Kako se galvanizacija primjenjuje na poslu i kod kuće

U aktivnostima svakog kompetentnog električara postoje trenuci koji zahtijevaju točnu analizu pojava koje se javljaju tijekom elektrolize. U mnogim je slučajevima za potpunu automatizaciju procesa potrebno fino podešavanje istosmjernih izvora napajanja u način rada s različitim vremenskim karakteristikama.

Povijesna referenca

Po prvi put je osnovne zakonitosti koje opisuju učinak istosmjerne struje na ponašanje tvari otopljenih u elektrolitima postavio engleski znanstvenik Michael Faraday.

Fizikalno-kemijski procesi elektrolize odvijaju se u elektrolitičkoj ćeliji.

Proizvedeno u spremniku elektrolita. Unutar tijela nalaze se dvije elektrode na koje se dovode pozitivni i negativni naboji iz kontroliranog izvora konstantnog napona. Jakost struje koja teče kroz zajednički krug regulirana je u veličini i kontrolirana od strane operatera pomoću mjerača. Automatizirane električne ćelije rade pod nadzorom elektronike.

Elektroda na koju se primjenjuje pozitivan naboj naziva se «anoda», a negativna - «katoda». Pod djelovanjem struje u elektrolitu nastaju ioni s nabojima suprotnih predznaka:

1. kationi;

2. anioni.

Pozitivno nabijeni ioni nazivaju se "kationi" jer se kreću prema katodi. Anioni su negativno nabijeni ioni koje privlači anoda.

Tehnologije koje nastaju tijekom elektrolize su na raskrižju dviju znanosti:

1. kemija;

2. elektrotehnike.

Povijesno se stoga razvila praksa da se galvanizacijom bavi posebna grana elektrokemije, koja proučava i elektrokemijske i fizikalne pojave do kojih dolazi taloženjem metalnih kationa na bilo kojoj vrsti anode. To se radi kako bi se odabrali optimalni tehnološki uvjeti, razvile posebne tehnike i metode obrade, odabrali nazivni načini rada opreme tijekom taloženja određenih metala na različite baze.

U praksi galvanska prevlaka odavno podijeljen u dva odvojena, neovisna pravca:

1. elektroformiranje;

2. Pocinčavanje.

Ove metode rade na približno istim tehnologijama, ali se razlikuju u materijalima baze na koju se nanosi galvanska prevlaka.

Elektrotipija

Ovo je način stvaranja plitke kopije slike volumena nemetalnog dijela. Glavni materijali mogu biti lako obrađeni gips, kamen, drvo, plastične praznine i druge tvari.

U umjetničkim radionicama nastaju jedinstveni oblici nakita prekrivanjem slojem metala listova raznih stabala, cvijeća, insekata.

Utemeljitelj galvanske prevlake bio je Rus Boris Semenovich Yakobi, koji je razvio tehnologiju koja je omogućila stvaranje poznatih metalnih skulptura koje i danas ukrašavaju zgradu Katedrale svetog Izaka u Sankt Peterburgu. Za taj je rad stekao svjetsko priznanje, dodijeljena mu je nagrada Demidov, najprestižnija za znanstvenike u Rusiji, te mu je na svečanoj ceremoniji na Pariškoj izložbi uručena velika zlatna medalja.

Debljina proizvoda stvorenih metodama elektroformiranja karakterizira povećane dimenzije, koje im daju snagu tijekom rada. Može doseći od 0,25 do dva ili više milimetara, što se postiže trajanjem elektrokemijskih procesa.

Plemeniti obojeni metali najčešće se primjenjuju galvaniziranjem u umjetničkim proizvodima:

• zlato;

• srebro,

• platina;

• rodij.

U tehničke svrhe koristite:

• bakar;

• nikal;

• željezo.

U pozlati, srebru, niklanju, bakar se koristi kao međusloj u tehnološkim procesima galvanizacije.

Pocinčavanje

Ova metoda galvanizacije temelji se na nanošenju tankog sloja zaštitnog metala na površinu metalnog dijela ili grupe predmeta. Gornji poklopac može obavljati različite funkcije:

• zaštita od korozije;

• zaštitni ukras;

• poboljšanje izgleda;

• pridavanje različitih električnih svojstava površini kako bi se poboljšala vodljivost struje ili povećala izolacijska svojstva;

• povećanje karakteristika čvrstoće protiv zahvata;

• produljenje otpornosti na habanje;

• poboljšanje prianjanja kod gumiranja čelika;

• povećana adhezija na lemove i niz drugih svojstava.

Veliki izbor proizvoda za galvanizaciju možete pronaći na svim mjestima oko nas.

Gornja fotografija prikazuje obrađene detalje koji nas okružuju u svakodnevnom životu: ukrasni elementi namještaja i lampi, zaštitni premazi za kućanske aparate i kutije.

Kvaliteta sloja nanesenog na proizvod ovisi o strukturi stvorenog premaza. U tehničke svrhe koriste se najsitniji i istodobno gusti slojevi sedimenta. Oni su stvoreni:

• izbor komponenti i sastava elektrolita;

• održavanje optimalnog temperaturnog režima radnog okruženja tijekom elektrolize;

• trenutne postavke, stabilnost njegove gustoće i trajanje proizvodnog ciklusa.

Vrste galvanizacije

Sloj zlata daje proizvodima bogat izgled, štiti od korozije, povećava refleksivnost proizvoda. Vodljiva svojstva pozlaćenih površina dobro funkcioniraju u elektroničkim uređajima.

Posrebrenje se koristi za iste svrhe, au isto vrijeme se često koristi za poboljšanje vodljivih svojstava strujnih krugova. Primjenjuje se na kontakte startera, kontaktora, elektromagnetskih i statičkih releja, nogu operacijskih pojačala, mikro krugova i drugih elektroničkih komponenti.

Niklanje omogućuje proizvodima od čelika, bakra i njegovih legura, aluminija, cinka i rjeđe volframa, titana i molibdena da daju dekorativan izgled i zaštite od korozije ne samo od atmosferske izloženosti, već i pri radu u uvjetima:

• kontaminacija otopinama soli, lužina, slabih kiselina;

• povećana izloženost mehaničkim abrazivnim opterećenjima.

Kromiranje povećava tvrdoću i otpornost na habanje metala i omogućuje vraćanje istrošenih površina tarnih dijelova na njihove izvorne parametre. Promjena karakteristika tehnološkog načina rada omogućuje vam stvaranje:

• mat premazi sa sivom bojom, koji imaju najveću tvrdoću, lomljivost, ali najmanju otpornost na habanje;

• sjajne površine s dobrom otpornošću na trošenje i tvrdoćom;

• plastični mliječni premazi male tvrdoće, ali atraktivnog izgleda i dobrih antikorozivnih svojstava. Premaz cinkom štiti čelične limove i čelične proizvode od korozije i često se koristi u automobilskoj i građevinskoj industriji.

Premaz bakra čeličnih proizvoda štiti od korozije i povećava vodljiva svojstva metala, koji se koristi za pokrivanje električnih žica koje rade na otvorenom.

Premaz od mesinga ne samo da štiti čelične i aluminijske legure od korozije, već također osigurava njihovo dobro prianjanje na gumu.

Armiranje daje površinama jedinstven izgled.

Pokrivanje rodijom osigurava:

• zaštita srebra od tamnjenja;

• ukrašavanje površina;

• visoka kemijska otpornost;

• povećana otpornost na habanje.

Značajke tehnoloških procesa galvanizacije

Metode industrijske galvanizacije naširoko se koriste u proizvodnim procesima.

Raznolikost opreme i načina nanošenja vanjskog sloja određuju veliki broj tehnologija za izgradnju površinskog metala.

Obično tehnološki procesi uključuju faze:

1. prethodna priprema praznina;

2. nakupljanje galvanskog sloja u kupkama;

3. završna obrada dijela.

U preliminarnoj fazi provodi se mehanička obrada i dekapiranje površina:

• čišćenje od oksida i nečistoća;

• prethodno odmašćivanje;

• pričvršćivanje na suspendiranu opremu;

• izoliranje mjesta koja ne zahtijevaju obradu;

• konačno odmašćivanje.

Tijekom anodnog tretmana dijelova važno je promatrati optimalne parametre struje i njihovo trajanje.

Završna faza uključuje:

• neutralizacija elektrolitičkih ostataka na obrađenim dijelovima;

• alternativni tretman vodenim mlazovima na različitim temperaturama;

• uklanjanje dijelova ovjesnih elemenata;

• uklanjanje izoliranog sloja sa zatvorenih objekata;

• sušenje;

• izvršiti toplinsku obradu, ako je potrebno;

• mehanička dorada na traženu veličinu.

Značajke dizajna suvremene opreme za galvanizaciju

Za smještaj elektrolita koriste se galvanske kupke izrađeni od otpornih polimera:

• PVC;

• PVDF;

• polipropilen.

Postavljeni su na čvrstu metalnu podlogu zajedno s upravljačkim jedinicama u modularnom dizajnu.

Visokokvalitetno čišćenje dijelova osiguravaju metode stvaranja:

• mlazna struja;

• metoda protoka;

• kaskadni prijem.

Konačnu ocjenu procesa čišćenja provodi operater metodama vizualnog promatranja.

Ugrađenom električnom opremom i uređajima za grijanje upravlja se automatski ili od strane operatera. Kako bi se ubrzale operacije, izvode se bubbling, rocking i druge tehnike.

Industrijska poduzeća opremljena su zaštitnim uređajima, apsorberima, ugrađenim usisnim sustavima, sustavima za pročišćavanje otpadnih voda i dopuštaju provođenje samo određenih procesa, na primjer:

• nanošenje slojeva nikal-zlata na industrijske proizvode;

• nikal, srebro, bakar, kromiranje na privjescima;

• poniklavanje u bubnjevima;

• prerada bakra i kositra u malim bačvama;

• trim na privjescima;

• pročišćavanje otpadnih voda i druge tehnologije.

Industrijska postrojenja koja se koriste u velikim poduzećima kombiniraju se u proizvodne linije.

Domaće galvanske metode

Korištenje metoda galvanizacije i galvanizacije za potrebe kućanstva je u moći svakog kućnog majstora. Međutim, prije izrade takvih uređaja treba proučiti i uzeti u obzir sigurnosna pravila kojih se morate pridržavati pri radu s agresivnim tekućinama i električnim instalacijama, osigurati dobro prozračivanje prostora i zbrinjavanje otpadnih voda.

Upotreba staklenih kada je nepoželjna zbog njihove krhkosti. Bolje je odabrati posuđe od jakih prozirnih polimera.

Za protok električne struje konstantne veličine u malim spremnicima elektrolita možete koristiti dizajn gotovih blokova s ​​računala ili mobilnog telefona ili ih sami izraditi za specifične potrebe.

Prilično jednostavni uređaji za napajanje iz starih radija s regulacijom tranzistora mogu se pronaći na Internetu ili uzeti sljedeći dijagram kao osnovu.

U njemu možete koristiti transformator iz bilo kojeg starog televizora ili ga sami namotati.Nominalne karakteristike tranzistora snage, ispravljačkog diodnog mosta i regulacijskog otpornika odabiru se prema snazi ​​opterećenja. Elektrolitički kondenzator izjednačava izglađeni napon. Za kontinuirano praćenje vrijednosti struje ugrađen je ampermetar.

Raspored dijelova sličnog bloka, ali s dodatnim čvorom upravljačkih tranzistora, prikazan je na fotografiji.

Za bolje hlađenje tranzistora snage koristi se zračni hladnjak.

Vrlo je jednostavno napraviti drugu jedinicu za napajanje: izlazi odvojenih kontakata «+» i «-» iz punjača mobitela spojeni su mjernim uređajem i regulacijskim otpornikom opterećenja odgovarajuće snage na elektrode galvanske kupka.

Prilikom izvođenja radova galvanskim ili galvanskim metodama, domaći majstor će morati samostalno provoditi pokuse i bilježiti njihove rezultate kako bi stekao iskustvo. Samo na taj način će se pojaviti majstorstvo i praktične vještine.