Гальванические технологии: гальванический комплекс услуг, материалов и оборудования

Новости

Главная » Новости

1
2
3
4
»

10 марта 2020

Режим работы офиса 12 марта 2020г.

ВНИМАНИЕ! Изменения времени работы офиса и склада.

26 августа 2019

Семинар в г. Самара

17 сентября 2019 года. Компания «Гальванические технологии» (ООО «Гальванотех»), совместно с фирмами партнёрами, организует бесплатный семинар в г. Самара.

18 февраля 2019

Семинар в г. Киров

20 марта 2019 года. Компания «Гальванические технологии», совместно с фирмами партнёрами, организует бесплатный семинар в г. Киров.

4 сентября 2018

Улучшение технических характеристик

Выпрямители «Гальванотех» стали в десять раз точнее.

23 марта 2018

ВАЖНО! Организация отгрузок в период проведения Чемпионата мира по футболу

9 ноября 2017

Новый материал в разделе Статьи

Выпрямители малой мощности.

3 ноября 2017

ExpoCoating 2017

Фото репортаж и результаты выставки.

2 июня 2017

Свинцово-сурьмянистые аноды ССу8

Готовые свинцовые аноды с латунными крюками.

16 мая 2017

Этап производства свинцовых анодов ССу8

Изготовили крюки для анодов из латуни марки ЛС59-1.

Следующий этап — выплавка самого анода из свинца марки ССу8.

3 апреля 2017

Новая публикация в разделе «Статьи»

Пассивация цинковых анодов. Основные причины.

1
2
3
4
»

Гальваническое покрытие: свойства, разновидности, альтернативы

В данной статье рассматриваются особенности процесса гальванизации, виды и области применения гальванических покрытий, а также альтернативы, которые в некоторых случаях вполне оправданно заменяют этот метод защиты металлов.


Гальванизация – это электрохимический метод нанесения металлической пленки, которая препятствует коррозии и окислению поверхностей. Она придает им эстетичный внешний вид, износостойкость и увеличивает твердость.


Данный метод обработки улучшает термостойкость металлов, поэтому его широко применяют в таких отраслях промышленности, в которых присутствуют высокотемпературные процессы.




Как появилось гальваническое покрытие?


Открытием гальванического покрытия мир обязан русскому физику Борису Якоби. В 1836 году в ходе экспериментов он пропускал металлы через соляные и водные растворы, которые находились под воздействием электрического тока.





При прохождении через солевые растворы металлы разделялись на разнозарядные ионы. Положительные оседали на катоде, а отрицательные – на аноде.




Технология гальванизации


Гальванические покрытия требовательны к подготовке поверхностей. Перед началом работ требуется провести тщательную очистку и обезжиривание деталей.




Для металлических поверхностей рекомендуется использовать органические растворители, которые не вызывают коррозии, например Очиститель металла MODENGY


Он эффективно удаляет нефтепродукты, силиконовые масла, консервационные составы, адсорбированные пленки, газы, влагу и другие виды загрязнений. Испаряется быстро и без остатка.


Однако одной очистки и обезжиривания в большинстве случаев бывает недостаточно. Помимо этого проводится пескоструйная обработка и последующая шлифовка наждачной бумагой, специальными пастами.


Гальваническое покрытие выделяет все сколы, царапины и раковины поверхностей, поэтому обрабатываемое изделие должна быть идеально подготовленным.


Далее рассмотрим технологию гальванизации.


На деталь, погруженную в емкость с электролитом, подается отрицательный заряд, в результате чего она становится катодом. Отдельно стоящая металлическая пластина получает положительный заряд и берет на себя функцию анода.


Именно эта пластина служит для образования покрытия. При замыкании электрической сети металл с нее растворяется в электролите и направляется к катоду, где образует равномерную тонкую пленку.


Данный способ гальванизации называется анодным. Благодаря ему при возникновении очагов коррозии разрушается именно гальваническая изоляция, а защищаемый металл в течение длительного времени остается нетронутым.


Существует еще один метод гальванизации – катодное напыление. Он применяется гораздо реже. При нарушении целостности такого покрытия возрастает интенсивность разрушения металла под ним. Этому способствует сама технология нанесения.


Электролит – это проводящий раствор, благодаря которому металлы попадают на катод с анода. Размер емкостей для этой жидкости может быть разным и зависит от производственных задач.





Детали больших размеров находятся в объемных ваннах в подвешенном состоянии. На более мелкие изделия гальваническое покрытие наносится в барабанных емкостях, где отрицательный заряд подается на барабан, который вращается в электролите. Для обработки деталей очень маленького размера (метизы, крепежные элементы) используются колокольные наливные ванны. В процессе работы они вращаются с низкой скоростью, в результате чего детали равномерно покрываются защитным покрытием.


Большое значение имеет плотность тока, который проходит через электролит. Он влияет на структуру формируемого осадка. Данная величина измеряется отношением силы тока к единице поверхности обрабатываемой детали.


При слишком большой величине плотности порошковых отложений много, а при низкой – его вообще не образуется. Это сказывается на качестве конечного покрытия. Именно поэтому процесс гальванизации требует постоянного контроля.


Толщина гальванического покрытия на деталях составляет 6-20 мкм и определяется особенностями металлов, участвующих в гальванизации. Уровень адгезии металлического сплава с поверхностями определяется при помощи специальных тестов.




Совместимость металлов


Совместимость материалов при гальванизации очень важна. Все металлы в соединениях корродируют. В некоторых случаях процесс протекает замедленно. Однако существуют материалы, которые соединять вместе крайне не рекомендуется.


С определенными трудностями связана работа с алюминием и его сплавами. Это связано с тем, что на поверхностях этих материалов присутствует окисная пленка, которая затрудняет процесс гальванизации.


Для алюминия можно использовать следующие сочетания материалов: никель-хром, медь-никель-хром, медь-олово, свинец-олово. Допускается также цинкование и латунирование алюминия.




Области применения гальванических покрытий


Прочность и износостойкость гальванических покрытий позволяет использовать данный вид защиты:

• 
  В авиастроении

• 
  В машиностроении

• 
  В радиотехнической промышленности

• 
  В электронной промышленности

• 
  В строительстве


Альтернатива гальваническому покрытию


Повысить прочность и антикоррозионные характеристики металлов можно не только с помощью гальванизации, но и другими методами: закалкой, рекристаллизацией, чеканкой, обкатыванием, газопламенным напылением, наплавкой и т.д.


Одним из наиболее простых и эффективных способов повышения износостойкости металлических изделий, предотвращения их коррозии и защиты от агрессивных внешних факторов является применение специальных твердосмазочных покрытий. Внешне они напоминают лакокрасочные материалы, только вместо пигмента содержат частицы твердых смазочных веществ.


Такие покрытия создают на поверхностях тонкую сухую пленку, которая обладает высокой несущей способностью и низким коэффициентом трения. Это особенно важно для металлических деталей, которые являются частью подвижных механизмов, работают при очень высоких нагрузках, давлениях и температурах.








Рассмотрим особенности антифрикционных твердосмазочных покрытий на примере материалов MODENGY. Их основу составляют неорганические и органические связующие вещества, а также твердые смазочные материалы: графит, дисульфид молибдена, политетрафторэтилен (ПТФЭ), нитрид бора, дисульфид вольфрама, фториды бария и кальция.


Эти материалы формируют на поверхностях прочный композиционный слой. Он представляет собой полимерную матрицу с равномерно распределенными в ней частицами твердых смазочных веществ. Они заполняют и сглаживают микронеровности поверхностей, тем самым увеличивая их опорную площадь и несущую способность.


Покрытия MODENGY обладают высоким сопротивлением сжатию и малым сопротивлением сдвигу, поэтому их коэффициент трения достигает значений в несколько сотых при контактных давлениях, соизмеримых с пределом текучести материала основы.


Многие из материалов MODENGY доказали свою работоспособность в условиях радиации и вакуума. Их несущая способность достигает 2500 МПа, диапазон рабочих температур составляет от -200 до +560 °C. Благодаря технологии сухой смазки, которую они реализуют, покрытия эффективно работают в запыленных условиях.


Жидкие покрытия наносятся стандартными методами окрашивания: распылением, окунанием, центрифугированием. Составы в аэрозольной фасовке не требуют какого-либо оборудования. Краткую видеоинструкцию по их нанесению смотрите на примере работы с покрытием MODENGY Для деталей ДВС.







Виды гальванических покрытий


В зависимости от назначения гальванические покрытия подразделяются на следующие виды:

• 
  Защитные: служат для изоляции металлических изделий от механических повреждений и воздействия агрессивных сред

• 
  Защитно-декоративные: предназначены для защиты деталей от агрессивных и разрушающих внешних факторов, а также для придания им эстетичного внешнего вида

• 
  Специальные: служат для улучшения определенных характеристик поверхностей, например, повышения износостойкости и твердости, электроизоляционных, магнитных свойств


В некоторых случаях гальванизация применяется для восстановлении изначального вида изделий после их длительной эксплуатации.


Гальваническое покрытие позволяет создавать точные копии деталей, которые обладают даже очень высокой сложностью рельефа. Данный процесс называется гальванопластикой.


В зависимости от используемых в качестве покрытий материалов выделяют следующие виды гальванизации.





Меднение


В качестве покрытия используется медный купорос. Такая обработка способствует повышению прочности металлических изделий и повышению их токопроводящих свойств. Металлы с медным покрытием используются для производства электропроводников.








Хромирование


Данная процедура повышает прочностные характеристики металлов, а также их сопротивляемость различным агрессивным воздействиям. Помимо этого, она улучшает внешней вид деталей и восстанавливает поврежденные элементы.





В зависимости от технологии выполнения хромированное покрытие может обладать различными свойствами и параметрами. Например, серое матовое увеличивает твердость металла, блестящее повышает его износостойкость, молочное пластичное придает эстетичный внешний вид и усиливает стойкость к коррозии.





Цинкование


Самая популярная операция гальванизации. Тонкий слой цинка придает металлам блеск и предотвращает образование коррозии. Цинкование особенно популярно в строительной и автомобильной индустрии. Цинк используется для обработки трубопрокатных изделий, емкостей, опорных и кровельных конструкций, кузовных деталей автомобилей.








Железнение


Используется для усиления прочностных характеристик легкоизнашиваемых деталей, например, из меди. Такое покрытие практически не подвержено воздействию коррозии.





Никелирование


Данный метод обработки является оптимальным для придания металлам устойчивости к воздействиям окружающей среды. Слой никеля надежно защищает изделия от коррозии, возникающей вследствие загрязнения щелочами, кислотами, солями. Никелированные детали отличаются очень высокой стойкостью к истиранию и механическим повреждениям.








Латунирование


Используется для защиты металлов от воздействия коррозии. Кроме того, слой латуни обеспечивает лучшую адгезию металлических деталей с резиной.








Серебрение и золочение


Эти операции применяются в ювелирном деле, радиоэлектронной и электротехнической отраслях. Серебро и золото придают поверхностям презентабельный внешний вид, высокие отражающие свойства, предотвращают коррозию, улучшают токопроводящие свойства, повышают твердость и защищают от агрессивных внешних факторов.








Родирование


Слой родия увеличивает сопротивляемость деталей воздействию химически агрессивных сред, а также придает им дополнительную механическую стойкость. Родирование предотвращает окисление, потускнение изделий из серебра.





Покрытие оловом


Олово увеличивает прочность и твердость металлических деталей. Гальванизация этим материалом применяется для алюминия, цинка, стали и меди.







виды обработки, материалы и оборудование

Технология нанесения на поверхность металла других материалов считается популярной при изготовлении различных изделий. Защитный слой снижает риск появления ржавчины, увеличивает показатель прочности. Гальваническое покрытие — защитный слой, который оберегает поверхность детали от воздействия коррозии. После обработки повышается срок службы изделия, улучшаются технические характеристики.

Детали с гальваническим покрытием (Фото: Instagram / mazakovvitalii)

Описание метода

Гальванизация — технологический процесс, при котором на поверхность металлической заготовки наносится слой другого металла, который защищает деталь. Пленка препятствует образованию ржавчины, продлевает срок службы изделия. Для проведения процедуры чаще применяется медь, никель, цинк, хром.

Гальванизация не только защищает металлические изделия от коррозии, но и улучшает его технические характеристики, вид. Чтобы «освежить» предмет, может наноситься гальваническое покрытие из золота, серебра.

Немного истории

Гальваническое покрытие металла впервые было разработано ученым Луиджи Гальвани. Он придумал метод осаждения металлических частиц на поверхность другого металла. Луиджи описал только теоретическую часть процесса и не стал углубляться в ее применение на практике.

Собрал данные вместе и провел первые практические эксперименты Мориц Герман. Переехав в Россию, он сменил имя, фамилию, став Борисом Якоби. Он впервые опробовал гальваническую ванну, провел испытание с применением медного раствора. В 1840 году вышел его труд с описанием готовой технологии.

Особенности процесса

Гальваническая обработка состоит из нескольких действий:

1. Приготовления электролитического раствора. Его состав будет зависеть от необходимых технических характеристик готовой пленки.
2. Погружения 2 анодов в готовый раствор. На них подключаются плюсовые контакты. Напряжение передает источник постоянного тока.
3. Медленного погружения заготовки в электролит. Его необходимо подключить к минусовому контакту. Заготовка будет выполнять роль катода.

В итоге электрическая цепь буден замкнута, начнется процесс гальванизации. Металлические частицы, содержащиеся в электролитическом растворе и имеющие положительный заряд, будут оседать на обрабатываемую деталь.

Раствор электролита (Фото: Instagram / pushkagonka96)

Сферы применения

Цели проведения технологического процесса:

1. Защита. Металлическое покрытие должно защитить основу от коррозии, разрушения.
2. Изменение вида. Гальванизация может преобразить любое изделие из металла, восстановить его поверхность (закрыть мелкие повреждения).
3. Специальное назначение. Часто технология применяется для улучшения технических характеристик основы.

Гальванические покрытия применяются в автомобилестроении, изготовлении посуды, украшений, металлоконструкций, строительных материалов, крепежных элементов, промышленного оборудования. Также метод применяют при изготовлении CD и DVD дисков.

Виды покрытия

Гальванический метод обработки подразумевает под собой применение разных металлов. От этого изменяется вид, название метода. Технологии:

1. Хромирование — популярный тип обработки. После обработки деталь становится износоустойчивой, поврежденные места восстанавливаются.
2. Цинкование — процесс нанесения покрытия для защиты металлических заготовок от появления ржавчины.
3. Серебрение — применяется для улучшения вида заготовки. Защищает деталь от образования ржавчины. Повышает показатель электропроводности.
4. Латунирование — применяется для повышения показателя адгезии с резиновыми поверхностями, защиты основы от коррозии.
5. Гальванизация золотом — применяется для восстановления украшений, придания им обновленного вида. Улучшает отражающие свойства, повышает коррозийную защиту, увеличивает токопроводящий показатель, ценность предмета.
6. Радирование — чтобы основание стало устойчивым к длительному воздействию химических веществ, кислот, щелочей, проводится этот тип обработки.
7. Никелирование — технологический процесс, применяемый для покрытия медных, стальных, алюминиевых заготовок. Готовое покрытие защищает изделие от разрушительного воздействия кислот, образования ржавчины. Поверхность становится устойчивой к истиранию, любым механическим воздействиям.

Нанесение гальванического покрытия выполняется согласно ГОСТам.

Обработанное изделие (Фото: Instagram / galvanoestetika_shop)

Материалы и оборудование

Чтобы провести покрытие металлов защитным слоем, необходимо использовать специальное оборудование:

1. Источник постоянного тока для передачи напряжения через замкнутую цепь. Важно чтобы он имел регулятор изменения выходного напряжения.
2. Емкости для электролита (гальванические ванны). В них погружаются обрабатываемые заготовки.

Дополнительно понадобится прибор для нагрева электролита до рабочей температуры. В гальванической ванне необходимо разместить анодные пластины.

Подготовительный этап

Процесс гальванической металлизации требует проведения тщательной подготовки обрабатываемой детали. Для этого необходимо выполнить несколько действий:

1. Очистить поверхности от грязи, пыли, ржавчины, налета.
2. Отшлифовать деталь мелкой наждачной бумагой.
3. Обезжирить поверхность, чтобы удалить масляные подтеки, жировые пятна.

После выполнения подготовки можно приступать к проведению основных работ.

Подготовка детали (Фото: Instagram / worx_russia)

Обработка

Гальванизация происходит по следующей схеме:

1. Ванна заполняется электролитом.
2. На аноды подается напряжение через плюсовые контакты.
3. Электролитический раствор нагревается до рабочей температуры.
4. На заготовке закрепляется минусовой контакт, она медленно погружается в ванну.

Длительность проведения технологического процесса зависит от размеров изделия, его формы, требуемой толщины защитного слоя. После проведения гальванизации нужно выполняется ряд дополнительных процедур:

• осветление поверхностей;
• покрытие лаками или красками;
• пассивирование;
• полировку.

После выполнения работ необходимо проверить готовое покрытие. Для этого нужно оценить механическую устойчивость, вид заготовки.

При желании гальванику можно выполнить в домашних условиях. Для этого необходимо подготовить ряд материалов, инструментов, оборудования:

• стеклянный стакан;
• песочную бумагу;
• 1–2 литра воды;
• глубокий пластиковый контейнер;
• сульфат цинка;
• уксус, перекись водорода;
• кусок меди;
• подготовленную металлическую заготовку;
• блок питания на 3–6 вольт;
• тканевую бумагу, провода;
• цинк из батареек.

Проведение работ с ионным электролитом:

1. Равные части перекиси водорода, уксуса нагреть, перемешать.
2. Растворить кусок меди в готовом составе. Посиневшую жидкость можно использовать для проведения работ.
3. На блоке питания закрепить зажимы с проводами.
4. Плюсовую клемму закрепить на куске меди, лежащем в электролите, минусовую на подготовленной металлической поверхности.
5. Включить блок питания.

Толщина слоя зависит от условий эксплуатации изделия:

1. Легкие — кратковременное воздействие агрессивных веществ. Оптимальная толщина защитной пленки — от 7 до 15 мк.
2. Средние — предметы подвергаются воздействию влажности, морской воды, промышленных отходов. Оптимальная толщина слоя — от 15 до 30 мк.
3. Жесткие — изделия постоянно испытывают повышенную влажность, воздействие кислот, солей, щелочей, химических веществ. Оптимальная толщина пленки — от 30 до 45 мк.

При проведении гальваники своими руками нельзя забывать про безопасность. Работать нужно в перчатках, защитной одежде, респираторе, очках. Рабочее место должно быть очищено от воспламеняющихся жидкостей, материалов. В помещении нужно продумать система вентиляции.

Гальваническое покрытие защищает металлические поверхности от коррозии, восстанавливает поврежденные места, улучшает их вид. Для его нанесения применяются разные виды металлов. Работы проводятся на специализированном оборудовании, но при желании их можно выполнить в домашних условиях.

Гальванизация как технология: гальваностегия и гальванопластика

Гальваника подходит для улучшения внешнего вида и защиты изделий от механических повреждений, влаги, других неблагоприятных внешних воздействий. При правильной подготовке технологию не слишком сложно воспроизвести без ошибок в домашних условиях.



Гальванические ванны применяют в производственных предприятиях для решения масштабных задач

Суть гальванического процесса

При пропускании постоянного тока через жидкость ионы с отрицательным (положительным) зарядом притягиваются к аноду и катоду, соответственно. При соответствующем составе раствора можно организовать формирование слоя из меди, цинка, других материалов на поверхности электродов. Этот процесс называют гальванированием. Его используют для создания защитных и декоративных поверхностей на обрабатываемых изделиях.

Что такое процесс гальванизации

Выяснив, что такое гальваника, можно приступить к изучению важных подробностей. Если для осаждения используют катод, то анод подбирают из соответствующего материала. Принцип действия – постепенное разрушение для восполнения убыли в растворе рабочих ингредиентов.

Состав среды приходится подбирать так, чтобы минимизировать (исключить полностью) ухудшение качества покрытия из-за наличия определенных примесей. Также надо учесть следующие факторы:

• для увеличения эффективности полезных физических и химических процессов пригодится повышение температуры;
• понадобится достаточно мощный источник постоянного тока;
• чтобы не выполнять некоторые действия вручную, нужны средства контроля и автоматики.

Важно! Так как предполагается организовать производство в домашних условиях, необходимо особое внимание уделить вопросам безопасности.

Цели гальванического покрытия металла

Что это такое гальваника для бытового применения? Теоретически не слишком сложно найти специализированное предприятие, заключить договор, получить готовое изделие с официальными гарантиями. Однако практическое воплощение подобных идей сопряжено с разными трудностями:

• оплатой услуг и потерями времени;
• отсутствием хороших специалистов или соответствующих производств поблизости;
• нежеланием исполнителей для выполнения сравнительно небольшого объема работ перенастраивать имеющееся оборудование.

Только самому можно создать уникальное гальванопокрытие с особыми характеристиками. Технология открывает широкие возможности для индивидуального творчества. Как станет понятно после изучения представленных в публикации данных, технологию получится воспроизвести качественно без чрезмерных затрат.



Гальваническое покрытие – это безупречный внешний вид изделий сложной формы

Фотография наглядно демонстрирует отличное качество обработки мельчайших деталей и труднодоступных участков. Кроме улучшения эстетических параметров, металлогальваника помогает создать на изоляторе слой с низким электрическим сопротивлением.

Нержавейка стоит дорого. Вместо нее повышают стойкость изделий при повышенной влажности с помощью меднения. Технология подходит для изготовления эффектных ювелирных украшений, декоративных и функциональных элементов мебели. С ее помощью упрочняют миниатюрные детали, обеспечивают химическую нейтральность.



В косметологии гальванический разряд малой интенсивности применяют для улучшения функционального состояния кожных покровов, удаления отдельных дефектов

Оборудование для гальваники

Не надо «отбирать хлеб» у владельцев профессиональных салонов красоты. Соответствующие методики выполнять приходится особенно аккуратно, чтобы не нанести вред здоровью. Однако любой обычный человек в состоянии подготовить качественный набор оборудования для решения технических задач.

Главный компонент – надежный и достаточно мощный источник постоянного тока. Пригодятся регулировки в нужном диапазоне напряжения (1-12,5 вольт) и тока (до 50-60 А) с встроенным индикатором измерительного прибора. Значения необходимых электрических параметров подбирают после определения с рабочими настройками технологических операций.

Емкость с подходящими габаритами выбирают из химически нейтрального материала. Подойдет термостойкий пластик. Однако лучше применить стекло с учетом следующих преимуществ:

• длительное сохранение потребительских свойств;
• прочность, устойчивость к высоким температурам;
• простота очистки.



Набор оборудования

Как видно на фото, электроды можно закрепить на стенках. Применение «крокодилов» ускоряет подключение. Для нагрева до нужной температуры пригодится электроплитка с плавной регулировкой мощности. Весы нужны для точной подготовки смеси.

Виды основных гальванических покрытий

Популярной гальванизацией металла является медирование. Привлекают дешевизна исходных ингредиентов, быстрота создания слоя. Электролит создают на основе медного купороса. Созданный слой обладает хорошей электропроводностью. Несложно приобрести электрод из такого металла по разумной цене.

Также используют покрытие:

• золотом;
• серебром;
• хромом;
• никелем;
• цинком;
• оловом.

Многослойные комбинации применяют для получения особых технических и эстетических параметров. В следующих разделах будет показано, как совместное применение нескольких металлов улучшает внешний вид и другие характеристики защитно-декоративного слоя.

Важно! Необходимо учитывать совместимость отдельных материалов. Гальваническая пара медь-алюминий не применяется. Такая комбинация активизирует процесс электрохимической коррозии. Гальванопара в данном случае образует своеобразный источник тока. Величина ЭДС такой «аккумуляторной батареи» определяет скорость разрушительных процессов.

Отдельно следует упомянуть особенности латунирования. В отличие от иных процессов, здесь используют электролит, в котором одновременно присутствуют два главных компонента: цинк и медь. Именно из них создают сплав латунь. В данном примере, с применением электрохимической обработки, тонкий слой наносят на металлическую заготовку.

Особенности гальванического серебрения и золочения

Ниже представлены технологии, которые отличаются сравнительно высокими затратами на расходные материалы. Для серебрения создают раствор на основе хорошо очищенной дистиллированной воды. Добавляют кальцинированную соду, калий железноцианистый и основной ингредиент – хлористое серебро.

Поддерживают сравнительно небольшую (от +18°C до +22°C) температуру рабочей среды. Расчет по току выполняют с учетом плотности на единицу площади электрода. В данном случае хватит 0,1-0,12 А на дм кв. Подойдет анод, изготовленный из графита. Размер его должен быть больше обрабатываемого изделия.



Для нанесения металла на диэлектрик необходимо создание промежуточного проводящего слоя

Этот электролит создают из водного раствора золота, смешанного с кислотой. Рекомендуется тщательная подготовка заготовки. Для улучшения адгезии, кроме тщательной очистки (обезжиривания), применяют погружение в азотнокислую ртуть. Чтобы уменьшить расход ингредиентов и предотвратить брак, сначала применяют меднение.

Важно! Для безопасного использования агрессивных химических соединений необходимо интенсивное проветривание либо выполнение рабочих операций на открытом воздухе.

Особенности гальванизации с различными металлами дома

Ниже приведены нюансы, которые следует учитывать при воспроизведении отдельных технологий.

Никелирование металлических изделий

Для этого процесса применяют повышение температуры (от +24°C до +26°C) и гальванического тока до 1,2 А на дм кв., по сравнению с представленным выше серебрением. Тщательно контролируют водородный показатель. Рекомендованный диапазон pH – от 3 до 6. Прочный слой успеет образоваться за 30-40 мин.

Покрытие медью без погружения

Изделие из стали закрепляют в держателе, подключают к источнику постоянного тока (минус). Кисточку, сделанную из многожильного медного провода, обмакивают в электролит. Этот инструмент подключают к плюсу. Им водят по обрабатываемой части поверхности.

Электрохимическое цинкование

Электролит создают из следующих ингредиентов:

• дистиллированная вода – 2 литра;
• сернокислый аммоний – 100 г.;
• сернокислый цинк – 400 г.;
• натрий уксусный – 30 г.

Обработка длительностью 30-40 минут создаст прочный слой, хорошо защищающий детали от коррозии. Этот способ дешевле, чем применение аналогичных деталей из нержавеющей стали.

Хромирование изделий из металла

Для надежности этот слой закрепляют на технологической подложке из никеля. Такое решение не образует гальваническую пару. Повышением температуры увеличивают блеск декоративного покрытия. Прочные покрытия получают при плотности тока более 90 А на дм кв., что сложно обеспечить в домашних условиях.

Гальванические покрытия ГОСТ

Для решения разных задач подходит гальваника, что это такое с точки зрения профессионалов, можно уточнить в специализированных нормативах. Необходимые сведения приведены в официальных стандартах.

Таблица тематических ГОСТов

Номер документа	Тематика, особенности
9.309.-86	Создание равномерных покрытий при средней плотности тока не более 5А на дм кв.
9.308-85	Технологии испытаний
12.3.008-75	Правила техники безопасности
9.005-72	Допустимые комбинации металлов, которые не образуют гальванический элемент
9.313-89	Создание покрытий на изделиях из полимерных материалов
9.908-85	Определение коррозийной стойкости для выбора блока гальванической развязки
12.1.007-75	Классификация вредных веществ
ИСО 4042	Создание гальванических покрытий на крепежных изделиях
2789-73	Шероховатость поверхностей

Как подготовить изделие к процедуре

Механической обработкой удаляют окалину, заусенцы, иные дефекты. Для обезжиривания применяют мыльные растворы, спирт, ацетон. В некоторых ситуациях финишное покрытие наносят на один или несколько промежуточных слоев.

Подготовка электролита

Для последующего хранения подбирают тару. Подходящий вариант для «химии» – стеклянная банка с притертой крышкой. Некоторые ингредиенты придется взвешивать с точностью до сотых долей грамма, поэтому понадобятся соответствующие весы.

Следует помнить! Продажа некоторых опасных соединений и веществ запрещена частным лицам.

Материалы, не способные удалить чистящие химикаты

В этом перечне приведены загрязнения, которые сложно или вовсе невозможно устранить обычными моющими средствами:

• эпоксидная смола;
• асфальт, битум;
• шлак и другие дефекты сварочных работ;
• синтетическое масло, лаки, краски, иные продукты нефтехимии;
• толстый слой жира, стеарина, воска.

Гальванопластика, гальваностегия, патинирование

Гальванопластикой называют технологию копирования. Суть процессов не отличается от приведенных выше описаний. Однако адгезия снижена, чтобы упростить отделение готового изделия от заготовки.

Гальваностегия – это улучшение механических параметров комбинированного слоя. Хром, например, предотвращает повреждение стальных изделий за счет высокой прочности.

Патинирование применяют для изменения декоративных свойств поверхности. В частности, создают искусственно состаренный внешний вид.



Стрелками отмечены участки, созданные по технологии «радужного» патинирования

Гальваническая пара электродов

Гальванические элементы – это проводники, изготовленные из разных материалов. Вторым обязательным условием для данного термина является соединение цепи для обеспечения электрического контакта и образования электродвижущей силы между контактами. Опускание таких деталей в раствор с явно выраженными щелочными (кислотными) характеристиками активизирует коррозию. Чтобы исключить быстрое разрушение, кроме пары медь-алюминий, не рекомендуются следующие комбинации:

• титан-алюминий;
• олово-серебро;
• свинец-платина;
• никель-магниевый сплав и др.

Техника безопасности при работах

Обязательно проверяют соответствие сети питания высокой мощности потребления. При необходимости пользуются отдельной линией, которую подключают в электрощитке к отдельному защитному автомату. Источник постоянного тока заземляют. Применяют только исправное оборудование.

Для безопасного выполнения работ лучше использовать гараж, иное техническое помещение, площадку на открытом воздухе. Дополнительно применяют стандартные средства индивидуальной защиты:

• резиновые перчатки;
• респираторы, марлевые повязки;
• прозрачные маски, очки;
• одежду с длинными рукавами.

История развития и преимущества гальваники

Основой для технологии является публикация знаменитого итальянца Л. Гальвани «О силах электричества» (1779). Первая рабочая методика создана Б. Якоби в 1838 г. Уже тогда были получены хорошие практические результаты. Многовековое совершенствование процессов обеспечивает в наше время следующие преимущества:

• высокая точность обработки даже на сложные по форме изделия;
• возможность контроля толщины одного или нескольких слоев;
• качественная равномерная структура покрытия;
• хорошее сцепление с разными поверхностями;
• отличные эстетические характеристики.

Перечисленными плюсами можно пользоваться при правильном выполнении технологических правил. Существенное значение имеет подготовка. Достаточное внимание следует уделять выбору оборудования.

Видео

Гальваника в домашних условиях

В зависимости от требований, предъявляемых к покрываемым изделиям различают три вида гальванических покрытий – защитно-декоративные покрытия, применяемые для придания изделиям красивого внешнего вида и защиты их от коррозии, защитные покрытия (защита деталей от коррозии и воздействия агрессивной среды), функциональные покрытия, предназначенные для придания изделиям специальных свойств (электропроводности, паяемости, твердости и т. д.).

Теоретически процесс нанесения гальванического покрытия на металлическое изделие в домашних условиях представляет собой процесс электрохимического осаждения на поверхности покрываемого изделия ионов другого металла (хрома, меди, никеля и др.), т. е. в теории все как и в промышленной гальванике.

Содержание

• Вопросы безопасности гальваники своими руками
• Теоретические основы гальваники. Гальваника это..
• Требуемое оборудование и материалы.
• Подготовка поверхности деталей.
• Гальваническое покрытие
• Меднение в домашних условиях.
• Никелирование в домашних условиях.
• Хромирование в домашних условиях.

Вопросы безопасности  гальваники своими руками

Первым вопросом, который Вы должны решить, если решили заняться гальваникой в своем гараже или мастерской, это обеспечение безопасности. Требования техники безопасности в домашней гальванике примерно те же, что и в промышленной – для начала необходимо обеспечить место проведения работ качественной принудительной вентиляцией (в процессе нагрева электролиты могут выделять опасные для здоровья газообразные вещества). Наличие респиратора, защитных очков, резиновых перчаток и защитного фартука также необходимо. Все электрические приборы должны быть заземлены. Огнетушитель и аптечка должны быть легко доступны.  В месте проведения гальванического процесса исключается прием пищи или воды.

Важно: Необходимо помнить, что процесс растворения веществ может сопровождаться выделением или поглощением тепла, что необходимо учитывать при приготовлении растворов электролитов. Например, при растворении концентрированной серной кислоты в воде выделяется большое количество тепла и резко повышается температура, что может сопровождаться вскипанием и разбрызгиванием капель жидкости. Растворяемый концентрированный раствор всегда льется в воду, а не наоборот.

Теоретические основы гальваники (гальваника это…)

В зависимости от требований, предъявляемых к покрываемым изделиям различают три вида гальванических покрытий – защитно-декоративные покрытия, применяемые для придания изделиям красивого внешнего вида и защиты их от коррозии, защитные покрытия (защита деталей от коррозии и воздействия агрессивной среды), функциональные покрытия, предназначенные для придания изделиям специальных свойств (электропроводности, паяемости, твердости и т. д.).

Теоретически процесс нанесения гальванического покрытия на металлическое изделие в домашних условиях представляет собой процесс электрохимического осаждения на поверхности покрываемого изделия ионов другого металла (хрома, меди, никеля и др.), т. е. в теории все как и в промышленной гальванике.

Основные понятия в гальванике:

1. Электролит — раствор кислот, щелочей и оснований, проводящий электрический ток. В гальванике используются электролиты, представляющие собой водные растворы кислот и солей содержащие ионы металла, осаждаемого на изделии.
2. Электролиз – химический процесс, происходящий в электролите при прохождении через него электрического тока.
3. Концентрация раствора – величина, характеризующая количество растворенного вещества в жидкости, выраженная в процентах или грамм на литр. Процентный состав показывает, сколько граммов данного вещества находится в 100г раствора (например, 15% раствор серной кислоты представляет собой 15г серной кислоты, растворенной в 100г раствора). Концентрация, выраженная в грамм на литр (г/л) показывает, сколько граммов вещества содержится в 1 литре раствора.
4. Катод – электрод, соединенный с отрицательным источником постоянного тока. В гальванотехнике катодом служат детали, на которые осаждается металл.
5. Анод – электрод, соединенный с положительным источником постоянного тока. Растворимыми анодами в гальванике служат пластины, изготовленные из того же металла, который мы осаждаем на изделии.

В теории все выглядит просто – в гальваническую ванну, представляющую собой термостойкую диэлектрическую емкость и наполненную электролитом помещают два анода, погружают в ванну обрабатываемое изделие, которое используется в качестве катода. Катод и анод подключаются к источнику постоянного тока, процесс начинается.

Схема гальванического процесса

Рассмотрим подробно, какое оборудование, материалы и приспособления вам понадобятся для практической реализации гальванического процесса в домашних условиях.

Набор для гальваники

Требуемое оборудование и материалы

• Гальваническая ванна для домашней гальваники представляет собой диэлектрическую емкость необходимого объема. Так как в процессе гальваники часто необходим нагрев электролита емкость должна быть термостойкой.
• В качестве нагревательного элемента возможно использование обычной бытовой электрической плиты.
• В качестве источника постоянного тока можно использовать обычный выпрямитель, оборудованный регулятором выходного напряжения (1,5-12В).
• Для точного взвешивания навесок компонентов электролитов потребуются точные электронные весы.
• Для контроля температуры электролита потребуется термометр.
• Для хранения, приготовления электролитов потребуются стеклянные емкости с притертыми крышками.

Подготовка поверхности детали

Перед нанесением гальванического покрытия необходимо провести тщательную обработку поверхности детали.

Важно: Следует помнить, что после нанесения покрытия все дефекты поверхности в том числе повышенная шероховатость будут значительно более заметны, чем на непокрытом изделии.

Поверхность детали шлифуем и полируем до получения требуемого класса чистоты поверхности. Всего различают 14 классов, для получения качественного декоративного покрытия хромом, никелем или цинком требуется 7-9 класс (чистая поверхность). В гальванических мастерских, как правило используются специальные наборы эталонных образцов, изготовленных из того же металла, что и обрабатываемое изделие, т. е. определение класса чистоты поверхности проводится визуальным сравнением образца и изделия. Существуют и специальные методы для измерения данного параметра, например, использование специальных приборов – профилометров или визуальные методы с использованием микроскопа.

В нашем случае, для получения ровной глянцевой поверхности достаточно произвести тщательную полировку изделия на войлочном круге с использованием полировочной пасты. На первом этапе поверхность изделия замыливается – обрабатывается мелкой шкуркой смоченной водой до получения матовой поверхности, затем полируется. В качестве полировочной пасты можно использовать пасту гои.

После полировки поверхность изделия необходимо обезжирить. Для обезжиривания металлических поверхностей обычно используются щелочные растворы с добавлением поверхностно активных веществ. В домашних условиях обезжирить поверхность можно просто ацетоном или спиртом. Качественное обезжиривание изделий из стали обеспечивает их выдержка в растворе фосфорнокислого натрия, нагретого до 90⁰С, цветные металлы обезжириваются в том же растворе без нагрева.

Меднение в домашних условиях

Медные покрытия применяются в нескольких случаях – для создания подслоя перед хромированием или никелированием, для создания электропроводящего слоя, для снижения трения сопряженных поверхностей, а также для придания металлическим предметам декоративных свойств. Если вам требуется именно декоративное покрытие следует помнить, что под воздействием кислорода медное покрытие достаточно быстро темнеет, медный слой не защищает деталь от коррозии.

Существует специальный способ получения цельных изделий из меди — гальванопластика. Данным способом изготавливают, например, пресс-формы для пластмасс, предметы интерьера или медные копии предметов искусства.



В качестве электролитов меднения используют щелочные, кислые и аммиакатные. В домашних условиях используют электролит основным ингредиентом которого является медный купорос. Химический состав электролита и режим процесса меднения:

• Медный купорос – 200-250 г/л.
• Серная кислота – 50-75 г/л.
• Температура электролита в процессе – 20-25⁰С.
• Катодная плотность тока – 1-2 а/дм².
• Выход по току – 98-100%

При меднении в домашних условиях следует придерживаться тех-же несложных правил, предъявляемых к технологии процесса нанесения металлических покрытий гальваническим способом:

• изделие должно быть полностью погружено в электролит;
• площадь поверхности катода должна быть в два раза площади обрабатываемой детали, применительно к меднению лучше использовать два катода, расположенных по обеим сторонам изделия;
• аноды и катоды не соприкасаются между собой;
• температура и плотность тока контролируется на протяжении всего процесса.

Приготовление кислого электролита меднения заключается в простом вливании в гальваническую емкость предварительно растворенного в теплой воде медного купороса (через фильтр) с последующем добавлении расчетного количества серной кислоты. Скорость осаждения меди при плотности тока 1,5 а/дм² составляет примерно 1 мк за 3,4 минуты. После меднения изделие достают из электролита, промывают проточной водой и сушат.

На поверхность омедненного изделия можно нанеси декоративную цветную пленку (меднозакисную пленку). Цвет такой пленки будет зависеть от продолжительности осаждения. Для нанесения такой пленки можно использовать туже гальваническую емкость, что и для простого меднения. В состав электролита входит медный купорос, в количестве 50-60 г/л, обычный пищевой сахар 80-90 г/л, сода каустическая 40-50 г/л. Температуру следует поддерживать в пределах 35-45⁰С. Напряжение не более 1в, плотность тока при этом 0,01-0,02 а/дм². Для этого процесса в качестве источника тока мы бы посоветовали использовать аккумулятор, с возможностью плавного регулирования плотности тока. Деталь, покрытую цветной пленкой покрывают бесцветным лаком и сушат.

Меднение в домашних условиях процесс несложный, если соблюдать требования, перечисленный выше. Химикаты для электролита меднения достать не сложно, а результат может приятно удивить.

Никелирование в домашних условиях

Никелирование дает, пожалуй, самый впечатляющий результат по сравнению с другими видами домашней или гаражной гальваники. Изделие, покрытое никелем, имеет отличные декоративные качества – глянцевую, блестящую светлую металлическую поверхность, а также приобретает защиту от коррозии. К недостаткам никелевых покрытий следует отнести то, что слой никеля имеет микропоры, которые могут доходить до поверхности основного металла. Наличие таких микропор снижает прочностные и антикоррозионные свойства покрытия, поэтому слой никеля лучше наносить на предварительно осажденный медный подслой или произвести специальную обработку никелированной детали. Существует химический метод нанесения никелевого покрытия, но в рамках данной статьи мы расскажем о гальваническом методе.



Начинать процесс (как и при нанесении других покрытий) следует с подготовки рабочего места, материалов, оборудования и средств защиты. Электролит никелирования включает в себя следующие компоненты:

• сернокислый никель – 140 г/л;
• сернокислый натрий – 50 г/л;
• борная кислота – 20 г/л;
• поваренная соль (хлористый натрий) – 5 г/л.

Готовится данный электролит просто – компоненты по отдельности растворяют в воде, фильтруют и вливают в любой последовательности в гальваническую емкость, затем доливают воду до заданного объема. В качестве анодов используем две никелевые пластины, катод –  обрабатываемая деталь. Сила тока при никелировании в данном электролите не должна превышать 6в, при катодной плотности тока 0,8-1,2 а/дм², процесс проходит при комнатной температуре. Никелевый слой толщиной 1 мк создается на изделии за 20-30 минут.

Полученное данным способом покрытие будет матовым и для придания ему декоративных качеств деталь полируется. Получение глянцевого покрытия прямо из гальванической ванны возможно, но требует введения в состав электролита дополнительных компонентов – блескообразователей. Состав для блестящего никелирования следующий:

• сернокислый никель – 140-300 г/л;
• борная кислота – 30 г/л;
• поваренная соль (хлористый натрий) – 5-15 г/л;
• фтористый натрий – 5-6 г/л;
• дисульфонафталиновая кислота – 3-4 г/л.

Особенностью блестящего никелирования является повышенная до 40-50⁰С температура, немного более высокая плотность тока (1-3 а/дм²) и необходимость непрерывного перемешивания раствора.

После нанесения никелевого покрытия требуется специальная обработка поверхности изделия. Различные источники предлагают множество различных составов для такой обработки, вплоть до использования жидкой смазки или рыбьего жира. Эффективным будет способ, при котором деталь тщательно протирается густой смесью воды с окисью магния и погружается на 1-2 минуты в 50% раствор соляной кислоты.

Хромирование в домашних условиях

Прежде всего, отметим, что хромирование в домашних условиях потребует химикатов, приобретение которых частными лицами невозможно. В частности, основной компонент электролита хромирования оксид хрома CrO₃, другое название – хромовый ангидрид в своем шестивалентном воплощении является ядовитым веществом. На гальванических производствах действует ряд серьезных ограничений и требований к работе с такими веществами, а также их утилизации.

Внимание: Хромовый ангидрид является сильным канцерогеном и требует крайне осторожного обращения. Необходимо избегать его попадания на открытые участки кожи. Перед тем как принять решение о целесообразности домашнего хромирования внимательно ознакомьтесь с требованиями техники безопасности. Ни в коем случае не следует сливать отработанный электролит в канализацию или почву, он подлежит специальной утилизации.

Таким образом, техническому воплощение процесса хромирования целесообразно только в хорошо оборудованной гаражной мастерской или на специально подготовленном гальваническом участке.

Считается, что непосредственное нанесение хрома на поверхность стального изделия невозможно, но данное утверждение справедливо только для азотированной стали. Изделия из углеродистых сталей перед процессом хромирования подвергают анодному декапированию в хромовом электролите в течении 3-5 минут. Мы будем рассматривать процесс осаждения хрома на предварительно нанесенную подложку из тонкого слоя никеля или меди. Процесс нанесения меди и никеля в домашних условиях рассмотрен в данной статье. После нанесения подслоя никеля или меди поверхность детали полируется и обезжиривается.



Сам процесс хромирования отличается от процессов никелирования или меднения только составом электролита и материалом катода. В качестве катода используется лист из свинца или сплава свинца с оловом. Площадь поверхности катода должен быть больше поверхности обрабатываемого изделия. Подключается катод к положительной клемме выпрямителя. Анод – обрабатываемая деталь, подключается к отрицательному электроду.

Важно: Анод и катод в гальванической емкости не должны касаться стенок сосуда, а также не должны соприкасаться между собой.

Состав электролита и режим хромирования:

• хромовый ангидрид 250 г/л;
• серная кислота 2-2,5 г/л;
• дистиллированная вода;
• напряжение – 12в;
• катодная плотность тока – 15-60 а/дм²;
• температура электролита 45-55⁰С.

Приготовление электролита хромирования проводится следующим образом: в воде, предварительно разогретой до 70⁰С растворяют хромовый ангидрид, раствор охлаждают, затем по каплям или тонкой струйкой вливают концентрированную чистую серную кислоту. Температура процесса хромирования в пределах 45-55⁰С. В процессе хромирования необходимо точно соблюдать технологический режим – температуру электролита и плотность тока. Рассеивающая способность электролита данного состава средняя, что означает, что возможно осаждение более толстого слоя хрома на выступающих частях деталей, и соответственно в углублениях и пазах детали слой хрома меньше.

Продолжительность осаждения хрома зависит от таких параметров как катодная плотность тока и выход по току в %. При средних значениях примерное время осаждения слоя хрома в 1 мк – 3 минуты.

После нанесения хромового покрытия деталь промывают в дистиллированной воде и сушат. В большинстве случаев, последующая полировка детали значительно улучшает декоративные характеристики покрытия.

В заключение отметим, что данная статья дает общие значения и понятия гальванического процесса хромирования и перед тем как приступить к практической реализации этого процесса необходимо тщательно ознакомится со специальной литературой.

Если Вас не остановили трудности, перечисленные в данной статье, и вы все же решили заняться гальваникой в своем гараже или домашней мастерской то еще раз внимательно перечитайте правила техники безопасности и дерзайте. Результат может превзойти ожидания или сделать гальванику не только вашим хобби, но и источником заработка, особенно это касается такого раздела гальваники как гальванопластика. В настоящее время в свободной продаже можно найти не только готовые электролиты для нанесения различных покрытий, но и целые наборы для гальваники в домашних условиях. Если же вам требуется нанесение покрытий на серийные партии изделий и гарантированное качество, целесообразнее будет обратиться к специалистам.






Возможно Вас заинтересуют статьи:

Гальваническое покрытие. Технология гальванических покрытий. Гальваника

Гальванической покрытие представляет собой метод покрытия одного металла каким-то другим посредством электролиза. Эта процедура осуществляется с использованием традиционных методов погружения. После предварительной подготовки печатные платы загружают в гальваническую ванну, представляющую собой емкость из диэлектрика, которая наполнена электролитом и снабжена анодами (они могут быть растворимыми и нерастворимыми), а также устройством для поддержания температуры и перемешивания раствора.



Обработка плат

Пропускание постоянного тока приводит к тому, что непокрытые защитной маской и подключенные к электроду участки платы покрываются слоем никеля или золота определенной толщины. Правильное расположение анодов гарантирует, что толщина покрытия будет примерно равномерной.

Золочение печатных плат обычно производится с использованием двухстадийного процесса. Сначала их погружают в ванну, где гальваническим способом наносится никель. При этом используется высокая плотность тока, благодаря которой из кислого раствора осаждается слой никеля, толщина которого составляет 0,05-0,1 мкм. Благодаря этому обеспечивается прочное сцепление никеля и меди, что позволяет уменьшить пористость покрытия, а также предотвратить проникновения меди в золотой слой. После промывки изделия обычно перемещают в ванну золочения, где производится наращивание слоя золота до 0,5 мкм из электролита.

Гальваника и декорирование

Уже в древние времена существовала декоративная отделка художественных металлов. Современное производство предполагает, что для придания каких-то особых свойств поверхности металла будет использоваться гальваническая обработка. Защитные покрытия из благородных металлов можно получить благодаря осаждению металлов из солевых растворов под действием электрического тока. Благодаря таким покрытиям удается достаточно длительное время сохранить цвет и блеск ювелирных изделий. Они не только предотвращают потемнение изделий, но и обладают превосходным полирующим эффектом. К примеру, гальваническое покрытие золотом или серебром позволяет надолго сохранить цвет и блеск ювелирного изделия.

Существует несколько разных вариантов этого процесса, каждый из которых предполагает использование того или иного металла:

— хромирование;

— меднение;

— цинкование;

— никелирование;

— олово-висмутовое покрытие;

— химическое оксидирование;

— химическое пассивирование;

— анодирование;

— электрополировка.

Хромирование

Это диффузное насыщение стальной поверхности хромом либо осаждение на детали слоя вещества из электролита под действием электротока. В данном случае гальваника ориентирована на защиту от коррозии, применяется для декорирования либо для увеличения степени твердости поверхности. Хромирование в промышленности может использоваться и для декорирования. В данном случае основная цель процедуры – придание металлической поверхности красивого эффектного блеска. Деталь перед нанесением хрома должна быть отполирована.

Свойства покрытия

Твердое хромовое покрытие характеризуется жаростойкостью, высокой степенью износостойкости, плохой смачиваемостью, низким коэффициентом трения, а также незначительной пластичностью. Кроме того, поверхность получает такие свойства, как устойчивость в плане трения, способность выдерживать распределительную нагрузку, а также недостатком, связанным с легкостью разрушения под действием сосредоточенных ударных нагрузок. Гальваническое покрытие в форме молочного хрома обладает невысокой степенью износостойкости и твердости, малой пористостью. Поверхность получает защиту от коррозии, при этом сохраняя привлекательный декоративный вид.

Использование хромирования в промышленности

Основная цель, с которой оно используется в промышленности, это придание детали таких свойств, как повышенная износостойкость, увеличенная устойчивость к коррозии, а также сниженное трение. Благодаря этому процессу сталь становится прочнее, не подвергается газовой коррозии, а также не разрушается в морской и обычной воде, азотной кислоте. Гальваническое покрытие данного типа приводит к тому, что поверхностные дефекты становятся только значительнее, из-за чего требуется производить последующую обработку, так как в данном случае нет эффекта выравнивания.

Меднение

Использование медных покрытий актуально в тех случаях, когда требуется повысить электропроводность, а также их применяют в качестве промежуточного слоя на стальных изделиях перед тем, как будет нанесено хромовое, никелевое или иное покрытие. Так удается обеспечить более качественное сцепление, а также повысить защитную способность. Гальваническое покрытие медью обычно не используется в качестве самостоятельного или декоративного. Благодаря тому, что данный металл способен предотвращать образование искр, изделие можно использовать в нефтяной и газовой промышленности.

Применение меднения

Данный процесс используется для нанесения покрытия из меди на стальные изделия либо на стальную проволоку. Часто этот вид покрытия применяется для защиты отдельных участков изделий из стали от цемента, а обработке при этом подвергаются те участки, которые дальше предполагается обрабатывать резанием.

Гальванические покрытия металлов в данном случае часто применяются в нефтегазовой отрасли, чтобы исключить образование искр, в электроэнергетической сфере для последующего нанесения многослойных покрытий, предназначенных для защиты и декорирования, в производстве печатных плат, для улучшения пайки, а также для многого другого. Поверхность приобретает цвет от светло-розового до темно-красного. Оттенки обычно не нормируются.

Цинкование

Одним из наиболее распространенных методов для защиты металлических изделий является цинкование. Обычно его применяют для обработки разнообразных легированных или углеродистых марок стали. Нанесение гальванических покрытий данного типа достаточно востребовано для защиты изделий из проволоки и крепежных элементов. Попадая во влажную среду, цинковая поверхность выступает в качестве анода, благодаря чему замедляются окислительные реакции, а основной металл при этом получает надежную защиту от негативных факторов среды.

Гальваника данного типа может использоваться только после того, как металлических изделия будут обработаны особым образом. Для этого следует очистить их от ржавчины, окалины, технических средств смазочно-охлаждающего назначения. Когда процесс гальванического цинкования будет завершен, изделие должно подвергнуться осветлению, то есть его протравливают слабым раствором азотной кислоты, после чего проводят пассивацию. Так не только удается увеличить устойчивость оцинкованных изделий к негативным факторам, но и сделать их более декоративными, то есть придать блеск и определенный оттенок. Технология гальванических покрытий в данном случае предполагает толщину цинкового слоя от 6 мкм до 1,5 мм.

Никелирование

Защита металлических изделий может осуществляться с использованием различных технологий. Одной из наиболее востребованных и распространенных на данный момент является никелирование. Такая популярность объясняется химическими свойствами никеля. Он обладает высокой степенью устойчивости к коррозии в водной среде, а оксид никеля предотвращает последующее окисление металла. Помимо этого, никель слабо поддается воздействию солей, кислот и щелочей, за исключением азотной кислоты. К примеру, гальваническое покрытие толщиной 0,125 мм надежно защищает от большинства промышленных газов, характеризующихся повышенной агрессивностью. Очень важен и такой момент: никелированию поддаются почти все металлы, благодаря чему такой способ можно применять для дополнительной обработки изделий.

Использование никелирования уместно для решения целого ряда задач:

— обеспечение защиты металлических изделий;

— использование в качестве декоративного покрытия;

— формирование предварительного слоя, который будет подвергнут дальнейшей обработке;

— восстановление деталей и узлов.

Покрытие характеризуется повышенной износостойкостью и твердостью и рекомендовано для деталей, которые работают в условиях трения, в особенности при отсутствии какой-либо смазки, используется для защиты от коррозии, а также обеспечения качественной пайки низкотемпературных припоев, все это прописано в ГОСТ. Гальванические покрытия обладают повышенной хрупкостью, поэтому не рекомендовано производить развальцовку и гибку деталей, прошедших процедуру никелирования. Его рекомендуется применять для сложнопрофилированных деталей. После процедуры термообработки в условиях температуры 400 градусов Цельсия покрытие приобретает максимальную твердость.

Олово-Висмут

Оловянное покрытие характеризуется стойкостью к действию соединений, содержащих серу, поэтому рекомендуется для деталей, которые находятся в контакте с резиной и пластмассами. Среди его свойств можно назвать превосходное сцепление с основным металлом, эластичность, способность к изгибу, вытяжке, штамповке, развальцовке, прессовой посадке, а также хорошее сохранение при свинчивании. Свежеосажденное оловянное покрытие хорошо поддается пайке.

Выводы

Гальваническое покрытие позволяет улучшить токопроводящие характеристики деталей, придавая им превосходные свойства электроизоляции, а также защищая от воздействия различных веществ. Кроме того, этот способ позволяет получить отличные поверхности, имеющие зеркальный вид, а также имитирующие покрытие эмалью. Сложно переоценить, насколько гальваника важна в современном производстве, так как развитие технологий позволило сделать процесс более совершенным.

О гальванических покрытиях. Выбор, применение, технология



 

В разделе приведены статьи по теории и практике гальванического производства. Рассмотрены некотрые вопросы теоретической электрохимии, природы свойств гальванопокрытий, коррозии. Подробно приведены механизмы гальванических, химических, конверсионных и иммерсионных покрытий. Показаны основы химико-гальванических процессов при производстве печатных плат. В разделе «В помощь инженеру-проектировщику» представлен полезный материал для специалистов, занимающихся изготовлением деталей, в частности, подробно освещены вопросы применимости гальванопокрытий в тех или иных случаях. 

 

Научный редактор раздела — к.т.н. Фазлутдинов К.К.

♦ Наше производство.

♦ В помощь инженеру-проектировщику.

♦ В помощь гальванику-любителю.

 

  


 

СТАНДАРТЫ ПО ГАЛЬВАНИЧЕСКИМ ПОКРЫТИЯМ

• Список Европейских стандартов по гальванике.

• Список ГОСТов для гальванического производства.

• Обозначение покрытий международное (DIN, ISO).

• Обозначение покрытий по ГОСТ 9.306-85.

• Обозначение гальванических и химических покрытий по ГОСТ 1759.4-87 (цифровое обозначение покрытий на крепеже).

• Обозначение покрытий на кабельной продукции по ГОСТ 23981-80.

 

 



ОПИСАНИЕ МЕХАНИЗМОВ И ТЕХНОЛОГИЙ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ

[Подготовка поверхности]

• Механическая подготовка поверхности.

• Обезжиривание и травление поверхностей.

 

• Подготовка поверхности алюминия перед нанесением оксидных и металлических покрытий.

 

[Анодирование, оксидирование, фосфатирование]

 

• Анодное оксидирование алюминия.

• Микродуговое оксидирование алюминия (МДО)

 

• Химическое оксидирование алюминия.

 

• Химическое оксидирование стали с промасливанием.

• Химическое фосфатирование стали.

 

[Гальванические катодные покрытия]

 

• Цинкование (оцинковка).

 

• Пассивация цинковых покрытий.

 

• Кадмирование.

• Никелирование.

• Меднение.

• Олово-висмут.

• Олово-никель.

• Олово-свинец.

• Свинцевание.

• Хромирование.

 

• Ренирование.

 

• Вольфрамирование.

• Серебрение.

 

• Золочение.

 

• Палладирование.

• Родирование.

 

[Химические покрытия]

 

• Химическое никелирование (сплав никель-фосфор).

 

• Химическое меднение.

 

• Химическое оловянирование.

• Химическое серебрение.

 

[Процессы с участием металлизации диэлектриков]

 

• Металлизация пластиков.

• Производство печатных плат.

 

• Промышленная гальванопластика.

 

[Другие способы нанесения покрытий]

 

• Холодное цинкование (цинкнаполенные лакокрасочные покрытия).

• Термическое напыление хромовых покрытий.

• Термодиффузионное цинкование.

• Цинк-ламелевое покрытие.

• Горячее цинкование.

• Горячее лужение.

• Вакуумное напыление.

• Порошково-полимерное окрашивание.

 



 

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОХИМИИ И ГАЛЬВАНИКИ


 

[Общие аспекты]

 

• История гальванотехники.

 

• Основные термины в гальванотехнике.

• FAQ: Часто задаваемые вопросы по нанесению гальванических покрытий.

• Теоретические основы нанесения гальванических покрытий.

 

• Вода, часть 1. Структура и свойства воды в жидком, твердом и газообразном виде.

• Вода, часть 2. Строение водных растворов.

 

• Вода, часть 3. Структурирование воды под действием внешних воздействий. Предыстории и память воды.

 

• Вода, часть 4. Жизненный цикл промышленной воды.

 

• Двойной электрический слой (ДЭС): понятие и теории строения.

 

• Точка нулевого заряда.

• Исследование кинетики осаждения гальванических покрытий (поляризационные исследования).

 

• Выбор источников питания (выпрямителей) для гальванического производства

 

[Электрокристаллизация]

 

• Теоретические основы электрокристаллизации металлических покрытий.

• Классификация кристаллических структур покрытий.

• Особенности электрокристаллизации сплавов.

• Дефекты кристаллического строения покрытий.

• Дисперсность покрытий (размер кристаллов).

• Причины образования внутренних напряжений в гальванических покрытиях.

• Природа пористости гальванических покрытий.

• Твердость гальванических покрытий.

 

• Влияние термообработки на структуру гальванических покрытий.

• Текстура покрытий.

• Примеси в покрытиях.

Компания | Гальванические прикладные науки

• Председатель Правления

  Роберт Дж. Розенталь, доктор философии

  Главный исполнительный директор, Taconic Biosciences

  Боб Розенталь обладает более чем 30-летним опытом в продвижении инновационных продуктов и создании ценности для клиентов, акционеров и сотрудников научно-технических компаний. В настоящее время он является генеральным директором компании Taconic Biosciences, расположенной в Хадсоне, штат Нью-Йорк, ведущего поставщика исследовательских моделей для фармацевтических и биотехнологических организаций.Ранее Боб занимал пост председателя и генерального директора компании Intelligent Medical Implants (IMI), разработчика технологий, предназначенных для восстановления зрения людей, ослепленных такими заболеваниями, как пигментный ретинит. До IMI он был президентом и главным исполнительным директором Magellan Biosciences, где помог построить компанию от стартапа до более чем 100 миллионов долларов дохода. Ранее он был президентом и генеральным директором Boston Life Sciences, биофармацевтической компании, занимающейся исследованиями и разработками, президентом подразделения PerkinElmer’s Instruments, где он руководил приобретением и интеграцией группы Analytical Instruments из PE Corporation, а также президентом и генеральным директором Thermo Optek, (сейчас входит в состав Thermo Fisher Scientific).Он начал свою управленческую карьеру в корпорации Nicolet Instrument Corporation, расположенной в Висконсине, и в конечном итоге стал ее президентом после того, как Thermo Instrument Systems приобрела компанию. Помимо работы в совете директоров Гальваника, он также является членом совета директоров Safeguard Scientifics, Inc. Он имеет степени бакалавра, магистра и доктора химии в Университете Мэриленда, Государственном университете Нью-Йорка и Университете Эмори соответственно, а также а также степень магистра делового администрирования AEA в Стэнфордском университете.

• Директор

  Тимоти Бриглин

  Партнер, Tuckerman Capital

  До того, как стать соучредителем Tuckerman Capital в 2001 году, Тим был партнером Green Mountain Partners.Находясь в Green Mountain, Тим принимал непосредственное участие в 21 инвестиционной деятельности на общую сумму 200 миллионов долларов. Ранее он был помощником сенатора США Патрика Лихи по законодательным вопросам, который занимался экономическими, налоговыми и банковскими вопросами. В начале своей финансовой карьеры Тим был юристом Morgan Stanley по корпоративным финансам и аналитиком в Marine Midland Bank по корпоративному кредитованию. В 2013 году Тим был назначен губернатором Шамлином членом Совета экономического прогресса штата Вермонт, а также членом консультативного совета губернатора по вопросам финансирования здравоохранения.Тим — член учредительного совета Vermont Parks Forever, член корпоративного совета Vital Communities и директор Сберегательного банка Mascoma. Он также входит в состав исполнительного комитета и является казначеем Демократической партии Вермонта. Он окончил Корнельский университет и Высшую школу бизнеса Стэнфордского университета.

• Директор

  Эрик Дж. Мара

  Управляющий член, Right Lane Capital LLC

  Эрик Мара основал в 2012 году частную инвестиционную компанию Right Lane Capital.До этого он был младшим партнером в Pavis Capital LLC, хедж-фонде, основанном на исследованиях, созданном для проведения комплексной проверки инвестиций на публичных рынках, подобной принципам частного капитала. Эрик начал свою карьеру в качестве члена команды по сделкам с прямыми инвестициями в Audax Group, инвестиционной фирме с более чем 5,0 миллиардами долларов вложенного капитала, ориентированной на приобретение и рост компаний среднего бизнеса. Он с отличием окончил Бэбсон-колледж в Веллесли, штат Массачусетс, где получил степень бакалавра финансов.

• Член / Советник

  Герард Авраам

  Бывший генеральный директор, Galvanic

  Опытный руководитель с более чем 30-летним опытом работы в мировой индустрии аналитических приборов, Джерард Абрахам был генеральным директором Galvanic с 2014 по 2018 год. До прихода в Galvanic Джерард был вице-президентом по развитию бизнеса в FEI, производителе высокотехнологичных материалов. решения для рабочих процессов высокопроизводительной микроскопии для различных отраслей — от электроники и материаловедения до наук о жизни и рынков природных ресурсов.Ранее он был консультантом в SFW Capital Partners и президентом подразделения SYMYX, комбинаторной химии и материаловедения. В течение 18 лет до этого он занимал ряд высокопоставленных должностей в том, что сейчас называется Thermo Fisher Scientific, начиная с должности генерального менеджера и операционного менеджера в лабораториях прикладных исследований компании и заканчивая президентом подразделения технологических систем и технологических инструментов. деление. Джерард также занимал руководящие должности по операциям и инжинирингу в IBM и HP.Он имеет степень бакалавра искусств в области бизнеса и общего управления Парижского университета Дофин во Франции и степень инженера по нелинейной оптике в Институте оптики в Париже.

• Член / Советник

  Дрю Т. Сойер

  Соучредитель и управляющий партнер, 2SV Capital

  До основания 2SV Capital Дрю Сойер был одним из основателей Parthenon Capital, частной инвестиционной компании, которая выросла с момента основания до более чем 1 доллара.1 миллиард под управлением за четыре года. Дрю имеет обширный опыт работы в секторах цепочки поставок, распределения, потребительских и технологических услуг. Помимо Galvanic, он входит в несколько советов директоров, в том числе: Apache Industrial Services, Canongate Golf, Interline Brands (NYSE: IBI), Johnson Precision, Worcester Air и GoodSports, некоммерческую детскую благотворительную организацию. Дрю имеет степень бакалавра экономики в Колледже Уильямс и степень магистра делового администрирования в Гарвардской школе бизнеса с отличием первого года обучения.Он также учился в Эксетерском колледже Оксфордского университета.

• Член / Советник

  Рене Алдана

  Президент и главный исполнительный директор, Galvanic

  Старший бизнес-руководитель с более чем 20-летним опытом управления в мировой нефтегазовой отрасли, Рене Алдана присоединился к Galvanic в качестве генерального директора в июне 2018 года. Рене имеет большой опыт в стратегическом лидерстве, автоматизации процессов, развитии талантов и интеграции слияний и поглощений. это пойдет на пользу следующей главе роста и прогресса Galvanic.До прихода в Galvanic Рене был главным операционным директором ZCL Composites Inc., компании по производству композитов, зарегистрированной на бирже TSX и обслуживающей нефтяную, водную и канализационную отрасли. Ранее он был управляющим директором Yokogawa Canada, мирового лидера в области решений для измерения промышленных процессов и автоматизации. За 18 лет до этого он занимал ряд высокопоставленных должностей в Telvent, начиная с обслуживания клиентов, затем за управлением инженерными проектами и заканчивая вице-президентом международного подразделения нефти и газа.Он имеет степень бакалавра компьютерных наук в Университете Саймона Фрейзера в Канаде, степень магистра делового администрирования в бизнес-школе IE в Испании и степень ICD.D Канадского института корпоративных директоров. Рене свободно говорит на английском, испанском (родном) и португальском языках.

.

Гальваническое цинкование — Collini

Процессы	Гальваническое цинкование осаждается с использованием кислотных или щелочных электролитов.	Гальванический цинк осаждается с содержанием Fe в сплаве 0,1–1%.	Гальванический цинк осаждается с содержанием никеля в сплаве 12-15%.
Цвет покрытия	голубовато-белый	серебристо-серый	голубовато-белый
Основной материал	Низколегированная сталь, пружинная сталь, закаленная сталь, чугун, цветные металлы	Низколегированная сталь, пружинная сталь, закаленная сталь, чугун, цветные металлы	Низколегированная сталь, пружинная сталь, закаленная сталь, чугун, цветные металлы
Защита от коррозии	В зависимости от системы наслоения до 720 ч красной ржавчины по NSST, сплавов> 720 ч красной ржавчины по NSST	В зависимости от толщины слоя до 1000 ч в красной ржавчине NSST	В зависимости от толщины слоя до 1200 ч в красной ржавчине NSST
Твердость	Зависит от настроек параметров	Зависит от настроек параметров	450 — 510 ВН
Термостойкость	до 120 ° C	до 120 ° C	до 180 ° C
Системная техника	Стойка, барабан	Стойка, барабан	Стойка, барабан
Соответствие	RoHS, REACH, 2000/53 / EC (Автомобиль с отработанным сроком службы)	RoHS, REACH, 2000/53 / EC (Автомобиль с отработанным сроком службы)	RoHS, REACH, 2000/53 / EC (Автомобиль с отработанным сроком службы)
Исполнение	Цинк натуральный, пассивированный матовый — толстая пленка с натуральным, желтым, черным покрытием	Серебристо-серый или пассивированный черный, запечатанный и обработанный смазкой	Серебристо-серый, черный, голубовато-фиолетовый или желтовато-коричневый металлик, пассивированный, герметизированный и обработанный смазкой
Из нашего отдела исследований и разработок	Collinox®	Collinox®	Дукталлой
Защитные свойства	Защита от коррозии, воздействия смазочных материалов, топлива и растворителей; термостойкий	Защита от коррозии, воздействия смазочных материалов, топлива и растворителей; термостойкий	Надежная защита от коррозии, воздействия смазочных материалов, топлива и растворителей; термостойкий
Функциональные свойства	Пластичный, хорошие свойства скольжения, паяемый, хорошая грунтовка для последующих органических покрытий	Пластичный, хорошие свойства скольжения, хорошая грунтовка для последующих органических покрытий	Пластичный, хорошие свойства скольжения, хорошая грунтовка для последующих органических покрытий
Декоративные свойства	Улучшающие оптические свойства, от матового до глянцевого, можно окрашивать путем пассивации	Улучшающие оптические свойства, от матового до глянцевого, можно окрашивать в черный цвет	Техническое покрытие, можно покрасить в черный цвет

.

Гальваническая промышленность

Гальваническая промышленность включает обезжиривание, гальванизацию, полирование и травление материалов. В зависимости от вида и размера завода не все ступени используются в одной компании. Какой вид обработки используется на нескольких этапах, зависит от типа установки, используемых процессов и количества технологической воды. Ниже мы представляем несколько этапов обработки в гальванической промышленности.

Процесс обезжиривания

Чтобы нанести тонкий слой металла на изделие, необходимо иметь хорошую несущую способность.На поверхности не должно быть масла, пыли, жира, воды, металлических осколков и химикатов, чтобы гарантировать финишную отделку. Из-за отрицательного воздействия на процесс обезжиривания важно постоянно очищать ванну для обезжиривания. Существуют различные эффективные методы очистки технологических химикатов. После процесса фильтрации для удаления частиц ионообменники для катионов, анионов и поверхностно-активных веществ используются для удаления растворенных частей раствора. Также используется ультрафильтрация для удаления растворенных частиц.

Травление

Для удаления коррозии с детали используются сильные кислоты. Металл помещается в кислоту для реакции. По окончании процесса остаток кислоты необходимо удалить водой. Вода должна быть нейтрализована.

Процесс цинкования

Ванну, в которой происходят процессы, необходимо очистить от шлама. Шлам содержит гидроксиды металлов и другие соединения, образующиеся в результате осаждения. В зависимости от процесса вы обнаружите различные виды соединений металлов, которые можно разделить.Шлам особенно ценен в гальванических процессах, где используются благородные металлы. Как правило, шлам собирают и обрабатывают электролизом для повторного использования металла.

Проблемными веществами являются токсичные цианидные соединения, которые также могут быть обнаружены в иле. Большое количество ионов металлов в гальванической ванне также является экологической проблемой из-за утилизации отходов.

Полировка

Эффектом этого процесса является создание слоя окисления на поверхности изделия.Для этого металл погружают в щелочно-окисляющий раствор. Этот процесс полезен, чтобы иметь лучшую несущую способность на поверхности. Кроме того, поверхность более устойчива к коррозии в сухих и влажных основных условиях.

Для того, чтобы хорошо обработать поверхность, несколько этапов очистки и промывки подготовят деталь перед полировкой. Для защиты от коррозии материал следует смазать маслом.

Из-за различных этапов производства загрязнение бывает различным.Необходимы нейтрализация и детоксикация (нитрит натрия).

Промывка

Из-за промывки после каждого этапа производства количество промывочной воды велико и загрязняется различными химическими веществами. Для очистки воды необходимо удалить химические вещества, кислоты или щелочи, а также отстой.

.

Сектора — Металл, гальваника, машины и электрическое оборудование

Основными источниками загрязнения, обнаруженными в этих трех отраслях, являются: нефтяных эмульсий (буровые масла), промывные воды и отработанные ванны после предварительной обработки краски, промывные воды и отработанные ванны после гальваники. / обработка поверхности, вода для неразрушающего контроля проникающими жидкостями, стиральные машины и линии обезжиривания, вода для мытья полов, продувка компрессоров, вода из кабин для жидкой покраски, чистящие растворители, выбросы ЛОС и выбросы неорганических загрязнителей .

Condorchem Envitech предоставляет технологии, необходимые для обработки сточных вод, выбросов и твердых отходов, производимых любой компанией в секторе металло-механического / бытового / электрического оборудования.

Ниже приводится общая классификация различных производителей:

• Выплавка и обработка металлов.
• Покрытие и обработка металлических поверхностей.
• Обработка, деформация, резка и штамповка.
• Ковка, штамповка и волочение.
• Черчение, ламинация и волочение проволоки.
• Металлоконструкции и металлоконструкции.
• Трубы, профили и аксессуары.
• Емкости, радиаторы, котлы и парогенераторы.
• Бочки, бочки, тара и упаковка.
• Турбины, насосы и компрессоры.
• Арматура и арматура.
• Инструменты, метизы, крепеж, замки, пружины и столовые приборы.
• Изделия из проволоки.
• Подшипники скольжения, шестерни и подшипники качения.
• Оружие и боеприпасы.
• Станки.
• Сельскохозяйственная техника.
• Разнообразная техника.
• Электробытовые приборы.
• Аккумуляторы и электрические батареи.
• Светильники и прочая осветительная техника.
• Прочее оборудование и электротехнические материалы.

Condorchem Envitech поставляет индивидуальные решения, разработанные специально для очистки сточных вод, производимых компаниями в секторе металлообработки, бытовой техники и электрического оборудования:

Для этого мы предлагаем несколько технологий, наиболее известными из которых являются:

.