Λύσεις — Κεφάλαιο 12 · Επιμεταλλώσεις (σελ. 397) – ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ Β ΕΠΑΛ

Λύσεις — Κεφάλαιο 12 · Επιμεταλλώσεις (σελ. 397)

Απαντήσεις στις ερωτήσεις Αξιολόγησης του βιβλίου.

Έννοια ΚΑΙ χρήση

Ερώτηση: 1. Τι είναι η επιμετάλλωση και σε ποιες περιπτώσεις χρησιμοποιείται; 2. Ποιες είναι οι κυριότερες μέθοδοι επιμετάλλωσης;

Απάντηση:

• 1. Επιμετάλλωση ονομάζουμε την επικάλυψη ενός υλικού με ένα μέταλλο. Χρησιμοποιείται όταν θέλουμε: να βελτιώσουμε την εμφάνιση ενός αντικειμένου· να προστατεύσουμε μια μεταλλική επιφάνεια από οξείδωση ή διάβρωση· να αυξήσουμε τη μηχανική αντοχή μιας μεταλλικής επιφάνειας· να επαναφέρουμε φθαρμένα μεταλλικά κομμάτια στην αρχική τους κατάσταση.
• 2. Κυριότερες μέθοδοι: η εμβάπτιση (θερμός γαλβανισμός), η ηλεκτρολυτική μέθοδος (ψυχρός γαλβανισμός) και η επιμετάλλωση με πιστόλι.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Επικάλυψη υλικού με μέταλλο, για εμφάνιση, προστασία από οξείδωση/διάβρωση, μηχανική αντοχή ή επαναφορά φθαρμένων κομματιών· εμβάπτιση, ηλεκτρόλυση, πιστόλι.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: και οι τέσσερις περιπτώσεις χρήσης, μαζί με την επαναφορά φθαρμένων κομματιών.

Μέθοδοι, πλεονεκτήματα ΚΑΙ κίνδυνοι

Ερώτηση: 3. Περιγράψτε τη διαδικασία επιμετάλλωσης με εμβάπτιση. Ποια είναι τα μειονεκτήματά της; 4. Περιγράψτε τη διαδικασία επιμετάλλωσης με την ηλεκτρολυτική μέθοδο. Ποια είναι τα πλεονεκτήματά της; 5. Περιγράψτε τη διαδικασία επιμετάλλωσης με πιστόλι. Ποια είναι τα μειονεκτήματά της; 6. Ποιες είναι οι δύο μέθοδοι που χρησιμοποιούνται στην επιμετάλλωση με πιστόλι; 7. Ποιοι είναι οι κυριότεροι κίνδυνοι που αντιμετωπίζουμε κατά τη διαδικασία επιμετάλλωσης με καθεμία από τις παραπάνω μεθόδους;

Απάντηση:

• 3. Εμβάπτιση — τρία στάδια: 1) προετοιμασία της επιφάνειας: απολίπανση (θερμό καυστικό καθαριστικό), αποξείδωση (μπάνιο υδροχλωρικού οξέος), ξέπλυμα με νερό μετά από κάθε φάση, προεμβάπτιση σε θερμό διάλυμα άλατος του μετάλλου επιμετάλλωσης· 2) εμβάπτιση: το αντικείμενο βυθίζεται σε θερμό λουτρό του μετάλλου επιμετάλλωσης (περίπου 500 °C)· 3) τελικό στάδιο: ψύξη, αφαίρεση του μετάλλου που περισσεύει και επιθεώρηση. Μειονεκτήματα: η επικάλυψη δεν είναι ομοιόμορφη και το πάχος της ποικίλλει ανάλογα με τη θερμοκρασία του λουτρού, τον χρόνο εμβάπτισης και τις προσμίξεις· δεν εφαρμόζεται σε αντικείμενα λεπτού πάχους που πρέπει να διατηρήσουν το σχήμα τους ή σε εξαρτήματα με πολύ μικρές ανοχές.
• 4. Ηλεκτρολυτική μέθοδος: προηγείται τέλεια απολίπανση, αποξείδωση και απομάκρυνση ξένων σωμάτων από την επιφάνεια. Το μέταλλο επιμετάλλωσης κρεμιέται στο ηλεκτρολυτικό λουτρό ως άνοδος και το αντικείμενο ως κάθοδος· ο ηλεκτρολύτης αφαιρεί συνεχώς ιόντα μετάλλου από την άνοδο και τα αποθέτει στην κάθοδο. Πλεονεκτήματα: το πάχος αυξομειώνεται κατά βούληση· ομοιόμορφο πάχος σε όλη την επιφάνεια· μεγαλύτερη πυκνότητα στρώσης· μικρότεροι χρόνοι κατεργασίας· χωρίς υψηλές θερμοκρασίες, άρα χωρίς κίνδυνο μεταβολής του μεταλλογραφικού ιστού λεπτών αντικειμένων. (Μειονέκτημα: συμφέρει οικονομικά μόνο σε μαζική παραγωγή.)
• 5. Πιστόλι — στάδια: λιώσιμο του μετάλλου στο πιστόλι· ψεκαδοποίηση του υγρού μετάλλου στο κωνικό ακροφύσιο με πεπιεσμένο αέρα· εκτόξευση των λιωμένων σωματιδίων προς το υπόστρωμα, που έχει προετοιμαστεί (απολίπανση και αποξείδωση, συνήθως με αμμοβολή). Μειονέκτημα: λιώνει μόνο το μέταλλο επικάλυψης και όχι το βασικό, οπότε η επιφάνεια είναι μεν ομοιόμορφη αλλά δεν έχει πολύ καλή πρόσφυση στο υπόστρωμα· απαιτείται επιπλέον κατάλληλη μηχανική κατεργασία (π.χ. πατούρες ή ρίκνωση σε φθαρμένο άξονα), και το αποτέλεσμα εξαρτάται αποφασιστικά από την εμπειρία του χειριστή.
• 6. Δύο μέθοδοι: 1) ψεκασμός αερίου — φλόγα οξυγόνου-ασετυλίνης (ή προπανίου) λιώνει το μεταλλικό σύρμα και πεπιεσμένος αέρας ψεκαδοποιεί και εκτοξεύει το λιωμένο μέταλλο· 2) ψεκασμός τόξου — ηλεκτρικό τόξο μεταξύ δύο ηλεκτροδίων λιώνει το σύρμα και πεπιεσμένος αέρας το εκτοξεύει.
• 7. Κίνδυνοι: εμβάπτιση — υψηλή θερμοκρασία των λουτρών, όξινος ή αλκαλικός χαρακτήρας τους, εκλυόμενοι ατμοί μετάλλων (τοξικοί, εύφλεκτοι ή εκρηκτικοί)· ηλεκτρόλυση — όξινα/αλκαλικά λουτρά, ατμοί, ηλεκτρικό ρεύμα ακόμη και σε χαμηλή τάση (εγκατάσταση από αδειούχο ηλεκτρολόγο, γειωμένη)· πιστόλι — συγκεντρωμένες πηγές θέρμανσης (τόξο ή φλόγα οξυασετυλίνης), σκόνη ψεκασμού που μπορεί να προκαλέσει έκρηξη ή ανάφλεξη, υπεριώδης ακτινοβολία στον ψεκασμό τόξου (σκούρα γυαλιά), συμπιεσμένα αέρια (ασετυλίνη, προπάνιο). Σε όλες επιβάλλεται η χρήση μέσων ατομικής προστασίας.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Εμβάπτιση: προετοιμασία-εμβάπτιση-τελικό στάδιο, ανομοιόμορφη στρώση, όχι για λεπτά αντικείμενα ή μικρές ανοχές· ηλεκτρόλυση: άνοδος-κάθοδος, ελεγχόμενο ομοιόμορφο πυκνό πάχος, χωρίς θερμότητα· πιστόλι: λιώσιμο-ψεκαδοποίηση-εκτόξευση, μέτρια πρόσφυση· ψεκασμός αερίου και τόξου· κίνδυνοι από θερμά/όξινα λουτρά, ατμούς, ρεύμα, φλόγα/τόξο, σκόνη, υπεριώδη, αέρια.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: το μειονέκτημα του πιστολιού είναι η μέτρια πρόσφυση στο υπόστρωμα, όχι το πορώδες της στρώσης.
• Κριτήριο: κίνδυνοι ανά μέθοδο όπως τους απαριθμεί η §12.5.