Bekend met alle woorden "verguld", "verzilverd", "verchroomd" of "vernikkeld" zijn al stevig het lexicon van een moderne persoon binnengekomen en worden door hem bijna automatisch waargenomen. Niemand denkt zelfs dat achter al deze woorden een technologie schuilgaat waarmee een persoon het moderne niveau van beschaving kon bereiken - galvaniseren.
Galvaniseren - wat is dit proces?
Een elektrochemisch proces waarbij, onder invloed van een elektrische stroom, metalen op een geselecteerd oppervlak worden afgezet, wordt galvaniseren genoemd. Dit proces kan op elk object worden toegepast, zelfs niet-metaal. Dit is wat bepalend werd voor het wijdverbreide gebruik van galvaniseren in verschillende industrieën. Hiermee kunt u alle objecten vergulden, verzilveren, vernikkelen en verchromen, hun uiterlijk veredelen voor decoratieve doeleinden of de fysische en chemische eigenschappen van het oppervlak veranderen voor puur praktische doeleinden (om de slijtvastheid te verhogen,weerstand tegen agressieve omgevingen, enz.). De apparatuur is in dit geval een galvanisch bad.
Soorten galvaniseren
Er zijn twee soorten van deze technologie, die niet alleen veel worden gebruikt in veel takken van de moderne industrie, maar ook thuis. De eerste - galvaniseren - heeft als doel het maken van exacte kopieën van de oppervlakken van een object uit het metaal dat erop is afgezet. De tweede, de meest voorkomende zowel in het dagelijks leven als in de productie, is het creëren van een dunne - niet dikker dan een mensenhaar - coating van het gehele oppervlak van het object en wordt galvaniseren genoemd.
Wat is een galvaniseerbad?
Aangezien galvanische processen optreden als gevolg van elektrolyse, is het normaal dat elektrolytische oplossingen en speciale mechanische en elektrische apparatuur worden gebruikt. Galvaniseerbaden zijn een combinatie van alle bovengenoemde componenten van het proces, maar de belangrijkste componenten waaraan hogere eisen worden gesteld, zijn de oplossing (elektrolyt) en de houder ervoor. Dit is vooral belangrijk als het gaat om het gebruik van galvanisatie of elektroforming thuis.
Er worden hogere algemene eisen gesteld aan containers voor electroforming, die, ondanks het feit dat er nogal wat soorten van deze containers zijn, allemaal strikt moeten voldoen. Ze moeten hermetisch en chemisch neutraal zijn voor de gebruikte oplossing en in staat zijn om de vereiste thermische omstandigheden te handhaven.(verwarming van plateerbaden en hun koeling moeten worden gecontroleerd), evenals gemakkelijk en veilig onderhoud. Badkuipen zijn gemaakt van verschillende materialen.
Methoden voor analyse van galvaniseerbaden
Dankzij moderne ontwikkelingen zijn er nieuwe mogelijkheden ontstaan voor de analyse van het elektrolyt dat wordt gebruikt bij het galvanisatieproces. Dit is nodig voor het kwalitatieve resultaat van het proces, het verkrijgen van een meer uniforme en duurzame coating. Analyse van galvanische baden in moderne omstandigheden kan worden uitgevoerd met behulp van chemische en fysisch-chemische methoden. In het tweede geval worden fotometrische studies, polarografische, ampero- en potentiometrische methoden gebruikt, die betere resultaten geven bij het bepalen van de samenstelling van de elektrolyt.
Bescherming van galvanische capaciteiten
Een van de problemen van galvanische processen is de bescherming van elektrolytcontainers tegen de schadelijke effecten van de oplossing (zure of alkalische) waarin elektrolyse plaatsvindt. Als het bad gemaakt is van een neutraal materiaal, zoals kunststof, dan is er geen probleem. Maar dit is alleen mogelijk in gevallen met kleine volumes. Als we industriële installaties nemen, dan zijn bij de galvanische productie containers voor de oplossing gemaakt van metaal. In dit geval wordt het noodzakelijk om ze te beschermen tegen:
- contact met de oplossing, wat zorgt voor een langere levensduur;
- corrosie van het metaal, waardoor onnodige onzuiverheden in de oplossing ontstaan;
– vervormingen en veranderingen in het elektrische veld.
Een dergelijke bescherming kan worden geboden door de bekleding van galvanische baden,uitgevoerd door plaatpolymeermaterialen met behulp van heet luchtlassen.
Thuis galvanische baden maken
Er zijn veel mensen die galvaniseren in hun huis of garage willen hebben. Maar er moet worden opgemerkt dat dit proces niet veilig is. Schadelijke en explosieve dampen, bijtende en zelfs giftige oplossingen, het gebruik van elektriciteit maken het vanuit veiligheidsoogpunt moeilijk. Maar voor eenvoudig werk, zoals verkoperen, verchromen, vernikkelen van kleine voorwerpen, kan met geïmproviseerde middelen een galvaniseerbad worden samengesteld. En zelfs in dit geval moeten verschillende belangrijke vereisten in acht worden genomen:
– oplossingscontainer moet stijf, chemisch neutraal en diëlektrisch zijn;
– afzuigventilatie vereist;
– beschikbaarheid van voldoende schoon water – het eenvoudigste proces vereist ongeveer vijf spoelingen;
- beschikbaarheid van containers en middelen voor het neutraliseren van afvaloplossingen en afvalwater.
De eenvoudigste versie van een galvanisch bad kan worden gemaakt van een plastic bus door het deksel met een hals af te snijden en de zijkanten te versterken met versterkend materiaal. Vervolgens moeten raam- of autoafdichtingen langs de snijlijn op de wanden van de container worden geplaatst. De volgende stap is om het deksel met pianoscharnieren aan één kant van de bus te bevestigen en de grendels aan de andere kant aan het deksel en de containerwand te bevestigen. De hals in het deksel is verbonden met een slang om dampen naar buiten te verwijderen - de eenvoudigste afzuigventilatie.
Nu moeten we nog drie gaten maken voor de contactstaven in het bovenste deel van de container langs de snijlijn. Het is wenselijk om staven te maken van een koperen buis met een diameter van 10-20 mm, bij voorkeur een dikwandige. De uiteinden van de buizen zijn afgeplat en er zijn gaten in geboord om de palen van de stroombron te verbinden. Anodeplaten worden opgehangen aan de staven die zich aan de randen bevinden en verbonden zijn met de plus van de bron. Een deel is opgehangen aan de centrale staaf, de kathode, verbonden met de negatieve draad. Huidig
en spanning worden gekozen afhankelijk van het volume van het bad.
Schema's van zelfgemaakte galvanische baden
Het eenvoudigste schema van een galvanisch bad omvat slechts drie bewerkingen: voorbereiding, het daadwerkelijke galvanisatieproces en afwerking. De eerste is het reinigen, ontvetten, etsen en polijsten van een object of onderdeel - voorbereiding. De derde handeling stelt u in staat om het reeds met een laag metaal bedekte onderdeel tot een "verhandelbaar" uiterlijk te brengen door passiveren, polijsten, enz. Elke handeling moet eindigen met wassen in schoon en koud water. En als de onderdelen zijn behandeld met alkalische oplossingen, is het noodzakelijk om eerst met warm en daarna met koud water te wassen.
Het te coaten onderdeel wordt aangesloten op de negatieve draad (kathode) van het apparaat en in de elektrolyt gedompeld. De positieve draad is verbonden met een omhullende metalen elektrode (anode) die ook in de oplossing wordt neergelaten. Door elektrolyse zal de anode (+) oplossen endeponeer metaal op het kathodedeel (–).
Het belang van galvaniseren voor moderne productie
Het galvaniseerbad, waarin het galvaniseer- of galvaniseerproces plaatsvindt, is zowel het geesteskind van de vooruitgang als de beweger ervan op industriële schaal. Omdat dankzij galvanische coatings de eigenschappen van onderdelen en mechanismen worden verbeterd, hun productie goedkoper is, de hoogste pasnauwkeurigheid wordt bereikt, de slijtvastheid toeneemt en de anticorrosie-eigenschappen toenemen.
