных сплавов (в граммах на литр): тринитрийфосфат - 100, жидкое стекло - 10-20. Обезжиривание в растворе комнатной температуры длится 40-60 мин. При нагревании раствора до 75-85 °С процесс значительно ускоряется.
   Обезжиренную деталь тщательно промывают в проточной воде и погружают в 5 %-ный раствор соляной кислоты на 0,5-1 мин для декапирования. Температура раствора должна быть не выше 20 °С. Затем деталь тщательно промывают и сразу переносят в раствор для никелирования (на воздухе деталь быстро покрывается оксидной пленкой).
   Раствор для никелирования приготовляют следующим образом. В одном литре воды, нагретой до 60 °С, растворяют 30 г хлористого никеля и 10 г уксуснокислого натрия. Температуру раствора доводят до 80 °С, добавляют 15 г гипосульфита натрия и погружают в раствор деталь. Раствор с деталью прогревают до температуры 90-95 °С, которую поддерживают до конца никелирования. При температуре ниже 90 °С процесс никелирования протекает медленно, а при нагревании выше 95 °С раствор портиться.
   Объем раствора в литрах численно должен быть равен одной трети площади детали в квадратных дециметрах.
   Скорость наращивания пленки приблизительно 10 мкм/ч.
   Другой способ позволяет никелировать медные, латунные и бронзовые детали, обеспечивает плотную блестящую пленку, обладающую хорошими антикоррозийными свойствами. Способ не требует сложного оборудования и особых затрат на материалы.
   Деталь зачищают, полируют. Обезжиривают в растворе, рецепт которого приведен выше. Декапировать при этом не обязательно.
   В эмалированную посуду наливают 10 %-ный раствор хлористого цинка ("паяльной кислоты") и к нему добавляют сернокислый никель до тех пор, пока раствор не станет густо-зеленого цвета. Полученный раствор нагревают до кипения и опускают в него деталь. В кипящем растворе деталь должна находиться 1-2 ч, затем ее переносят в меловую воду (50-75 г мела на литр воды) и слегка протирают ветошью. Далее деталь промывают и протирают ветошью насухо.
   Для повторного применения раствор может храниться в течение 6 мес в плотно закупоренной посуде.
   Химическое никелирование алюминия почти не отличается от химического никелирования стали, за исключением того, что декапирование алюминия производят погружением детали на 2-3 мин в 50 %-ный раствор азотной кислоты.


   21. Окрашивание стали (железа). Чтобы покрытие было прочным, металл тщательно зачищают и грунтуют, причем каждому виду краски должен соответствовать определенный тип грунта.
   Детали при зачистке на длительное время погружают в керосин, затем снимают с них ржавчину и обезжиривают. Ржавчину, можно снимать и другими способами [
п. 4]
   Особенностью грунта является повышенная адгезия (способность сцепляться с поверхностью детали). Таким образом обеспечивается прочность всего покрытия (грунт плюс краска). Грунт кладут на поверхность детали слоем не более 0,2 мм толщиной и после высыхания зачищают наждачной шкуркой до полного выравнивания. В качестве своеобразного грунта можно применять уксусную эссенцию, которой протирают хорошо зачищенную и обезжиренную деталь. На такой "грунт" хорошо ложится большинство красок, лаков и эмалей.
   Окрашивают детали мягкой кистью не менее чем в два слоя. Причем каждый следующий слой наносят в направлении, перпендикулярном предыдущему.
   Окрашивать удобно и с помощью распылителя, приняв меры предосторожности для защиты свежего покрытий от засорения. При этом могут быть использованы нитроэмали, синтетические меламиноалкидные и алкидные эмали.
   Нитроэмали высыхают быстро даже при комнатной температуре, но очень чувствительны к влаге: когда относительная влажность воздуха выше 70 %, пленка краски при высыхании может покрыться белыми пятнами. После высыхания образуется полуглявцевое покрытие, блеск которого может быть усилен до желаемой степени шлифованием и полированием. Процессы полирования и шлифования длительны и трудоемки. Адгезия нитроэмалей к металлу невысока, поэтому перед окрашиванием необходимо предварительное грунтование. Нитроэмали "обратимы". Это означает, что наносить кистью повторный слой нитроэмали нельзя без риска растворить ранее нанесенный слой.
   Синтетические меламиноалкидные эмали образуют прочную глянцевую пленку. При температуре 100-130 °С (в зависимости от сорта эмали) свеженанесенная пленка высыхает за ЗО мин. Выше 1З0 °С эмаль нагревать нельзя. При комнатной же температуре такая эмаль, к сожалению, совсем не высыхает. Шлифовать высохшую эмаль нельзя. Полируют ее составами, содержащими воск, Адгезия к металлу хорошая, поэтому можно красить без грунтовки.
   Алкидные эмали близки во природе к масляным краскам, по прочности - аналогичны синтетическим меламиноалкидным эмалям и так же реагируют на шлифование и полирование. В отличие от синтетических эмалей они высыхают при комнатной температуре за 2 сут (при повышении температуры это время может быть значительно сокращено).
   Некоторые эмали выпускаются в аэрозольной упаковке. В баллоны с эмалью закладываются стальные шарики. Их назначение - помочь равномерно перемешать содержащиеся в баллоне эмаль и растворитель. Поэтому перед пользованием необходимо встряхивать баллон до тех пор, пока не послышаться звуки ударов шариков о стенки баллона. Более того, встряхивание надо продолжать после этого еще в течение двух-трех минут и лишь затем приступать к окрашиванию. Из предосторожности струю направляют куда-либо в сторону, а уж потом, убедившись в равномерной подаче эмали, - на окрашиваемую поверхность.
   В течение всего процесса окрашивания нужно совершать непрерывные равномерные движения рукой с баллоном, держа его на расстоянии 25-30 см от поверхности. Струя краски должна быть перпендикулярной к поверхности. При перерыве в работе необходимо продуть клапан баллона, иначе эмаль в клапане высохнет и он засориться. Для этого надо повернуть баллон и нажать на пусковую кнопку: как только струя, выходящая из сопла, станет бесцветной (краска перестанет поступать), продувание следует прекратить.


   22. Удаление старых лакокрасочных покрытий с металлических изделий осуществляют с помощью смывок и смывочных паст (табл. 5) Смывку или пасту наносят на удаляемое покрытие. Через некоторое время покрытие размягчается и его можно легко удалить. Наличие парафина (воска) делает состав более густым или даже пастообразным. Работать с пастообразным составом удобнее, чем со смывкой, которую приходиться наносить на обрабатываемую поверхность несколько раз.

Таблица 5.
Составы смывок и паст для удаления эмалей и лаков на основе нитроцеллюлозы, глифталевых и нитроглифталевых смол
Состав, %
Компонент
1
2
3
4
5
6
7
Ацетон
30
47
25
14
40
-
60
Этиловый спирт
10
6
-
-
-
-
-
Этилацетат
30
19
-
1
-
-
-
Метиловый спирт
-
-
30
82
-
44
-
Скипидар
-
7
-
-
-
-
-
Бензин
30
8
-
-
-
-
-
Бензол
-
-
20
-
-
50
30
Лигроин
-
-
-
-
40
-
-
Ксилол
-
-
7
-
-
-
-
Четыреххлористый углерод
-
-
15
-
-
-
-
Парафин
-
2
3
2
20
6
10
Воск
-
-
-
1
-
-
-
Нафталин
-
11
-
-
-
-
-


27 июль 2008 год






.
Используются технологии uCoz