На протяжении сотен лет люди искали ответы на вопросы: как защитить металл от коррозии и как придать металлическим поверхностям элегантный вид. Результатом этих изысканий стали открытия, сделанные на рубеже восемнадцатого и девятнадцатого веков, авторами которых были: физик Луиджи Гальвани и химик Луиджи Валентино Бруньятелли. Именно они начали работы по гальваническим элементам и гальванизации. Чем характерны и где применяются гальванические процессы? Давайте узнаем!
Гальванизация металла: что это такое?
Определение: гальванизация является упрощенным термином, происходящим от имени вышеупомянутого изобретателя — Гальвани. В специальной терминологии гальванизацию называют иначе: гальваностегия, т. е. нанесение тонких, прочных металлических покрытий на поверхность различных предметов (преимущественно металлических).
В результате гальванической обработки поверхность металла приобретает защиту от коррозии. Оцинковка также позволяет предмету получить дополнительные эстетические свойства, например: придание им определенного цвета, блеска, зеркального слоя и т. д.
Гальванические процессы: классификация
Определение: гальванизация часто используется взаимозаменяемо с термином гальванотехника, однако это неправильный термин. Гальванотехника является более широким понятием. Включает в себя как процессы гальваностегии, так и гальванопластику. Чем они отличаются?
Гальванопластика заключается в создании копий в виде толстых металлических покрытий с помощью процесса электролиза. Этот вид покрытия легко отделяется от подложки и часто имеют сложную форму со множеством деталей. А в процессе гальваностегии образуются тонкие покрытия, которые невозможно отделить от подложки.
Также существуют и другие виды электролитический гальванотехнической обработки. Например:
- анодирование, т. е. создание неметаллических покрытий (чаще всего это покрытия из оксидов металлов),
- фосфатирование — заключается в покрытии неметаллических покрытий слоем фосфатов (чаще всего это растворы гидрофосфатов: марганца, железа, цинка),
- цинкование, т. е. покрытие металлов слоем цинка,
- меднение — электролитическое покрытие металла медью,
- хромирование — покрытие металла или пластика слоем хрома.
Ознакомьтесь с ассортиментом добавок для гальванических процессов от PCC Group.
В чем заключается процесс гальванизации?
Гальваническая обработка требует наличия соответствующей технической базы и участия опытного специалиста по гальванизации. Поэтому все процессы электролитической гальванизации осуществляются только на профессиональных гальванических предприятиях. Эти предприятия оснащены большими ваннами, изготовленными из материалов, стойких к действию электролита.
В гальваническую ванну поступают тщательно очищенные и обезжиренные обрабатываемые детали. (Сильно загрязненное сырье зачастую подвергают дополнительному травлению в травильных ваннах). Затем металлические обрабатываемые детали в ваннах соединяются с отрицательным полюсом источника питания и образуют положительный полюс, катод. Отрицательный полюс (анод) образован металлическими пластинами, находящимися в электролите. Протекающий ток приводит к тому, что на металле постепенно начинает образовываться новое покрытие. Опционально вместо металлических пластин применяются различные виды солей, которые также подвержены постепенному разложению.
Гальванизация металлов: процесс, зависящий от различных факторов
Идеального эффекта в виде гальванического покрытия высокого качества добиться непросто. Какие факторы влияют на окончательный вид, твердость и структуру нового слоя? Качество покрытий и время их образования зависит, среди прочего, от:
- типа применяемого электролита (выбор электролитов очень широк, это могут быть смеси, содержащие цианиды, сульфаты, хлор и т. д. — каждый электролит дает разные эффекты и предназначен для разных типов подложек: металлических или неметаллических);
- температуры и концентрации раствора электролита;
- плотности тока, применяемого в гальваническом процессе.
Продолжительность процесса гальванизации весьма дифференцирована и составляет от нескольких минут до нескольких часов, что также зависит от выбранного метода и ожидаемой окончательной толщины покрытия.
Что дает гальванизация металла?
Не без основания гальванические предприятия все еще продолжают развиваться как в Польше, так и во всем мире, и интерес к услугам в сфере гальванической обработки не уменьшается. Каковы основные преимущества гальванизации?
- Благодаря дополнительному слою металлы (и пластмассы) приобретают превосходную многолетнюю защиту от проникновения влаги и коррозии, уничтожающей металл.
- Гальваническое покрытие увеличивает срок службы изделий и их устойчивость к химическим или механическим повреждениям (царапинам, потертостям и т. д.).
- Новый, плотный слой может быть глянцевым или матовым и придает поверхностям эстетичный внешний вид. При этом поверхность можно подвергать финишной обработке в соответствии с индивидуальными требованиями.
Преимуществом гальванизации также является то, что ее можно выполнять как на мелких металлических деталях (ручки, винты, батареи, крепеж), так и на крупных конструктивных или декоративных элементах.
- https://www.britannica.com/summary/electroplating
- https://encyklopedia.pwn.pl/haslo/galwanotechnika;3903810.html
- https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0013468699001437