Com s'aplica la galvanoplastia a la feina i a casa

En les activitats de tot electricista competent, hi ha moments que requereixen una anàlisi acurada dels fenòmens que es produeixen durant l'electròlisi. En molts casos, cal ajustar les fonts d'alimentació de CC al mode de funcionament amb diferents característiques de temporització per a una automatització completa del procés.

Referència històrica

Per primera vegada, el científic anglès Michael Faraday va establir les lleis bàsiques que descriuen l'efecte del corrent continu sobre el comportament de les substàncies dissoltes en electròlits.

Els processos fisicoquímics d'electròlisi tenen lloc en una cel·la electrolítica.

Produït en un recipient d'electròlit. A l'interior del cos hi ha dos elèctrodes als quals s'apliquen càrregues positives i negatives des d'una font de tensió constant controlada. La intensitat del corrent que circula pel circuit comú està regulada en magnitud i controlada per l'operador mitjançant comptadors. Les cèl·lules elèctriques automatitzades funcionen sota la supervisió de l'electrònica.

L'elèctrode al qual s'aplica la càrrega positiva s'anomena "ànode", i el negatiu - "càtode". Sota l'acció d'un corrent a l'electròlit, es formen ions amb càrregues de signes oposats:

1. cations;

2. anions.

Els ions carregats positivament s'anomenen "cations" perquè es mouen cap al càtode. Els anions són ions carregats negativament que són atrets per l'ànode.

Les tecnologies que sorgeixen durant l'electròlisi es troben a la cruïlla de dues ciències:

1. química;

2. enginyeria elèctrica.

Històricament, per tant, s'ha desenvolupat la pràctica que una branca especial de l'electroquímica s'ocupa de la galvanització, que estudia tant els fenòmens electroquímics com físics que es produeixen durant la deposició de cations metàl·lics sobre qualsevol tipus d'ànode. Això es fa per triar les condicions tecnològiques òptimes, desenvolupar tècniques i mètodes especials de processament, escollir els modes nominals d'equip durant la deposició de determinats metalls sobre diferents bases.

En la pràctica recobriment galvànic Fa temps que s'ha dividit en dues direccions separades i independents:

1. electroconformat;

2. Galvanització.

Aquests mètodes funcionen aproximadament amb les mateixes tecnologies, però es diferencien en els materials de la base sobre els quals s'aplica el recobriment galvànic.

Electrotip

Aquesta és una manera de crear una còpia poc profunda d'una imatge de volum d'una peça no metàl·lica. Els materials principals es poden processar fàcilment guix, pedra, fusta, blancs de plàstic i altres substàncies.

Als tallers d'art, es creen formes úniques de joieria cobrint fulles de diversos arbres, flors, insectes amb una capa de metall.

El fundador del recobriment galvànic va ser el rus Boris Semenovich Yakobi, que va desenvolupar la tecnologia que va permetre crear les famoses escultures metàl·liques que encara decoren l'edifici de la catedral de Sant Isaac a Sant Petersburg. Per aquest treball, va rebre un reconeixement mundial, va rebre el Premi Demidov, el més prestigiós per als científics de Rússia, i va rebre una gran medalla d'or durant una cerimònia solemne a l'Exposició de París.

El gruix dels productes creats mitjançant mètodes d'electroformat es caracteritza per unes dimensions més grans, que els donen força durant el funcionament. Pot arribar de 0,25 a dos o més mil·límetres, això s'aconsegueix per la durada dels processos electroquímics.

Els metalls preciosos no fèrrics s'apliquen més sovint mitjançant galvanoplastia en productes artístics:

• or;

• plata,

• platí;

• rodi.

Per a finalitats tècniques, utilitzeu:

• coure;

• níquel;

• ferro.

En daurat, plata, niquelat, el coure s'utilitza com a capa intermèdia en els processos tecnològics de galvanoplastia.

Galvanització

Aquest mètode de galvanoplastia es basa en l'aplicació d'una fina capa de metall protector a la superfície d'una peça metàl·lica o d'un grup d'objectes. La coberta superior pot realitzar diverses funcions:

• protecció contra la corrosió;

• decoració protectora;

• millorar l'aspecte;

• impartir diferents propietats elèctriques a la superfície per tal de millorar la conducció del corrent o augmentar les característiques d'aïllament;

• augmentar les característiques de resistència de l'anti-seize;

• prolongació de la resistència al desgast;

• millorar l'adherència en el cautxú d'acers;

• augment de l'adhesió a les soldadures i una sèrie d'altres propietats.

Es pot trobar una àmplia gamma de productes de galvanoplastia a tots els llocs del nostre voltant.

La foto de dalt mostra els detalls processats que ens envolten a la vida quotidiana: elements decorats de mobles i llums, recobriments protectors per a electrodomèstics i caixes.

La qualitat de la capa aplicada al producte depèn de l'estructura del recobriment creat. A efectes tècnics, s'utilitzen les capes de sediments de gra més fi i alhora denses. Es creen:

• selecció de components i composició d'electròlits;

• mantenir un règim de temperatura òptim de l'entorn de treball durant l'electròlisi;

• ajustos actuals, estabilitat de la seva densitat i durada del cicle de producció.

Tipus de galvanoplastia

Una capa d'or dóna als productes un aspecte ric, protegeix contra la corrosió, augmenta la reflectivitat del producte. Les propietats conductores de les superfícies xapades en or funcionen bé en dispositius electrònics.

El xapat de plata s'utilitza amb els mateixos propòsits i, al mateix temps, sovint s'utilitza per millorar les propietats conductores dels circuits d'alimentació. S'aplica als contactes d'arrencadors, contactors, relés electromagnètics i estàtics, potes d'amplificadors operacionals, microcircuits i altres components electrònics.

El niquelat permet que els productes d'acer, coure i els seus aliatges, alumini, zinc i, menys sovint, tungstè, titani i molibdè donin un aspecte decoratiu i proporcionin protecció contra la corrosió no només per l'exposició atmosfèrica, sinó també quan es treballen en condicions:

• contaminació amb solucions de sals, àlcalis, àcids febles;

• augment de l'exposició a càrregues abrasives mecàniques.

El cromat augmenta la duresa i la resistència al desgast dels metalls i permet restaurar les superfícies desgastades de les peces de fricció als seus paràmetres originals. Canviar les característiques del mode tecnològic us permet crear:

• recobriments mats amb una tonalitat grisa, que tenen la major duresa, fragilitat, però la menor resistència al desgast;

• superfícies brillants amb bona resistència al desgast i duresa;

• recobriments de llet plàstic amb baixa duresa, però aspecte atractiu i bones propietats anticorrosives. El recobriment de zinc protegeix les làmines d'acer i els productes d'acer de la corrosió i s'utilitza sovint a les indústries de l'automoció i la construcció.

El recobriment de coure dels productes d'acer protegeix contra la corrosió i augmenta les propietats conductores del metall, utilitzat per cobrir els cables elèctrics que funcionen a l'aire lliure.

El recobriment de llautó no només protegeix l'acer i els aliatges d'alumini de la corrosió, sinó que també garanteix la seva bona adherència al pneumàtic.

L'armadura dóna a les superfícies un aspecte únic.

El rodiat proporciona:

• protegir la plata de l'embrutiment;

• decorar superfícies;

• alta resistència química;

• augment de la resistència al desgast.

Característiques dels processos tecnològics per galvanoplastia

Els mètodes de galvanoplastia industrials s'utilitzen àmpliament en els processos de fabricació.

La varietat d'equips i mètodes d'aplicació de la capa exterior determinen un gran nombre de tecnologies per construir superfícies metàl·liques.

Normalment els processos tecnològics inclouen etapes:

1. preparació preliminar dels blancs;

2. acumulació de la capa galvànica als banys;

3. processament final de la peça.

En l'etapa preliminar, es realitza el processament mecànic i el decapat de superfícies:

• neteja d'òxids i impureses;

• desgreixatge previ;

• connexió a equips suspesos;

• aïllar llocs que no requereixen processament;

• desgreixatge final.

Durant el tractament anòdic de les peces, és important observar els paràmetres òptims del corrent i la seva durada.

L'etapa final inclou:

• neutralització de residus electrolítics en peces processades;

• tractament alternatiu amb raigs d'aigua a diferents temperatures;

• eliminació de parts dels elements de suspensió;

• eliminar una capa aïllada d'objectes tancats;

• assecat;

• realitzar tractament tèrmic, si cal;

• acabat mecànic a la mida requerida.

Característiques de disseny dels equips moderns de galvanoplastia

Per acomodar l'electròlit s'utilitzen banys galvànics fet de polímers resistents:

• PVC;

• PVDF;

• polipropilè.

Es munten sobre una base metàl·lica resistent juntament amb unitats de control en dissenys modulars.

La neteja d'alta qualitat de les peces es proporciona mitjançant mètodes de creació:

• corrent en raig;

• mètode de flux;

• recepció en cascada.

L'avaluació final del procés de neteja la realitza l'operador mitjançant mètodes d'observació visual.

Els equips elèctrics instal·lats i els dispositius de calefacció són controlats automàticament o per l'operador. Per accelerar les operacions, es fan bombolles, balanceigs i altres tècniques.

Les empreses industrials estan equipades amb dispositius de protecció, absorbidors, succió a bord, sistemes de tractament d'aigües residuals i només permeten dur a terme determinats processos, per exemple:

• deposició de capes de níquel-or sobre productes industrials;

• níquel, plata, coure, cromat en penjolls;

• niquelat en bidons;

• processament de coure i estany en bótes petites;

• retalls de penjolls;

• tractament d'aigües residuals i altres tecnologies.

Les plantes industrials utilitzades a les grans empreses es combinen en línies de producció.

Mètodes galvànics casolans

L'ús de mètodes de galvanoplastia i galvanoplastia per a finalitats domèstiques està al poder de qualsevol artesà domèstic. No obstant això, abans de fabricar aquests dispositius, s'han d'estudiar i tenir en compte les normes de seguretat que s'han de seguir quan es treballa amb líquids agressius i instal·lacions elèctriques, garantir una bona ventilació del local i l'eliminació de les aigües residuals.

L'ús de tines de vidre no és desitjable per la seva fragilitat. És millor triar plats fets de polímers transparents forts.

Per al flux de corrent elèctric de magnitud constant en petits dipòsits d'electròlits, podeu utilitzar el disseny de blocs preparats des d'un ordinador o telèfon mòbil o fer-los vosaltres mateixos per a necessitats específiques.

A Internet es poden trobar dispositius d'alimentació bastant senzills de ràdios antigues amb regulació de transistors o prendre com a base el diagrama següent.

En ell, podeu utilitzar un transformador de qualsevol televisor antic o enrotllar-lo vosaltres mateixos.Les característiques nominals del transistor de potència, el pont de díode rectificador i la resistència reguladora es seleccionen segons la potència de la càrrega. Un condensador electrolític iguala el voltatge suavitzat. S'inclou un amperímetre per a un seguiment continu del valor actual.

A la foto es mostra la disposició de les parts d'un bloc similar, però amb un node addicional de transistors de control.

S'utilitza un refrigerador d'aire per a un millor refredament del transistor de potència.

És molt fàcil fer una altra font d'alimentació: les sortides dels contactes separats «+» i «-» del carregador del telèfon mòbil es connecten mitjançant un dispositiu de mesura i una resistència de càrrega reguladora amb la potència corresponent als elèctrodes de la galvànica. bany.

Quan es realitza treballs mitjançant mètodes galvànics o galvànics, un artesà domèstic haurà de realitzar experiments de manera independent i registrar els seus resultats per obtenir experiència. Només així apareixerà el domini i les habilitats pràctiques.