Technológia pokovovania kovových častí: povrchové úpravy

Anonim
Elektrolytické pokovovanie je špeciálny elektrochemický proces, pri ktorom sa používa elektrolyt, elektrický prúd, pár elektród a spracovávaný prvok. Ide o unikátnu technológiu určenú na spracovanie kovových výrobkov. Elektrolyt je kvapalná látka s vysokou vodivosťou, z ktorej sa pod vplyvom elektrického prúdu uvoľňujú častice kovovej zliatiny, ktoré sa usadzujú na spracovávanom prvku a na jeho povrchu vytvárajú ochranný film.

Povlaky typu galvanického pokovovania nie sú vytvárané banálnym ukladaním kovovej vrstvy, ale prenikaním častíc do povrchových vrstiev prvku.

Podstata procesu

Predtým, než pôjdete do detailov, mali by ste zistiť podstatu tohto elektrochemického postupu. Galvanické ošetrenie pozostáva z niekoľkých dôležitých fáz:

  • výroba roztoku elektrolytu (zloženie sa vyberie individuálne pre každú situáciu);
  • umiestnenie dvojice anód z "plus" zdroja elektrického prúdu do elektrolytu;
  • ponorenie do galvanického zloženia obrobku, jeho umiestnenie medzi pár anód a následné pripojenie k "mínusovému" zdroju elektrického prúdu (to znamená, že spracovávaný prvok sa stáva druhom katódy);
  • obvod vytvorený elektrickým obvodom.

Samotný proces galvanického pokovovania je založený na skutočnosti, že pozitívne častice kovovej zliatiny prítomné v elektrolytickej kompozícii, pod vplyvom elektrického prúdu, majú sklon k zápornému nabitiu katódového prvku. Potom sa táto kompozícia nanesie na povrch obrobku a na povrchu vytvorí tenký kovový film.

Ciele na pokovovanie kovov

Existuje množstvo použití na galvanické pokovovanie. Napríklad pre galvanické pochrómovanie musí byť povrch vopred potiahnutý niklom. Elektrolytické pokovovanie sa spravidla rieši s cieľom zlepšiť dekoratívne a ochranné vlastnosti konštrukcií. Tento postup sa používa na vytvorenie presných kópií zložitých prvkov. V tomto prípade sa tento proces nazýva elektroformovanie.

Technológia galvanizácie kovov elektrolytickým pokovovaním je veľmi rozšírená. To vám umožní vytvoriť zinkový povlak na povrchu, ktorý sa vyznačuje vynikajúcimi antikoróznymi vlastnosťami. Výrobky vyrobené zo zliatin kovov, ktoré boli touto technológiou spracované, môžu dlhodobo udržiavať svoje vlastnosti pri vysokej vlhkosti a dokonca pri stálom vystavení soli a sladkej vode. Prostredníctvom galvanického zinkovania sa spracúvajú aj potrubné výrobky, vyrábajú sa rôzne nádoby, nosné a stavebné konštrukcie. Vďaka použitiu galvanického zinkovania dostávajú kovové povrchy elektrochemickú aj bariérovú ochranu.

Ak galvanické zinkovanie len zvyšuje odolnosť materiálu voči korózii, potom pokovovanie chrómom tento problém rieši, čím sa povrch stáva trvanlivejším a silnejším a tiež sa zlepšuje jeho vzhľad. Galvanické pokovovanie na báze niklu má podobný účinok.

Ďalšou oblasťou použitia pokovovania je klenotnícky priemysel. Táto technológia v tejto situácii sa používa na zlepšenie vzhľadu šperkov. Na dekoráciu sa zároveň aplikuje vrstva striebra alebo zlata. Okrem toho film, ktorý sa aplikuje na výrobok počas spracovania, ho robí jasnejším a atraktívnejším.

Materiály a vybavenie

Galvanické spracovanie rôznych materiálov zahŕňa použitie vhodných "spotrebných materiálov" a zariadení. Pri náterových prvkoch s kovmi sa používajú podobné galvanické inštalácie. Rozdiel bude len v zložení použitého roztoku elektrolytu, jeho teplotných indexoch av prevádzkových režimoch.

Postup je teda možné vykonať pomocou nasledovného zariadenia:

  • špeciálne elektrolytické kúpele, v ktorých je umiestnený prvok, ktorý sa má spracovať a anódy;
  • zdroj elektrického prúdu, ktorý je na vstupe vybavený regulátorom napätia;
  • vykurovacie zariadenie, ktoré privedie elektrolyt na požadovanú teplotu.

Tiež sú potrebné anódové dosky, ktoré dodávajú elektrolytu napätie a rozdeľujú ho na spracovávaný prvok.

Je potrebné poznamenať, že na výrobu elektrolytov používaných nebezpečných zlúčenín, pretože musia byť skladované v bezpečných nádobách.

Akékoľvek pokovovacie zariadenie by malo byť umiestnené v miestnostiach s dobrým vetraním. Na bezpečnostné požiadavky musíte byť veľmi opatrní. Všetky činnosti súvisiace s galvanickým ošetrením sa musia vykonávať v ochrannom dýchacom prístroji a okuliaroch, ako aj v špeciálnej obuvi, zástere a rukaviciach. Ak sa galvanické pokovovanie vykonáva doma, mali by ste najprv preštudovať príslušnú literatúru alebo sledovať videonávody na túto tému.

Výhody a história vývoja

Táto technológia bola vynájdená v roku 1838 vedcom menom Boris Jacobi . Bol to on, kto začal aktívne zavádzať galvanické pokovovanie v rôznych procesoch vo výrobnom pláne. Čoskoro mincovne, remeselníci a priemyselné podniky úspešne zvládli galvanické spracovanie.

Avšak, názov tejto techniky bol na počesť vedca z Talianska, Luigi Galvani. Štúdium technológie elektrochemického spracovania začal takmer súčasne s Borisom Jacobi.

Medzi hlavné výhody galvanického pokovovania patria:

  • Galvanické povlaky sa vyznačujú rovnomernou hrúbkou a najvyššou hustotou.
  • Galvanické pokovovanie sa dá ľahko aplikovať aj na štruktúry zložitého tvaru.
  • Povlak, ktorý sa objavuje pri galvanickom pokovovaní, má dobrú priľnavosť s mnohými kovmi.
  • Dekoratívne a ochranné vlastnosti galvanicky pokovovaných častí sú veľmi vysoké.
  • Hrúbka galvanicky pokoveného povlaku sa veľmi ľahko nastavuje.

Mimochodom, slovo "galvanické pokovovanie" sa nachádza nielen v priemyselných oblastiach činnosti a výroby šperkov, ale aj v kozmetike. Toto je názov procesu, ktorým je pokožka ovplyvnená prúdmi s nízkym výkonom, ktoré umožňujú zbaviť sa prebytočného tuku z mazových žliaz.