Kuinka galvanointia sovelletaan työssä ja kotona

Jokaisen pätevän sähköasentajan toiminnassa on hetkiä, jotka edellyttävät elektrolyysin aikana tapahtuvien ilmiöiden tarkkaa analysointia. Monissa tapauksissa DC-virtalähteiden hienosäätöä toimintatilaan, jossa on erilaiset ajoitusominaisuudet, tarvitaan täysi prosessiautomaatio.

Historiallinen viittaus

Ensimmäistä kertaa peruslait, jotka kuvaavat tasavirran vaikutusta elektrolyytteihin liuenneiden aineiden käyttäytymiseen, vahvistivat englantilainen tiedemies Michael Faraday.

Elektrolyysin fysikaalis-kemialliset prosessit tapahtuvat elektrolyysikennossa.

Valmistettu elektrolyyttisäiliössä. Rungon sisällä on kaksi elektrodia, joihin kohdistetaan positiivisia ja negatiivisia varauksia kontrolloidusta vakiojännitelähteestä. Yhteisen piirin läpi kulkevan virran voimakkuutta säätelee suuruus ja sitä ohjaa käyttäjä mittareilla. Automaattiset sähkökennot toimivat elektroniikan valvonnassa.

Elektrodia, johon positiivinen varaus kohdistetaan, kutsutaan "anodiksi" ja negatiivista - "katodiksi". Elektrolyytissä olevan virran vaikutuksesta muodostuu ioneja, joiden varaukset ovat vastakkaisia:

1. kationit;

2. anionit.

Positiivisesti varautuneita ioneja kutsutaan "kationeiksi", koska ne liikkuvat kohti katodia. Anionit ovat negatiivisesti varautuneita ioneja, jotka houkuttelevat anodia.

Elektrolyysin aikana syntyvät tekniikat ovat kahden tieteen risteyksessä:

1. kemia;

2. sähkötekniikka.

Historiallisesti on siis kehittynyt käytäntö, että sähkökemian erityinen haara käsittelee galvanisointia, joka tutkii sekä sähkökemiallisia että fysikaalisia ilmiöitä, joita esiintyy metallikationien kerrostumisen aikana minkä tahansa tyyppisille anodeille. Tämä tehdään optimaalisten teknisten olosuhteiden valitsemiseksi, erityisten tekniikoiden ja käsittelymenetelmien kehittämiseksi, laitteiden nimellismuotojen valitsemiseksi tiettyjen metallien saostuksen aikana eri emäksille.

Käytännössä galvaaninen pinnoite on pitkään jaettu kahteen erilliseen, itsenäiseen suuntaan:

1. sähkömuovaus;

2. Galvanointi.

Nämä menetelmät toimivat suunnilleen samoilla tekniikoilla, mutta eroavat galvaanisen pinnoitteen pohjan materiaaleista.

Elektrotyyppi

Tämä on tapa luoda matala kopio ei-metallisen osan tilavuuskuvasta. Päämateriaaleina voidaan helposti käsitellä kipsi, kivi, puu, muoviaihiot ja muut aineet.

Taidepajoissa luodaan ainutlaatuisia korumuotoja peittämällä eri puiden, kukkien, hyönteisten lehtiä metallikerroksella.

Galvaanisen pinnoitteen perustaja oli venäläinen Boris Semenovich Yakobi, joka kehitti tekniikan, jonka avulla voit luoda kuuluisat metalliveistokset, jotka edelleen koristavat Pietarin Iisakinkirkon rakennusta. Tästä työstä hän sai maailmanlaajuista tunnustusta, hänelle myönnettiin Demidov-palkinto, arvostetuin tiedemies Venäjällä, ja hänelle myönnettiin suuri kultamitali juhlallisessa seremoniassa Pariisin näyttelyssä.

Sähkömuovausmenetelmillä luotujen tuotteiden paksuudelle on ominaista lisääntyneet mitat, jotka antavat niille lujuutta käytön aikana. Se voi olla 0,25 - kaksi millimetriä tai enemmän, mikä saavutetaan sähkökemiallisten prosessien keston avulla.

Ei-rautapitoisia jalometalleja käytetään useimmiten galvanoimalla taidetuotteissa:

• kulta;

• hopea,

• platina;

• rodium.

Käytä teknisiin tarkoituksiin:

• kupari;

• nikkeli;

• rauta.

Kullauksessa, hopeoinnissa, nikkelöinnissa kuparia käytetään välikerroksena galvanointiteknologian prosesseissa.

Galvanointi

Tämä galvanointimenetelmä perustuu ohuen suojametallikerroksen levittämiseen metalliosan tai esineryhmän pinnalle. Yläkansi voi suorittaa erilaisia ​​toimintoja:

• ruostesuojaus;

• suojaava koristelu;

• parantaa ulkonäköä;

• erilaisten sähköisten ominaisuuksien antaminen pinnalle virranjohtavuuden parantamiseksi tai eristysominaisuuksien parantamiseksi;

• juuttumisenestoaineen lujuusominaisuuksien lisääminen;

• kulumiskestävyyden pidentäminen;

• adheesion parantaminen terästen kumituksessa;

• lisääntynyt tarttuvuus juotteisiin ja joukko muita ominaisuuksia.

Laaja valikoima galvanointituotteita löytyy kaikista paikoista ympäriltämme.

Yllä oleva kuva näyttää käsitellyt yksityiskohdat, jotka ympäröivät meitä jokapäiväisessä elämässä: huonekalujen ja lamppujen koristellut elementit, kodinkoneiden ja laatikoiden suojapinnoitteet.

Tuotteeseen levitetyn kerroksen laatu riippuu luodun pinnoitteen rakenteesta. Teknisiin tarkoituksiin käytetään hienojakoisimpia ja samalla tiheimpiä sedimenttikerroksia. Ne on luotu:

• komponenttien ja elektrolyyttikoostumuksen valinta;

• työympäristön optimaalisen lämpötilajärjestelmän ylläpitäminen elektrolyysin aikana;

• nykyiset asetukset, sen tiheyden vakaus ja tuotantosyklin kesto.

Sähköpinnoituksen tyypit

Kultakerros antaa tuotteille täyteläisen ilmeen, suojaa korroosiolta, lisää tuotteen heijastavuutta. Kullattujen pintojen sähköä johtavat ominaisuudet toimivat hyvin elektronisissa laitteissa.

Hopeapinnoitusta käytetään samoihin tarkoituksiin, ja samalla sitä käytetään usein tehopiirien johtavuusominaisuuksien parantamiseen. Sitä käytetään käynnistimien, kontaktorien, sähkömagneettisten ja staattisten releiden, operaatiovahvistimien jalkojen, mikropiirien ja muiden elektronisten komponenttien koskettimiin.

Nikkelöinti mahdollistaa teräksestä, kuparista ja sen seoksista, alumiinista, sinkistä ja harvemmin volframista, titaanista ja molybdeenistä valmistettujen tuotteiden koristeellisen ulkonäön ja suojaa korroosiolta paitsi ilmakehän altistumiselta myös työskennellessä olosuhteissa:

• saastuminen suolojen, alkalien, heikkojen happojen liuoksilla;

• lisääntynyt altistuminen mekaanisille hankaaville kuormille.

Kromipinnoitus lisää metallien kovuutta ja kulutuskestävyyttä ja mahdollistaa kitkaosien kuluneiden pintojen palauttamisen alkuperäisiin parametreihinsa. Tekniikkatilan ominaisuuksien muuttaminen antaa sinun luoda:

• mattapintaiset pinnoitteet harmaalla sävyllä, joilla on suurin kovuus, hauraus, mutta alhaisin kulutuskestävyys;

• kiiltävät pinnat, joilla on hyvä kulutuskestävyys ja kovuus;

• muoviset maitopinnoitteet, joilla on alhainen kovuus, mutta houkutteleva ulkonäkö ja hyvät korroosionesto-ominaisuudet. Sinkkipinnoite suojaa teräslevyjä ja terästuotteita korroosiolta, ja sitä käytetään usein auto- ja rakennusteollisuudessa.

Terästuotteiden kuparipinnoite suojaa korroosiolta ja lisää metallin johtavuutta, jota käytetään ulkona toimivien sähköjohtojen peittämiseen.

Messinkipinnoite ei ainoastaan ​​suojaa terästä ja alumiiniseoksia korroosiolta, vaan varmistaa myös niiden hyvän tarttuvuuden renkaaseen.

Panssarointi antaa pinnoille ainutlaatuisen ilmeen.

Rodiumpinnoitus tarjoaa:

• suojaa hopeaa tummumiselta;

• pintojen koristelu;

• korkea kemiallinen kestävyys;

• lisääntynyt kulutuskestävyys.

Sähköpinnoituksen teknisten prosessien ominaisuudet

Teollisia galvanointimenetelmiä käytetään laajasti valmistusprosesseissa.

Erilaiset laitteet ja ulkokerroksen levitysmenetelmät määräävät suuren määrän tekniikoita pintametallin rakentamiseen.

Yleensä teknologiset prosessit sisältävät vaiheita:

1. aihioiden esikäsittely;

2. galvaanisen kerroksen kerääntyminen kylpyihin;

3. osan lopullinen käsittely.

Esivaiheessa pintojen mekaaninen käsittely ja peittaus suoritetaan:

• puhdistaminen oksideista ja epäpuhtauksista;

• alustava rasvanpoisto;

• kiinnitys ripustettuihin laitteisiin;

• eristää paikat, jotka eivät vaadi käsittelyä;

• lopullinen rasvanpoisto.

Osien anodikäsittelyssä on tärkeää huomioida virran optimaaliset parametrit ja niiden kesto.

Viimeinen vaihe sisältää:

• elektrolyyttijäämien neutralointi käsitellyissä osissa;

• vaihtoehtoinen käsittely vesisuihkuilla eri lämpötiloissa;

• jousituselementtien osien poistaminen;

• eristetyn kerroksen poistaminen suljetuista objekteista;

• kuivaus;

• suorittaa lämpökäsittely tarvittaessa;

• mekaaninen viimeistely haluttuun kokoon.

Nykyaikaisten galvanointilaitteiden suunnitteluominaisuudet

Elektrolyyttiä käytetään galvaaniset kylpyt valmistettu kestävistä polymeereistä:

• PVC;

• PVDF;

• polypropeeni.

Ne on asennettu tukevalle metallialustalle yhdessä modulaaristen ohjausyksiköiden kanssa.

Osien laadukas puhdistus saadaan aikaan luontimenetelmillä:

• suihkuvirtaus;

• virtausmenetelmä;

• kaskadivastaanotto.

Puhdistusprosessin loppuarvioinnin suorittaa käyttäjä visuaalisilla havainnointimenetelmillä.

Asennettuja sähkölaitteita ja lämmityslaitteita ohjataan automaattisesti tai käyttäjän toimesta. Toiminnan nopeuttamiseksi suoritetaan kuplitusta, keinutusta ja muita tekniikoita.

Teollisuusyritykset on varustettu suojalaitteilla, vaimentimilla, laivan imu-, jätevedenkäsittelyjärjestelmillä ja sallivat vain tiettyjen prosessien suorittamisen, esimerkiksi:

• nikkeli-kultakerrosten kerrostaminen teollisuustuotteille;

• nikkeli, hopea, kupari, kromi pinnoitus riipuksiin;

• nikkelipinnoitus rummuissa;

• kuparin ja tinan käsittely pienissä tynnyreissä;

• verhoilu riipuksiin;

• jätevesien käsittelyyn ja muihin tekniikoihin.

Suuryritysten teollisuuslaitokset yhdistetään tuotantolinjoiksi.

Kotitekoiset galvaaniset menetelmät

Galvanoinnin ja galvanointimenetelmien käyttö kotitaloustarkoituksiin on jokaisen kodin käsityöläisen vallassa. Ennen tällaisten laitteiden valmistamista on kuitenkin tutkittava ja otettava huomioon turvallisuussäännöt, joita on noudatettava työskennellessäsi aggressiivisten nesteiden ja sähköasennusten kanssa, varmistettava tilojen hyvä ilmanvaihto ja jätevesien hävittäminen.

Lasialtaiden käyttö ei ole toivottavaa niiden haurauden vuoksi. On parempi valita vahvoista läpinäkyvistä polymeereistä valmistetut astiat.

Vakiosuuruisen sähkövirran virtaamiseksi pienissä elektrolyyttisäiliöissä voit käyttää valmiiden lohkojen suunnittelua tietokoneesta tai matkapuhelimesta tai tehdä ne itse erityistarpeisiin.

Melko yksinkertaisia ​​virtalähdelaitteita vanhoista transistorisäädöllä varustetuista radioista löytyy Internetistä tai ota pohjaksi seuraava kaavio.

Siinä voit käyttää muuntajaa mistä tahansa vanhasta televisiosta tai kelata sitä itse.Tehotransistorin, tasasuuntaavan diodisillan ja säätövastuksen nimellisominaisuudet valitaan kuorman tehon mukaan. Elektrolyyttikondensaattori tasaa tasaisen jännitteen. Virta-arvon jatkuvaa seurantaa varten on sisäänrakennettu ampeerimittari.

Samanlaisen lohkon osien järjestely, mutta ohjaustransistorien lisäsolmulla, näkyy kuvassa.

Tehotransistorin parempaan jäähdytykseen käytetään ilmajäähdytintä.

Toisen virtalähteen valmistaminen on erittäin helppoa: matkapuhelimen laturin erillisten kontaktien «+» ja «-» lähdöt on kytketty mittauslaitteella ja vastaavalla teholla säätävällä kuormitusvastuksella galvaanisen elektrodeihin. kylpy.

Suorittaessaan työtä galvaanisilla tai galvaanisilla menetelmillä, kotikäsityöläisen on suoritettava itsenäisesti kokeita ja kirjattava tulokset kokemuksen saamiseksi. Vain tällä tavalla hallinta ja käytännön taidot näkyvät.