Гальванизация – что это за метод, его суть, применение и технологические особенности нанесения покрытий
Гальваника развивается вот уже несколько столетий: российский ученый, физик Б. С. Якоби открыл этот способ в процессе проведения опытов. Изначально процесс оседания частиц металла в химически активной среде на деталях с отрицательным зарядом использовали для придания недорогим материалам не свойственных им качеств. Среди технологий металлообработки гальванический метод нанесения покрытий считается наиболее надежным, экономичным и эстетичным.
Цель и суть процесса гальванизации
Цель использования гальваники — это придание металлу таких качеств, как:
- дополнительная прочность;
- повышенная устойчивость к износу;
- защита от окисления металла — коррозии;
- привлекательный внешний вид деталей и устройств из черных металлов.
Технология базируется на распаде металла, помещенного в солевой раствор на разно заряженные ионы под действием электричества и на оседании отрицательных ионов на аноде, а положительных — на катоде, роль которого в процессе принадлежит обрабатываемым деталям. О том, что значит гальваническое покрытие для промышленности, можно судить хотя бы по количеству хромированных, никелированных и покрытых другими металлами деталей автомобилей, мототранспорта.
Присутствуют они и в строительных конструкциях, интерьерных элементах декора и отделки и пр. Технология активно используется в электронной и электротехнической промышленности, медицине, радиотехнике, авиастроении и многих других отраслях.
Технологическая цепочка гальваники
Основной параметр — толщина наносимого слоя регулируется за счет изменения электротехнических параметров процесса, благодаря чему можно получить покрытие от 6 до 20 микрон. Технология гальванопокрытия — это три основных процесса:
- Подготовительный. Металл очищается, обезжиривается, с него удаляются все виды загрязнений и обрабатывается средствами, предотвращающими окисление поверхности.
- Нанесение покрытия. Очищенные детали погружаются в специальные гальванические ванны, в которых находится электролит, один или два анода — донорский металл — хром, никель, цинк, золото и пр. На деталь подается отрицательное напряжение. Под действием тока частицы солей металла устремляются к катоду и оседают на его поверхности равномерным слоем.
- После отключения электричества изделия извлекаются из ванны, неоднократно промываются и просушиваются. Контроль качества предусматривает проведение тестов на адгезию покрытия к изделию.
Гальваническая ванна своими руками
Для тех, кто интересуется, что это такое гальваника, и можно ли воспользоваться технологией в домашних условиях, будет полезна следующая информация: чтобы нанести декоративное покрытие из меди или никеля на мелкие детали в домашних условиях, гальваническую ванну можно сделать из подручных средств. Материал должен быть достаточно жестким, химически инертным диэлектриком.
Как правило, для этих целей максимально подходят канистры из пластика со срезанным верхом и армированными стенками. Периметр среза отделывается уплотнителем, а контактные штанги изготавливаются из медной шины диаметром до 10 мм. К боковым штангам подвешиваются подключенные к источнику питания анодные пластины, а на центральную навешивается катод с отрицательным зарядом — это и есть гальванизация.
Источник питания должен регулироваться по току и напряжению в соответствии с емкостью ванны и размером обрабатываемых деталей.
Помещение и рабочее место, предназначенное для гальванизации металла, в обязательном порядке оборудуются вытяжкой, а также должен быть обеспечен доступ к воде, поскольку самый простой процесс требует минимум полдесятка промывок.