ПРЕДИСЛОВИЕ

В производстве современных машин и приборов все большую роль играют электрохимические и химические процессы нанесения покрытий, придающих изделиям защитные, защитно-декоративные и функциональные свойства, обеспечивающие их надежную и долговечную работу в различных эксплуатационных условиях. Все эти процессы рассматриваются в разделе гальванотехники — гальваностегии. В настоящее время разрабатываются и широко применяются электролиты для осаждения зеркально блестящих осадков с выравниванием покрываемой поверхности, улучшаются свойства защитно-декоративных покрытий, создаются сплавы с заданными свойствами и т. д.

В последние годы методы гальванотехники находят все более широкое применение. Так, металлические осадки, получаемые электрохимическим и химическим путем, применяют не только в качестве покрытий, но и для получения полуфабрикатов, сложных деталей и элементов. В промышленности широкое распространение получили гальванотехнические методы изготовления медной фольги, печатного монтажа и печатных электроэлементов, волноводов, волномеров, резонаторов, штампов, пресс-форм, абразивного инструмента и других изделий. Эти методы рассматриваются чаще всего в разделе гальванотехники — гальванопластике, открытой русским ученым Б С. Якоби в 1337 г. В настоящее время ведутся работы по электрохимическому и химическому получению тонкопленочных электроэлементов, в том числе элементов памяти и логических элементов для вычислительных машин. Электрохимические методы все шире применяют для решения многих сложных технических задач, когда другие технологические процессы непригодны или малоэффективны.

В связи с непрерывным расширением выпуска приборов, машин и металлических изделий, подвергающихся гальванической обработке, необходимо дальнейшее совершенствование и развитие теории и практики гальванотехники.

Интенсификация технологических процессов нанесения покрытий, а также механизация и автоматизация электрохимических процессов производства определили настоятельную потребность в освещении целого ряда технических, экономических и экологических проблем, связанных со всем производственным циклом гальванотехники. Это и определило написание данной монографии, в которой на современном уровне изложены вопросы, связанные с инженерной гальванотехникой в приборостроении, с учетом достижений не только отечественного, но и зарубежного опыта.

В монографии делается первая попытка освещения комплекса вопросов, которыми интересуются в первую очередь специалисты, работающие в различных областях приборостроения, изготовления элементов ЭВМ, радиоэлектронного производства и использующие в своей работе методы и технологические процессы гальванотехники.

Настоящая монография подготовлена коллективом авторов, В большинстве своем имеющих оригинальные работы, главным образом по тем вопросам, которые ими здесь излагаются.

В книге приводятся рекомендации по выбору оптимальных защитных и защитно-декоративных покрытий необходимой толщины, а также покрытий с определенными функциональными свойствами, обеспечивающих нормальную работу приборов в заданных эксплуатационных условиях, и по приданию изделиям соответствующего товарного вида.

Следует также отметить, что в рекомендациях по выбору Покрытий учитываются современные требования технической Эстетики и эргономики.

Большое место в монографии занимает вопрос о подготовке поверхности изделий к нанесению различного вида покрытий. Приведены данные по сравнительно новым видам механической подготовки изделий, таким как магнитоабразивной, гидромеханической, электромагнитной и др.

Подробно освещаются химические и электрохимические методы подготовки поверхности. При этом выделена проблема замены горючих растворителей негорючими и вопросы применения современных моющих растворов на основе поверхностно-активных веществ. В известной мере освещены вопросы ультразвуковой очистки и применение в некоторых случаях для этой дели электрогидравлического эффекта.

Новыми в монографии по гальванотехнике является помещение в ней данных по химическому фрезерованию — прогрессивному процессу, часто осуществляемому в гальванических цехах.

В главе, посвященной подготовке к нанесению покрытий, нет обычного раздела промывки, как принято в большинстве книг по гальванотехнике. Учитывая особую важность промывных операций в технологии нанесения гальванических покрытий, всевозрастающие объемы гальванического производства на приборостроительных заводах и необходимость в экономном расходовании воды и в правильной постановке процесса последующей нейтрализации сточных вод, в настоящей монографии этим вопросам посвящена специальная глава.

При описании защитных покрытий — цинкования и кадмирования — значительное внимание уделяется электролитам, в которых осаждаются блестящие покрытия, а также повышению химической стойкости цинковых и кадмиевых покрытий, что особенно важно для приборостроения, в котором широко применяются эти покрытия. Приводятся данные по коррозионному поведению цинка и кадмия в различных эксплуатационных условиях и на основании этого делается их сравнительная оценка.

В главе, посвященной защитно-декоративным покрытиям, в первую очередь описываются традиционные многослойные покрытия (медь-никель-хром) на основе различных комбинаций этих металлов и приводятся современные технологические процессы, позволяющие получать в электролите блестящие покрытия с известным выравниванием покрываемой поверхности. При этом описывается технология, обеспечивающая повышение стойкости этих покрытий в эксплуатационных условиях. Приводятся также разнообразные декоративные покрытия, обладающие так называемой текстурой, окрашенной в различные цвета, и специальный раздел, в котором описывается процесс тонирования металлов, заключающийся в образовании на их поверхности неметаллических пленок яркой окраски. После соответствующей лакировки эти покрытия могут быть широко использованы при отделке различных деталей приборов.

С достаточной полнотой освещены технологические процессы нанесения износостойких и антифрикционных покрытий. При этом в значительной степени использован опыт подшипниковой промышленности.

Описание осаждения благородных металлов включает разделы, в которых показано их применение для специальных целей и в первую очередь для покрытия электрических контактов и деталей приборов, а также для декоративных целей в часовой промышленности и повышения химической стойкости серебра.

Одной из актуальных проблем в приборостроении является улучшение паяемости покрытий, так как это свойство со временем значительно ухудшается и во многих случаях приводит к невозможности использования покрытых деталей для пайки через весьма короткие сроки. Улучшению паяемости покрытий посвящается специальная глава, в которой даны конкретные технологические рекомендации по этому вопросу.

В разделе, посвященном магнитным покрытиям, приводятся соответствующие сведения по осаждению магнитотвердых и магнитомягких сплавов, главным образом для запоминающих устройств ЭВМ и различных видов магнитной записи. Наибольшее место при этом занимает описание технологии получения тонких магнитных пленок, которые могут быть использованы в первую очередь в качестве элементов памяти ЭВМ как с разрушаемой, так и неразрушаемой информацией при считывании. Эти вопросы

до сих пор освещались обычно в специальной литературе и в монографию по гальванотехнике включаются впервые.

Значительное внимание в настоящей монографии уделяется технологии нанесения гальванических покрытий на легкие металлы — алюминий, магний, титан и их сплавы в защитных, защитно-декоративных и функциональных целях. Приводятся новые данные по непосредственному осаждению металлов на алюминий без проведения предварительной специальной подготовки.

Большое место отводится технологическим процессам металлизации пластмасс, в результате которой они приобретают новые, очень важные свойства, позволяющие резко повысить их использование в приборостроении. В этой же главе рассматриваются технологические процессы изготовления печатных плат. Наибольшее внимание уделяется процессам современного изготовления многослойных печатных плат, области еще не имеющей вполне устоявшейся промышленной технологии.

Специальный раздел посвящен современным методам изготовления (главным образом фотохимическим) различных фирменных знаков, панелей и шильдиков, широко применяемых в приборостроении. При этом в значительной степени используются фоторезисты, применяющиеся при изготовления печатных плат.

Достаточный объем в книге занимает технология гальванопластического получения различных точных полых деталей (волноводов, резонаторов и др.), находящих значительное применение в радиотехнике и других отраслях приборостроения, а также штампов и пресс-форм. При этом описываются главным образом комбинированные методы изготовления при помощи гальванопластики и последующей опрессовки пластмассами.

В книге освещена технология получения неметаллических покрытий в защитных, защитно-декоративных и функциональных целях при помощи химической и электрохимической обработки — оксидирования и фосфатирования черных и цветных металлов. При этом особое внимание уделено обработке алюминия и его сплавов. В связи с непрерывным усложнением задач, решаемых в области гальванотехники, значительным числом факторов, влияющих на протекание процессов осаждения металлов и их свойства, большой трудоемкостью исследований в этой области, а иногда и невозможностью оптимального решения поставленных задач обычными методами, в монографии приводятся современные методы математического планирования эксперимента применительно к задачам гальванотехники.

В книге приводятся также необходимые справочные данные и методики по нормированию работ и материалов в гальванических цехах, которые могут оказаться полезными для работающих в этой области, а также при проектировании новых производств.

При описании оборудования гальванических цехов большое внимание уделяется механизации и автоматизации технологических процессов нанесения гальванических покрытий, значительное место отводится современным полупроводниковым источникам электропитания ванн, автоматическому регулированию режимов электролиза и приводятся первые результаты применения автоматизированных систем управления гальваническими процессами.

При описании контроля качества покрытий и проведения необходимых коррозионных испытаний для оценки их защитных свойств приводятся некоторые данные по сравнению результатов натурных испытаний с климатическими испытаниями в специальных камерах, что представляет известный интерес.

В книге подробно излагаются вопросы охраны труда и техники безопасности, которым в нашей стране всегда уделялось и уделяется большое внимание.

Необходимо подчеркнуть, что авторы не ставили перед собой задачу описать все достижения современной гальванотехники, так как это невозможно при ограниченном объеме книги, а хотели только осветить основные проблемы гальванотехники, связанные с приборостроением.

Очевидным затруднением, возникшим при написании коллективной монографии, наложившим определенный отпечаток на форму подачи материала и стиль книги, явилось то, что каждый автор отличается своей манерой изложения и подходом к описываемой проблеме. Однако авторы надеются, что их труд будет способствовать дальнейшему развитию инженерной гальванотехники в приборостроении.

Все замечания и пожелания читателей по содержанию книги, которые авторы примут с благодарностью, просим направлять в издательство «Машиностроение» по адресу: 107885, Москва, Б-78, 1-й Басманный пер., 3.

Назад, на страницу описания