Hur galvanisering appliceras på jobbet och hemma

I varje kompetent elektrikers verksamhet finns det ögonblick som kräver en noggrann analys av de fenomen som uppstår under elektrolys. I många fall krävs finjustering av likströmsförsörjning till driftläge med olika tidsegenskaper för full processautomatisering.

Historisk referens

För första gången fastställdes de grundläggande lagarna som beskriver effekten av likström på beteendet hos ämnen lösta i elektrolyter av den engelske vetenskapsmannen Michael Faraday.

Fysikalisk-kemiska elektrolysprocesser äger rum i en elektrolytisk cell.

Tillverkad i en elektrolytbehållare. Inuti kroppen finns två elektroder till vilka positiva och negativa laddningar appliceras från en kontrollerad konstant spänningskälla. Styrkan på strömmen som flyter genom den gemensamma kretsen regleras i storlek och styrs av operatören med hjälp av mätare. Automatiserade elektriska celler fungerar under övervakning av elektronik.

Elektroden som den positiva laddningen appliceras på kallas "anod", och den negativa - "katoden". Under verkan av en ström i elektrolyten bildas joner med laddningar av motsatta tecken:

1. katjoner;

2. anjoner.

Positivt laddade joner kallas "katjoner" eftersom de rör sig mot katoden. Anjoner är negativt laddade joner som attraheras till anoden.

Teknikerna som uppstår under elektrolys är i korsvägen mellan två vetenskaper:

1. kemi;

2. elektroteknik.

Historiskt har därför praxis utvecklats att en speciell gren inom elektrokemin sysslar med galvanisering, som studerar både de elektrokemiska och fysikaliska fenomen som uppstår vid avsättning av metallkatjoner på vilken typ av anod som helst. Detta görs för att välja de optimala tekniska förhållandena, för att utveckla speciella tekniker och bearbetningsmetoder, för att välja de nominella utrustningssätten under avsättningen av vissa metaller på olika baser.

I praktiken galvanisk beläggning har länge delats upp i två separata, oberoende riktningar:

1. elektroformning;

2. Galvanisering.

Dessa metoder fungerar på ungefär samma teknologier, men skiljer sig i materialen i basen som den galvaniska beläggningen appliceras på.

Elektrotyp

Detta är ett sätt att skapa en ytlig kopia av en volymbild av en icke-metallisk del. Huvudmaterialen kan lätt bearbetas gips, sten, trä, plastämnen och andra ämnen.

I konstverkstäder skapas unika former av smycken genom att täcka löv från olika träd, blommor, insekter med ett lager av metall.

Grundaren av galvanisk beläggning var ryssen Boris Semenovich Yakobi, som utvecklade tekniken som gjorde det möjligt att skapa de berömda metallskulpturerna som fortfarande pryder byggnaden av St. Isaks katedral i St. Petersburg. För detta arbete fick han ett världsomspännande erkännande, tilldelades Demidov-priset, det mest prestigefyllda för forskare i Ryssland, och tilldelades en stor guldmedalj under en högtidlig ceremoni på Parisutställningen.

Tjockleken på produkter skapade av elektroformningsmetoder kännetecknas av ökade dimensioner, vilket ger dem styrka under drift. Den kan nå från 0,25 till två eller fler millimeter, vilket uppnås genom varaktigheten av de elektrokemiska processerna.

Icke-järnhaltiga ädelmetaller appliceras oftast genom galvanisering i konstnärliga produkter:

• guld;

• silver,

• platina;

• rodium.

För tekniska ändamål använd:

• koppar;

• nickel;

• järn.

Vid förgyllning, silver, nickelplätering används koppar som ett mellanskikt i galvaniseringsteknologiska processer.

Galvanisering

Denna metod för elektroplätering är baserad på att applicera ett tunt lager av skyddande metall på ytan av en metalldel eller grupp av föremål. Topplocket kan utföra olika funktioner:

• rostskydd;

• skyddande dekoration;

• förbättra utseendet;

• att ge olika elektriska egenskaper till ytan för att förbättra strömledning eller öka isoleringsegenskaper;

• öka hållfasthetsegenskaperna hos anti-seize;

• förlängning av slitstyrkan;

• förbättra vidhäftningen vid gummering av stål;

• ökad vidhäftning till lödningar och en rad andra egenskaper.

Ett stort utbud av galvaniseringsprodukter finns på alla platser runt omkring oss.

Ovanstående bild visar de bearbetade detaljerna som omger oss i vardagen: dekorerade element av möbler och lampor, skyddande beläggningar för hushållsapparater och lådor.

Kvaliteten på det skikt som appliceras på produkten beror på strukturen hos den skapade beläggningen. För tekniska ändamål används de mest finkorniga och samtidigt täta sedimentlagren. De skapas:

• val av komponenter och elektrolytsammansättning;

• upprätthålla en optimal temperaturregim för arbetsmiljön under elektrolys;

• nuvarande inställningar, stabiliteten hos dess densitet och produktionscykelns varaktighet.

Typer av galvanisering

Ett lager av guld ger produkterna ett rikt utseende, skyddar mot korrosion, ökar produktens reflektionsförmåga. De ledande egenskaperna hos guldpläterade ytor fungerar bra i elektroniska enheter.

Silverplätering används för samma ändamål och används samtidigt ofta för att förbättra strömkretsarnas ledande egenskaper. Den appliceras på kontakterna för startmotorer, kontaktorer, elektromagnetiska och statiska reläer, ben på operationsförstärkare, mikrokretsar och andra elektroniska komponenter.

Nickelplätering gör att produkter tillverkade av stål, koppar och dess legeringar, aluminium, zink och mer sällan volfram, titan och molybden ger ett dekorativt utseende och ger skydd mot korrosion, inte bara från atmosfärisk exponering, utan även när du arbetar under förhållanden:

• förorening med lösningar av salter, alkalier, svaga syror;

• ökad exponering för mekaniska nötande belastningar.

Kromplätering ökar hårdheten och slitstyrkan hos metaller och låter dig återställa slitna ytor på friktionsdelar till deras ursprungliga parametrar. Genom att ändra egenskaperna för teknikläget kan du skapa:

• matta beläggningar med en grå nyans, som har den största hårdheten, sprödheten, men den lägsta motståndskraften mot slitage;

• blanka ytor med god slitstyrka och hårdhet;

• plastmjölkbeläggningar med låg hårdhet, men tilltalande utseende och goda rostskyddsegenskaper. Zinkbeläggning skyddar stålplåt och stålprodukter från korrosion och används ofta inom fordons- och byggindustrin.

Kopparbeläggning av stålprodukter skyddar mot korrosion och ökar de ledande egenskaperna hos metallen, som används för att täcka elektriska ledningar som arbetar utomhus.

Mässingsbeläggning skyddar inte bara stål och aluminiumlegeringar från korrosion, utan säkerställer också deras goda vidhäftning till däcket.

Armering ger ytorna ett unikt utseende.

Rhodiumplätering ger:

• skydda silver från smuts;

• dekorerande ytor;

• hög kemisk resistens;

• ökad slitstyrka.

Egenskaper för tekniska processer för galvanisering

Industriella galvaniseringsmetoder används i stor utsträckning i tillverkningsprocesser.

Mångfalden av utrustning och metoder för att applicera det yttre lagret bestämmer ett stort antal tekniker för att bygga ytmetall.

Vanligtvis inkluderar tekniska processer steg:

1. Preliminär beredning av ämnen;

2. ansamling av det galvaniska skiktet i baden;

3. slutbearbetning av delen.

I det preliminära skedet utförs mekanisk bearbetning och betning av ytor:

• rengöring från oxider och föroreningar;

• preliminär avfettning;

• fastsättning till upphängd utrustning;

• isolera platser som inte kräver bearbetning;

• slutlig avfettning.

Under den anodiska behandlingen av delarna är det viktigt att observera de optimala parametrarna för strömmen och deras varaktighet.

Det sista steget inkluderar:

• neutralisering av elektrolytiska rester på bearbetade delar;

• alternativ behandling med vattenstrålar vid olika temperaturer;

• avlägsnande av delar av upphängningselementen;

• avlägsnande av ett isolerat lager från stängda föremål;

• torkning;

• utföra värmebehandling, om nödvändigt;

• mekanisk efterbehandling till önskad storlek.

Designegenskaper hos modern galvaniseringsutrustning

För att rymma elektrolyten används galvaniska bad gjord av resistenta polymerer:

• PVC;

• PVDF;

• polypropen.

De är monterade på en robust metallbas tillsammans med styrenheter i modulär design.

Högkvalitativ rengöring av delar tillhandahålls av metoder för att skapa:

• jetström;

• flödesmetod;

• kaskadmottagning.

Den slutliga utvärderingen av rengöringsprocessen utförs av operatören med hjälp av visuella observationsmetoder.

Den installerade elektriska utrustningen och värmeanordningarna styrs automatiskt eller av operatören. För att påskynda operationer utförs bubbling, gungning och andra tekniker.

Industriföretag är utrustade med skyddsanordningar, absorbatorer, sugsystem ombord, avloppsvattenreningssystem och tillåter endast vissa processer att utföras, till exempel:

• avsättning av nickel-guldskikt på industriprodukter;

• nickel, silver, koppar, kromplätering på hängen;

• nickelplätering i fat;

• koppar- och tennbearbetning i små fat;

• trimma på hängen;

• avloppsvattenrening och annan teknik.

Industrianläggningar som används i stora företag kombineras till produktionslinjer.

Hemgjorda galvaniska metoder

Användningen av elektroplätering och galvaniseringsmetoder för hushållsändamål ligger inom alla hemhantverkares makt. Innan du gör sådana anordningar bör du dock studera och ta hänsyn till säkerhetsreglerna som måste följas när du arbetar med aggressiva vätskor och elektriska installationer, säkerställa god ventilation av lokalerna och bortskaffande av avloppsvatten.

Användningen av glasbaljor är oönskad på grund av deras bräcklighet. Det är bättre att välja rätter gjorda av starka transparenta polymerer.

För flödet av elektrisk ström av konstant storlek i små elektrolyttankar kan du använda designen av färdiga block från en dator eller mobiltelefon eller göra dem själv för specifika behov.

Ganska enkla strömförsörjningsenheter från gamla radioapparater med transistorreglering kan hittas på Internet eller ta följande diagram som grund.

I den kan du använda en transformator från vilken gammal TV som helst eller linda den själv. De nominella egenskaperna hos effekttransistorn, likriktardiodbryggan och reglermotståndet väljs enligt belastningens effekt. En elektrolytisk kondensator utjämnar den utjämnade spänningen. En amperemeter är inbyggd för kontinuerlig övervakning av strömvärdet.

Arrangemanget av delar av ett liknande block, men med en extra nod av kontrolltransistorer, visas på bilden.

En luftkylare används för bättre kylning av krafttransistorn.

Det är mycket enkelt att göra en annan strömförsörjningsenhet: utgångarna från de separata kontakterna «+» och «-» från mobiltelefonladdaren är anslutna med en mätanordning och ett reglerande belastningsmotstånd med motsvarande effekt till galvanikens elektroder bad.

När du utför arbete med galvaniska eller galvaniska metoder måste en hemhantverkare självständigt utföra experiment och registrera sina resultat för att få erfarenhet. Endast på detta sätt kommer behärskning och praktiska färdigheter att uppstå.