Poznane besede "pozlačeno", "posrebreno", "kromirano" ali "nikljano" so že trdno vstopile v leksikon sodobne osebe in jih zazna skoraj samodejno. Nihče niti ne pomisli, da se za vsemi temi besedami skriva tehnologija, ki je človeku omogočila, da doseže sodobno raven civilizacije – galvanizacija.
Galvanizacija - kaj je ta postopek?
Elektrokemični proces, pri katerem se pod vplivom električnega toka kovine nanesejo na izbrano površino, se imenuje galvanizacija. Ta postopek je mogoče uporabiti za kateri koli predmet, tudi nekovinski. To je postalo odločilno za široko uporabo galvanizacije v različnih panogah. Z njim lahko pozlačite, posrebrite, nikljate in kromirate vse predmete, oplemenitite njihov videz za dekorativne namene ali spremenite fizikalne in kemične lastnosti površine v povsem praktične namene (za povečanje odpornosti proti obrabi, povečanjeodpornost na agresivna okolja itd.). Oprema v tem primeru je galvanska kopel.
Vrste galvanizacije
Obstajata dve vrsti te tehnologije, ki se pogosto uporabljata ne le v številnih vejah sodobne industrije, ampak tudi doma. Prvi - galvanizacija - ima za cilj ustvarjanje natančnih kopij površin predmeta iz kovine, nanesene nanje. Drugi, najpogostejši tako v vsakdanjem življenju kot v proizvodnji, je ustvariti tanek - ne debelejši od človeških las - premaz celotne površine predmeta in se imenuje galvanizacija.
Kaj je plating kopel?
Ker se galvanski procesi pojavljajo kot posledica elektrolize, je naravno, da se uporabljajo elektrolitske raztopine ter posebna mehanska in električna oprema. Galvanske kopeli so kombinacija vseh zgoraj naštetih komponent procesa, vendar sta glavni komponenti, za katere veljajo povečane zahteve, raztopina (elektrolit) in posoda zanjo. To je še posebej pomembno, ko gre za uporabo galvanizacije ali galvanizacije doma.
Za posode za galvansko preoblikovanje so naložene večje splošne zahteve, ki pa jih morajo kljub temu, da obstaja kar nekaj vrst teh posod, vse strogo upoštevati. Biti morajo hermetični in kemično nevtralni glede na uporabljeno raztopino, zmožni vzdrževati zahtevane toplotne pogoje.(nadzorovano je ogrevanje plastenk in njihovo hlajenje), pa tudi priročno in varno vzdrževanje. Kopalne kadi so izdelane iz različnih materialov.
Metode za analizo galvanskih kopeli
Zahvaljujoč sodobnemu razvoju so se pojavile nove možnosti za analizo elektrolita, ki se uporablja v procesu galvanizacije. To je potrebno za kvalitativni rezultat postopka, pridobivanje bolj enotnega in trpežnega premaza. Analiza galvanskih kopeli v sodobnih razmerah se lahko izvede s kemičnimi in fizikalno-kemijskimi metodami. V drugem primeru se uporabljajo fotometrične študije, polarografske, ampero- in potenciometrične metode, ki dajejo boljše rezultate pri določanju sestave elektrolita.
Zaščita galvanskih zmogljivosti
Eden od problemov galvanskih procesov je zaščita posod z elektrolitom pred škodljivimi učinki raztopine (kisle ali alkalne), v kateri poteka elektroliza. Če je kopalna kad izdelana iz nevtralnega materiala, na primer plastike, potem ni problema. Toda to je mogoče le v primerih z majhnimi količinami. Če vzamemo industrijske instalacije, potem so v galvanski proizvodnji posode za raztopino izdelane iz kovine. V tem primeru jih je treba zaščititi pred:
- stik z raztopino, ki zagotavlja daljšo življenjsko dobo;
- korozija kovine, ki ustvarja nepotrebne nečistoče v raztopini;
– popačenja in spremembe v električnem polju.
Tako zaščito lahko zagotovi obloga galvanskih kopeli,izvedeno s pločevinastimi polimernimi materiali z zračno vročim varjenjem.
Izdelava galvanskih kopeli doma
Veliko je ljudi, ki želijo imeti galvanizacijo v svojem domu ali garaži. Vendar je treba opozoriti, da ta postopek ni varen. Škodljivi in eksplozivni hlapi, jedke in celo strupene raztopine, uporaba električne energije otežujejo z varnostnega vidika. Toda za preprosto delo, kot so bakrene prevleke, kromiranje, nikljanje majhnih predmetov, je mogoče sestaviti platno kopel iz improviziranih sredstev. In tudi v tem primeru je treba upoštevati več pomembnih zahtev:
– vsebnik za raztopino mora biti tog, kemično nevtralen in dielektričen;
– potrebno je izpušno prezračevanje;
– razpoložljivost zadostne količine čiste vode – najpreprostejši postopek zahteva približno pet splakov;
- razpoložljivost posod in sredstev za nevtralizacijo odpadnih raztopin in odpadne vode.
Najenostavnejšo različico galvanske kopeli je mogoče izdelati iz plastične posode tako, da odrežete pokrov z vratom in ojačite stranice z ojačitvenim materialom. Nato je treba na stene posode vzdolž linije reza postaviti tesnila za okna ali avtomobile. Naslednji korak je, da pokrov s klavirskimi tečaji pritrdite na eno stran posode in pritrdite zapahe na pokrov in steno posode na nasprotni strani. Vrat v pokrovu je povezan s cevjo za odvajanje hlapov navzven - najpreprostejša izpušna ventilacija.
Zdaj je treba narediti tri luknje za kontaktne palice v zgornjem delu posode vzdolž linije reza. Zaželeno je izdelati palice iz bakrene cevi s premerom 10–20 mm, po možnosti debelostenske. Konci cevi so sploščeni in v njih so izvrtane luknje za povezavo polov iz vira napajanja. Anodne plošče so obešene na palicah, ki se nahajajo na robovih in so povezane s plusom vira. Del je obešen na osrednji palici, ki je katoda, povezana z negativno žico. Trenutno
in napetost sta izbrana glede na prostornino kopeli.
Sheme domačih galvanskih kopeli
Najpreprostejša shema galvanske kopeli vključuje le tri operacije: pripravljalno, dejanski postopek galvanizacije in končno obdelavo. Prvi je čiščenje, razmaščevanje, jedkanje in poliranje predmeta ali dela – priprava. Tretja operacija vam omogoča, da del, ki je že prekrit s plastjo kovine, s pasiviranjem, poliranjem itd. pripeljete do "trgovskega" videza. Vsaka operacija se mora končati s pranjem v čisti in hladni vodi. In če so bili deli obdelani z alkalnimi raztopinami, potem je nujno, da najprej operete z vročo in nato s hladno vodo.
Del, ki ga je treba premazati, je povezan z negativno žico naprave (katodo) in potopljen v elektrolit. Pozitivna žica je povezana s pokrivno kovinsko elektrodo (anodo), ki se prav tako spusti v raztopino. Elektroliza bo povzročila, da se anoda (+) raztopi innanos kovine na katodni del (–).
Pomen galvanizacije za sodobno proizvodnjo
Galvanska kopel, v kateri poteka postopek galvanizacije ali galvanizacije, je hkrati zamisel napredka in njegov gibalec v industrijskem obsegu. Ker se zahvaljujoč galvanskim premazom izboljšajo lastnosti delov in mehanizmov, njihova proizvodnja je cenejša, dosežena je najvišja natančnost parjenja, poveča se odpornost proti obrabi in protikorozijske lastnosti.
