báo cáo thực tập tốt nghiệp - tại phân xương mạ của công ty khóa việt tiệp

lêi c¶m ¬n

Sau khi đã trải qua 5 tháng thực tập tại xưởng mạ của công ty khoá Việt

Tiệp, em đã tìm hiểu và học hỏi được nhiều điều Những điều đó thật sự bổ ích cho em trong tương lai sắp tới

Nhà trường cụ thể là khoa Công Nghệ Hoá đã tạo điều kiện cho chúng em có một kì thực tập mang nhiều ý nghĩa Kì thực tập này giúp chúng em hiểu những bài học mà thầy cô đã giảng dạy tốt hơn Nó còn giúp chúng em có thêm rất nhiều kinh nghiệm và kĩ năng thực hành để phục vụ cho công việc sau này

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo đã không quản ngại khó khăn, vất vả để truyền đạt những kiến thức quý báu cho chúng em Thầy cô đã trang bị cho em hành trang tri thức để em tự tin bước vào đời với bao chông gai và

cám dỗ Đặc biệt em muốn gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới cô giáo: Vũ Thị Thân Cô không chỉ là giáo viên hướng dẫn thực tập chúng em rất nhiệt

tình, chu đáo mà có thể nói cô như người mẹ dìu dắt, nâng từng bước chân của các con đang chập chững đi trên con đường mới với bao gập ghềnh và hiểm trở Trong thời gian chúng em thực tập, cô luôn quan tâm và sẵn sàng giải quyết những thắc mắc của sinh viên liên quan tới công việc cũng như những chuyện xảy ra trong cuộc sống Cô không chỉ cho chúng em những kiến thức trên sách vở mà cô còn dạy chúng em biết cách cư xử, cách giao tiếp như thế nào để được mọi người yêu quý Có những lúc cô rất nghiêm khắc nhưng em hiểu rằng cô làm vậy là mong muốn chúng em phải cố gắng hơn, phải tốt hơn và em thầm cảm ơn cô vì điều đó

Tiếp theo, em xin gửi lời cảm sâu sắc tới công ty cổ phần khoá Việt tiệp nói chung và ban giám đốc của xí nghiệp Cơ Khí nói riêng đồng các bác, các cô, các chú, anh, chị công nhân trong xí nghiệp đã hết sức tận tình giúp

đỡ, tạo điều kiện tốt nhất cho chúng em trong quá trình thực tập Nhờ vậy mà chúng em đã học hỏi và biết thêm được nhiều điều rất bổ ích

Cuối cùng, em muốn gửi lời cảm ơn tới các bạn cùng lớp, đặc biệt là các bạn cùng em về công ty khoá Việt Tiệp thực tập Các bạn luôn quan tâm và

giúp đỡ em rất nhiều Có các bạn làm em cảm thấy tự tin, vui vẻ hơn trong suốt thời gian vừa qua Chúng em đã sát cánh bên nhau, cùng nhau chia sẻ những niềm vui, nỗi buồn trong cuộc sống, hơn thế nữa chúng em đã cùng nhau trải qua khó khăn, vất vả để đạt kết quả thực tập thật tốt

Một lần nữa, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới tất cả mọi người!

Mục lục

Trang

Phần I: Tổng quan giới thiệu về công ty cổ phần khoá Việt Tiệp 6

1.1 Giới thiệu chung về công ty……… 6

1.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển của công ty……… 6

1.1.2 Sơ đồ mặt bằng công ty……… 9

1.1.3 Sơ đồ bộ máy tổ chức của công ty……… 10

1.1.4 Các tổ thuộc xí nghiệp cơ khí……… 12

1.2 Giới thiệu về các sản phẩm chính của công ty……… 13

1.3 Giới thiệu về công nghệ sản xuất của công ty……… 19

Phần II: Cơ sở lý thuyết……… 22

2.1 Lịch sử và sự phát triển của hoá học……… 22

2.1.1 Lịch sử hoá học……… 22

2.1.2 Sự phát triển của ngành công nghiệp mạ ở Việt Nam…… 23

2.1.3 Tầm quan trọng của hoá học……… 23

2.2.7 Thành phần dung dịch mạ và phụ gia……… 33

2.2.8 Vật liệu nền và sự thoát hydro……… 33

3.1 Giới thiệu chung về các lớp mạ……… 37

3.2 Giới thiệu cầu khoá 1466/52……… 38

3.3 Ph-ơng pháp gia công và xử lý bề mặt cho chi tiết tr-ớc khi mạ……… 38

3.3.1 Một số loại gia công cơ học……… 39

3.3.2 Thiết bị gia công bề mặt……… 40 3.3.3 Ph-ơng pháp gia công xử lý bề mặt cho cầu khoá 52 tr-ớc

khi mạ của công ty cổ phần khoá Việt Tiệp……… 41

3.4 Quy trình sản xuất cầu khoá 1466/52……… 41

3.5 Công nghệ mạ Cu-Ni-Cr……… 43

3.5.1 Giới thiệu về dây chuyền mạ treo Cu-Ni-Cr tự đông thuỷ lực……… 43

3.5.2 Quy trình mạ Cu-Ni-Cr cho cầu khoá 52……… 46

3.5.3 Chi tiết về từng công đoạn trong quá trình mạ cầu khoá 52 48

3.6 Sự cố th-ờng xảy ra trong quá trình mạ Cu-Ni-Cr ở dây chuyền tự động thuỷ lực……… 77

4.1.4 Quỹ thời gian làm việc hàng năm của thiết bị……… 87

4.2 Chọn chủng loại mạ và chiều dày lớp mạ……… 87

4.3.4 Tiêu tốn hoá chất và anot……… 97

a Tiêu tốn hoá chất……… 97

b Tiêu tốn anot……… 99

4.3.5 L-ợng n-ớc tiêu hao……… 101

4.4 Lựa chọn trang thiết bị phụ trợ……… 103

Phần V: An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp……… 104

5.1 An toàn và bảo hộ lao đông……… 104

5.1.1 Khi thiết kế xây dựng x-ởng mạ……… 104

5.1.2 Bảo hộ lao động trong x-ởng mạ……… 104

5.2 Xử lý n-ớc thải……… 105

5.2.1 Đề xuất chung để xử lý n-ớc thải mạ điện……… 105

5.2.2 Sơ đồ công nghệ……… 107

6.1 Kiến thức và kĩ năng thu đ-ợc……… 113

6.2 Cảm nhận riêng của em sau 5 tháng thực tập……… 113

6.3 Bài học kinh nghiêp……… 115

ý kiến đóng góp của em……… 116

Tài liệu tham khảo……… 117

Nhận xét của thầy cô……… 118

Lời nói đầu

Hiện đang là sinh viên khoa Hoá của tr-ờng Đại Học Công Nghiệp Hà Nội, em luôn cố gắng học hỏi và tìm hiểu về công nghệ mạ điện

Sau khi đ-ợc nhà tr-ờng phân công về x-ởng mạ của công ty cổ

phần khoá Việt Tiệp thực tập, qua 5 tháng em đã học hỏi đ-ợc rất

nhiều điều bổ ích Với em mỗi ngày đến công ty thực tập là một ngày em đ-ợc học tập, mở mang và củng cố kiến thức về chuyên ngành Hơn nữa, tay nghề thực hành của em cũng đ-ợc nâng cao lên nhiều

D-ới đây là bài báo cáo thực tập tốt nghiệp của em sau 5

tháng thực tập tại công ty cổ phần khoá Việt Tiệp

Bản báo cáo bao gồm các phần: Giới thiệu chung về công ty cổ phần khoá Viêt Tiệp, cơ sở lý thuyết, công nghệ mạ Cu – Ni- Cr cho chi tiết cầu khoá 52, tính toán và thiết kế, an toàn lao đông và vệ sinh công nghiệp,…

Do bản thân em chua có nhiều kinh nghiện nên trong quá trình làm báo cáo thực tập tốt nghiệp không tránh đ-ợc sai xót Em kính mong thầy cô góp ý cho em để em có thể hoàn thiện kiến thức và đạt đ-ợc kết quả thực tập tốt nhất

Em xin chân thành cảm ơn thầy cô!

Đỗ Thanh Xuyên

PhÇn I: tæng quan

giíi thiÖu vÒ c«ng ty cæ phÇn kho¸ viÖt tiÖp

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY:

1.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển của công ty:

Công ty khoá Việt Tiệp là doanh nghiệp nhà nước ( trước đây là Xí nghiệp Khoá Hà Nội), thành lập 17/07/1974 do Uỷ ban hành chính Thành phố Hà Nội quản lý Từ năm 1994, theo quyết định số 2006/ QĐ-UB ngày 13/09/1994 của UBND Thành phố Hà Nội : XN Khoá Hà Nội được đổi tên thành Công ty Khoá Việt Tiệp Ngày 24/04/2006 theo quyết định số 1946/QĐ-UB của UBND Thành phố Hà Nội , công ty khoá Việt Tiệp đã chính thức chuyển thành công ty cổ phần Khoá Việt Tiệp

- Trụ sở chính của công ty : Tổ 47 ,Thị trấn Đông Anh ,huyện Đông

Anh ,TP Hà Nội Điện thoại 04388336642 / 0438832442 ; Fax 0438832201

- Các văn phòng đại diện giao dịch , giới thiệu và bán sản phẩm :

+ Số 37 phố Hàng Điếu , Q.Hoàn Kiếm, Hà Nội – ĐT : 0438266191

+ Số 48 Nguyễn Tri Phương , Q.Thanh Khê, TP Đà Nẵng – ĐT 0511646070

+ Số 138F Nguyễn Tri Phương ,Q5 TP Hồ Chí Minh – ĐT 088308801

Nhiệm vụ của công ty là : Chuyên sản xuất và cung ứng các loại khoá dân

dụng và một số mặt hàng cơ kim khí khác để phục vụ tiêu dùng trong nước và xuất khẩu ra nước ngoài

Các loại khoá Việt Tiệp được sản xuất trên dây chuyền thiết bị và công nghệ vào loại hiện đại nhất Việt Nam hiện nay Hiện tại công ty là doanh nghiệp đứng đầu trong lĩnh vực chuyên ngành sản xuất khoá dân dụng

Công ty cổ phần Khoá Việt Tiệp do Tiệp Khắc cũ trang bị toàn bộ hệ

thống nhà xưởng , thiết bị và công nghệ sản xuất một số loại khoá dân dụng Công suất thiết kế ban đầu là 1 triệu khoá /năm với 8 loại khoá cơ bản Trong thời kì bao cấp , sản lượng cao nhất mới đạt 300000 khoá các loại

Từ năm 1989 khi đất nước chuyển đổi sang nền kinh rế thị trường , công ty gặp rất nhiều khó khăn tưởng chừng đứng bên bờ vực thẳm : Mẫu mã sản phẩm xấu , chủng loại ít không đáp ứng được nhu cầu người tiêu dung , sản phẩm ứ đọng tồn kho không tiêu thụ được , đời sống, việc làm của người lao động có nguy cơ giảm sút , thấp kém

Trước bối cảnh đó , quán triệt tinh thần nghị quyết TW 6 của Đảng Cộng Sản Việt Nam , lãnh đạo công ty đã trăn trở nhằm xác định một hướng đi mới : Sẵn sang huỷ bỏ những cái cũ không phù hợp , tập trung đầu tư xây dựng cái mới, cải tiến mẫu mã sản phẩm theo hướng đáp ứng thị hiếu của người tiêu dung Chính bởi vậy mà công ty dần dần có được sự chuyển biến tích cực, bám trụ được trên thị trường đổi mới Bước sang năm 1990 công ty đã tiếp cận và đưa được một số sản phẩm sang thị trường Liên Xô , Angiêria ,Lào và Campuchia Từ đó đến nay Khoá Việt Tiệp đã tiếp tục mở rộng thị trường và đã có mặt ở Châu Phi, Châu Mỹ , đồng thời hoàn toàn chiếm lĩnh được thị trường nội địa Từ năm 1992, công ty liên tục đầu tư, đổi mới có chọn lọc những trang thiết bị hiện đại và công nghệ tiên tiến để sản xuất các loại khoá có chất lượng cao Các thiết bị được nhập từ Cộng hoà Sec, Đài Loan, Italia Các loại vật tư cũng được nhập từ Đài Loan, Nhật bản, LB Nga ,Hàn Quốc…Mỗi năm đầu tư bình quân 2 tỉ VNĐ ( riêng năm 1999 đầu tư 10 tỉ đồng ) để mở rộng sản xuất, xây dựng thêm 4 phân xưởng mới, trang bị dây chuyền sản xuất hang kim khí và một số loại khoá đặc chủng, nhằm nâng sản lượng lên 5 triệu khoá/năm :

- Sau 20 năm hoạt động, năm 1994 sản lượng của công ty mới đạt mức công suất thiết kế ( 1,1 triệu sản phẩm với 20 loại khoá khác nhau) - Sau 25 năm hoạt động, công ty sản xuất được 3 triệu khoá/năm ,sản

lượng tăng gấp 3 lần so với công suất thiết kế , chủng loại sản phẩm tăng gấp 6 lần so với ban đầu

- Năm 2001, sản lượng sản xuất đã đạt trên 5 triệu khoá, chủng loại sản phẩm tăng lên trên 40 loại

Khoá Việt Tiệp được người tiêu dung bình chọn “ Hàng Việt Nam chất lượng cao ’’ liên tục từ năm 1997 đến nay (2006) Được bộ khoa học công nghệ và môi trường trao tặng Giải Bạc -Giải thưởng chất lượng Việt Nam 2 năm 1997-1998 và Giải Vàng -Giải thưởng chất lượng Việt Nam năm 1999 Ngoài ra Khoá Việt Tiệp được thưởng nhiều Huy chương vàng ,bạc tại các

hội chợ Quốc tế hang công nghiệp Việt Nam và nhiều hội chợ khác ở trong

nước Năm 2003 được Nhà nước tặng thưởng Huân chương Lao động hạng Nhất

Trong giai đoạn những năm 2007- 2008 và đầu năm 2009, trước tình

hình khủng hoảng kinh tế trên toàn thế giới hàng loạt các công ty, nhà máy xí nghiệp phải đóng cửa và rơi vào phá sản, hang triệu người đã thất nghiệp Thì công ty Khoá Việt Tiệp đã hết sức cố gắng chèo lái, duy trì sản xuất ổn định việc làm cho công nhân Tuy đến đầu năm 2009 thu nhập của công nhân chưa được cao như trước đây, nhưng họ vẫn yên tâm lao động, làm việc hết mình cùng công ty vượt qua khó khăn

Cho dù có gặp khó khăn, thử thách như thế nào đi chăng nữa nhưng công ty không ngừng đầu tư, đổi mới trang thiết bị hiện đại và công nghệ tiên tiến để sản xuất các loại khoá có chất lượng cao đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng , đồng thời không ngừng cải tiến hệ thống quản lý chất lượng để đảm bảo rằng trong suốt quá trình sản xuất và tiêu thụ các sản phẩm khoá do công ty sản xuất luôn được đảm bảo chất lượng Để mở rộng thị trường tiêu thụ sản phẩm, hoà nhập với thị trường khu vực và thế giới, đồng thời nâng cao hiệu

quả sản xuất – kinh doanh , công ty đã xây dựng và áp dụng hệ thống “Đảm bảo chất lượng ” theo tiêu chuẩn quốc tế ISO 9002 Để thích nghi với xu

hướng phát triển của thời đại , công ty tiến hành triển khai việc chuyển đổi Hệ thống quản lý chất lượng phù hợp với phiên bản năm 2000

1.1.2 Sơ đồ mặt bằngcông ty:

1.1.3: Sơ đồ bộ máy tổ chức của công ty:

đốc ( phụ trách kĩ thuật-

sản xuất)

Phòng kỹ thuật

Phòng KCS

Phòng tổ chức- bảo vệ

Phòng kế toán Phòng kế

hoạch vật t-

Phòng thị tr-ờng

Phòng cơ điện

Xí nghiệp cơ khí

Xí nghiệp khoan thân

Xí nghiệp lắp rắp

đốc ( phụ trách kĩ thuật-

sản xuất)

Phòng KCS

Phòng tổ chức- bảo vệ

Phòng kế toán Phòng kế

hoạch vật t-

Phòng thị tr-ờng

Phòng cơ điện

Xí nghiệp cơ khí

Xí nghiệp khoan thân

Xí nghiệp lắp rắp

Trực tiếp chỉ đạo

Mối quan hệ giải quyết công việc

1.1.4: C¸c tæ thuéc xÝ nghiÖp c¬ khÝ

XÝ nghiÖp C¬ KhÝ

1.2 GIỚI THIỆU VỀ CÁC SẢN PHẨM CHÍNH CỦA CÔNG TY:

Sản phẩn của công ty có mặt ở khắp mọi nơi, không chỉ có mặt ở trong

nước mà chúng còn có mặt ở nhiều nước trên thế giới với nhiều loại khoá đủ tính năng, mẫu mã và giá thành phải chăng nên rất được người sử dụng ưu chuộng

Tính tới thời điểm hiện tại, công ty cổ phần Khoá Việt Tiệp sản xuất 10 nhóm sản phẩn chính đó là:

1- Khoá treo gang:

2- Khoá treo đồng:

3- Khoá cầu ngang gang:

4- Khoá cầu ngang đồng:

5- Khoá tủ:

6- Khoá cửa:

7- Khoá cremon:

8- Khoá xe đạp, xe máy:

9- Bản lề, ke cửa:

10- Chốt, móc cửa:

Không dừng lại ở đó, công ty không ngừng nghiên cứu, tìm tòi học hỏi để sáng chế ra nhiều sản phẩm mới không những tính năng được cải thiện mà chất lượng của sản phẩm cũng được nâng cao để phục vụ cho nhu cầu sử dụng ngày một tinh tế của thị trường

1.3 GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CỦA CÔNG TY:

Để tạo ra một sản phẩm khoá hoàn chỉnh, trong quá trình sản xuất công ty

đã sử dụng rất nhiều công nghệ sản xuất hiện đại ví dụ như: công nghệ đúc, công nghệ khoan, công nghệ đột dập, công nghệ dập mắc, công nghệ mạ, …

Trong số đó, công nghệ mạ luôn được công ty hết sức quan tâm,trú trọng

vì vậy kĩ thuật và dây truyền mạ được ưu tiên đầu tư để nghiên cứu, trang bị những dây truyền mạ hiện đại trên thế giới để tạo ra những sản phẩm tốt nhất

Năm 2007, công ty mới lắp đặt dây truyền mạ tự động Nhờ đó mà năng

suất cùng với chất lượng của sản phẩm khoá được cải thiên đáng kể Hơn thế nữa, cũng nhờ dây chuyền tự động này mà điều kiện làm việc và sức khoẻ của cán bộ, công nhân viên trong xưởng tốt hơn rất nhiều

Hiện nay, công nghệ mạ của công ty bao gồm: - Công nghệ mạ treo

- Công nghệ mạ quay

1.3.1 Công nghệ mạ treo: 1.3.1.1 Mạ tự động:

a) Mạ treo Cu- Ni- Cr đối với chi tiết là sắt thép: Áp dụng cho các chi tiết như:

+ Các loại nhĩ + Núm xoáy + Nút bản lề

+ Cầu khoá + Thanh hãm + Tay nắm

b) Mạ treo Cu- Ni- Cr đối với chi tiết là hợp kim Zn- Al, Cu: Áp dụng cho các chi tiết như:

+ Thân chính + Thân phụ + Ốp cửa

1.3.1.2 Mạ thủ công:

a) Mạ treo Ni- Cr đối với chi tiết là sắt thép: Áp dụng cho các chi tiết như:

+ Chìa khoá,… b) Mạ treo Ni- Cr đối với chi tiết là đồng:

Áp dụng cho các chi tiết như:

+ Chìa khoá,…

Áp dụng cho các chi tiết như:

+ Các chi tiết nhỏ lắp ráp bên trong của sản phẩm khoá b) Mạ kẽm treo Ni- Cr đối với chi tiết là hợp kim Zn- Al: Áp dụng cho các chi tiết như:

+ Các chi tiết nhỏ lắp bên trong sản phẩm khoá

1.3.2 Công nghệ mạ quay: 1.3.2.1 Mạ kẽm quay thụ động:

a) Mạ kẽm quay thụ động ngũ sắc hoặc trắng xanh đối với chi tiết là sắt thép: Áp dụng cho các chi tiết như:

+ Các chi tiết nhỏ lắp bên trong sản phẩm khoá

b) Mạ kẽm quay thụ động ngũ sắc hoặc trắng xanh đối với chio tiết là hợp kim Zn-Al:

Áp dụng cho các chi tiết như:

+ Các chi tiết nhỏ lắp bên trong sản phẩm khoá

PhÇn II: c¬ së lý thuyÕt 2.1 LÞch sö vµ sù ph¸t triÓn cña ho¸ häc:

chất gọi là "Hòn đá thông minh" dùng để biến đổi những chất như chì thành vàng Các nhà giả kim thuật đã tiến hành rất nhiều thí nghiệm để tìm ra chất

này qua đó họ đã phát triển nhiều dụng cụ mà ngày nay vẫn còn được sử dụng trong kỹ thuật hóa học

Nhưng không một nhà giả kim thuật nào tìm ra được hòn đá thông minh

đó và trong thế kỷ thứ 17, các phương pháp làm việc của khoa giả kim thuật

được thay đổi bằng những phương pháp khoa học Một phần kiến thức của các nhà giả kim thuật được sử dụng bởi các nhà hóa học, những người làm việc dựa vào kết luận hợp lý của những gì mà họ quan sát được chứ không dựa vào ý nghĩ biến hóa chì thành vàng

Lịch sử của hóa học có thể được coi như bắt đầu từ lúc Robert Boyle

tách hóa học từ khoa giả kim thuật trong tác phẩm The Skeptical Chemist

(Nhà hóa học hoài nghi) vào năm 1661 nhưng thường được đánh dấu bằng ngày Antoine Lavoisier tìm ra khí ôxy vào năm 1783

Hóa học như là một môn khoa học đã có được nhiều thúc đẩy vào thế kỷ 19 Những nghiên cứu của Justus von Liebig về tác động của phân bón đã thành lập ra ngành Hóa nông nghiệp và cung cấp nhiều nhận thức cho ngành ho¸ v« c¬ Cuộc tìm kiếm một hóa chất tổng hợp thay thế cho chất màu indigo

dùng để nhuộm vải là bước khởi đầu của những phát triển vượt bậc cho ngành

hóa hữu cơ và dược Một đỉnh cao trong việc phát triển ngành hóa học là phát minh bảng tuần hoàn nguyên tố của Dmitri Ivanovich Mendeleev và Lothar Meyer Mendelev đã sử dụng quy luật của bảng tuần hoàn để tiên đoán trước sự tồn tại và tính chất của germanium, gallium và scandium vào

năm 1870 Gallium được tỡm thấy vào năm 1875 và cú những tớnh chất như

Mendeleev đó tiờn đoỏn trước

Nghiờn cứu trong húa học đó phỏt triển trong thời kỳ chuyển tiếp sang

thế kỷ 20 đến mức cỏc nghiờn cứu sõu về cấu tạo nguyờn tử đó khụng cũn là lónh vực của húa học nữa mà thuộc về vật lý nguyờn tử hay vật lý hạt nhõn

Mặc dự vậy cỏc cụng trỡnh nghiờn cứu này đó mang lại nhiều nhận thức quan

trọng về bản chất của sự biến đổi chất húa học và của cỏc liờn kết húa học Cỏc động lực quan trọng khỏc bắt nguồn từ những khỏm phỏ trong vật lý lượng tử thụng qua mụ hỡnh quỹ đạo điện tử.

2.1.2 Sự phát triển của ngành công nghệ mạ ở Việt Nam

Trước năm 1988 nước ta mới chỉ có một số cơ sở sản xuất mạ kẽm nhỏ với dung dịch xi-a-nua độc hại chưa có cơ sở triển khai mạ kẽm cũng như

nhúng kẽm nóng chảy với quy mô thể tích, khối lượng sản phẩm lớn

Từ năm 1988, các nhà khoa học đó thực hiện phương pháp mạ kẽm dung dịch nhúng xi-a-nua, ph-ơng pháp này có thể triển khai mạ ở quy mô thể tích

lớn hơn như tấm lợp, kết cấu thép, sản phẩm quy chế

Lợi thế của công nghệ mạ kẽm bằng dung dịch NH4Cl với các phụ gia hợp

lý là : Không độc, phải đầu tư quy mô nhúng lớn dễ vận hành, giá thành sản phẩm rẻ, chất lượng sản phẩm tốt Nhiều đơn vị đó tiếp nhận công nghệ

mạ treo để mạ kẽm chống ăn mòn cho các hệ thống cột VIBA, tấm lợp, vật liệu thép làm việc trong môi trường biển đảo, sản phẩm quy chế, phụ kiện kim loại trong Dự án nước Phần Lan

Từ năm 1991, trước nhu cầu nhúng kẽm các cột điện lớn vượt sông và liền

sau đó là Quyết định của Chính phủ (1992) xây dựng đường dây tải điện 500 kV chuyển điện từ Nhà máy Thủy điện Hoà Bình vào các tỉnh phía Nam theo

yêu cầu nhúng kẽm các kết cấu thép kích thước lớn càng trở nên cấp bách

Nhóm các nhà khoa học tham gia xây dựng công nghệ mạ treo đó chuyển giao công nghệ thành công tại Nhà máy thiết bị điện Đông Anh (1991), sau đó chuyển giao hàng loạt cho các đơn vị khác của các bộ: Quốc phòng, Xây dựng, Giao thông vận tải và nhiều tỉnh, thành phố có đủ điều kiện tham gia chế tạo cột điện 500 kV Việc chuyển giao công nghệ này đã hình thành hệ thống các xí nghiệp nhúng kẽm trong cả nước; làm cơ sở để hình thành tiêu chuẩn ngành "Hệ thống tải điện 500 kV phủ kẽm nhúng nóng chảy" 18TCN và đó chế tạo đủ số lượng cột 500 kV giúp góp phần đưa hệ thống tải điện Bắc - Nam vận

Hiện nay công nghệ nhúng kẽm nóng chảy vẫn được tiếp tục chuyển giao thêm cho một số cơ sở của ngành điện cấp sở, tỉnh, thành phố, các doanh

nghiệp Nhà nước và tư nhân có quy mô gia công cơ khí và chế tạo kết cấu thép lớn Qúa trình chuyển giao công nghệ đó được phát triển hơn về quy mô, trình độ tự động điều khiển của thiết bị, về tính thích ứng chủng loại sản phẩm cũng như các dạng năng lượng và biện pháp quản lý chất lượng

Gía của công nghệ, cũng như các thiết bị vật tư, vật liệu trong nước rẻ hơn rất nhiều so với nhập khẩu, thường chỉ bằng từ 10 đến 30% Tất cả các cơ sở tiếp nhận chuyển giao công nghệ nhúng kẽm đều khấu hao được vốn (chỉ

với khối lượng một nghìn tấn sản phẩm) và nếu sản xuất liên tục từ năm 1992 đến nay thì đều có hiệu quả kinh tế - xã hội cao

Hội đồng Giải thưởng quốc gia đánh giá: trên cơ sở thiết kế, tính toán chính xác cân bằng nhiệt độ lò đốt và quá trình công nghệ ứng với các kích thước từ 1m3 đến 40 m3 kẽm núng chảy cũng như các dạng năng lượng khác nhau như điện, than, dầu, khí; thành phần hoá học và chế độ công nghệ về nhiệt độ, thời gian hợp lý; chế tạo các vật liệu thép thấp cac-bon (< 0,06%) và vật liệu phủ bền ăn mòn trong kẽm núng chảy , công trình đó phát triển đồng bộ công nghệ tạo lớp phủ mạ, nhúng kẽm bảo vệ, chống ăn mòn cho kim loại tương đương với công nghệ nước ngoài, nhưng phù hợp hiện trạng của các cơ sở trong nước về mặt bằng, công suất, năng lực tải chính, trình độ trang thiết bị và nhân công vận hành

Công nghệ đó được chuyển giao vào sản xuất thông qua 50 hợp đồng kinh tế Công trình đó được cấp bằng độc quyền giải pháp hữu ích; Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật đó xuất bản và tái bản hai quyển sách về: "Kỹ thuật mạ" và "Kỹ thuật nhúng" vào các năm 1989 - 1992 và 2000-2001; kết quả nghiên cứu của công trình đó làm cơ sở cho nhiều luận án tiến sĩ và luận văn cao học, đại học

2.1.3 Tầm quan trọng của hoá học: A Trong cuộc sống:

Phản ứng húa học xảy ra trong cuộc sống hằng ngày thớ dụ như trong lỳc nấu ăn, làm bỏnh hay rỏn mà trong đú cỏc biến đổi chất xảy ra một cỏch rất

phức tạp đó gúp phần tạo nờn hương vị đặc trưng cho mún ăn Thờm vào đú thức ăn được phõn tỏch ra thành cỏc thành phần riờng biệt và cũng được biến đổi thành năng lượng trong cỏc quỏ trỡnh phõn hủy trong cơ thể (húa sinh)

Sự đốt chỏy cũng là một phản ứng húa học cú thể được quan sỏt dễ dàng Nhuộm túc, động cơ đốt trong, màn hỡnh của điện thoại di động, bột giặt, phõn bún, dược phẩm, là cỏc thớ dụ khỏc cho ứng dụng của húa học trong cuộc sống hằng ngày

B Liên hệ với khoa học khác:

Hóa học nghiên cứu về tính chất của các nguyên tố và hợp chất, về các biến đổi có thể có từ một chất này sang một chất khác, tiên đoán trước tính chất của những hợp chất chưa biết đến cho tới nay, cung cấp các phương pháp để tổng hợp những hợp chất mới và các phương pháp đo lường hay phân tích để tìm các thành phần hóa học trong những mẫu thử nghiệm

Mặc dù tất cả các chất đều được cấu tạo từ một số loại "đá xây dựng" tương đối ít, tức là từ khoảng 80 đến 100 nguyên tố trong số 118 nguyên tố được biết đến nhưng sự kết hợp và sắp xếp khác nhau của các nguyên tố đã mang lại đến vài triệu hợp chất khác nhau, những hợp chất mà đã tạo nên các loại vật chất khác nhau như nước, cát (chất), mô sinh vật và mô thực vật Thành phần của các nguyên tố quyết định các tính chất vật lý và hóa học của các chất và làm cho hóa học trở thành một bộ môn khoa học rộng lớn

Cũng như trong các bộ môn khoa học tự nhiên khác thí nghiệm trong hóa học là cột trụ chính Thông qua thí nghiệm các lý thuyết về cách biến đổi từ một chất này sang một chất khác được phác thảo, kiểm nghiệm, mở rộng và khi cần thiết thì cũng được phủ nhận

Tiến bộ trong các chuyên ngành khác nhau của hóa học thường là các điều kiện tiên quyết không thể thiếu cho những nhận thức mới trong các bộ môn khoa học khác, đặc biệt là trong các lãnh vực của sinh học và y học, cũng như trong lãnh vực của vật lý (thí dụ như việc chế tạo các chất siêu dẫn mới) Hóa sinh, một chuyên ngành rộng lớn, đã được thành lập tại nơi giao tiếp giữa hóa học và sinh vật học và là một chuyên ngành không thể thiếu được khi muốn hiểu về các quá trình trong sự sống, các quá trình mà có liên hệ trực tiếp và không thể tách rời được với sự biến đổi chất

Đối với y học thì hóa học không thể thiếu được trong cuộc tìm kiếm những thuốc trị bệnh mới và trong việc sản xuất các dược phẩm Các kỹ sư thường tìm kiếm vật liệu chuyên dùng tùy theo ứng dụng (vật liệu nhẹ trong chế tạo máy bay, vật liệu xây dựng chịu lực và bền vững, các chất bán dẫn đặc biệt tinh khiết, ) Ở đây bộ môn khoa học vật liệu đã phát triển như là nơi giao tiếp giữa hóa học và kỹ thuật

C Trong cụng nghiệp:

Cụng nghiệp húa là một ngành kinh tế rất quan trọng Cụng nghiệp húa sản xuất cỏc húa chất cơ bản như axớt sunfuric hay amoniac, thường là nhiều triệu tấn hằng năm, để thớ dụ như dựng trong sản xuất phân bón và chất dẻo Mặt khỏc cụng nghiệp húa cũng sản xuất rất nhiều hợp chất phức tạp, đặc biệt là dược phẩm Nếu khụng cú cỏc húa chất được sản xuất trong cụng nghiệp thỡ cũng khụng thể nào sản xuất mỏy tớnh hay nhiờn liệu và chất bụi trơn cho cụng nghiệp ụ tụ

2.2 Cơ sở lý thuyết

2.2.1 Dung dịch điện ly và sự hình thành lớp mạ:

a) Dung dịch điện ly:

Trong công nghiệp mạ, ng-ời ta áp dụng rộng rãi dung dịch axit, bazơvá muối làm dung dịch điện ly

+ Trong dung dịch axit thì phân ly thành: H+ và gốc axit HCl = H+ + Cl-

+ Trong dung dịch kiềm thì phân ly thành: OH_ và ion kim loại NaOH = Na+ + OH-

+ Trong dung dịch muối thì phân ly thành: ion kim loại và gốc axit CuSO4 = Cu2+ + SO42-

+ Dung dịch muối phức thì phân ly thành hai b-ớc:

- B-ớc 1: phân ly thành ion kim loại và ion muối phức - B-ớc 2: muối phức phân ly thành ion kim loại và gốc axit

b) Sự hình thành lớp mạ điện:

Ta cho hai thanh kim loại vào dung dịch điện ly và nối với nguồn điện một

chiều Thanh nối với cực d-ơng của nguồn điện gọi là anot hay c-c d-ơng Thanh nối với cực âm của nguồn điện gọi là catot hay cực âm

Khi có dòng điện chạy qua thì các ion d-ơng sẽ theo chiều dòng điện chạy về catot, nhận điện tử Ion âm sẽ chạy sang anot mất điện cực

D-ới đây là sơ đồ thiết bị mạ:

Sơ đồ thiết bị mạ: 1: Bể chứa

2: Dung dịch mạ 3: Anot dẫn điện 4: Catot dẫn điện

5: Nguồn điện một chiều Phản ứng tổng quát tạo thành lớp mạ catot:

Mn+ + ne = M Quá trình này xảy ra theo chiều b-ớc kế tiếp nhau:

a- Mn+.mH2O di chuyển từ dung dịch đến catot b- Mn+.mH2O = Mn+ + mH2O

+ Giai đoạn a gây ra quá thế khuyết tán: ηkt

+Giai đoạn b,c gây quá thế chuyển điện tích: ηdh

+Giai đoạn d,e gây quá thế kết tinh phụ thuộc vào bản chất của M 1

2

5

Nghĩa là khi làm việc điện thế catot dịch chuyển về phía âm

điện thế catot Ec càng âm thì lớp mạ càng dày đều và tinh thể nhỏ mịn, lớp mạ sáng đẹp

Đo đó muốn tăng chất l-ợng lớp mạ phảI tìm các biện pháp kĩ thuật làm tăng quá thé catot lên

2.2.2 Sự phân cực:

2.2.2.1 Nguyên nhân sinh ra sự phân cực:

Khi nhúng 1 thanh kim loại vào dung dịch thì tạo nên một điện thế nhất định đạt tới trạng thái cân bằng Nh-ng khi có dòng điện đI qua thì trạng tháI cân bằng bị phân huỷ, tạo nên một điện thế mới

Dòng một chiều đi vào hai cực kim loại nhúng vào dung dịch thì điện thế catot trở nên âm hơn điện thế anot trở nên d-ơng hơn, sự thay đổi điện thế nh- vậy gọi là sự phân cực

Sự phân cực này gây nên do tốc độ di chuyển của ion gọi là sự phân cực nồng độ Sự phân cực nồng độ do sự thay đổi nồng độ ion kim loại ở lớp sát anot và catot

Sự phân cực gây nên do sự phóng điện chậm của ion gọi là sự phân cực điện hoá Trong quá trình điện phân th-ờng xảy ra đồng thời hai loại phân cực nồng độ và phân cực điện hoá, nh-ng tuỳ tr-ờng hợp cụ thể mà nó chiếm tỷ trọng Th-ờng thì phân cực điện hoá là cơ bản, khi mật đọ dòng cao thì phân cực nồng độ là cơ bản

Đa số tr-ờng hợp khi cho phụ gia vào làm tăng sự phân cực

b) Mật độ dòng điện:

Khi mật độ dòng điện nâng cao sự phân cực cũng tăng lên Bởi vì khi mật độ dòng cao, tốc độ di chuyển của ion và tốc độ phóng điện của nó cũng khác rõ rệt Quan hệ giữa điện cực và mật độ dòng điện thay đổi theo đ-ờng cong phân cực Điện thế catot càng âm thì mật độ dòng điện catot nâng cao

c) Nhiệt độ:

nhiệt độ của dung dịch tăng lên làm tăng sự chuyển dịch của ion, bổ sung rất nhanh số ion ở lớp catot và khuếch tán mạnh số ion của anot hoà tan do đó làm giảm sự phân cực

d) Sự khuấy trộn:

Khuấy trộn làm tăng sự khuếch tán của ion, do đó làm giảm sự phân cực

2.2.2.3 ảnh h-ởng của sự phân cực tới mạ điện:

Sự phân cực có quan hệ mật thiết với mạ điện và quyết định: + Đ-ợc lớp mạ kết tinh mịn

+ Khả năng phân bố tốt, lớp mạ phân bố đều

+ Làm hydro thoát ra mạnh, giảm hiệu suất dòng điện và độ bắm lớp mạ

+ Sự phân cức anot làm cho anot hoà tan khong bình th-ờng, dung dịch không ổn định

2.2.3 Điện thế tiêu chuẩn của kim loại:

Tất cả các phân tử, nguyên tử và ion đều chuyển động th-ờng xuyên, ở trạng tháI rắn, nguyên tử dao động tại chỗ, ở trạng thái lỏng chúng chuyển động mạnh lên, có thể rời vị trí và tr-ợt lên nhau Để đo điện thế kim loại, ng-ời ta dùng điện cực hydro tiêu chuẩn Điện thế điện cực của kim loại có liên quan tới nhiệt độ, áp suất, tính chất kim loại và nồng độ ion

Đa số các kim loại khi nhúng vào dung dịch thì bị hoà tan tạo thành các ion t-ơng ứng

a) Ăn mũn húa học

ăn mũn húa học là sự phỏ hủy kim loại do kim loại phản ứng húa học với chất khớ hoặc hơi nước ở nhiệt độ cao

Đặc điểm của ăn mũn húa học là khụng phỏt sinh dũng điện ( khụng cú cỏc điện cực ) và nhiệt độ càng cao thỡ tốc độ ăn mũn càng nhanh

Sự ăn mũn húa học thường xảy ra ở cỏc thiết bị của lũ đốt, cỏc chi tiết của động cơ đốt trong hoặc cỏc thiết bị tiếp xỳc với hơi nước ở nhiệt độ cao Thớ dụ:

Bản chất của ăn mòn hóa học là quá trình oxi hóa khử, trong đó các electron của kim loại được chuyển trực tiếp sang môi trường tác dụng

b) Ăn mòn điện hóa

¨n mòn điện hóa là sự phá hủy kim loại do hợp kim tiếp xúc với dung dịch chất điện li tạo nên dòng điện

Thí dụ: phần vỏ tàu biển chìm trong nước, ống dẫn đặt trong lòng đất, kim loại tiếp xúc với không khí ẩm Do vậy, ăn mòn điện hóa là loại ăn mòn kim loại phổ biến và nghiêm trọng nhất

▪ Các điều kiện ăn mòn điện hóa: Điều kiện cần và đủ là:

- Các điện cực phải khác chất nhau: có thể là cặp kim loại khác nhau, cặp kim loại - phi kim (C), cặp kim loại - hợp chất hóa học ( xêmentit ) Trong đó kim loại có tính khử mạnh hơn sẽ là cực âm Như vậy kim loại nguyên chất khó bị ăn mòn

- Các điện cực phải tiếp xúc với nhau ( hoặc trực tiếp hoặc gián tiếp qua dây dẫn )

- Các điện cực cùng tiếp xúc với một dung dịch điện li

▪ Cơ chế ăn mòn điện hóa : Gang hoặc thép là những hợp kim Fe-C, trong đó cực âm là những tinh thể Fe, cực dương là những tinh thể c Các điện cực này tiếp xúc trực tiếp với nhau và với một dung dịch điện li phủ ngoài Như vậy, vật bị ăn mòn theo kiểu điện hóa:

- Ở cực âm: Các nguyên tử Fe bị oxi hóa thành Các ion này tan vào dung dịch điện li trong đó đã có một lượng không khí oxi, tại đây chúng bị oxi hóa tiếp thành

- Ở cực dương: Các ion hiđro của dung dịch điện li di chuyển đến cực dương, tại đây chúng bị khử thành hiđro tự do, sau đó thoát ra khỏi dung dịch

Các tinh thể Fe lần lượt bị oxi hóa từ ngoài vào trong Sau một thời gian, vật bằng gang (thép) sẽ bị ăn mòn hết

▪ Bản chất của ăn mòn điện hóa: là quá trình oxi hóa khử xảy ra trên bề mặt các điện cực Ở cực âm xảy ra quá trình oxi hóa kim loại, ở cực dương xảy ra quá trình khử các ion ( nếu dung dịch điện li là axit )

c) Ph-¬ng ph¸p chèng ¨n mßn:

● Cách li kim loại với môi trường:

Dùng những chất bền vững với môi trường để phủ ngoài mặt những vật bằng kim loại Những chất phủ ngoài thường dùng là:

+ Các loại sơn chống gỉ, vecni, dầu mỡ, men, hợp chất polime

+ Một số kim loại như Crom, niken, đồng, kẽm, thiếc ( phương pháp tráng hoặc mạ điện )

+ Một số hợp chất hóa học bền vững như oxit kim loại, photphat kim loại ( phương pháp tạo màng )

● Dùng hợp kim chống gỉ ( hợp kim inôc )

Chế tạo những hợp ki không gỉ như Fe - Cr - Ni trong môi trường không khí, môi trường hóa chất

● Dùng chất chống ăn mòn

Thêm một lượng nhỏ chất chống ăn mòn vào dung dịch axit có thể làm giảm tốc độ ăn mòn kim loại xuống hàng trăm lần

● Dùng phương pháp điện hóa

Người ta nối kim loại này với kim loại khác có tính khử mạnh hơn

2.2.5 Dung dịch điện giải:

a) ảnh h-ởng của bản chất chất điện giải:

mạ điện th-ờng dùng dung dịch n-ớc của muối đơn và muối phức Dung dịch muối đơn:

Muối đơn MA: MA = M+n + A-n

M+n : ion kim loại sẽ bắm vào thành lớp mạ A-n : anion của các axit vô cơ

Dung dịch muối đơn có quá thế catot bé và làm cho lớp mạ dày, mỏng không đều, tinh thể thô, to

b) ảnh h-ởng của nồng độ chất điện giải:

Nồng độ ion trong dung dịch có ảnh h-ởng nhiều đến độ mịn của tinh thể Muốn đ-ợc lớp mạ tốt, cần phải đảm bảo nồng độ dung dịch thích hợp:

- Nồng độ quá cao: giảm phân cực catot, lớp mạ kết tinh thô - Nồng độ loãng: lớp mạ mịn, phân cực catot tăng

- Nồng độ loãng quá: mật độ dòng giới hạn bé, tốc độ kết tinh giảm, lớp mạ xấu,…

c) ảnh h-ởng của chất hữu cơ:

Các chất hữu cơ với hằm l-ợng nhỏ nh-ng chúng làm tăng phân cực catot, thay đổi cấu trúc lớp mạ

Chất hữu cơ chia làm 3 loại:

Mỗi dung dịch có khoảng mật độ dòng điện làm việc nhất định Mật độ dòng càng lớn thì khả năng phủ kín trên vật mạ có hình dạng phức tặp càng tăng

b) Nhiệt độ:

Tăng nhiệt độ dung dịch làm: tăng sự chuyển dịch các ion, bổ sung rất nhanh số ion ở lớp catot và khuếch tán mạnh số ion của anot hoà tan Do đó sẽ làm tăng sự phân cực

Do vậy ng-ời ta phải dùng thêm chất đệm để ổn định pH trong vùng cho phép ▪ Chất hoạt động bề mặt:

Cho chất hoạt động bề mặt vào cùng dung dịch thì dung dịch mạ sẽ hấp thụ lên bề mặt làm chậm các giai đoạn b,c của phản ứng catot, làm tăng quá thế chuyển dịch điện tích để cảI thiện lớp mạ

▪ Chất thấm -ớt:

Chất thấm -ớt làm cho bề mặt dễ thấm -ớt dung dịch làm cho bọt khí khó bắm vào bề mặt kim loại, tránh hiện t-ợng sinh lỗ

▪Chất chống thụ động anot:

Nhiều kim loại anot khó tan trong dung dịch khi mạ, làm cho thành phần dung dịch biến động Khi đó ngoài việc tăng anot còn dùng chất chống thụ động anot

2.2.8 Vật liệu nền và sự thoát H2:

a) Trạng thái bề mặt kim loại nền:

Gồm 2 trạng thái: độ sạch và độ nhẵn - Bề mặt sạch đảm bảo lớp mạ gắn tốt với nền - Bề mặt nhãn đảm bảo tính thẩm mĩ cho sản phẩm

b) Bản chất có một điện thế riêng:

Nếu kim loại nền d-ơng kơn kim loại mạ thì bị ăn mòn lớp mạ sẽ đóng vai trò anot hoà tan trong phạm vi pin ăn mòn và ng-ợc lại

Cho lớp mạ hoá học không đạt yêu cầu ngay khi ch-a có dòng điện đi qua vì các tinh thể kim loại mạ xuát hiện đầu tiên với nền rất mạnh, làm cho lớp mạ bắm kém

▪ Khắc phục:

+ Dùng dung dịch phức chất để dịch điện thế kim loại mạ về phía âm so với kim loại nền

+ Mạ lót một lớp có điện thế trung gian

+Thụ động kim loại nền cho điện thế trở nên d-ơng hơn rồi mạ

- Thay đổi pH dòng điện, dễ làm vẩn duch dung dịch - Làm rỗ lớp mạ, do che khuất bề mặt bởi bọt H2 - Làm giòn lớp mạ

▪ Khắc phục:

- ổn định pH bằng chất đệm

- Thêm chất thấm -ớt vào dung dịch - Mạ nóng và khuấy mạnh dung dịch

Quá trình hoà tan của anot bị kim hãm gọi là sự thụ động anot Để chống sự thụ động, ng-ời ta cho vào chất hoạt động nh- các ion: flo, clo,…

2.2.10 Cơ chế tạo thành lớp mạ:

a) Bản chất, yêu cầu đối với lớp mạ:

mạ điện là dùng ph-ơng 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 kicks th-ớc, tăng độ cứng bề mặt

Ta 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 Lớp mạ bóng dẻo độ cứng cao Lớp mạ có độ dầy nhất định

Cấu tạo tinh thể giữ vai trò quyết định đến chất l-ợng lớp mạ Tinh thể càng nhỏ mịn thì lớp mạ càng tốt

b) Qua trình điện kết tủa kim loại:

Quá trình điện kết tủa kim loại gồm hai giai đoạn tạo mầm và phát triển mầm Tốc độ tạo mầm lớn thì tinh thể sẽ nhỏ mịn Tốc độ phát triển mầm lớn thì tinh thể sẽ thô, to

Yêu cầu của lớp mạ phải đ-ợc lớp kết tủa nhỏ mịn, sự kết hợp với các tinh thể chặt chẽ Vì vậy phải dùng ph-ơng pháp làm tăng tốc độ hình thành mầm tinh thể Nếu tốc độ tạo mầm tinh thể càng cao thì trong một đơn vị thời gian kết tủa trên mặt càng nhiều, tốc độ tạo mầm lớn hơn tốc độ phát triển mầm

Muốn tăng tốc độ tạo mầm tốt hơn tốc độ phát triển mầm phải tăng phân cực catot

Khi tinh thể kết tinh thì những hình thức kết tinh và cách sắp xếp các tinh thể và cách sắp xếp các tinh thể ấy nh- thế nào trong kết tủa cũng có ảnh h-ởng quyết định đến chất l-ợng lớp mạ

Nh-ng trong điều kiện điện phân nhất định thì các tinh thể ấy sắp xếp theo một h-ớng và vị trí nhất định

Ta có thể thay đổi điều kiện điện phân, nhất để thay đổi mật độ dòng điện sẽ thay đổi cấu trúc tinh thể định h-ớng càng tăng

2.2.11 Khả năng phân bố của lớp mạ:

a) Khái niệm về khả năng phân bố của lớp mạ:

Muốn đ-ợc lớp mạ tốt thì độ dày lớp mạ ở mọi vị trí phảI đồngc đều nhau Nh-ng thực tế chiều dày lớp mạ trên toàn bộ bề mặt, không phảI chỗ nào cũng dều nhau

- Tăng khoảng cách giữa anot và catot

- Dùng anot có hình dạng phức tạp, gần giống với catot để cải thiện khả năng phân bố

- Dùng catot phụ để tránh dòng điện quá cao ở đầu nhọn hoặc biên vật mạ Dùng vật không dẫn diện nh- chất dẻo, thuỷ tinh, để che chỗ không cần mạ dày hoặc để cho lớp mạ đồng đều

Phần III: công nghệ mạ tự động Cu- Ni- Cr cho cầu khoá 1466/ 52 của Công ty cổ phần khoá Việt Tiệp

3.1 Giới thiệu chung về các lớp mạ:

3.1.1 Mạ đồng:

Đồng, kí hiệu Cu, là kim loại dẻo, màu hồng Trọng l-ợng riêng là 8,96 g/cm2 , trọng l-ợng nguyên tử 63,54 , nhiệt nóng chảy 1083oC , điện trở riêng ở 20oC là 1,68 10-8 Ω.m

Đo đồng có điện thế d-ơng hơn sắt, thép, kẽm, hợp kim kẽm… nên lớp mạ đồng trên chúng phải kín mới có tác dụng bảo vệ, nếu lớp mạ mỏng, nhiều lỗ thủng thì tốc độ ăn mòn của chúng có khi còn nhanh hơn không mạ Độ cứng của lớp mạ đồng 500 – 1500 Mpa , dung dịch sunfat cho độ cứng thấp hơn dung dịch xianua

Đồng dễ đánh bóng đến độ bongd cao, nh-ng cũng dễ tác dụng với hơi ẩm, chất xâm thực trong không khí và nhanh chóng bị mờ đi, do bị phủ lớp CuS màu xám, nâu hoặc phủ lớp CuCO3 màu xanh Đồng tan mạnh trong HNO3, trong H2SO4 đặc, nóng và trong H2CrO4 Đồng không bền trong NH4OH, trong kiềm Đồng khá bền trong H2SO4 loãng, trong HCl

3.1.2 Mạ Ni:

Niken, kí hiệu Ni, màu trắng bạc, dẻo, có từ tính Trọng l-ợng riêng là 8,9 g/cm2 Khối l-ợng nguyên tử 58,70 Nhiệt độ nóng chảy 1452oC Điện trở riêng 0,07 10-6 Ωm Nó có khả năng phân bố lớn

Ion Ni2+ bị hydrat hoá, liên kết chặt với H2O , do vậy quá thế anot lớn, khó phóng điện

Ion H+ phóng điện trên Ni có quá thế bé, nên dễ phóng điện Vì vậy luôn có sự phóng điện đồng thời giải phóng Ni và H2

Do vậy, mạ kền th-ờng có nh-ợc điểm sau: - Hiệu suất dòng điện không thể đạt 100% - Bọt hydro dễ gây rỗ, châm kim

- Hydro thấm vào kim loại làm cứng, giòn, tăng ứng suất nội,… - Anot dễ bị thụ động, trở nên khó tan

Crom lại có hệ số ma sát bé, chịu nhiệt độ cao

Crom không bị ăn mòn trong ãit nỉtic và ãit sunfuric loãng, nh-ng ăn

Trong không khí d-ới tác dụng can các chất oxy hoá crom bị thụ động vì tạo thành màng oxit mỏng trong suốt, rất kín, làm cho crom trở nên d-ơng hơn và lớp mạ trở thành lớp mạ catot đối với nền sắt, thép, kền, …

Lớp mạ crom có màu trắng xanh rất đẹp và giữ đ-ợc tính chất này đến 450 – 500oC

+ Độ cứng + Bền ăn mòn

D-ới đây chúng ta sẽ đi tìm hiểu về công nghệ mạ Cu-Ni-Cr cho cầu khoá 52 của công ty cổ phần khoá Việt Tiệp

3.2 Giới thiệu cầu khoá 1466/52:

- Cầu 1466/52 là vật liệu thép

- Đặc điểm: là chi tiết hình trụ đ-ợc uốn cong, đ-ợc lắp vào thân khoá Trên thân trụ của cầu khoá đ-ợc tiện và cắt rãnh Chiều dài, kích th-ớc của cầu 52 đ-ợc thể hiện khá rõ trong bản vẽ ở trên

- Kế hoạch sản xuất trong năm của công ty: khoảng 15 triệu cái /năm

- Cầu khoá đ-ợc sản xuất trong x-ởng mạ Thời gian sản xuất là trong thời gian làm việc của các ca, các kíp phân công nhau làm

3.3 Ph-ơng pháp gia công và xử lý bề mặt cho chi tiết tr-ớc khi mạ:

Chi tiết trước khi đem đi mạ phải đưa qua cụng đoạn gia cụng bề mặt để ta cú thể thu được lớp mạ đạt chất lượng tốt nhất

Cú nhiều cỏch khỏc nhau để gia cụng bề mặt cho chi tiết như: gia cụng bề mặt kim loại bằng phương phỏp cơ học, gia cụng hoỏ học và điện hoỏ cho bề mặt kim loại, …

Sau đây em xin trình bày phương pháp gia công bề mặt kim loại bằng cơ học Phương pháp này được công ty sử dụng khá phổ biến

3.3.1 Mét sè lo¹i gia c«ng c¬ häc:

Có nhiều cách gia công cơ học dùng cho công nghệ mạ điện: mài và đánh bóng trên các bánh mài, phớt bóng, trong thùng quay, thùng xóc, máy rung, máy phun cát, phun bi kim loại hay máy chải

Mài phá là khâu gia công cơ đầu tiên, mục đích làm sạch gỉ, tạo mặt

phẳng Thường dùng bánh mài, vật liệu mài …có cỡ hạt to, thô

Mài tinh tiến hành tiếp sau khâu mài phá, mục đích làm cho bề mặt phẳng

nhẵn, hết vết xước Thường dùng bánh mài, phớt mài, vật liệu mài …có cỡ hạt nhỏ, mịn Có thể mài tinh một hay nhiều lần với cỡ hạt nhỏ dần để đạt được yêu cầu cần thiết

Đánh bóng làm cho bề mặt gia công hay lớp mạ trở nên bóng, sáng, phản

quang tốt Đánh bóng thường thực hiện trên các phớt bóng bằng da, dạ, vải bông có bôi thêm thuốc đánh bóng Cũng có thể thực hiện trên các thiết bị đánh bóng chuyên dụng đối với các vật đặc biệt

Mài và đánh bóng thường thực hiện trên máy quay với tốc độ 1420-2850 vg/ph, hai bánh trục lắp bánh mài hay phớt bóng

Quay trộn, xóc, rung thường áp dụng cho các vật bé mảnh… và thực hiện

trong các thùng quay, chuông quay hay các máy chuyên dụng cho đến khi đạt độ nhẵn, bóng mong muốn Vật gia công đổ vào thùng khô Mài, đánh bóng dạng ướt thì phải thêm dung dịch hoá chất như: xà phòng, bồ hòn, xút hay axit loãng, hoặc các chế phẩm đặc biệt do các hãng sản xuất và cung cấp

Tốc độ thùng quay từ 10-60 vg/ph

Mài và đánh bóng trong thùng quay cho vật có độ nhẵn ban đầu 5-6, sau khi mòn đi 0.1- 0.15mm sẽ đạt đến tốc độ nhẵn 7- 8, được bề mặt không bị rỗ, xước…

Không dùng phương pháp này để gia công cho các vật có ren ngoài, hoa văn, hoạ tiết nổi…

Phun cát lên bề mặt kim loại sẽ làm sạch hết gỉ, chất bẩn và tạo nhám đều

cho bề mặt kim loại Không khí nén dùng cho thiết bị phun cát có áp suất 1.5- 3 atm Cát phải khô Không khí nén phải làm sạch hết dầu mỡ, hơi ẩm Phải thực hiện trong thiết bị kín, đặt ở một phòng riêng có thiết bị thông gió, tránh ô nhiễm bụi và tiếng ồn Không nên dùng cát thạch anh vì sinh nhiều bụi độc hại

Thay không khí nén bằng tia nước áp suất cao mang theo hạt mài phun lên bề mặt kim loại cũng có tác dụng như trên, đồng thời còn tránh được bụi

rễ cây, chất dẻo… Máy chải đặt cố định hoặc cầm tay cơ động Có thể chải khô hay chải ướt bằng các dùng dịch xà phòng, xút loãng, nước vôi hay các chế phẩm đặc biệt…

3.3.2 ThiÕt bÞ gia c«ng bÒ mÆt:

Trong công nghiệp nói chung và trong công ty nói riêng đã và đang sử dụng rất nhiều thiết bị để gia công cho bề mặt chi tiết trước khi mạ như: thiết bị gia công cơ bề mặt trước mạ, thiết bị phun cát hay bi kim loại, thiết bị tẩy hoá học và điện hoá,… Nhưng do điều kiện chưa cho phép và thời gian có hạn nên em xin phép chi trình bày các thiết bị gia công cơ bề mặt trước khi mạ

3.3.2.1 ThiÕt bÞ gia c«ng c¬ bÒ mÆt tr-íc khi m¹:

Có rất nhiều loại thiết bị có thể gia công cơ cho bề mặt chi tiết trước mạ ví dụ như: máy mài vá đánh bóng, thiết bị gia công bề mặt bán tự động, thiết bị tự động gia công bề mặt, bánh mài, bánh đánh bóng và bành chải,…

Dưới đây em xin trình bày sơ qua về cấu tạo và một số công dụng của máy mài và đánh bóng:

Máy mài vô tâm: chuyên dung gia công cho các vật hình trụ, hình ống tròn… năng suất lớn Trên máy mài vô tâm, vật gia công không định tâm trong suốt thời gian mài Máy có hai bánh: một bánh cắt gọt và điều khiển vật gia công, một bánh lằm điểm tựa và dắt dẫn vật gia công Vật gia công tiếp xúc với bánh dẫn sẽ tự quay tròn và di chuyển dần dần từ đầu đến cuối chi tiết gia công Độ cắt gọt tương đối lớn, thường là 0.1mm Chất lượng bề mặt mài khá cao

3.3.2.2 ThiÕt bÞ gia c«ng bÒ mÆt cho c¸c vËt nhá:

Trong công ty sử dụng nhiều loại thiết bị để gia công bề mặt cho các chi tiết nhỏ như: trống quay, chuông quay, máy xóc rung, …

a) Trống quay và chuông quay

Để mài đồng thời đánh bóng cho các loại chi tiết nhỏ thường dành trống quay hay chuông quay Trống quay dùng cho các chi tiết bé, chuông quay dành cho chi tiết có nhiều gờ, cạnh, gồ ghề… Khi quay chi tiết cọ xát lẫn nhau cùng với dung dịch hoá chất làm cho các chất bẩn, vẩy sắt, gỉ, oxit, bavia… mất đi và bề mặt bóng lên trước khi mạ

Trống quay và chuông quay thường có dạng 6 mặt, 8 mặt hoặc tròn