ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание к листку № 51-148-99

В условиях реального производства важно иметь возможность с наименьшими затратами определять оптимальные технологические параметры процесса хромирования - состав электролита, плотность получаемых покрытий, а также экономические показатели процесса. На практике, как правило, необходимо оптимизировать процесс хромирования сразу по нескольким критериям эффективности, причем эти критерии чаще всего являются противоречивыми. Например. При увеличении плотности тока увеличивается выход по току (ВТ), однако рассеивающая способность падает. Также с увеличением температуры ванны увеличивается износостойкость, но уменьшается ВТ, что приводит к увеличению энергозатрат и ухудшению экологичности процесса. Чтобы одновременно учесть в процессе оптимизации несколько критериев эффективности в разработанной методике использован многокритериальный подход к решению задачи. Анализ литературных данных, отражающих современные достижения в области интенсификации процессов хромирования, позволяет сделать вывод о том, что использование малоконцентрированного электролита является наиболее перспективным.

Разработан малоконцентрированный саморегулирующийся электролит хромирования с комплексной органо-неорганической добавкой, включающей органическое соединение и хлорид-ионы. Оптимальные значения параметров уравнения определяются с помощью минимизации агрегатирующей функции следующего вида:

м

Ф(х) = е{(Ф i(х)-Ф iх(х)/Ф i*(х),

i=1

Где Ф i(х) - значение i-функции отклика; Ф i*(х) - оптимальное значение i-функции отклика; м - число критериев эффективности. Минимизация этой функции осуществляется с помощью метода модифицированной функции Лангранжа.

Построена математическая модель. Технология решения задачи состоит в последовательном решении ряда однокритериальных задач: сначала находят оптимумы по каждому критерию эффективности, а затем оптимум по обобщенному показателю эффективности. На основе результатов оптимизационных расчетов получены оптимальный состав электролита и технологические параметры ванны, которые могут быть реализованы в промышленных условиях.

Введение комплексной добавки в состав саморегулирующегося электролита позволяет повысить его производительность в 1,5-2 раза в зависимости от температуры и плотности тока, повысить износостойкость и микротвердость осадков хрома в 1,8 раза по сравнению с осадками, полученными из электролита без добавок при тех же условиях. Рентгеноструктурный анализ и микроструктурные исследования поверхности хромовых покрытий показали значительное уменьшение размеров кристаллов и переход хрома из кристаллического в аморфное состояние.