Как се прилага галванично покритие на работа и у дома

В дейностите на всеки компетентен електротехник има моменти, които изискват точен анализ на явленията, възникващи по време на електролизата. В много случаи се налага прецизно настройване на захранванията с постоянен ток в режим на работа с различни характеристики на времето за пълна автоматизация на процеса.

Историческа справка

За първи път основните закони, описващи ефекта на постоянния ток върху поведението на вещества, разтворени в електролити, са установени от английския учен Майкъл Фарадей.

Физико -химичните процеси на електролиза протичат в електролитна клетка.

Произвежда се в контейнер с електролит. Вътре в тялото има два електрода, към които се подават положителни и отрицателни заряди от контролиран източник на постоянно напрежение. Силата на тока, протичащ през общата верига, се регулира по величина и се контролира от оператора с помощта на измервателни уреди. Автоматизираните електрически клетки работят под надзора на електрониката.

Електродът, към който се прилага положителният заряд, се нарича «анод», а отрицателният — «катод». Под действието на ток в електролита се образуват йони с заряди с противоположни знаци:

1. катиони;

2. аниони.

Положително заредените йони се наричат ​​»катиони», защото се движат към катода. Анионите са отрицателно заредени йони, които се привличат към анода.

Технологиите, които възникват по време на електролизата, са в кръстопътя на две науки:

1. химия;

2. електротехника.

Следователно исторически се е развила практиката, че специален раздел от електрохимията се занимава с галванизация, който изучава както електрохимичните, така и физическите явления, които възникват по време на отлагането на метални катиони върху всякакъв вид анод. Това се прави, за да се изберат оптималните технологични условия, да се разработят специални техники и методи на обработка, да се изберат номиналните режими на оборудване по време на отлагането на определени метали върху различни основи.

На практика галванично покритие отдавна е разделен на две отделни, независими посоки:

1. електроформоване;

2. Поцинковане.

Тези методи работят по приблизително същите технологии, но се различават по материалите на основата, върху която е нанесено галваничното покритие.

Електротип

Това е начин да създадете плитко копие на обемно изображение на неметална част. Основните материали могат лесно да се обработват гипс, камък, дърво, пластмасови заготовки и други вещества.

В художествените работилници се създават уникални форми на бижута чрез покриване на листа от различни дървета, цветя, насекоми със слой метал.

Основателят на галваничното покритие е руснакът Борис Семенович Якоби, който разработи технологията, която направи възможно създаването на известните метални скулптури, които все още украсяват сградата на Исаакиевския храм в Санкт Петербург. За тази работа той получава световно признание, награден е с Демидовската награда, най -почетна за учените в Русия, и е награден с голям златен медал по време на тържествена церемония на изложението в Париж.

Дебелината на продуктите, създадени по методите на електроформоване, се характеризира с увеличени размери, които им придават здравина по време на работа. Тя може да достигне от 0,25 до два или повече милиметра.Това се осъществява чрез продължителността на протичането на електрохимичните процеси.

Цветните благородни метали се прилагат най-често чрез галванизация в художествени продукти:

• злато;

• сребро,

• платина;

• родий.

За технически цели използвайте:

• мед;

• никел;

• желязо.

При позлата, сребро, никелиране, медта се използва като междинен слой в технологичните процеси на галванопластика.

Поцинковане

Този метод на галванично покритие се основава на нанасяне на тънък слой защитен метал върху повърхността на метална част или група предмети. Горното покритие може да изпълнява различни функции:

• защита от корозия;

• защитна декорация;

• облагородяване на външния вид;

• придаване на повърхността на различни електрически свойства с цел подобряване на проводимостта на тока или повишаване на изолационните характеристики;

• повишаване на якостните характеристики на противозадир;

• удължаване на износоустойчивостта;

• подобряване на адхезията при гумиране на стомани;

• повишена адхезия към спойки и редица други свойства.

Голяма гама от галванични продукти може да се намери във всички обекти около нас.

Горната снимка показва обработените детайли, които ни заобикалят в ежедневието: декорирани елементи от мебели и лампи, защитни покрития за домакински уреди и кутии.

Качеството на слоя, нанесен върху продукта, зависи от структурата на създаваното покритие. За технически цели се използват най-финозърнестите и в същото време плътни слоеве утайки. Те са създадени:

• избор на компоненти и електролитен състав;

• поддържане на оптимален температурен режим на работната среда по време на електролиза;

• текущи настройки, стабилност на нейната плътност и продължителност на производствения цикъл.

Видове галванични покрития

Слой злато придава на продуктите богат вид, предпазва от корозия, увеличава отразяващата способност на продукта. Проводимите свойства на позлатените повърхности работят добре в електронни устройства.

Сребърно покритие се използва за същите цели и в същото време често се използва за подобряване на проводимите свойства на силовите вериги. Прилага се за контактите на стартери, контактори, електромагнитни и статични релета, крака на операционни усилватели, микросхеми и други електронни компоненти.

Никелиране позволява на продуктите от стомана, мед и нейните сплави, алуминий, цинк и по -рядко волфрам, титан и молибден да придават декоративен вид и да осигуряват защита срещу корозия не само от атмосферно излагане, но и при работа при условия:

• замърсяване с разтвори на соли, алкали, слаби киселини;

• повишена експозиция на механични абразивни натоварвания.

Хромиране увеличава твърдостта и износоустойчивостта на металите и ви позволява да възстановите изхабените повърхности на триещите се части до първоначалните им параметри. Промяната на характеристиките на технологичния режим ви позволява да създавате:

• матови покрития със сив оттенък, които имат най -голяма твърдост, чупливост, но най -ниска устойчивост на износване;

• лъскави повърхности с добра износоустойчивост и твърдост;

• пластмасови млечни покрития с ниска твърдост, но привлекателен външен вид и добри антикорозионни свойства. Цинковото покритие предпазва стоманените листове и стоманените изделия от корозия и често се използва в автомобилната и строителната индустрия.

Медно покритие от стоманени изделия предпазва от корозия и увеличава проводимите свойства на метала, използва се за покриване на електрически проводници, работещи на открито.

Месингово покритие не само предпазва стоманата и алуминиевите сплави от корозия, но също така гарантира тяхното добро сцепление с гумата.

Брониране придава на повърхностите уникален вид.

Покритие от родий осигурява:

• защита на среброто от опетняване;

• декориране на повърхности;

• висока химическа устойчивост;

• повишена устойчивост на износване.

Характеристики на технологичните процеси за галванизация

Индустриалните методи за галванизация са широко използвани в производствените процеси.

Разнообразието от оборудване и методи за нанасяне на външния слой определят голям брой технологии за изграждане на повърхностен метал.

Обикновено технологичните процеси включват етапи:

1. предварителна подготовка на заготовки;

2. натрупване на галваничния слой във ваните;

3. окончателна обработка на детайла.

На предварителния етап се извършва механична обработка и мариноване на повърхности:

• почистване от оксиди и замърсявания;

• предварително обезмасляване;

• закрепване към окачено оборудване;

• изолиране на сайтове, които не изискват обработка;

• окончателно обезмасляване.

По време на анодната обработка на детайлите е важно да се спазват оптималните параметри на тока и тяхната продължителност.

Последният етап включва:

• неутрализиране на електролитни остатъци върху обработени части;

• алтернативно третиране с водни струи при различни температури;

• отстраняване на части от елементите на окачването;

• премахване на изолиран слой от затворени обекти;

• сушене;

• извършване на термична обработка, ако е необходимо;

• механично довършване до необходимия размер.

Характеристики на дизайна на съвременното оборудване за галванизация

За настаняване на електролита се използват галванични вани изработени от устойчиви полимери:

• PVC;

• PVDF;

• полипропилен.

Те са монтирани върху здрава метална основа заедно с блокове за управление в модулни конструкции.

Висококачественото почистване на части се осигурява от методи за създаване:

• струен поток;

• проточен метод;

• каскадна рецепция.

Окончателната оценка на процеса на почистване се извършва от оператора, като се използват методи за визуално наблюдение.

Инсталираното електрическо оборудване и отоплителните устройства се управляват автоматично или от оператора. За да се ускорят операциите, се извършват барботиране, люлеене и други техники.

Промишлените предприятия са оборудвани със защитни устройства, абсорбатори, всмукване на борда, системи за пречистване на отпадъчни води и позволяват да се извършват само определени процеси, например:

• отлагане на никелово-златни слоеве върху промишлени продукти;

• никел, сребро, мед, хромиране върху висулки;

• никелиране в барабани;

• преработка на мед и калай в малки варели;

• обшивка върху висулки;

• пречистване на отпадъчни води и други технологии.

Индустриалните предприятия, използвани в големите предприятия, се обединяват в производствени линии.

Домашни галванични методи

Използването на методи за галваностегия и галванизация за битови цели е по силите на всеки домашен майстор. Въпреки това, преди да направите такива устройства, трябва да проучите и да вземете предвид правилата за безопасност, които трябва да се спазват при работа с агресивни течности и електрически инсталации, да се осигури добра вентилация на помещенията и изхвърляне на отпадъчни води.

Използването на стъклени вани е нежелателно поради тяхната крехкост. По -добре е да изберете съдове, изработени от здрави прозрачни полимери.

За потока на електрически ток с постоянна величина в малки електролитни резервоари можете да използвате дизайна на готови блокове от компютър или мобилен телефон или да ги направите сами за специфични нужди.

Доста прости устройства за захранване от стари радиостанции с транзисторно регулиране могат да бъдат намерени в Интернет или да вземат за основа следната диаграма.

В него можете да използвате трансформатор от всеки стар телевизор или да го навиете сами.Номиналните характеристики на захранващия транзистор, токоизправителния диоден мост и регулиращия резистор се избират според мощността на натоварването. Електролитен кондензатор изравнява изгладеното напрежение. Вграден е амперметър за непрекъснато наблюдение на текущата стойност.

Разположението на части от подобен блок, но с допълнителен възел от управляващи транзистори, е показано на снимката.

За по -добро охлаждане на силовия транзистор се използва въздушен радиатор.

Много е лесно да се направи друг захранващ блок: изходите на отделните контакти «+» и «-» от зарядното устройство на мобилния телефон са свързани чрез измервателно устройство и регулиращ натоварващ резистор със съответната мощност към електродите на галваничната вана.

При извършване на работа по галванични или галванични методи, домашен майстор ще трябва самостоятелно да провежда експерименти и да записва техните резултати, за да натрупа опит. Само така ще се появят майсторство и практически умения.