Hvordan galvanisering anvendes på arbejdet og derhjemme

I enhver kompetent elektrikers aktiviteter er der øjeblikke, der kræver en nøjagtig analyse af de fænomener, der opstår under elektrolyse. I mange tilfælde kræves finjustering af DC-strømforsyninger til driftstilstand med forskellige timingkarakteristika for fuld procesautomatisering.

Historisk reference

For første gang blev de grundlæggende love, der beskriver effekten af ​​jævnstrøm på adfærden af ​​stoffer opløst i elektrolytter, etableret af den engelske videnskabsmand Michael Faraday.

Fysisk-kemiske elektrolyseprocesser finder sted i en elektrolysecelle.

Fremstillet i en elektrolytbeholder. Inde i kroppen er to elektroder, som positive og negative ladninger påføres fra en kontrolleret konstant spændingskilde. Styrken af ​​strømmen, der løber gennem det fælles kredsløb, reguleres i størrelse og styres af operatøren ved hjælp af målere. Automatiserede elektriske celler fungerer under opsyn af elektronik.

Elektroden, som den positive ladning påføres, kaldes «anode», og den negative - «katoden». Under påvirkning af en strøm i elektrolytten dannes ioner med ladninger af modsatte fortegn:

1. kationer;

2. anioner.

Positivt ladede ioner kaldes "kationer", fordi de bevæger sig mod katoden. Anioner er negativt ladede ioner, der tiltrækkes af anoden.

De teknologier, der opstår under elektrolyse, er ved krydsfeltet mellem to videnskaber:

1. kemi;

2. elektroteknik.

Historisk har der derfor udviklet sig den praksis, at en særlig gren af ​​elektrokemi beskæftiger sig med galvanisering, som studerer både de elektrokemiske og fysiske fænomener, der opstår under aflejring af metalkationer på enhver type anode. Dette gøres for at vælge de optimale teknologiske forhold, for at udvikle specielle teknikker og metoder til behandling, for at vælge de nominelle udstyrsformer under afsætningen af ​​visse metaller på forskellige baser.

I praksis galvanisk belægning har længe været opdelt i to separate, uafhængige retninger:

1. elektroformning;

2. Galvanisering.

Disse metoder fungerer på omtrent de samme teknologier, men adskiller sig i materialerne i den base, hvorpå den galvaniske belægning påføres.

Elektrotype

Dette er en måde at skabe en overfladisk kopi af et volumenbillede af en ikke-metallisk del. De vigtigste materialer kan let forarbejdes gips, sten, træ, plastemner og andre stoffer.

På kunstværksteder skabes unikke former for smykker ved at dække blade fra forskellige træer, blomster, insekter med et lag metal.

Grundlæggeren af ​​galvanisk belægning var russeren Boris Semenovich Yakobi, der udviklede teknologien, der gjorde det muligt at skabe de berømte metalskulpturer, der stadig dekorerer bygningen af ​​St. Isaacs katedral i St. Petersborg. For dette arbejde modtog han verdensomspændende anerkendelse, blev tildelt Demidov-prisen, den mest prestigefyldte for videnskabsmænd i Rusland, og blev tildelt en stor guldmedalje under en højtidelig ceremoni på Paris-udstillingen.

Tykkelsen af ​​produkter skabt ved elektroformningsmetoder er kendetegnet ved øgede dimensioner, som giver dem styrke under drift. Det kan nå fra 0,25 til to eller flere millimeter.Dette opnås ved varigheden af ​​de elektrokemiske processer.

Ikke-jernholdige ædelmetaller påføres oftest ved galvanisering i kunstneriske produkter:

• guld;

• sølv,

• platin;

• rhodium.

Til tekniske formål brug:

• kobber;

• nikkel;

• jern.

Ved forgyldning, sølv, nikkelbelægning bruges kobber som et mellemlag i galvaniseringsteknologiske processer.

Galvanisering

Denne metode til galvanisering er baseret på at påføre et tyndt lag beskyttende metal på overfladen af ​​en metaldel eller gruppe af genstande. Topdækslet kan udføre forskellige funktioner:

• korrosionsbeskyttelse;

• beskyttende dekoration;

• forbedring af udseendet;

• at give overfladen forskellige elektriske egenskaber for at forbedre strømledning eller øge isoleringsegenskaberne;

• forøgelse af styrkeegenskaberne ved anti-beslaglæggelse;

• forlængelse af slidstyrke;

• forbedring af vedhæftning ved gummiering af stål;

• øget vedhæftning til lodninger og en række andre egenskaber.

Et stort udvalg af galvaniseringsprodukter kan findes alle steder omkring os.

Ovenstående billede viser de forarbejdede detaljer, der omgiver os i hverdagen: dekorerede elementer af møbler og lamper, beskyttende belægninger til husholdningsapparater og kasser.

Kvaliteten af ​​laget påført produktet afhænger af strukturen af ​​den skabte belægning. Til tekniske formål anvendes de mest finkornede og samtidig tætte sedimentlag. De er skabt:

• valg af komponenter og elektrolytsammensætning;

• opretholdelse af et optimalt temperaturregime for arbejdsmiljøet under elektrolyse;

• aktuelle indstillinger, stabiliteten af ​​dens tæthed og varigheden af ​​produktionscyklussen.

Typer af galvanisering

Et lag guld giver produkterne et rigt udseende, beskytter mod korrosion, øger produktets reflektionsevne. De ledende egenskaber af guldbelagte overflader fungerer godt i elektroniske enheder.

Sølvbelægning bruges til de samme formål og bruges samtidig ofte til at forbedre de ledende egenskaber af strømkredsløb. Det anvendes på kontakterne til startere, kontaktorer, elektromagnetiske og statiske relæer, ben på operationsforstærkere, mikrokredsløb og andre elektroniske komponenter.

Fornikling gør det muligt for produkter fremstillet af stål, kobber og dets legeringer, aluminium, zink og sjældnere wolfram, titanium og molybdæn at give et dekorativt udseende og yde beskyttelse mod korrosion, ikke kun fra atmosfærisk eksponering, men også ved arbejde under forhold:

• forurening med opløsninger af salte, alkalier, svage syrer;

• øget eksponering for mekaniske slibende belastninger.

Forkromning øger hårdheden og slidstyrken af ​​metaller og giver dig mulighed for at genoprette slidte overflader af friktionsdele til deres oprindelige parametre. Ændring af egenskaberne for teknologitilstanden giver dig mulighed for at oprette:

• matte belægninger med en grå farvetone, som har den største hårdhed, skørhed, men den laveste modstand mod slid;

• skinnende overflader med god slidstyrke og hårdhed;

• plastik mælkebelægninger med lav hårdhed, men attraktivt udseende og gode anti-korrosionsegenskaber. Zinkbelægning beskytter stålplader og stålprodukter mod korrosion og bruges ofte i bil- og byggeindustrien.

Kobberbelægning af stålprodukter beskytter mod korrosion og øger metallets ledende egenskaber, der bruges til at dække elektriske ledninger, der arbejder udendørs.

Messingbelægning beskytter ikke kun stål og aluminiumslegeringer mod korrosion, men sikrer også deres gode vedhæftning til dækket.

Armering giver overfladerne et unikt udseende.

Rhodiumbelægning giver:

• beskytter sølv mod anløbning;

• udsmykning af overflader;

• høj kemisk resistens;

• øget slidstyrke.

Karakteristika for teknologiske processer til galvanisering

Industrielle galvaniseringsmetoder anvendes i vid udstrækning i fremstillingsprocesser.

De mange forskellige udstyr og metoder til påføring af det ydre lag bestemmer et stort antal teknologier til bygning af overflademetal.

Normalt omfatter teknologiske processer faser:

1. foreløbig klargøring af emner;

2. ophobning af det galvaniske lag i badene;

3. færdigbehandling af delen.

På det indledende stadium udføres mekanisk bearbejdning og bejdsning af overflader:

• rengøring fra oxider og urenheder;

• foreløbig affedtning;

• fastgørelse til ophængt udstyr;

• isolering af steder, der ikke kræver behandling;

• endelig affedtning.

Under den anodiske behandling af delene er det vigtigt at observere de optimale parametre for strømmen og deres varighed.

Den sidste fase inkluderer:

• neutralisering af elektrolytiske rester på forarbejdede dele;

• alternativ behandling med vandstråler ved forskellige temperaturer;

• fjernelse af dele af ophængselementerne;

• fjernelse af et isoleret lag fra lukkede genstande;

• tørring;

• udføre varmebehandling, hvis det er nødvendigt;

• mekanisk efterbehandling til ønsket størrelse.

Designegenskaber af moderne galvaniseringsudstyr

For at rumme elektrolytten anvendes galvaniske bade lavet af resistente polymerer:

• PVC;

• PVDF;

• polypropylen.

De er monteret på en robust metalbund sammen med styreenheder i modulopbygget design.

Højkvalitets rengøring af dele leveres af metoder til oprettelse:

• jetstrøm;

• flow metode;

• kaskademodtagelse.

Den endelige evaluering af rengøringsprocessen udføres af operatøren ved hjælp af visuelle observationsmetoder.

Det installerede elektriske udstyr og varmeapparater styres automatisk eller af operatøren. For at fremskynde operationer udføres boblende, gyngende og andre teknikker.

Industrielle virksomheder er udstyret med beskyttelsesanordninger, absorbere, indbyggede sugesystemer, spildevandsbehandlingssystemer og tillader kun at udføre visse processer, for eksempel:

• aflejring af nikkel-guldlag på industriprodukter;

• nikkel, sølv, kobber, forkromning på vedhæng;

• fornikling i tromler;

• kobber- og tinbehandling i små tønder;

• trim på vedhæng;

• spildevandsrensning og andre teknologier.

Industrianlæg, der bruges i store virksomheder, kombineres til produktionslinjer.

Hjemmelavede galvaniske metoder

Brugen af ​​galvanisering og galvaniseringsmetoder til husholdningsformål er inden for enhver hjemmehåndværkers magt. Men før du laver sådanne enheder, bør du studere og tage højde for de sikkerhedsregler, der skal følges, når du arbejder med aggressive væsker og elektriske installationer, sikre god ventilation af lokalerne og bortskaffelse af spildevand.

Brugen af ​​glasbaljer er uønsket på grund af deres skrøbelighed. Det er bedre at vælge retter lavet af stærke gennemsigtige polymerer.

Til strømmen af ​​elektrisk strøm af konstant størrelse i små elektrolyttanke kan du bruge designet af færdige blokke fra en computer eller mobiltelefon eller lave dem selv til specifikke behov.

Ganske enkle strømforsyningsenheder fra gamle radioer med transistorregulering kan findes på internettet eller tage følgende diagram som grundlag.

I den kan du bruge en transformer fra et hvilket som helst gammelt tv eller selv vinde det. De nominelle egenskaber for effekttransistoren, ensretterdiodebroen og reguleringsmodstanden vælges i henhold til belastningens effekt. En elektrolytisk kondensator udligner den udjævnede spænding. Et amperemeter er indbygget til kontinuerlig overvågning af den aktuelle værdi.

Arrangementet af dele af en lignende blok, men med en ekstra node af kontroltransistorer, er vist på billedet.

En luftkøler bruges til bedre køling af effekttransistoren.

Det er meget nemt at lave en anden strømforsyningsenhed: udgangene fra de separate kontakter «+» og «-» fra mobiltelefonopladeren er forbundet med en måleenhed og en regulerende belastningsmodstand med den tilsvarende effekt til galvanikkens elektroder bad.

Når du udfører arbejde med galvaniske eller galvaniske metoder, skal en hjemmehåndværker selvstændigt udføre eksperimenter og registrere deres resultater for at få erfaring. Kun på denne måde vil beherskelse og praktiske færdigheder dukke op.