Hvordan galvanisering påføres på jobb og hjemme

I aktivitetene til enhver kompetent elektriker er det øyeblikk som krever en nøyaktig analyse av fenomenene som oppstår under elektrolyse. I mange tilfeller er det nødvendig med finjustering av likestrømforsyninger til driftsmodus med forskjellige tidskarakteristikker for full prosessautomatisering.

Historisk referanse

For første gang ble de grunnleggende lovene som beskriver effekten av likestrøm på oppførselen til stoffer oppløst i elektrolytter etablert av den engelske forskeren Michael Faraday.

Fysisk-kjemiske prosesser for elektrolyse finner sted i en elektrolysecelle.

Produsert i en elektrolyttbeholder. Inne i kroppen er det to elektroder som positive og negative ladninger påføres fra en kontrollert konstant spenningskilde. Styrken på strømmen som flyter gjennom felleskretsen reguleres i størrelse og styres av operatøren ved hjelp av målere. Automatiserte elektriske celler opererer under tilsyn av elektronikk.

Elektroden som den positive ladningen påføres kalles «anode», og den negative - «katoden». Under påvirkning av en strøm i elektrolytten dannes ioner med ladninger av motsatte fortegn:

1. kationer;

2. anioner.

Positivt ladede ioner kalles "kationer" fordi de beveger seg mot katoden. Anioner er negativt ladede ioner som tiltrekkes av anoden.

Teknologiene som oppstår under elektrolyse er i krysset mellom to vitenskaper:

1. kjemi;

2. elektroteknikk.

Historisk har det derfor utviklet seg praksis at en spesiell gren av elektrokjemi omhandler galvanisering, som studerer både de elektrokjemiske og fysiske fenomenene som oppstår under avsetning av metallkationer på enhver type anode. Dette gjøres for å velge de optimale teknologiske forholdene, for å utvikle spesielle teknikker og metoder for prosessering, for å velge nominelle utstyrsmoduser under avsetning av visse metaller på forskjellige baser.

I praksis galvanisk belegg har lenge vært delt i to separate, uavhengige retninger:

1. elektroforming;

2. Galvanisering.

Disse metodene fungerer på omtrent de samme teknologiene, men er forskjellige i materialene til basen som det galvaniske belegget påføres på.

Elektrotype

Dette er en måte å lage en grunn kopi av et volumbilde av en ikke-metallisk del. Hovedmaterialene kan enkelt bearbeides gips, stein, tre, plastemner og andre stoffer.

I kunstverksteder skapes unike former for smykker ved å dekke blader fra ulike trær, blomster, insekter med et lag metall.

Grunnleggeren av galvanisk belegg var russeren Boris Semenovich Yakobi, som utviklet teknologien som gjorde det mulig å lage de berømte metallskulpturene som fortsatt dekorerer bygningen til St. Isak-katedralen i St. Petersburg. For dette arbeidet mottok han verdensomspennende anerkjennelse, ble tildelt Demidov-prisen, den mest prestisjetunge for forskere i Russland, og ble tildelt en stor gullmedalje under en høytidelig seremoni på Paris-utstillingen.

Tykkelsen på produkter laget av elektroformingsmetoder er preget av økte dimensjoner, som gir dem styrke under drift. Den kan nå fra 0,25 til to eller flere millimeter Dette oppnås ved varigheten av de elektrokjemiske prosessene.

Ikke-jernholdige edle metaller påføres oftest ved galvanisering i kunstneriske produkter:

• gull;

• sølv,

• platina;

• rhodium.

For tekniske formål bruk:

• kobber;

• nikkel;

• jern.

I forgylling, sølv, nikkelbelegg brukes kobber som et mellomlag i elektropletteringsteknologiske prosesser.

Galvanisering

Denne metoden for galvanisering er basert på å påføre et tynt lag av beskyttende metall på overflaten av en metalldel eller gruppe av gjenstander. Toppdekselet kan utføre ulike funksjoner:

• Korrosjonsbeskyttelse;

• beskyttende dekorasjon;

• forbedre utseendet;

• å gi forskjellige elektriske egenskaper til overflaten for å forbedre strømledning eller øke isolasjonsegenskapene;

• øke styrkeegenskapene til anti-beslag;

• forlengelse av slitestyrke;

• forbedre vedheft ved gummiering av stål;

• økt vedheft til loddemetall og en rekke andre egenskaper.

Et stort utvalg av elektropletteringsprodukter finnes overalt rundt oss.

Bildet ovenfor viser de bearbeidede detaljene som omgir oss i hverdagen: dekorerte elementer av møbler og lamper, beskyttende belegg for husholdningsapparater og bokser.

Kvaliteten på laget påført produktet avhenger av strukturen til det opprettede belegget. Til tekniske formål brukes de mest finkornede og samtidig tette sedimentlagene. De er laget:

• utvalg av komponenter og elektrolyttsammensetning;

• opprettholde et optimalt temperaturregime for arbeidsmiljøet under elektrolyse;

• gjeldende innstillinger, stabiliteten til dens tetthet og varigheten av produksjonssyklusen.

Typer galvanisering

Et lag med gull gir produktene et rikt utseende, beskytter mot korrosjon, øker refleksjonsevnen til produktet. De ledende egenskapene til gullbelagte overflater fungerer godt i elektroniske enheter.

Sølvbelegg brukes til samme formål og brukes samtidig ofte for å forbedre de ledende egenskapene til strømkretser. Den brukes på kontaktene til startere, kontaktorer, elektromagnetiske og statiske reléer, ben til operasjonsforsterkere, mikrokretser og andre elektroniske komponenter.

Nikkelbelegg gjør at produkter laget av stål, kobber og dets legeringer, aluminium, sink og sjeldnere wolfram, titan og molybden gir et dekorativt utseende og gir beskyttelse mot korrosjon ikke bare fra atmosfærisk eksponering, men også når du arbeider under forhold:

• forurensning med løsninger av salter, alkalier, svake syrer;

• økt eksponering for mekanisk abrasiv belastning.

Forkromning øker hardheten og slitestyrken til metaller og lar deg gjenopprette slitte overflater av friksjonsdeler til deres opprinnelige parametere. Ved å endre egenskapene til teknologimodusen kan du lage:

• matte belegg med en grå fargetone, som har størst hardhet, sprøhet, men den laveste motstanden mot slitasje;

• blanke overflater med god slitestyrke og hardhet;

• melkebelegg av plast med lav hardhet, men attraktivt utseende og gode anti-korrosjonsegenskaper. Sinkbelegg beskytter stålplater og stålprodukter mot korrosjon og brukes ofte i bil- og byggebransjen.

Kobberbelegg av stålprodukter beskytter mot korrosjon og øker de ledende egenskapene til metallet, som brukes til å dekke elektriske ledninger som opererer utendørs.

Messingbelegg beskytter ikke bare stål og aluminiumslegeringer mot korrosjon, men sikrer også deres gode vedheft til dekket.

Armering gir overflatene et unikt utseende.

Rhodiumbelegg gir:

• beskytte sølv mot anløpning;

• dekorere overflater;

• høy kjemisk motstand;

• økt slitestyrke.

Kjennetegn ved teknologiske prosesser for galvanisering

Industrielle galvaniseringsmetoder er mye brukt i produksjonsprosesser.

Variasjonen av utstyr og metoder for påføring av det ytre laget bestemmer et stort antall teknologier for å bygge overflatemetall.

Vanligvis inkluderer teknologiske prosesser stadier:

1. foreløpig klargjøring av emner;

2. akkumulering av det galvaniske laget i badene;

3. sluttbehandling av delen.

På det innledende stadiet utføres mekanisk bearbeiding og beising av overflater:

• rengjøring fra oksider og urenheter;

• foreløpig avfetting;

• feste til opphengt utstyr;

• isolere nettsteder som ikke krever behandling;

• endelig avfetting.

Under anodisk behandling av delene er det viktig å observere de optimale parameterne for strømmen og deres varighet.

Den siste fasen inkluderer:

• nøytralisering av elektrolytiske rester på bearbeidede deler;

• alternativ behandling med vannstråler ved forskjellige temperaturer;

• fjerning av deler av opphengselementene;

• fjerning av et isolert lag fra lukkede gjenstander;

• tørking;

• utfør varmebehandling, om nødvendig;

• mekanisk etterbehandling til ønsket størrelse.

Designfunksjoner til moderne elektropletteringsutstyr

For å imøtekomme elektrolytten brukes galvaniske bad laget av resistente polymerer:

• PVC;

• PVDF;

• polypropylen.

De er montert på en solid metallbase sammen med kontrollenheter i modulær design.

Høykvalitets rengjøring av deler er gitt ved fremgangsmåter:

• jetstrøm;

• flyt metode;

• kaskademottak.

Den endelige evalueringen av renseprosessen utføres av operatøren ved bruk av visuelle observasjonsmetoder.

Det installerte elektriske utstyret og varmeapparatene styres automatisk eller av operatøren. For å fremskynde operasjoner utføres bobling, vugging og andre teknikker.

Industribedrifter er utstyrt med verneinnretninger, absorbenter, sugesystemer om bord, avløpsvannbehandlingssystemer og tillater bare å utføre visse prosesser, for eksempel:

• avsetning av nikkel-gull lag på industriprodukter;

• nikkel, sølv, kobber, forkromning på anheng;

• nikkelbelegg i trommer;

• kobber- og tinnbehandling i små fat;

• trim på anheng;

• avløpsvannbehandling og annen teknologi.

Industrielle anlegg som brukes i store bedrifter kombineres til produksjonslinjer.

Hjemmelagde galvaniske metoder

Bruken av elektroplettering og galvaniseringsmetoder til husholdningsformål er innenfor makten til enhver hjemmehåndverker. Men før du lager slike enheter, bør du studere og ta hensyn til sikkerhetsreglene som må følges når du arbeider med aggressive væsker og elektriske installasjoner, sikre god ventilasjon av lokalene og avhending av avløpsvann.

Bruk av glasskar er uønsket på grunn av deres skjørhet. Det er bedre å velge retter laget av sterke gjennomsiktige polymerer.

For flyten av elektrisk strøm av konstant størrelse i små elektrolytttanker, kan du bruke utformingen av ferdige blokker fra en datamaskin eller mobiltelefon eller lage dem selv for spesifikke behov.

Ganske enkle strømforsyningsenheter fra gamle radioer med transistorregulering kan bli funnet på Internett eller ta følgende diagram som grunnlag.

I den kan du bruke en transformator fra en hvilken som helst gammel TV eller vinde den selv. De nominelle egenskapene til krafttransistoren, likeretterdiodebroen og reguleringsmotstanden velges i henhold til kraften til lasten. En elektrolytisk kondensator utjevner den utjevnede spenningen. Det er innebygd et amperemeter for kontinuerlig overvåking av strømverdien.

Arrangementet av deler av en lignende blokk, men med en ekstra node av kontrolltransistorer, er vist på bildet.

En luftkjøler brukes for bedre kjøling av krafttransistoren.

Det er veldig enkelt å lage en annen strømforsyningsenhet: utgangene til de separate kontaktene «+» og «-» fra mobiltelefonladeren er koblet sammen med en måleenhet og en regulerende belastningsmotstand med tilsvarende effekt til elektrodene til galvanikken. bad.

Når du utfører arbeid med galvaniske eller galvaniske metoder, må en hjemmehåndverker uavhengig utføre eksperimenter og registrere resultatene for å få erfaring. Bare på denne måten vil mestring og praktiske ferdigheter vises.