Открыть меню

Гальванизация в гальванических ваннах


Гальванизация — это физический процесс, использующий электролиз для покрытия поверхности проводящей электричество металлическим слоем. Это определение также включает процессы электротравления, где электролиз используется при покрытии медью, никелем, серебром или золотом поверхности обрабатываемой детали, при этом качественные характеристики поверхности изделия могут как увеличиваться, так и уменьшатся, все зависит от метода покрытия и от свойств самого металла. Гальванические процессы вдобавок ко всему используются в процессах гальванопластики. Электролиз также используется в процессе обработки металлических пластин (гальванографии). Идея покрытия или обшивки объекта в целях дополнительной защиты и для придания ему более привлекательного вида существовало уже в древности. Процесс золочения и серебрения уже практиковались греками и римлянами с помощью исключительно ручных средств, так Плиний старший говорил о процессе золочения с помощью ртути, которая используется и сегодня.
Гальваническая ванна, гальванизация и строение
Слово «гальванической» происходит от имени итальянского физика Гальвани он открыл существование электрических токов в телах животных, в последствии обнаружилось, что Алессандро Вольта применял тот же принцип в своей конструкции батареи, а Фарадей был первым, чтобы систематизировал законы электролиза в 1833 году. Обработка металлов этим методом проводится с целью защиты их от повреждений, придания им декоративности. Явление это по сути электрохимического характера и заключается в распаде компонентов растворена положительные и отрицательные ионы при помощи электрического тока, обычно непрерывного (прямого). Сорок лет спустя Джон Райт из Бирмингема, Англия, обнаружил, что цианид калия является подходящим электролитом для гальванизации золота и серебра. Согласно документам Бирмингемского квартала: «Это был доктор Бирмингема Джон Райт, который первым показал, что предметы можно гальванизировать, погружая их в резервуар с серебром, содержащийся в растворе, через который пропускается электрический ток». Другие изобретатели также выполняли аналогичную работу. Несколько патентов на подобные процессы были выпущены в 1840 году. Однако двоюродные братья Генри и Джордж Ричард Элкингтон раньше запатентовали процесс такого рода покрытия. Следует отметить, что Элкингтон купил патентные права на процесс Джона Райт. В Элкингтон держали монополию на гальванические покрытия в течение многих лет.
Электролит обычно представляет собой водянистый раствор основания или соли металла, к которому добавляют немного кислоты (функция которого заключается в увеличении электропроводности раствора). Раствор хранится в емкости, которая инертна к кислотам. Внутри этой емкости две металлические решетки, которые расположены параллельно друг другу и размещены на заранее определенное расстояние. Эти решетки являются электродами: анодом соединен с положительным электрическим полюсом, а катод подключен к отрицательному электрическому полюсу. Когда ток начинает течь металлические соли начинают разлагаться и мигрируют к аноду, который становится покрытием, а катод постепенно распадается.

Гальваническая промышленность включает в себя обезжиривание, гальванизацию, полировку и травление материалов. В зависимости от вида и размера установки не все этапы используются в одной компании. Какой вид обработки используется для нескольких этапов, зависит от типа установки, используемых процессов и количества технологической воды. Ниже мы приводим процессы, задействованные при гальванизации в гальванических ваннах.

Процесс обезжиривания.

Чтобы прикрепить тонкий металлический слой на обрабатываемом листе необходимо иметь хорошую грузоподъемность. На поверхности не должно быть масла, пыли, жира, воды, металлических осколков и химических веществ, чтобы гарантировать отделку. В следствии негативного воздействия на воду в процессе обезжиривания важно постоянно очищать обезжиривающую ванну. Существуют различные эффективные методы очистки химических веществ. После процесса фильтрации, чтобы выбрасывать частицы, используются ионообменники для катионов, анионов и поверхностно-активных агентов, для удаления растворенных частей раствора. Кроме того, для удаления растворенных частиц используется ультрафильтрация.
гальванические ванны гальванизация

Окисление.

Для удаления коррозии на обрабатываемой поверхности используются сильные кислоты. Металл помещается в кислоту для реакции. После процесса остальную кислоту необходимо удалить водой. Вода должна быть нейтрализована.
Процесс гальванизации
Ванна, где происходят процессы, должна быть очищена от шлака. Шлак содержит гидроксиды металлов и другие соединения, полученные осаждением. В зависимости от процесса вы найдете различные виды соединений металлов, которые можно разделить. Особенно в гальванических процессах, где используются благородные металлы, осадок ценен. Как правило, осадок собирается и обрабатывается электролизом для рециркуляции металла.
Проблематичные вещества представляют