Kruger Controllo

7/24/2019 Kruger Controllo

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IL CONTROLLO

DEI PROCESSIGALVANICI


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Controllo del processo

1. INTRODUZIONE pag. 31.1. La qualit pag. 31.2. Il processo galvanico pag. 31.3. Il ciclo operativo pag. 41.3.1. Preparazione pag. 41.3.2. Risciacqui intermedi pag. 41.3.3. Risciacqui finali pag. 5

1.3.4. Asciugatura finale pag. 51.4. Limpianto galvanico pag. 51.4.1. Impianti a passo pag. 51.4.2. Impianti programmabili pag. 51.5. Le attrezzature ausiliarie pag. 61.6. Grandezze controllabili pag. 61.7. Taratura degli apparecchi pag. 6

2. I TERMOREGOLATORI pag. 72.1. Comandi dei termoregolatori pag. 7Fig. 1 Termoregolatore elettronico digitale pag. 72.2. Regolazione isteresi pag. 92.3. Taratura di un termoregolatore pag. 9

3. GLI AMPERORAMETRI pag. 10Fig. 2 Amprorametro digitale con totalizzatore pag. 10

3.1. Per interrompere la deposizione pag. 11Fig. 3 Schema di collegamento di due raddrizzatori a un amperorametro pag. 11Fig. 4 - Tabella per raddrizzatori con shunt diverso da 60 mV. pag. 123.2. Dosatore in bagni di nichel, rame, zinco pag. 133.3. Dosatore in bagni di metalli preziosi pag. 13Fig. 5 Schema di montaggio degli apparecchi con pompa dosatrice pag. 133.3.1. Riempimento del fustino pag. 143.3.2. Impostazione del programmatore pag. 143.3.3. Uso del totalizzatore pag. 143.3.4. Taratura del programma impostato pag. 143.3.5. Analisi del bagno pag. 153.3.6. Il contenuto diminuito pag. 153.3.7. Il contenuto aumentato pag. 153.4. Taratura di un Ampreorametro pag. 16Fig. 6 Pompa dosatrice per additivi pag. 16

4. I pH-METRI pag. 204.1. Taratura di un pH-metro pag. 20Fig. 7 Misuratore elettronico digitale di pH pag. 20

5. I MISURATORI DI REDOX pag. 23

6. I MISURATORI DI CONDUCIBILITA pag. 23

7. LA PROTEZIONE DELLA VASCA pag. 24Fig. 8 Schema di un impianto di protezione anodica della vasca pag. 24

8. Programmare la taratura pag. 25

8.1. ConNotCronpotete: pag. 25

9. Bibliografia pag. 27

Lezioni per ilcorso di base AIFM 2011


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1. INTRODUZIONE

Sisentemoltospessodire:Itrattamentigalvanicis on o i n e st in zi on e. .. m a q ue st a

unaffermazione assolutamente errata, anzi, piavanza la tecnologia, pi importanza hanno i trat-tamenti superficiali.

Certo alcuni trattamenti, tipo la cromaturadei pa-raurti delle auto, sono scomparsi, ma numerosisono i nuovi mercati, sia tecnici che decorativi:

per esempio, nessuno avrebbe pensato, dieci annifa, che si potessero consumare, in una sola lineagalvanica dedicata alla doratura di bottoni di pla-stica, pi di 20 Kg di oro al mese.

Molte sono le isole felici dove si pu lavorarebene,conun buon margine:per fareun altro esem-pio sembrache tutte le guide dei vetri delle vetture

Honda saranno trattate con un rivestimento di ni-chel - PTFE electroless.

Altri nuovi settori stannoaprendosi in questomo-mento,neltentativodieliminarecomponentidan-nosi alla salute delluomo, come il nichel e il cad-

mio: sicuramentei primiche riuscirannoadessereproduttivi, avranno un notevole sviluppo.

Rimangono poi i mercati di alta diffusione e altiquantitativi, come la zincaturae la cromatura, neiquali pi difficile sopravvivere se non ci si ade-gua rapidamente ai requisiti qualitativi richiesti ese non ci si riunisce in Associazioni in modo daevitare un dannoso, quanto inutile, ribasso dei

prezzi.

Sar poi sempre pi indispensabile adeguarsi allenorme ecologiche, attualmente in evoluzione enon sempre corrette; anche in questo caso delleAssociazioni potenti potrebberoaiutare i galvani-ci e portare la loro voce alle autorit politiche,come avviene gi in ogni altra categoria. inoltre indispensabile migliorare la formazionedegli operatori con corsi di aggiornamento perio-dici, congressi e pubblicazioni. Questo dovrebbeessere il compito principale di una buona Asso-ciazione.

1.1. La qualit

Com noto ci sono due sistemi per ottenere unqualsiasiprodotto con la massimaqualit possibi-le:

controllare che ogni singolo pezzo prodottorisponda ai requisiti qualitativi richiesti escartare quindi i pezzi non conformi,

controllare opportunamente il ciclo produtti-vo in modo chetutti i pezziprodotti risponda-no ai requisiti qualitativi richiesti.

Dopo numerosi anni di applicazionedelprimo si-

stema, si sta ora cercando di passare al secondoche, tra laltro, dovrebbe risultare notevolmente

pi economico, nella misura in cui si riesce ad ac-quistare la sicurezza necessaria per abolire il pri-

mo sistema.Ilcicloproduttivo noncomprende solo ilprocessodi fabbricazione, ma anche tutti i cosidetti servi-zichecontribuiscono alla produzione delpezzo:gestione dei semilavorati in entrata, suddivisionein lotti, gestione dei lotti in uscita, gestione delmagazzino, gestione dellarchivio ...

1.2. Il processo galvanico

Contribuiscono alla definizione del processo gal-vanicoe quindi in maniera determinantealla bon-t del risultato finale le seguenti voci:

sequenzadel ciclooperativoe relativi tempi

impianti di produzione, cio la linea (auto-matica o manuale che sia)

attrezzatureausiliarie:ultrasuoni, raddrizza-tori, pompe, dosatori...

prodotti chimici utilizzati

impianti di trattamento acque

impianti di smaltimento rifiuti

Risulta molto difficile controllare un processo

4 - CORSO AIFM 2011 DeposizioneGiorgio C. Krger INTRODUZIONE


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quando stata mal definita la sequenza operativa(ilcosidetto ciclo), o quandononsipossono avere

dei risciacqui efficienti per inadeguatezza degliimpianti di trattamento acque.

1.3. Il ciclo operativo

Un corretto ciclo operativo rappresentasempre una scelta tanto importante quantodifficileenonmaitroppoiltempodedica-to alla sua definizione prima della costru-zione dellimpianto galvanico. Troppospesso si sente dire: ..se ci avessi pensato

primaavreimessounavasca in piper ...

Purtroppo, insede didefinizionediuncicloper un nuovo impianto, non sempre sonocoinvolti contemporaneamente tutti i di-versi responsabili del buon funzionamentodell'impianto. E' inutile trattare separata-mente col fornitore deiprodotti, con quello

dell'impianto e quellodella depurazione: ledecisioni e le responsabilit devono essereprese collegialmente da tutti .

Dare dei suggerimenti dettagliati per i di-versi cicli esula da questo lavoro, ma ci li-miteremo a dare dei suggerimenti generici,validi per tutti i cicli di deposizione.

1.3.1. PreparazioneNon trascurare la fase di preparazione iniziale: quasi sempreconsigliabileavereunavascadi pre-

ammollo, eventualmente a pi posizioni, per per-mettere una permanenza minimadei pezzi di 5 - 6minuti a 60 - 80 C.Devonopoiseguireunaopiposizioni,asecondodellinquinamento dei pezzi, di lavaggio con ul-trasuoni,sempreaunatemperaturadi60-80C.Si pu poi passare alle sgrassature elettrolitiche,

in molti casi senza alcun risciacquo intermedio.Un buon lavaggio ad ultrasuoni d sempre un no-

tevole margine al trattamento, senza doversi ec-cessivamente preoccupare delle condizioni di in-quinamento dei pezzi.Se si devono trattare metalli base diversi

prevedere cicli indipendenti per i diversi metalliin modo da poter ottimizzare le soluzioni deter-genti

1.3.2. Risciacqui intermediDimensionare opportunamente il numerodi ri-sciacqui intermedi, spesso responsabili di indesi-derate passivazioni. Tenere anche conto del tipodi trascinamento per definire la qualitdell'acqua

da utilizzare:peresempio un risciacquo tranichele cromo sar sempre carico dei tensioattivi che

compongono i cosidetti "brillantanti" e non sarquindi possibile riciclarlo con uno scambio ioni-co, anche se preceduto da un filtro a carboni che

per loro natura non sono rigenerabili ma, dopo

aver assorbito una certa quantit di tensioattividevono essere smaltiti

Deposizione CORSO AIFM 2011 5 -INTRODUZIONE Giorgio C. Krger


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1.3.3. Risciacqui finaliCurare particolarmente i risciacqui finali primadellasciugatura.Unsufficientenumerodivaschedi risciacquo in contro corrente, eventualmenteconultrasuoni,permettespessodieliminarenoio-semacchiaturedovutealtrascinamentodeibagni.

Un buon impiantodi demineralizzazione sulleac-quefinalidiminuisce i fastidiosi depositi di calca-re.

1.3.4. Asciugatura finaleDimensionare opportunamente lasciugatura fi-nale, tenendo presente che occorre rimuovereogni goccia dacqua prima di procedere al riscal-damento dei pezzi..Ilriscaldamentoproduceinfattilarapidaevapora-zionedella goccia dacqua chelascier inevitabil-mente unamacchia, perquantosiapulito lultimorisciacquo.Se invece le gocciedacqua vengono rimosse con

aria fredda, il forno dovr solo asciugare il velouniforme di umidit rimasta sul pezzo.

1.4. Limpianto galvanico

Anche su questo argomento difficile dare dellenorme generiche, ma alcune considerazioni sonodettate dallesperienza.

Einutile,anzi dannoso, cercare un impiantospa-ziale con multiprogrammazione, riconoscimentovisivo, diagnosi via modem e altri giocattoli,

quandoserve un impianto chefar semprela stes-safinitura,sempresullastessatipologiadipezzi.

Porre invece pi attenzione nella scelta dei con-trollie nellaaffidabilit dellimpianto. Ricordarsiche pi un sistema complicato, meno affidabi-le. Esistono due tipologie di impianti automatici

1.4.1. Impianti a passoTutti i telai vengono estratti insieme dalle varievascheeavanzanodiunaposizioneprimadiesse-reimmersinellavascasucessiva.Quandoiltempodi permanenza in vasca deve superare il tempo diciclo si fanno dellevasche multipleda cui il telaionon esce, ma avanza di una posizione.

Questo tipo di impianto non , evidentemente,molto flessibile, ma assicura una notevole produ-zione in rapporto al costo e all'area occupata, consigliabileperchihaunsolomaterialedatratta-re con un unico ciclo di finitura; in queste ipotesila qualit finale del prodotto garantita.

1.4.2. Impianti programmabiliDetti a nche a carro ponte: uno o pi carri ponteestraggono e trasferiscono i telai nelle diverse va-sche, in base a un programmadefinito dall'utente.Palesemente la flessibilit massima: ciascun te-laiopuseguireilciclopiidoneo,sipossonosal-tare vasche, si possono stabilire tempi di sgoccio-lamento diversi per ogni vasca.

Taletipodiimpiantoraccomandatoperchihadi-versi materiali da trattare, magari con diversefinitureSu tale tipo di impianto sono assolutamente daevitare le vasche di deposizione multiple: ogni

barra deve avere la sua vasca, il suo raddrizzatore,isuoistrumentidicontrollo,lasuapompafiltro.

6 - CORSO AIFM 2011 DeposizioneGiorgio C. Krger INTRODUZIONE


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1.5. Le attrezzature ausiliarie

La qualit di questi apparecchi ha spesso una no-tevole influenza sul risultato finale, anche se ingenere si pensa che tutti i raddrizzatori o tutte le

pompe o tutti i dosatori siano uguali.

Un impianto a ultrasuoni perfettamente funzio-nantegarantisce una buona preparazione ed evitamolti problemi difficilmente identificabili. Unalimentatore a impusi, per esempio, permette, inalcunidepositi,unauniformitdispessoreedico-lore non ottenibile con altri sistemi.

1.6. Grandezze controllabili

Le grandezze misurabili e quindi controllabili inuna linea galvanica sono le seguenti:

livello del liquido nelle vasche

temperatura

pH

potenziale di ossidoriduzione (redox)

conducibilit(Siemens) e il suoinverso la re-sistivit (Ohm)

tensione (Volt) corrente (Ampre)

passaggio di corrente (Ampreora)

1.7. Taratura degli apparecchi

Indipendentementedallaqualit degliapparecchidi controllo scelti bisogna prevedere una scheda

per la loro taratura periodica e, specialmente, nontrascurare di fare questaoperazione agli intervallidi tempo stabiliti.

Convieneeffettuarequestataraturaconfrequenzaalmeno settimanale per gli elettrodi di misura delpH e con frequenza almeno mensile per le altresonde. Bagni particolarmente sensibili alle varia-zioni dei parametri di funzionamento, come il ni-chel electroless, possono richiedere una frequen-za di taratura degli apparecchi di controlloancorasuperiore.

La scheda di taratura, una per ogni apparecchio,deve identificare lo strumento, la linea e la vascasu cui applicato e deve riportare il costruttoredellapparecchio, il modello, il numero di serie ela frequenza di taratura stabilita. Sul retro dellascheda ci dovrebbero essere riportate le modalitdi taratura dello strumento. Loperatore dovrcompilare poi la scheda con la data, le misure pri-ma e dopo la taratura ed eventuali annotazionicomelasostituzionedellasondaolavariazionedialtri parametri operativi.

Perquantosiaelevata laqualit di un apparecchioelettronico,la misurazione deiparametrivieneef-fettuatadadelle sonde di misurache,oltread ave-

re per loro intrinseca costruzione unacerta deriva, sono permanentementea contatto condei liquidi nonpropriogradevoli. Al contrario lelettronica,se mantenuta pulita e in un ambiente

senza presenza di condensa, ha unanotevole affidabilit.

Conviene comunque, anche per ri-spettarelenormeISO9000,prevede-re una revisione e taratura annualedellapparecchio effettuata diretta-mente dal costruttore o da un Ente dicontrollo.

Deposizione CORSO AIFM 2011 7 -INTRODUZIONE Giorgio C. Krger


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2. I TERMOREGOLATORI

Pur essendo i pi semplici ed economiciapparec-chi di controllo non godono della meritata diffu-

sione. Essi misurano e controllano la temperaturadella vasca di processo, parametroche deve esse-re mantenuto costante se si vogliono ottenere dei

buoni risultati.

Occorre termostatare non solo le vasche di depo-sizione, ma anche tutte le vasche contenenti pro-

dotti chimici, come per esempio le sgrassaturechimiche, a ultrasuoni ed elettrolitiche ed inoltre

alcuni risciacqui che possono essere critici.Ci sono diversi tipi di termoregolatori, ma gliuni-ci affidabili sono quellielettronicidigitali conter-moresistenza Pt100. Descriviamo i comandi e laterminologia relativa a questo tipo di apparec-chi.

2.1. Comandi dei termoregolatori

Display temperaturaIndica in C la temperatura rilevata dalla sonda.Pigiando linterruttore |3| indica la temperatura disetpoint, cio la temperatura programmata con lamanopola |4|.

Visualizzazione del set pointPigiando questo interruttore si visualizza sul di-splaylatemperaturadelsetpoint,temperaturachesi pu variare con la manopola |4|.Rilasciando linterruttore sul display resta visua-lizzata la temperatura attuale del bagno.

Regolazione del set pointPigiareiltasto|3|eosservaresuldisplaylatempe-ratura impostata. Peraumentarla ruotare la mano-

pola |4| in senso orario, per diminuirla in senso an-tiorario.

Spia riscaldamento in funzioneIndicachelatemperaturadelbagnoscesasottoilvalore di set point e quindi che il termoregolatoreha acceso le resistenze di riscaldamento.

8 - CORSO AIFM 2011 DeposizioneGiorgio C. Krger I TERMOREGOLATORI

Fig. 1 Termoregolatore elettronico digitale

1 Interruttore generale2 Display temperature3 Visualizzazione set point

4 Regolazione set point5 Spia riscaldamento in funzione6 Regolazione isteresi


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Deposizione CORSO AIFM 2011 9 -I TERMOREGOLATORI Giorgio C. Krger

APPARECCHIO TERMOREGOLATORE LINEA

MODELLO STC01002 VASCA

COSTRUTTORE EFG KRGER MATRICOLA

INDIRIZZO VIA ALGHERO 12 - MILANO ITALY ANNO COSTRUZ.

TEL. / FAX **39 02 27000951 / 27000991 FREQUENZA DI

TARATURA MENSILE

DATA

TEMPERATURA 0C

ACQUA INEBOLLIZIONE

OPERATORE NOTEVALORE

MIS.VALOREIMPOST.

VALOREMIS.

VALOREIMPOST.

SCHEDA DI TARATURA TERMOREGOLATORESTRUMENTI DI CONTROLLO QUALIT ANNO .......


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2.2. Regolazione isteresi

Iltermoregolatoreaccendeilriscaldamentoquan-do la temperatura scende sotto la temperatura im-

postata; chiamiamoquesta temperaturaT1.Quan-

do la temperatura del liquido sale oltre latemperatura impostata il termoregolatore spegneil riscaldamento; chiamiamo questa temperaturaT2.

Si chiama isteresi del sistema lintervallo T2- T1Una isteresi troppo bassa, cio tendente a zero,

provoca una oscillazione del sistema, perch iltermoregolatore continua ad accendere e spegne-re il riscaldamento.Una isteresi troppo alta diminuisce la precisione

del sistema.Questaregolazione normalmentegistataeffet-tuata in sede di collaudo dellapparecchio, da par-te del fabbricante

2.3. Taratura di un termoregolatore

Estrarre la sonda dalla vascae ripulirlaaccuratamente

Riempire un bicchiere con dei cubettidi ghiaccio, prodotti con acqua distil-lata, e lasciare che si sciolga il ghiac-cio fino a che il liquido raggiungaunaltezza di 10 centimetri

Riempire un bicchiere con dellacquadistillata e metterlo su un fornello fin-ch raggiunge lebollizione

Immergere la sonda nel primo bicchie-re e aspettare alcuni minuti finch latemperatura indicata dal display si

stabilizzata: necessario aspettare al-cuni minuti prima che la sonda arrivi intemperatura a causa dellinerzia termi-ca del materiale del rivestimento.

Regolare il trimmer di zero fino a leg-gere sul display 0.00 C

Immergere la sonda nel psecondo bic-chiere e aspettare alcuni minuti finchla temperatura indicata dal display si stabilizzata: necessario aspettare al-cuni minuti prima che la sonda arrivi intemperatura a causa dellinerzia termi-ca del materiale del rivestimento.

Regolare il trimmer del guadagno fin-ch si abbia sul display la lettura dellatemperatura di ebollizione dellacqua.

Ripetere le due tarature fino ad avere

esatte ambedue le letture.

!! ATTENZIONE !!la temperatura di ebollizione dellacqua varia con laltezza sul livello del mare

in base alla formula100 - 0.00333 x m C

dove m laltezza sul livello del mare misurata in metri.A 500 m lacqua bolle a 98.3 C

10 - CORSO AIFM 2011 DeposizioneGiorgio C. Krger I TERMOREGOLATORI


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3. GLI AMPERORAMETRI

Questi apparecchi (Fig. 2) dal costo contenutosono moltoaffidabili, anche se non hanno ancora

la diffusione che si meritano: sembra incredibilema alcuni vogliono la multiprogrammazionedellimpianto con riconoscimento automatico

delle barre o la diagnosi via modem di non si sabene cosa e poi preferiscono aggiungere mane e

sera qualche boccale di brillantante al bagno, pri-ma di scolarsi quelli di birra. Questi apparecchimisurano il prodotto:

Amprexunit di tempo

Dato che in un qualunque bagno elettrochimici laquantit di metallo depositata proporzianale aquesta grandezza, essi indicano:

la quantit di metallo depositata

il consumo complessivo di metallo

il consumo di additivi (brillantanti)

Questidati sono indispensabili per la gestione e ilcontrollodi tuttele vasche in cui si svolge un pro-cesso di elettrodeposizione.

Linstallazione di questi apparecchi molto sem-plice, basta collegarli allo shunt del raddrizzatore,

(Fig. 3), o eventualmente a uno shunt addizionaleposto sulla barra catodica.

Occorrepoi impostaresulprogrammatore deiva-lori di shunt, posto in genere sul retrodellapparecchio, la corrente di fondo scala delraddrizzatore: per esempio per un raddrizzatoreda 2500 A impostare 25.

Ci vale per i raddrizzatori che hanno uno shuntda 60mV, cioper lamaggior partedei nuovi rad-drizzatori. Alcuni raddrizzatori, specialmente divecchia data, hanno lo shunt con una diversa ten-sione di uscita. In genere la tensione di shunt scritta sullo shunt e sulquadrante dello strumentoche indica gli Ampre, nella forma: xx mV.

Deposizione CORSO AIFM 2011 11 -GLI AMPERORAMETRI Giorgio C. Krger

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5 2 3 4

Fig. 2 Amprorametro digitale con totalizzatore

1 Interruttore generale2 Programmatore ah3 Partenza del ciclo4 Esclusione pompa o allarme

5 Display programmatore6 Display totalizzatore7 reset totalizzatore


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Consultare quindi la tabella della Fig. 4 per impo-stare il valorecorretto,peresempio conunoshuntda25mVsuunraddrizzatoreda3000Aimpostare72.

Nel caso si debba installare un Amprorametrocon pompa dosatrice, rispettare i livelli indicati

nella Fig. 5, per permettere alla pompa dosatricedi lavorare nelle migliori condizioni.

Gli Amprorametri e gli Ampreminutametrivengono generalmente usati con le seguenti fun-zioni: interrompere la deposizione, specialmente

in depositi di preziosi, al raggiungimento deldeposito desiderato

collegatoa unapompadosatrice permette didosare i brillantanti in bagni di metalli nonpreziosi

sempre collegato a una pompa dosatricepermette di dosare i brillantanti e il metalloconsumato nei bagni di metalli preziosi

3.1. Per interrompere la deposizione

Spesso lapparecchio usato per spegnere il rad-drizzatore di un bagno di deposizione al raggiun-gimento del deposito desiderato, specialmente in

bagni di metalli preziosi.

In questo caso impostare sul programmatore |2| ilnumero di Ampreminuti desiderati, introdurre i

pezzi nella vasca e pigiare linterruttore |3|PROGRAM STARTLapparecchio imposter sul display |5| il numerodi Ampreminuti programmato e dar al raddriz-zatore il segnale di accensione.

Sivedrsuccessivamente,alpassaredellacorren-te nel bagno, il display |5| decrescere dal numeroimpostato fino a 0000. A questo puntolapparecchio dar al raddrizzatore il segnale dispegnimento e si potranno estrarre i pezzi dallavasca.

Introdurre un nuovo telaio e pigiare |3 |PROGRAM START, si sar cos sicuri di otte-nere lo stesso deposito che si era avuto preceden-temente.

12 - CORSO AIFM 2011 DeposizioneGiorgio C. Krger GLI AMPERORAMETRI

Fig. 3 Schema di collegamento di due raddrizzatori a un amperorametro


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AMPERE

FONDOSCALA

VALORESHUNT60 mV

VALORESHUNT55 mV

VALORESHUNT50 mV

VALORESHUNT45 mV

VALORESHUNT40 mV

VALORESHUNT35 mV

VALORESHUNT30 mV

VALORESHUNT25 mV

VALORESHUNT20 mV

VALORESHUNT15 mV

VALORESHUNT10 mV

100 - - - - - - 1 1 1 2 3

100 1 1 1 1 2 2 2 2 3 4 6

200 2 2 2 3 3 3 4 5 6 8 12

300 3 3 4 4 5 5 6 7 9 12 18

400 4 4 5 5 6 7 8 10 12 16 24

500 5 5 6 7 8 9 10 12 15 20 30

600 6 7 7 8 9 10 12 14 18 24 36

700 7 8 8 9 11 12 14 17 21 28 42

800 8 9 10 11 12 14 16 19 24 32 48

900 9 10 11 12 14 15 18 22 27 36 54

1000 10 11 12 13 15 17 20 24 30 40 60

1200 12 13 14 16 18 21 24 29 36 48 72

1500 15 16 18 20 23 26 30 36 45 60 90

2000 20 22 24 27 30 34 40 48 60 80 -

2500 25 27 30 33 38 43 50 60 75 99 -

3000 30 33 36 40 45 51 60 72 90 - -

3500 35 38 42 47 53 60 70 84 99 - -

4000 40 44 48 53 60 69 80 96 - - -

4500 45 49 54 60 68 77 90 99 - - -

5000 50 55 60 67 75 86 99 - - - -

5500 55 60 66 73 83 94 - - - - -

6000 60 65 72 80 90 99 - - - - -

6500 65 71 78 87 98 - - - - - -

7000 70 76 84 93 99 - - - - - -

7500 75 82 90 99 - - - - - - -

8000 80 87 96 99 - - - - - - -

8500 85 93 99 - - - - - - - -

9000 90 98 99 - - - - - - - -

Fig. 4 - Tabella per raddrizzatori con shunt diverso da 60 mV.


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3.2. Dosatore in bagni di nichel, rame, zinco

Normalmente i produttori di additivi per bagnigalvanici prescrivono di aggiungere un certoquantitativo di prodotto ogni 10.000 Amprora:ammettiamoper esempio4 litri,ovvero 4000 cc.

Ammesso di aver tarato la pompa per dosare 50cc, come tarata in fabbrica, baster dividere laquantit totale di prodotto da aggiungere per laquantitdiprodottodosatodallapompadosatrice:

4000 cc : 50 cc = 80 pompate

esiotterrilnumerototaledipompatedaeffettua-re ogni 10.000 Amprora. Dividendo ora 10.000Amproraperilnumerodipompatedaeffettuare:

10000 : 80 = 125 Amprora

Si otterr il numero di Amprora tra due dosatesuccessive. Questo numero da impostare sulprogrammatore |2| delle figura 2.

Fare poi eseguire unanalisi dal fornitore del ba-gno per assicurarsi dellesatto dosaggio e, in caso

di dosaggio scarso,diminuire ilnumeroimposta-to, per esempio da 125 a 120. In caso di dosaggioeccessivoaumentareinvece il numero imposta-to, per esempio da 125 a 130.

3.3. Dosatore in bagni di metalli preziosi

Spesso lapparecchio usato per reintegrare ilconsumodimetalloediadditiviinunbagnodido-ratura, e in tal caso , in genere, tarato in Ampr-

minuti. In questo caso procedere come sotto de-scritto.


Fig. 5 Schema di montaggio degli apparecchi con pompa dosatrice


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3.3.1. Riempimento del fustinoMettere 2 litri di acqua demineralizzatacalda,nelfustino del dosatore e scioglierci 100 g di salidoro,mescolandoaccuratamentein mododanonavere residui sul fondo del fustino. Aggiungereladditivo fornito dal produttore del bagno, sem-

pre mescolando accuratamente. Portare poi il

contenuto del fustino a 5 litri, aggiungendo acquademineralizzata e mescolando sempre accurata-mente.A questo punto abbiamo unasoluzione contenen-te 20 g/litro di sali doro e la pompa dosatrice, ta-

rata per dosare 50 cc, doser 1 g di sali doro perogni pompata, infatti:

5.000 cc : 50 cc = 100 pompate

100 g : 100 pompate = 1 g per pompata

1 g = 1000 mg sali Au = 680 mg Au metallo

3.3.2. Impostazione del programmatoreAquestopunto, in base alle informazioni del pro-duttore del bagno di doratura si sapr il consumomedio,oRENDIMENTO,delbagno,valoreche,normalmente,oscillatra15e25mgdiAumetallo

per Ampreminuto. Consideriamo, per esempio,

che questo valore sia di 20 mg

Cisignificacheperogni Ampreminutochepas-sa nel bagno si depositano 20 mg di Au metallo.Baster ora dividere il contenuto di una pompata(680 mg di Au) per il rendimento del bagno (20mg/Amin) e si sapr ogni quanti Ampreminuto

effettuare il dosaggio:

(1) 680 mg Au metallo : 20 mg = 34 Ampreminuto

Impostare quindi sul programmatore |2| della fig.2 il valore 34: il programmatore azioner la pom-

pa dosatrice ogni 34 Ampreminutoaggiungendoquindi al bagno 680 mg di Au metallo.

34 Ampreminuto x 20 mg. = 680 mg

3.3.3. Uso del totalizzatoreSe il Vostro apparecchio munitodi totalizzatoreriempitecontuttiidatiunatabellasultipodiquel-laallegatainfondoalpresentemanualeognivolta

che avrete consumato tutto il contenuto del fusti-no: Vi sar utile per conoscere leffettivo consu-modelbagnoeilconsumocomplessivodelmese.

3.3.4. Taratura del programma impostatoIl consumo medio delbagno fornito dal produtto-re sempre un valore approssimato e pu variareinfunzionedimoltiparametri,comelatemperatu-ra, la tensione di funzionamento, il rapporto su-

perficie anodica/catodica. Sar quindi utile pro-cedere ad una taratura del sistema nel modo sottodescritto.



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3.3.5. Analisi del bagnoEseguire unanalisi del bagno al momentodellinstallazionedellapparecchio.Ammettiamo

per esempioche il contenuto di Au metallo in va-sca sia di

0,2 g/litro = 200 mg/litro

Regolare lapparecchio come sopra descritto, peresempio a 34 scatti (rendimento del bagno 20mg/Ampreminuto), far passare nel bagno qual-che migliaio di Ampreminuto, per esempio5.100, e fare una nuova analisi del bagno.Ci sono tre possibilit:

il contenuto di Au metallo ancora 200mg/litro: la taratura di 34 Ampreminuto esatta e non va pi ritoccata;

il contenuto di Au metallo in vasca diminui-to, per esempio sia di 150 mg/litro

il contenuto di Au metalloin vasca aumen-tato, per esempio sia di 240 mg/litro

3.3.6. Il contenuto diminuitoAmmettiamo che la vasca abbia una capacit di1.000 litri e che lanalisi abbia dato un contenuto

di 150 mg/litro,allora il metallo consumatoin va-sca sar:

(200 mg/l - 150 mg/l) 1000 litri = 50 g

I l meta l lo che s ta to dosa to in vascadallapparecchio :

5.100 Amin totali : 34 Amin programmati = 150 pompate150 pompate 680 mg per pompata = 102 g

Il metallo totale consumato dal bagno sar

102 g dosati + 50 g consumati in vasca = 152 g totali

Questovuoldirecheilbagnoin5.100Ampremi-nutihadepositato152gdiAumetalloquindilare-ale efficienza del bagno sar

152 g : 5.100 Amin = 30 mg per Ampreminuto

quindi in base alla formula (1) il nuovo valore daimpostare sul programmatore |2| della figura 2

680 mg (contenuto di una pompata) : 30 mg = 23 Ampreminuto

Aquesto punto il dosatore far una pompata di 50

cccontenente1gdisalidoroparia680mgdiAumetallo ogni 23 Amin, quindi 222 pompate in

5.100 Ampreminutoper un totaledi 222 g di sali

doro pari a 151 g di metallo.

3.3.7. Il contenuto aumentatoAmmettiamosempreche lavasca abbia unacapa-citdi 1.000 litri e che lanalisi abbia dato un con-

tenutodi 240mg/litro;allorail metallo aumentatoin vasca sar:

(240 mg/l - 200 mg/l) 1.000 litri = 40 g

I l meta l lo che s ta to dosa to in vascadallapparecchio

5.100 Amin totali : 34 Amin programmati = 150 pompate



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150 pompate x 680 mg/pompate = 102 g

Il metallo totale consumato dal bagno sar

102 g dosati - 40 g aumentati in vasca = 62 g totali

Questo vuol dire che il bagno in 5.100 Amin ha

depositato 62 g di Au metallo,quindi la reale effi-cienza del bagno sar

62 g : 5.100 Amin = 12,2 mg per Ampreminuto

quindi in base alla formula (1) il nuovo valore daimpostare sul programmatore |2| delle figure 5 - 6sar

680 mg (contenuto di una pompata) : 12,2 = 57 AmpreminutiAquesto punto il dosatore far una pompata di 50cc,contenente1gdisalidoroparia680mgdiAumetallo ogni 57Ampreminuti, quindi90 pompa-

te in 5.100 Ampreminuti per un totale di 90grammidi sali doro, pari a 62 grammi di Au me-tallo.

3.4. Taratura di un Ampreorametro

Prendere un cilindro graduato da 100 cc e,agendosulla ghiera15 della pompa dosatri-ce, regolare la portata della pompa, normal-mente tarata a 50 cc.

Collegareun millivoltmetrodi precisionealloshunt del raddrizzatore e, facendo passare

nel bagno una corrente costante, lasciarecontare lo strumento peralmeno300secon-di. Controllare nel frattempo che la tensioneletta sul millivoltmetro sia costante.

Calcolare la corrente media in base alla se-guente formula, dove Imax la corrente


Fig. 6 Pompa dosatrice per additivi


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APPARECCHIO AMPREORAMETRO LINEA

MODELLO SAT01320 VASCA


INDIRIZZO VIA ALGHERO 12 - MILANO ITALY Comp. dosato

TEL / FAX **39 02 27000951 / 27000991 Dosaggio cc/Aora

FORNITOREBAGNO

SiglaBagno

INDIRIZZO analisi ogni A ora

tel / fax

data Aora / min operatore note1

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SCHEDA AMPREORA BAGNOMESE ANNO


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APPARECCHIO AMPREORAMETRO LINEA

MODELLO SAT01320 VASCA




TARATURA MENSILE

DATAA ora cc dosatore

OPERATORE NOTEVALOREMIS.

VALOREIMPOST.

VALOREMIS.

VALOREIMPOST.

SCHEDA DI TARATURA AMPREORAMETROSTRUMENTI DI CONTROLLO QUALIT ANNO .......


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massima di targadelraddrizzatoree V0 i mVmedi letti sul millivoltmetro.

I = Imax * V0/ 60 Verificare la lettura dellAmpreorametro in

base alla seguente formula, dove #Ah ilnumero di Ampreora contati nellintervallodi tempo t, misurato in secondi:

#Ah = I * t / 3600

Se #Ah inferiore al valore teorico agire sulregolatore dello shunt impostando un valoredi shunt maggiore del valore precedente, se#Ah superiore impostare un valore inferio-re di shunt

Verificare il dosaggio della pompa dosatrri-ceconun cilindrograduatoe,senecessario,

regolare la portata agendosulla ghierazigri-nata che limita la corsa del soffietto. (15).



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4. I pH-METRI

Il pH indica il grado di acidit di una soluzione epu variare da 0 a 14.00 pH. Una soluzione con

pH 7.00 si dice neutra, una soluzione con pH com-preso tra 0 e 7.00 acida e se ha il pH compreso tra7.00 e 14.00 si chiama basica.

Quasi tutti i bagni galvanicivariano i parametridideposizione al variare del pH ed quindi partico-larmente importante mantenere costante questa

grandezza se si vogliono avere risultati di buonaqualit e costanti nell tempo.

IpHmetrioggisonotuttielettroniciehannoundi-splay digitale che permette di leggere i decimi omeglio ancora i centesimi di pH. Spesso hannodelle soglie, cio permettono di programmare deivaloridi pH,superato i qualivengono azionatide-gli allarmi o delle pompe dosatrici.

4.1. Taratura di un pH-metro

I pHmetri sono ormaidegli apparecchi moltoaffi-dabili, specialmentequelli digitali, ma non altret-tantosipudiredeglielettrodidimisura,comune-

mente chiamati sonde, che vivono a contatto diliquidi spesso aggressivi e caldi.

Gli elettrodi devono essere di buona qualit ed indispensabile controllati periodicamente con lesoluzioni tampone. In ogni caso hanno unavita li-mitataa sei mesi- unanno, a secondo della tempe-ratura di impiego.

Controllare frequentemente i cavi e le spine digiunzione traapparecchio ed elettrodo, pulirliac-curatamente e proteggerli dallumidit.

Quando lelettrodo non viene usato per un certoperiodo di tempo, pulirlo accuratamente e mante-

nerlo immerso in una soluzione KCla temperatu-ra ambiente.

Procedere con cadenza settimanale, o pi fre-quentemente se lelettrodo viene usato in condi-zioni limite, alla taratura nel modo illustrato nellascheda tecnica di taratura

Spesso i pHmetri vengono utilizzati per azionaredelle pompe dosatrici che aggiungono soluzionicorrettrici del pH. In questi casi conviene che lasoluzione venga immessa nelle immediate vici-nanze dellelettrodo, in modo da esseresubitoav-vertita dal pHmetro che smetter immediatamen-te di dosare fino a quando laggiunta non si sarmescolatacol restante liquido della vasca. Si evi-ter cos il pericolo di un sovra dosaggio.

Deposizione CORSO AIFM 2011 21 -I pH-METRI Giorgio C. Krger

Fig. 7 Misuratore elettronico digitale di pH

1 interruttore generale2 esclusione pompa dosatrice3 set dosaggio o allarmi4 taratura zero pH 75 taratura guadagno pH 4

6 display7 impostazione temperatura8 impostazione set point9 LED indicatori


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22 - CORSO AIFM 2011 DeposizioneGiorgio C. Krger I pH-METRI

APPARECCHIO pH-metro LINEA

MODELLO SPH04002 VASCA




TARATURA settimanale

DATA

pH 7 zero pH 4 gain

OPERATORE NOTEVALORE

MIS.VALOREIMPOST.

VALOREMIS.

VALOREIMPOST.

SCHEDA DI TARATURA pHmetroSTRUMENTI DI CONTROLLO QUALIT ANNO .......


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Deposizione CORSO AIFM 2011 23 -I pH-METRI Giorgio C. Krger

1 interruttore generale2 esclusione pompa dosatrice3 set dosaggio o allarmi4 taratura zero pH 7

5 taratura guadagno pH 4

6 display7 impostazione temperatura8 impostazione set point9 LED indicatori

TARATURA DI UN pH-METRO

preparare due bicchieri con dentro 10 cc di soluzione tampone a pH 4 e a pH 7

preparare un becker da un litro pieno di acqua pulita

portare il regolatore di temperatura del pHmetro alla temperatura ambiente

immergere lelettrodo nel becker per un certo tempo in modo da portarlo alla temperatu-ra ambiente

asciugare lelettrodo e porlo nel tampone a pH 7

regolare il corrispondente potenziometro del pHmetro fino a leg-gere 7.00 sul display

sciacquare lelettrodo nel becker

asciugare lelettrodo e porlo nel tampone a pH 4 regolare il corrispondente potenziometro sul pHmetro fino a leg-

gere 4.00 sul display

sciacquare lelettrodo e ripetere il tamponea pH7 e a pH4 finofinoa che non sono richieste pi regolazioni

gettare le soluzioni tampone utilizzate

la vita delle soluzioni tampone limitata sostituirle con cadenzaannuale


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5. I MISURATORI DI REDOX

Il misuratore di redox, Rxmetro, indica quantouna soluzione sia ossidante o riducente. Questo

apparecchio molto similea un misuratoredi pH,tantochealcuni pHmetrihannoanchelapossibili-tdimisurare,ovviamenteconun'appositasonda,il fattore Rx.

Il campo di misura normalmente compreso tra-2000 mV e +2000 mV, a valori negativi corri-sponde una soluzione riducente, a valori positiviuna ossidante.

La misura di questa grandezza molto importan-te, oltre che negli impianti di depurazione, anche

neibagnicatalitici,comenelcasodelnikelchimi-co, chepossono variare il loro potenziale duranteil funzionamento.

Utilizzando questiapparecchi delle sonde similiaquelle per la misura del pH, richiedono le stessecure e tarature di un misuratore di pH.

6. I MISURATORI DI CONDUCIBILITA

In una soluzione gli ioni disciolti permettono ilpassaggiodellacorrenteelettrica.Questiapparec-chi misurano quanta corrente elettrica possa pas-sare attraverso un liquido.

Ovviamente nellacqua perfettamente distillata ilpassaggio di corrente praticamente nullo e siavr una conducibilit molto bassa.

La conducibilit si misura in Siemens e normal-

mentevieneusatoilsottomultiplomicroSiemens.Molto spesso per si prende in considerazione lagrandezza inversa alla conducibilit, cio la resi-stivit di una soluzione. Esiste quindi la seguenterelazione:

resistivit = 1/conducibilit

La resistivit si misura in Ohm e normalmente siusa il multiplo MOhm.

La misuradellaconducibilitnon serve solo per ilcontrollodelleacquedemineralizzate,mainmolticasipudaredelleutiliindicazionisullecondizio-ni di un bagno galvanico.

Anche per questi apparecchi gli elettrodi vannofrequentemente controllati, a meno che non si di-sponga di uno di quei nuovissimi apparecchi cheutilizzano una sonda non a contatto col liquido.

24 - CORSO AIFM 2011 DeposizioneGiorgio C. Krger I MISURATORI DI REDOX


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7. LA PROTEZIONE DELLA VASCA

Negli anni 90, per la prima volta negli USA, sta-to introdotto unsistemadiprotezione anodica del-

la vasca di nichelatura, in modo da formare unostratodipassivazione,simileperaltroaquellocre-ato dallacido nitrico, sulla lamiera di acciaioinossidabile della vasca.

In pratica si crea, con un buon alimentatore elet-tronico, una differenza di potenziale tra la vasca edegliopportunicatodi, isolati dallavasca.Si verrcos a creareun passaggiodi corrente,opportuna-mente controllato, che tender a passivare la la-mieradella vascae a depositare unapiccola quan-ti t di nichel sui catodi; ma s iccome la

passivazione dipende dalla differenza di poten-zialee non dalla quantit di corrente che passa, si

potr tenere questultima a dei valori cos bassi daconsumare una quantit trascurabile di nichel.Studiandoe posizionando opportunamente i cato-

di si potranno proteggere anche le tubazioni, gliscarichieloscambiatoredicaloredellimpianto.

Per stabilire quale sar la ddp ottimale si utilizza,come elettrodo di riferimento, un catodo simile aquellichecreanolostratodipassivazione.Questoriferimento sar collegato a un preciso voltmetrodigitale chepermetter di conoscere la ddp trava-sca ed elettrodo. A secondo della geometria dellavascaladdpottimalesarcompresatra0.4e0.8V.

Tenendo sotto controllo il valore della ddp siavranno inoltre interessanti indicazioni su:

contenuto di Ni in vasca

condizioni generali del bagno

indesideratocontatto traun pezzo e la pare-

te della vasca

Deposizione CORSO AIFM 2011 25 -LA PROTEZIONE DELLA VASCA Giorgio C. Krger

Fig. 8 Schema di un impianto di protezione anodica della vasca


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8. Programmare la taratura

Nelle piccole e medie industrie italiane si sottova-luta spesso il problema della manutenzione pro-

grammatae dellataratura degliapparecchi,aspet-tando che un evento traumatico interrompa laproduzione. E anche quando c' una parvenza dimanutenzione programmata questa affidata allamemoriaeagliappuntidialcuniincaricatichenonsolo, in quanto umani, possono dimenticarsene,ma possono anche abbandonare definitivamentel'azienda per una migliore collocazione.

E in tal caso chi si ricorda la durata della vasca 11di attivazione:due settimaneo dieci giornio forsetresettimanelavorative...eandavafattaal3%oal5%, ma no, forse partiva al 2% e poi si faceva unrinforzo dopo 5 giorni....e... chiha preso nota del-le modifiche fatte al concentratore quando si erarotta la pompa?...

Esisteun semplicissimoprogrammaperschedaretutti gli interventi programmati confoto, istruzio-

ni e cronologia di quando deve avvertire gli inca-ricati. Inoltre nella sua base dati conserva tutti gliinterventi effettuati con eventuali foto, schede ditaratura e note varie degli operatori.

NotCron un programma che pu 'fotografare lostabilimento evidenziando tuttequelle attrezzatu-re che richiedono degli interventi di manutenzio-ne programmata.

NotCron avvisa tempestivamente gli incaricatidegli interventi in scadenza, mostra foto e istru-zioni per eseguire correttamente lintervento eraccoglie tutti i dati e le schedesugli interventi ef-fettuati.

8.1. ConNotCronpotete:

visualizzare(e stampare)tuttigli interventi inscadenza nell'unit di tempo prescelta (do-mani, settimana prossima...)

visualizzare(e stampare)la lista diei ricambinecessari per ciascun intervento

visualizzare (e stampare) le istruzioni, foto etesto, per eseguire l'intervento

avvisare preventivamente via mail o faxeventuali incaricati interni o esterni allo sta-bilimento (opzionale)

26 - CORSO AIFM 2011 DeposizioneGiorgio C. Krger Programmare la taratura


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marcare come 'eseguito' l'intervento pro-grammato aggiungendo le eventuali note dichi lo ha eseguito, cos da avere una situa-zione aggiornata degli interventi effettuati,come previsto dagli enti certificatori.

NotCron non richiede licenze compilatoe risiede su un piccolo server con dischi inmirror per la sicurezza dei dati

NotCron collegatoalla vostra rete azien-dale

NotCron visualizzabile, come una pagi-na web, con qualsiasi browser su qualsiasi

calcolatoredella vostra rete conqualsiasi si-stema operativo

NotCronstampa da qualsiasi calcolatoredella vostra rete

NotCron aggiornabile da qualsiasi cal-colatore della rete dopo aver inserito user e

password relative

NotCron pu essere assistito direttamen-te da remoto per manutenzione e aggiorna-menti

Deposizione CORSO AIFM 2011 27 -Programmare la taratura Giorgio C. Krger


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9. Bibliografia

Jack Blitz Ultrasonics: methods and application. London 1971S. Flgge Akustik II. Handbuch der Physik. Berlin 1962

J. van Randeraat Piezoelectric ceramics. Philips Eindhoven 1974L. D. Rozenberg High intensity ultrasonic fields. New York 1971Galvanotecnica Annate varieE. Bertorelle Trattato di galvanotecnicaEFG Krger Sistemi di lavaggio a ultrasuoni (1976)EFG Krger Manuale duso termoregolatori elettronici (1980)EFG Krger Manuale duso Ampreorametri elettronici (1980)EFG Krger Manuale duso pH-metri digitali (1982)EFG Krger Manuale duso impianti a ultrasuoni (1975 - 2002)EFG Krger Manuale duso alimentatori a impulsi (1982 - 2002)Giorgio Krger Controllo dei processi galvanici Torino 1991Giorgio Krger Controllo dei processi galvanici Lecco 1992Giorgio Krger Controllo dei processi galvanici Milano 1993Giorgio Krger Controllo dei processi galvanici San Maurizio 1994

Giorgio Krger Il futuro della galvanotecnica AIAS Barcellona 1994Giorgio Krger Controllo dei processi galvanici Milano 1994-95-96-97-98-99-2000-01-02-03Giorgio Krger Giornata sul Lavaggio Industriale - ANVER Milano 1995Giorgio Krger Controllo dei processi galvanici Corso Ktema Bologna 1995Giorgio Krger Corso di progettazione impianti - Politecnico di Torino 1998Giorgio Krger Corso sui trattamenti superficiali - Universit di Trento 1998

Note:

28 - CORSO AIFM 2011 DeposizioneGiorgio C. Krger Bibliografia

Giorgio Krger novembre [email protected]


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Indice

AAMPERORAMETRI pag. 10 - 19Analisi del bagno pag. 15

asciugatura finale pag. 5Asciugatura finale pag. 5attrezzature ausiliarie pag. 6

Cciclo operativo pag. 4ciclo produttivo pag. 3

DDosatore di metalli prezios pag. 13Dosatore in bagni di nichel pag. 13

Eelettrodi pag. 20

GGrandezze controllabili pag. 6

HHonda pag. 3

IIl contenuto aumentato pag. 15Il contenuto diminuito pag. 15Impianti a passo pag. 5Impianti programmabili pag. 5impianto galvanico pag. 5Impostazione programmatore pag. 14interrompere la deposizione pag. 11isole felici pag. 3isteresi pag. 9

LLa qualit pag. 3

Mmanutenzione programmata pag. 25misura della conducibilit pag. 23MISURATORI DI REDOX pag. 23

NNotCron pag. 25

PpHmetri pag. 20

pompe dosatrici pag. 20Preparazione pag. 4preparazione iniziale pag. 4processo galvanico pag. 3PROGRAM START pag. 11Programmare la taratura pag. 25 - 26

protezione anodica pag. 24Protezione della vasca pag. 24Pt100 pag. 7

RRENDIMENTO pag. 14resistivit pag. 23

Riempimento del fustino pag. 14

risciacqui finali pag. 5Risciacqui finali pag. 5

Risciacqui intermedi pag. 4

S

scheda di taratura pag. 6set point pag. 7shunt pag. 10sonde di misura pag. 6

TTaratura Ampreorametro pag. 16Taratura degli apparecchi pag. 6Taratura del programma pag. 14Taratura di un pH-metro pag. 20Taratura di un termoregolatore pag. 9temperatura di ebollizione pag. 9TERMOREGOLATORI pag. 7 - 9

UUso del totalizzatore pag. 14

!! per qualunque chiarimento scrivetemi [email protected]

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