Kjent til alle ordene "gullbelagt", "forsølvbelagt", "forkrommet" eller "forniklet" har allerede kommet godt inn i leksikonet til en moderne person og blir oppfattet av ham nesten automatisk. Ingen tror engang at bak alle disse ordene ligger en teknologi som tillot en person å nå det moderne nivået av sivilisasjon - galvanisering.
Electroplating – hva er denne prosessen?
En elektrokjemisk prosess der metaller under påvirkning av en elektrisk strøm avsettes på en valgt overflate kalles galvanisering. Denne prosessen kan brukes på alle objekter, også ikke-metalliske. Det var dette som ble avgjørende for den utbredte bruken av galvanisering i ulike bransjer. Med den kan du forgylle, sølv, nikkel og krombelegge alle gjenstander, foredle deres utseende for dekorative formål eller endre de fysiske og kjemiske egenskapene til overflaten for rent praktiske formål (for å øke slitestyrken, økemotstand mot aggressive miljøer osv.). Utstyret i dette tilfellet er et galvanisk bad.
Typer galvanisering
Det finnes to typer av denne teknologien, som er mye brukt, ikke bare i mange grener av moderne industri, men også hjemme. Den første - galvanisering - har som mål å lage nøyaktige kopier av overflatene til en gjenstand fra metallet som er avsatt på dem. Det andre, det vanligste både i hverdagen og i produksjonen, er å lage et tynt - ikke tykkere enn et menneskehår - belegg av hele overflaten av objektet og kalles galvanisering.
Hva er et pletteringsbad?
Siden galvaniske prosesser oppstår som følge av elektrolyse, er det naturlig at det benyttes elektrolytiske løsninger og spesielt mekanisk og elektrisk utstyr. Galvaniseringsbad er en kombinasjon av alle de ovennevnte komponentene i prosessen, men hovedkomponentene som er underlagt økte krav er løsningen (elektrolytten) og beholderen for den. Dette er spesielt viktig når det gjelder bruk av galvanisering eller elektroforming hjemme.
Det stilles større generelle krav til beholdere for elektroforming, som til tross for at det finnes ganske mange typer av disse beholderne, alle strengt må overholde. De må være hermetiske og kjemisk nøytrale til løsningen som brukes, i stand til å opprettholde de nødvendige termiske forholdene.(oppvarming av pletteringsbad og deres kjøling må kontrolleres), samt praktisk og sikkert vedlikehold. Badekar er laget av en rekke materialer.
Metoder for analyse av galvaniseringsbad
Takket være moderne utvikling har det dukket opp nye muligheter for analyse av elektrolytten som brukes i galvaniseringsprosessen. Dette er nødvendig for det kvalitative resultatet av prosessen, for å oppnå et mer jevnt og holdbart belegg. Analyse av galvaniske bad under moderne forhold kan utføres ved hjelp av kjemiske og fysisk-kjemiske metoder. I det andre tilfellet benyttes fotometriske studier, polarografiske, ampero- og potensiometriske metoder som gir bedre resultater for å bestemme sammensetningen av elektrolytten.
Beskyttelse av galvaniske kapasiteter
Et av problemene med galvaniske prosesser er beskyttelsen av elektrolyttbeholdere mot de skadelige effektene av løsningen (sur eller alkalisk) der elektrolyse finner sted. Hvis badekaret er laget av et nøytr alt materiale, som plast, så er det ikke noe problem. Men dette er bare mulig i tilfeller med små volumer. Hvis vi tar industrielle installasjoner, er beholdere for løsningen i galvanisk produksjon laget av metall. I dette tilfellet blir det nødvendig å beskytte dem mot:
- kontakt med løsningen, som sikrer lengre levetid;
- korrosjon av metallet, skaper unødvendige urenheter i løsningen;
– forvrengninger og endringer i det elektriske feltet.
Slik beskyttelse kan gis av foringen av galvaniske bad,utført av arkpolymermaterialer ved bruk av varmluftsveising.
Lager galvaniseringsbad hjemme
Det er mange som ønsker å ha galvanisering i hjemmet eller garasjen. Men det skal bemerkes at denne prosessen ikke er trygg. Skadelige og eksplosive damper, kaustiske og til og med giftige løsninger, bruk av elektrisitet gjør det vanskelig fra et sikkerhetssynspunkt. Men for enkelt arbeid, som kobberbelegg, forkromning, nikkelbelegg av små gjenstander, kan et pletteringsbad settes sammen fra improviserte midler. Og selv i dette tilfellet må flere viktige krav overholdes:
– løsningsbeholder må være stiv, kjemisk nøytral og dielektrisk;
– avtrekksventilasjon kreves;
– tilgjengelighet av tilstrekkelig med rent vann – den enkleste prosessen krever omtrent fem skyllinger;
- tilgjengelighet av beholdere og midler for nøytralisering av avfallsløsninger og avløpsvann
Den enkleste versjonen av et galvanisk bad kan lages av en plastbeholder ved å kutte av lokket med en hals og forsterke sidene med forsterkende materiale. Deretter må vindu- eller biltetninger settes på veggene til beholderen langs skjærelinjen. Neste trinn er å feste lokket med pianohengsler til den ene siden av beholderen og feste låsene til lokket og beholderveggen på motsatt side. Halsen i lokket er koblet til en slange for å fjerne damper til utsiden - den enkleste avtrekksventilasjonen.
Nå gjenstår det å lage tre hull til kontaktstengene i den øvre delen av beholderen langs kuttelinjen. Det er ønskelig å lage stenger fra et kobberrør med en diameter på 10–20 mm, fortrinnsvis en tykkvegget. Endene av rørene er flate og hull bores i dem for å koble polene fra strømkilden. Anodeplater henges på stengene som er plassert i kantene og koblet til kildens pluss. En del er suspendert på den sentrale stangen, som er katoden, koblet til den negative ledningen. Nåværende
og spenning velges avhengig av volumet på badekaret.
Opsjoner av hjemmelagde galvaniske bad
Det enkleste opplegget for et galvanisk bad inkluderer bare tre operasjoner: forberedelse, selve galvaniseringsprosessen og etterbehandling. Den første er rengjøring, avfetting, etsing og polering av en gjenstand eller del - forberedelse. Den tredje operasjonen lar deg bringe delen som allerede er dekket med et lag av metall til et "omsettelig" utseende ved passivering, polering osv. Hver operasjon må avsluttes med vask i rent og kaldt vann. Og hvis delene ble behandlet med alkaliske løsninger, er det viktig å vaske først med varmt og deretter med kaldt vann.
Delen som skal belegges kobles til enhetens negative ledning (katode) og dyppes i elektrolytten. Den positive ledningen er koblet til en dekkende metallelektrode (anode) som også senkes ned i løsningen. Elektrolyse vil føre til at anoden (+) løses opp ogavsett metall på katodedelen (–).
Betydningen av galvanisering for moderne produksjon
Galvaniseringsbadet, der galvaniserings- eller galvaniseringsprosessen finner sted, er både fremskrittet og dets drivkraft i industriell skala. Fordi takket være galvaniske belegg forbedres egenskapene til deler og mekanismer, produksjonen deres er billigere, den høyeste sammenkoblingsnøyaktigheten oppnås, slitestyrken øker og anti-korrosjonsegenskapene øker.
