Гальваника и гальваническое покрытие: что это такое, оборудование

Описание процесса гальванического покрытия металла. В каких случаях применяется и с какой целью. Методы гальванирования. Применяемое оборудование и материалы для нанесения покрытий.

Для чего гальванизируют металл

Во время гальванической обработки металла преследуются определенные цели. Все зависит от условий, в которых будет работать данное изделие, и требований, которые к нему будут применяться.

Цели гальванизации металла бывают следующие:

  1. Придание поверхностному слою защитных функций. Как вариант – никелирование.
  2. В целях улучшения декоративности предметов. Например, хромирование.
  3. Для получения копий деталей, отличающихся сложностью рельефа поверхности.
  4. Нашло широкое применение гальваническое цинкование продукции. Проводится оно с трубопрокатными, кровельными и строительными конструкциями. Это придает им устойчивость в условиях повышенной влажности.
  5. В ювелирном деле. Поверхностный слой украшений насыщается золотом и серебром. При этом не только улучшаются декоративные качества продукции, но и верхний слой золотых изделий увеличивает свою твердость в 2 раза.

Процесс гальванизации металлов отличается характерной особенностью. На поверхности изделий формируется пленка. Вне зависимости от сложности конфигурации ее толщина везде будет одинаковая. Это особенно важно, когда на первый план выходит внешний вид продукции.

1. Для кого эта статья?

В этой статье постараемся подробно рассказать «о Гальванике» максимально емко и просто. Не будем углубляться в инженерные термины,  у нас уже достаточно много экспертных статей. Тем, кто в этом глубоко разбирается или кому захочется подробней изучить вопросы – мы оставим ссылочки.

Теоретические основы нанесения гальванических и химических покрытий.

Механизм и технология анодирования алюминия

История появления и развития

Историки утверждают, что технология гальванического осаждения, а точнее ее разновидность под названием гальванопластика, появилась в 1838 г. Автором идеи стал исследователь Борис Якоби. В ходе многочисленных опытов ученый изобрел необычный способ обработки металлических заготовок и стал активно внедрять его в разные сферы промышленности. Вскоре гальванику стали использовать на монетных дворах и организациях, которые производили типографические приспособления или оборудование для художественной деятельности.

Метод был назван не в честь первооткрывателя, а итальянского ученого Луиджи Гальвани, который попробовал обработать изделия электрохимическим путем почти в один промежуток времени с Якоби.

Можно ли гальванизировать пластик?

Недорогой, легко поддающийся формованию, легкий и одноразовый, пластик быстро стал самым распространенным и гибким материалом в 20 веке. Но для многих это не только преимущество, но и недостаток: пластик дешевый и именно так он и выглядит. Одно из решений — покрыть дешевый пластик тонким слоем металла, чтобы придать ему все преимущества пластика с привлекательной блестящей поверхностью металла. Таким способом можно покрыть множество различных пластиков, включая АБС-пластик, фенольные пластики, карбамидоформальдегид, нейлон, и поликарбонат. Вы часто найдете детали на автомобилях, сантехнике, бытовом и электрическом оборудовании, которые выглядят металлическими, но на самом деле сделаны из пластика. Они легче, дешевле, устойчивы к ржавчине и не требуют полировки после нанесения покрытия.

ar030920-3.jpg

Процесс гальванического покрытия металла

Гальваническая обработка металла состоит из 3 этапов:

  1. Подготовка. Это наиболее трудоемкий процесс. В случае наличия на поверхности металла жира, заусенцев или пыли качество гальванизирования будет низким. Изделия должны быть обработаны вручную или на пескоструйной машине. При наличии остатков жира их следует обработать химическим раствором.
  2. Сам процесс гальванической обработки металла. Электролит заливается в ванну, в него помещаются 2 анода и покрываемая деталь. Проводится нагрев электролита с помощью специального устройства до температуры, указанной в технологии. Затем включается ток, который контролируется регулятором напряжения. Катодом является сама деталь. Положительно заряженные ионы движутся через электролит и оседают на отрицательно заряженном изделии, образуя поверхностный слой. Длительность второго этапа продолжается до тех пор, пока поверхностный слой металла не достигнет требуемой величины.
  3. После гальванической процедуры детали нуждаются в дополнительной обработке. Заключается она в осветлении, пассивировании или промасливании поверхности. Для этого изделия погружаются в специальный раствор с реактивами. В результате идет образование поверхностной пленки толщиной 1 мм.

Процесс гальванизации в ванне

При проведении процесса гальванической операции существует понятие совместимости материалов. Все металлы в соединениях корродируют. В некоторых случаях это процесс идет замедленно. Но существуют пары, которые нельзя соединять вместе.

О совместимости гальванических пар таблица дает наглядное представление.

Металл Алюминий Бронза Дюраль Латунь Медь Никель Олово Сплав олово со свинцом Углеродистая сталь и чугун Хром Цинк
Алюминий + + + +
Бронза + + + + Пайка Пайка +
Дюраль + + + +
Латунь + + + + Пайка Пайка +
Медь + + + + Пайка Пайка +
Никель + + + + Пайка Пайка + Отсутствуют данные +
Олово Пайка Пайка Пайка Отсутствуют данные + + + Отсутствуют данные +
Сплав свинца с оловом Пайка Пайка Пайка Пайка + + + Отсутствуют данные +
Углеродистая сталь и чугун + + + + + + + +
Хром + + + Отсутствуют данные Отсутствуют данные Отсутствуют данные + + +
Цинк + + + + + + + +

Показания

Гальваника в косметологии применяется для улучшения внешнего вида и при многих болезнях.Гальваника в косметологии - что это такое, как делаются процедуры для кожи вокруг глаз, лица и тела, плюсы и минусы, польза. Аппараты для использования в домашних условиях. Фото

Показания для лечения током обширны:

  • Повреждение органов;
  • Воспалительные процессы;
  • Увядающая, потерявшая тонус кожа;
  • Пигментация;
  • Рубцы, камедоны, угревая сыпь;
  • Розацеа, акне, себорея;
  • Мышечная гипотония;
  • Морщины;
  • Повреждение нервных окончаний;
  • Травмы разных оболочек (слизистой, глазной).

К сожалению, есть обратная сторона медали.

Присоединение электродов

Покрытие дисков автомобиля

К ванне и изделию подсоединяют электроды для запуска электрического тока. Положительная клемма подключена к анодам, а обрабатываемая деталь – к отрицательной клемме. После запуска гальванической системы через электролит проходит электрический ток, поэтому катионы металла налипают на поверхность отрицательно заряженного изделия. Металл, который содержится в электролите, ровным однородным слоем оседает на детали. Два анода применяют, чтобы обработать поверхность с обеих сторон одновременно. Это очень упрощенная, но верная схема гальванического процесса.

Используемые материалы и оборудование

Для всех видов гальванизации металла применяется однотипное гальваническое оборудование. Емкость, куда погружаются изделия из металла, называется ванной. Различие наблюдается только в разновидности электролита.

Исключение составляет холодное цинкование, совершаемое «Гальвонолом». Это жидкая суспензия, которая непосредственно наносится на металл. Отличается неустойчивостью к некоторым растворителям, поэтому нуждается в финишном покрытии.

Различается несколько групп гальванических ванн:

  1. Крупные. Рассчитаны на крупногабаритные изделия.
  2. Средние. В них нет возможности поместить большое изделие. При этом они остаются наиболее востребованными в условиях средних масштабов производства.
  3. Мелкие. В них можно проводить гальванизацию только мелких деталей.

В ванну помещаются анодные пластины. Изготавливаются из разных материалов. Их основная задача заключается в восполнении убывающего металла с изделия в процессе гальванизации.

Важными составляющими являются разновидность электролита и плотность тока. Эти параметры меняются в зависимости от вида операции.

Процесс гальванирования крупных изделий

Составы цианидных ванн для серебрения представлены в таблице.

Состав Номер электролита
1 2 3 4
Цианистое серебро 2 6 30 100
Цианистый натрий 70 70
Цианистый калий 70 100
Углекислый натрий 10 10
Углекислый калий 10 25
Гипосульфит натрия 0,4 0,5
Аммиак водный, мл/л 1-2 2
Едкий калий 15

Величина плотности тока оказывает влияние на структуру формируемого осадка. Измеряется как отношение силы тока к единице поверхности обрабатываемой детали.

Такой параметр имеет важное значение во время работы. При низкой величине плотности осадка вообще не образуется. Слишком большая его величина приводит к образованию порошкового отложения. Поэтому гальванический процесс требует контроля этого показателя.

Толщина гальванического покрытия

Варьируется от 6 до 20 мкн. Точное значение зависит от типа материалов, которые используются для процесса.

Аппарат для гальванизации «Поток-1»

Данное устройство соответствует второму классу электробезопасности и предназначен для проведения лечебных процедур гальванизации и электрофореза.

поток 1

Так как терапевтический аппарат «Поток-1» не снабжен таймером, во время проведения медицинской манипуляции от персонала требуется контроль за длительностью процедуры; для этого используются специальные процедурные часы.

Гальванические технологии

В гальванике широко распространен метод гальванопластки. При этом изделие, погружаемое в гальваническую ванну, выступает в роли негатива, то есть покрытие растет не на рабочей стороне изделия а на задней, обратной стороне. На форму из непроводящего материалы осаждается слой металла, чаще всего это медь.
Толщина меди может достигать 2 мм, обычно такого запаса по прочности не требуется и в среднем, в гальванопластике растят покрытия до 1 мм. После отделения матрицы от созданного слоя получают его точную копию. Таким способом создают точные копии окладов, медали, панно, декоративные элементы.

10.Вредность гальваники.

Гальваника — это вредно. Всегда!  Если не обеспечить соблюдение норм безопасности, то можно доставить много проблем и себе и соседям. Поэтому гальванические предприятия уделяют особое внимание очистным сооружениям (очищают воду) и вентиляции (очищают воздух).

Заниматься гальваникой в промышленном масштабе дома нельзя, т.к. это, во-первых незаконное предпринимательство, во вторых — поднадзорная деятельность (Росприроднадзор, МВД). 

Вот статьи про вредность металлов для организма человека. Почитайте, сделайте выводы.

• Общие сведения о вреде тяжелых металлов для здоровья

• Влияние меди

• Влияние олова.

• Влияние хрома (особенно вредно).

• Влияние никеля никеля.

• Влияние NO3— Нитраты.

• Влияние PO43- — Фосфаты и пирофосфаты.

Самостоятельный гальванический процесс

Гальваника своими руками в домашних условиях — очень сложная процедура. Категорически запрещено пытаться собрать гальваническую ванну у себя дома самостоятельно, запустить систему.

Малейшие ошибки в подборе электролита, выборе оптимального напряжения сети приведут к негативным последствиям. Кроме того, это небезопасно. Обратитесь к экспертам электрохимических технологий, которые качественно выполнят работы или обучат клиентов работе со сложным оборудованием.

Меры предосторожности при работе с опасными химическими веществами

Следует надеть надлежащее защитное оборудование при работе в домашних условиях. При гальванике металлов человек имеете дело с кислотами и другими химическими веществами, от которых необходимо защищаться. Необходимы защитные очки, перчатки и лабораторные халаты. Приветствуется одежда, которую не жалко повредить во время процедуры гальванизации металла.

11 Гальваника своими руками в домашних условиях

Вообще мы не рекомендуем Вам самим заниматься гальваникой в домашних условиях. Лучше обратитесь на гальваническое производство (можно и к нам :)). Сбережете здоровье и нервы.

Если Вы все же решились – про необходимое оборудование мы уже написали в п.7. Настоятельно рекомендуем заниматься гальваникой дома только как хобби, когда покрываются штучные детали и для себя.

По мере написания мы будем выкладывать статьи по нанесению определенных металлов дома:

-Меднение

-Оловянирование

-Никелирование

-Серебрение и т.д.

Оценка результата

По завершении обработки эксперты оценивают итоговый результат. Если работы по гальванике проводят профессионалы, сомневаться в высоком качестве покрытия не стоит. С использованием точных инструментов оценивается толщина нанесенного слоя металла, равномерность покрытия, прочие критерии.

Обратиться по вопросу гальваники могут физические или юридические лица. Любая идея клиента будет передана на рассмотрение нашим технологам!

Технологи ООО «6 микрон» имеют большой опыт в области гальваники и подготовительных этапов. Нанесение покрытия возможно, как по строгому заданию, так и по простому словесному описанию. Гальваника – это наш профиль!

Техника безопасности при работах

Обязательно проверяют соответствие сети питания высокой мощности потребления. При необходимости пользуются отдельной линией, которую подключают в электрощитке к отдельному защитному автомату. Источник постоянного тока заземляют. Применяют только исправное оборудование.

Для безопасного выполнения работ лучше использовать гараж, иное техническое помещение, площадку на открытом воздухе. Дополнительно применяют стандартные средства индивидуальной защиты:

  • резиновые перчатки;
  • респираторы, марлевые повязки;
  • прозрачные маски, очки;
  • одежду с длинными рукавами.

13 Хромирование авто.

Еще одно заблуждение – хромирование авто это всегда гальваника. Совсем нет. Почти всегда под хромированием авто подразумевается краска. Просто она выглядит как хром. Но никакой связи с гальваническим хромом не имеет. Как только в хромированный таким образом диск попадет небольшой камешек – краска сразу отлетит.

Гальванический хром имеет огромную твердость и износостойкость. Никакой камешек ему нипочем.

Говоря о цене, вот Вам пример. Покрыть гальваническим хромом 4 диска авто будет стоить от 100 т.р., когда как покрыть хромом (краской) стоит 5-10 т.р. Ощутимая разница.

Если Вам автосервис предлагает хромирование, уточните, как они его производят. Скорей всего это будет распыление из шланга или балончика.

В России менее 10 гальванических предприятий профессионально занимаются хромированием авто и мото. Повторюсь, это очень дорого. Рестравраторы платят от 1 млн рублей за такую роскошь.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...
Лазерные станки