Для защиты металлических деталей вагонов от коррозии, восстановления размеров изношенных поверхностей, повышения их износостойкости на вагоноремонтных заводах и в депо широко применяют гальванические и химические покрытия. Процессы поверхностной обработки и восстановления деталей методом гальванического и химического покрытия включают разнородные операции, отличающиеся значительной трудоемкостью. Поэтому механизация и автоматизация этих процессов имеют первостепенное значение.
На ремонтных предприятиях, кроме стационарных механизированных установок, все более широкое распространение получают полуавтоматические и автоматические линии (прямолинейные и овальные, однорядные и двухрядные, бункерные, шнековые, неперенастраиваемые и перенастраиваемые, линии с программным управлением).
Прямолинейная автоматическая линия для нанесения покрытий с программным управлением.
Такие линии позволяют обрабатывать различные детали на подвесках и в корзинах, дают возможность, не меняя расположения ванн и их размеров, изменять виды покрытий (путем замены электролитов в отдельных ваннах), а также последовательность и режимы отдельных операций. Прямолинейные линии компактны, способствуют лучшей организации производства и создают рациональную схему грузопотоков.
Рис. 144. Автоматическая линия для гальванических покрытий:
1 — ванна электролитического обезжиривания; 2, 6, 9, 13 — ванны горячей промывки; 3 — ванна холодной промывки; 4, 12 — ванны улавливания электролита и декопирования; 5, 7, 10, 11 — ванны гальванического покрытия; 8 — автооператор; 14 — сушильная камера; 15 — корзина для деталей
Однорядная прямолинейная автоматическая линия с программным управлением (рис. 144) состоит из ряда технологических ванн, сушильных агрегатов, автооператоров и направляющих для их перемещения, приспособлений и программно-командных установок. Загружают ванны и передают изделия из одной ванны в другую два автооператора, работающих по заранее заданной программе. На линии вручную выполняют только навеску и снятие деталей. Управляет линией рабочий с командно-программного пульта.
Каждая ванна, вмонтированная в линию, состоит из корпуса, водяной рубашки, штанг постоянного тока, электрических нагревателей, змеевиков, бортового отсоса. Корпус ванны делают из углеродистой стали. Все ванны электрохимической обработки, кроме ванн электролитического обезжиривания и ванн для покрытия в щелочных растворах при температуре ванн 60° С, футеруют с целью электроизоляции и защиты от коррозии. Ванны химической обработки и промывки в случае использования агрессивных растворов также футеруют. Ванны при нанесении электролитических покрытий нагревают паром через змеевики. В ваннах для фосфатирования применяют латунные змеевики, расположенные по продольным стенкам ванны; в ваннах для щелочного оксидирования — электронагреватели. Охлаждают электролиты через змеевики или рубашки ванны проточной водой, а также холодным воздухом через специальную рубашку ванны. Ванны снабжены коммуникациями для подвода воды, сжатого воздуха и электроэнергии.
На линии применен автооператор консольного типа, состоящий из механизма горизонтального перемещения, механизма вертикального перемещения (грузоподъемного механизма), консоли и рамы. Скорость передвижения оператора составляет 16 м/мин, скорость подъема изделий оператором 8 м/мин, грузоподъемность каждого оператора 60 кг (вес поднимаемых изделий).
Команду на перемещение, подъем и опускание кассет с деталями оператор получает с пульта управления в соответствии с заданной программой. Шкаф программно-командной установки обычно размещают в отдельном помещении, отгороженном от цеха застекленной перегородкой для защиты его контактных систем от коррозии, возникающей вследствие повышенной влажности в гальваническом отделении.
Работу автоматической линии рассмотрим на примере технологического процесса анодирования (оксидирования) алюминиевых деталей пассажирских вагонов. Этот процесс предусматривает получение защитных (окисных) пленок, предохраняющих металл от коррозии. Анодированию подвергают многие детали: рамы окон, дверные ручки, вешалки, кронштейны дверной решетки, детали умывальников и системы водоснабжения, замочные личники, шурупы и др.
Технологический процесс анодирования алюминиевых деталей включает следующие операции: химическое обезжиривание в растворе Na3PO4, осветление в растворе HNO3, анодирование на переменном токе в растворе H2SO4, уплотнение оксидной пленки в растворе К2Сr2О7, промывка после каждой операции в холодной проточной воде с душевым устройством и в горячей проточной воде. Последняя операция— сушка горячим воздухом и приемка готовой продукции.
Последовательность выполнения операций технологического процесса анодирования алюминиевых деталей на автоматической линии следующая. Корзину или подвеску с деталями навешивают на захваты каретки автооператора над столом для перегрузки деталей. При нажатии пусковой кнопки начинает работать первый автооператор. После загрузки в ванну приспособления с деталями включается реле выдержки и питание ванны постоянным током.
Непродолжительные технологические операции выполняются без отхода автооператора от ванны. При продолжительности операции более 120 с автооператор возвращается на исходную позицию для выполнения новой программы. По окончании выдержки в ванне с длительной обработкой деталей срабатывает реле выдержки и подается команда вызова «Забрать». Автооператор забирает приспособление с деталями и проходит с ними по вспомогательным ваннам до следующей продолжительной операции. Далее работа программы управления повторяется.
Прежде чем вернуться на исходную позицию, автооператор обычно заходит на перегрузочную позицию, забирает пустое приспособление и направляется на позицию загрузки. После этого он возвращается на исходную позицию и может выполнять новую программу. Далее технологический процесс должен обслуживать второй автооператор. После включения реле выдержки второй ванны (обычно одной из основных) автооператор проходит по вспомогательным ваннам и опускает приспособление с деталями в сушильную камеру. По окончании времени выдержки автооператор забирает приспособление с деталями из сушильной камеры, подает его на разгрузочный стол и возвращается на исходную позицию. Маршрут транспортировки приспособлений с обрабатываемыми деталями и длительность выдержки последних в ванне определяются программой.