Свинцевание металла

Описание

Стоимость

Примеры работ

Исполнители

Оборудование

ГОСТЫ

Описание
Стоимость
Примеры работ
Исполнители
Оборудование
ГОСТЫ

Разместить заказ

Выбрать исполнителя

Свинцевание металла: технологии, методы,
преимущества и техника безопасности

Свинцевание металла - технологический процесс нанесения на поверхность металлических изделий тонкого слоя свинца с целью улучшения определённых свойств основы. К таким свойствам обычно относятся повышенная коррозионная стойкость, защита от агрессивных сред, снижение трения, а также увеличение устойчивости к некоторым видам износа.

Ниже рассмотрим основные аспекты свинцевания металла: какие методы применяются, для чего используется, какие требования предъявляются к оборудованию и технике безопасности, а также какие преимущества и недостатки имеет данная технология.

Назначение свинцового покрытия

Коррозионная стойкость. Свинец хорошо противостоит воздействию кислот и щелочей, что делает его востребованным в химической и нефтехимической промышленности. Свинцевые покрытия часто используют там, где изделие или оборудование контактирует с агрессивными средами.
Смазочные свойства и снижение трения. Тонкий слой свинца может служить дополнительным слоем для уменьшения трения между деталями в механизмах. Он помогает снизить износ, улучшая эксплуатационные характеристики узлов.
Защита от окисления. Свинец способен образовывать на своей поверхности плёнку. Она защищает металл-основу от окислительных процессов.
Улучшение пайки. Свинцовые покрытия иногда наносят для подготовки к пайке при производстве определённых деталей (при этом часто применяются сплавы свинца с оловом).
Радиационная защита. Хотя в большинстве случаев для защиты от радиации применяются массивные листы или пластины свинца, тонкое свинцевое покрытие может дополнительно снизить уровень проникающей радиации, если конструктивные требования не позволяют использовать более объёмные изделия.

Основные методы свинцевания

Горячее свинцевание (погружение в расплав)

Сущность метода: изделие погружают в ванну с расплавленным свинцом, который при контакте с поверхностью металла образует тонкий равномерный слой. Особенности:

необходимо тщательно контролировать температуру расплава (обычно 320–380 °C в зависимости от состава сплава);
требуется хорошая подготовка поверхности (очистка, обезжиривание и травление), чтобы свинец хорошо “прилипал” к металлу;
метод чаще применяют для крупногабаритных изделий и деталей простой формы.

Гальваническое (электролитическое) свинцевание

Сущность метода: нанесение слоя свинца путём электролиза. Заготовка служит катодом, а свинцовые аноды (или раствор солей свинца) обеспечивают отложение свинца на поверхности. Особенности:

позволяет более точно контролировать толщину покрытия;
может применяться для деталей сложной формы, где важно равномерно покрыть все участки;
требует поддержания стабильного состава электролита и постоянства режимов тока (плотность тока, напряжение и т.д.).

Механическое свинцевание (напыление)

При термическом напылении свинец наносят в виде расплавленных частиц (напыление пламенное, дуговое или плазменное), и он образует на поверхности тонкий слой. Напыление в порошковой среде проводят с использованием специального оборудования, а частицы свинца осаждаются на поверхность изделия при механическом воздействии. В промышленности иногда применяют химические методы, при которых из специальных растворов свинец восстанавливается на поверхности детали без внешнего источника тока. Однако для свинца это не столь распространено, как для других металлов (никель, медь и пр.).

Оборудование и подготовка поверхности

Оборудование для горячего свинцевания - печи или ванны с расплавом свинца, оснащённые системой нагрева и терморегуляции; механизмы для загрузки и извлечения деталей (подъёмные краны, роботы-манипуляторы); ссистема вентиляции для отвода вредных паров и пыли.

При использовании гальваники нужны сосуды (ванны) из материалов, устойчивых к растворам солей свинца и к электрическому току (ПВХ, полипропилен и т.д.), источники постоянного тока с регулируемым напряжением и силой тока, Аноды из свинца или соответствующих свинцовых сплавов, система фильтрации электролита для удаления примесей.

Подготовка поверхности перед свинцеванием включает обезжиривание (снятие масляных и жировых загрязнений, окалин, окислов), травление (если требуется дополнительная очистка поверхностного слоя для улучшения адгезии) промывку в проточной воде и сушка (обязательна перед погружением в расплав свинца или в гальваническую ванну).

Преимущества и недостатки свинцового покрытия

Преимущества:

высокая химическая стойкость к кислотам и щелочам (особенно важна для деталей, работающих в агрессивных средах);
снижение износа за счёт низкого коэффициента трения свинца;
хорошая адгезия к большинству металлов при правильной подготовке поверхности;
защита от коррозии и частично – радиационная защита (при достаточной толщине покрытия);
высокая плотность покрытия: свинец достаточно пластичен, хорошо “заполняет” микронеровности.

Недостатки:

токсичность свинца и его соединений: необходимо строго соблюдать технику безопасности, обеспечивать вентиляцию и использовать средства индивидуальной защиты;
ограничения экологического и законодательного характера: во многих странах ужесточены нормы по использованию свинцовых покрытий в ряде отраслей;
сравнительно низкая твёрдость: свинец – мягкий металл, и свинцовое покрытие не защищает детали от механического воздействия (удары, абразивное истирание) так, как, например, хром или никель;
температурные ограничения: свинец плавится при температуре около 327 °C, поэтому при высокотемпературной эксплуатации покрытия могут терять свои свойства.

Области применения

Химическая промышленность: аппараты и резервуары для агрессивных жидкостей, реакторы и трубопроводы, контактирующие с кислотами или щелочами.
Нефтепереработка и газовая промышленность: детали, соприкасающиеся с сернистыми или кислотными средами.
Машиностроение и судостроение: узлы трения, где важны смазочные свойства свинца.
Электротехническая промышленность: клеммы, контакты и прочие детали, у которых важно уменьшить коррозию и улучшить пайку (часто в виде сплавов с оловом).
Производство аккумуляторов: некоторые элементы, которым требуется устойчивость к электролиту.
Радиационная защита: в специфических случаях, когда свинцовое покрытие помогает дополнительно снизить уровень проникновения ионизирующего излучения.

Требования к технике безопасности и экологии

При работе со свинцом и его парами обязательно использование средств индивидуальной защиты (респираторы, перчатки, защитные костюмы), наличие систем аспирации и вентиляции в производственном помещении. Необходимо контролировать содержание свинца в воздухе рабочей зоны согласно санитарным нормам. Свинцовые отходы, шлаки, осадки электролитов и прочие материалы должны утилизироваться в соответствии с действующими экологическими требованиями. Для хранения отходов и последующей безопасной утилизации используют специальные контейнеры.

Личная гигиена работников включает егулярное мытьё рук и лица, мспользование раздельной спецодежды и обуви (чтобы не выносить частицы свинца за пределы цеха).

В ряде стран существуют жёсткие ограничения и директивы (например, RoHS в ЕС) по использованию свинца в различных изделиях. При планировании производства и экспорта необходимо учитывать эти регламенты.

Свинцевание металла - эффективный способ защитить детали от коррозии и агрессивных сред, улучшить их смазочные характеристики, а иногда и обеспечить дополнительную радиационную защиту. Однако при работе со свинцом следует особо внимательно относиться к вопросам техники безопасности и экологии, учитывая токсичность вещества. Выбор конкретного метода свинцевания (горячее погружение, гальваническое, напыление) определяется геометрией детали, требуемой толщиной слоя и особенностями эксплуатационных условий.

В современных условиях, когда всё более строгими становятся требования к защите окружающей среды и здоровью работников, свинцевание применяется целесообразно и только при необходимости. Часто его заменяют или дополняют альтернативными методами (например, нанесением олова, цинка, никеля или хрома) в зависимости от конкретных задач и нормативных ограничений. Тем не менее свинцовые покрытия продолжают успешно использоваться в ряде отраслей, где их свойства наиболее востребованы.

Услуга			Стоимость, руб.
Очистка от ржавчины и окалины			от 500 за кв.м
Обезжиривание и травление			от 300 за кв.м
Свинцевание погружением			от 1500 за кг
Свинцевание напылением			от 2000 за кг
Полировка свинцового покрытия			от 500 за кв.м