Гальваническое покрытие в домашних условиях.

Довольно часто, многие мастера, хотят защитить какую то деталь автомобиля или мотоцикла от коррозии. Можно конечно это сделать с помощью грунтовки и краски. Ну а что делать мастеру, если например разболталось (выработалось) посадочное место под подшипник в картере двигателя или коробки передач и его проворачивает. Как восстановить изношенную поверхность и нарастить её размер (диаметр)? Краска здесь не поможет.

Всё вроде бы довольно просто. Нужно нарастить поверхность детали гальваническим способом, то есть наложением тонкого слоя какого то металла, и если накладывать несколько тонких слоёв, то можно восстановить довольно глубокую выработку поверхности основного металла. Для покрытия металлической поверхности хромом или никелем, требуется сложное заводское оборудование, а так же куча вытяжных и вентиляционных систем, так как наложение этих блестящих металлов очень вредное для здоровья.

Предлагаю способ намного проще, который можно осуществить даже дома на кухне, и к тому же он безвредный.

Не смотря на то, что этот способ не такой блестящий как никель или хром, зато он позволяет осуществить две важные функции. Это защита от коррозии стальной детали и восстановление её размера (если она изношена). Этим способом может воспользоваться каждый, даже двоечник по химии.

Для осуществления этого способа покрытия, необходимо купить в автомагазине немного обыкновенного электролита для аккумуляторов. Затем потребуется собрать немного металла, которым будет наноситься гальваническое покрытие. Этот металл  стоек к коррозии и очень распространён — это цинк. Где его взять? Да везде. Вспомните сколько вы видели отработавших и валяющихся где попало батареек у себя и у друзей. Пособирайте их, и причём чем старее год выпуска батарейки, тем лучше у них цинк и проще его изъять. С помощью острого ножа, надрежьте корпус батарейки, и осторожно снимите цинк, как кожуру у мандарина, а затем промойте обрезки водой.

Теперь можно начинать сам химический процесс. Налейте в стеклянную или фарфоровую банку грамм 100- 150 электролита, а затем начинайте потихоньку (чтобы реакция проходила не слишком бурно) засыпать в него обрезки цинка. Вы увидите, что тут же начнётся химическая реакция, и в результате этого, образуется раствор сульфата цинка, который вам понадобится, а так же гремучий газ, состоящий из водорода и кислорода. Такой же газ выделяется и при зарядке аккумулятора и он очень взрывоопасен, поэтому проводите работы подальше от открытых источников огня и гоните курильщиков подальше. Если кому то лень возиться с электролитом, то можно поискать готовый сульфат цинка в магазинах химреактивов.

При добавлении кусочков цинка в электролит, он будет растворяться, и добавлять цинк нужно будет до тех пор, пока он не перестанет реагировать с кислотой (перестанет растворяться), то есть кислота расходуется на реакцию полностью и полностью «насытится» цинком. Так же, следует подготовить к покрытию металлические детали, которые вы собираетесь покрыть цинком. Очистите их от грязи и ржавчины, а если деталь декоративная, то желательно отполировать её до блеска, ведь любое гальваническое покрытие, в точности повторяет рельеф поверхности покрываемого металла.

И если на поверхности есть царапины, то после покрытия, не важно чем, хоть хромом или никелем, все эти царапины будут видны на поверхности ещё лучше.

Кстати удалить всё ржавчину с поверхности металла можно не механическим, а химическим способом. Для этого следует опустить ржавую деталь в аккумуляторный электролит, соляную кислоту, можно даже в обыкновенный уксус. Но не в коем случае не в преобразователь ржавчины, как могут посоветовать местные знатоки, так как к образовавшейся от преобразователя плёнке фосфатов, цинк, да и хром тоже, никогда не пристанут. Преобразователем ржавчины следует пользоваться только тогда, когда вы хотите просто загрунтовать и покрасить деталь.

Продолжим работу. Подготовленный раствор сульфата цинка налейте в стеклянный или фарфоровый сосуд, размер которого зависит от размера детали, которую вы собираетесь покрыть цинком. Но если со стеклом или фарфором у вас проблемы, то можно использовать подходящее корытце, вырезанное из капроновой канистры.

Источник электропитания лучше всего использовать с регулировкой тока (переменным резистором) и амперметром, глядя на который удобно регулировать силу тока (Амперы). Большинство зарядных устройств имеют и амперметр и регулировку тока, поэтому можно использовать зарядное устройство и даже для зарядки аккумуляторов мотоцикла, так как ток для работы потребуется небольшой.

Сам принцип гальваники простой. Металл анода (кусочек цинка) под действием потока электронов переносится на катод (деталь). Анод переносится на деталь и утрачивается (растворяется), и его необходимо периодически менять, подвешивая на проволоке новый кусочек цинка. Подвешивая его, следите что бы в раствор электролита был погружён только кусочек цинка, но не проволока, к которой он прикручен. Иначе электролит загрязнится медью от проволоки, и в итоге коррозионная стойкость вашей детали намного ухудшится.

Ну а что же делать, если требуется покрыть цинком довольно большую поверхность, а подходящей ванны для этого нет? Существует довольно простой способ. Подготовьте анод так: обмотайте кусочек цинка ватой или марлей, смоченной в растворе сульфата цинка (см. фото ниже, а в качестве насыщенного раствора сульфата цинка используйте паяльную кислоту, которую можно купить на радиорынке) и подключите его к плюсу вашего источника постоянного тока (зарядного устройства), а минус к покрываемой детали.

А если участок покрываемой детали невелик, то можно воспользоваться даже аккумулятором.

А как проверить необходимую величину силы тока? При нормальной величине тока, должно получится цинковое покрытие серого цвета. Если получается рыхлое покрытие чёрного цвета, то следует сразу уменьшить регулятором силу тока. Ну а если получается светло-серая поверхность детали, то следует немного увеличить силу тока. По опыту скажу, что обычно хватает силы тока всего в 0,5 — 1 Ампер.

В качестве индикатора тока и простейшего стабилизатора напряжения можно использовать обыкновенную лампочку на 12 вольт, которая при натирании детали не должна светиться слишком ярко. Лампочка подсоединяется в разрыв плюсового провода (наглядно это показано в видеоролике под статьёй). Если лампа светит слишком ярко, то следует немного ослабить силу тока.

После нанесения гальванического покрытия, готовую деталь хорошенько промойте водой. Ну а если вы использовали раствор сульфата цинка не от электролита, а от серной кислоты, то советую готовую деталь сначала ополоснуть раствором питьевой соды, чтобы нейтрализовать серную кислоту, а затем уже промыть деталь в воде.

Ну а как же восстановить размеры посадочного отверстия деталей? Ведь часто из-за этого многие выбрасывают картер, а картер или блок мотора — это номерная деталь, и восстановление её крайне важно. И если в блоке провернуло подшипник и посадочное отверстие потеряло размер (диаметр), то восстановить место подшипника в чугунном блоке, не составит труда описанным выше способом с помощью цинка, обёрнутого марлей.

Но корпуса коробок передач, всегда изготавливали из алюминиевого сплава, и блоки моторов новых автомобилей начали лить тоже из алюминия (гильзы цилиндров покрыты никасилем),который не так то просто чем либо покрыть. Существуют способы, но они дорогие и сложные, применимые только в заводских условиях. Но на то и существует этот сайт, чтобы любому мастеру можно было обойтись без сложного заводского оборудования. Выход есть всегда, и я всегда говорил, что металл не хуже пластилина и лепить из него можно всё что угодно.

С восстановлением посадочных отверстий под подшипники в стальных или чугунных корпусах (картерах) проблем не возникает, так как цинк на сталь или чугун накладывается хорошо. И подробно о восстановлении посадочного отверстия в передней бабке своего токарного станка ТВ- 4, я подробно показал в видеоролике чуть ниже.

Ну а отверстие в алюминиевом картере покрыть не удастся, так как цинк на алюминий не ляжет, и ведь у нас же нет в арсенале супер дорогого напылителя металлов, или как я уже говорил, сложного гальванического оборудования, для покрытия алюминия. Оно нам и не нужно. Зато можно легко покрыть слоем, или слоями цинка наружную обойму подшипника. И если вы купите подшипник не какого то левака, а авторитетной фирмы (о правильном выборе подшипников читаем здесь), то он переживёт несколько кап-ремонтов мотора.

Чтобы раствор сульфата цинка не попал внутрь подшипника к шарикам или сепаратору, нужно закрыть подшипник с двух сторон резиновыми прокладками, и наложенными на них текстолитовыми пластинами (толщина 3 — 5 мм), и затем стянуть этот «бутерброд» болтом с гайкой, а потом подвести к наружной обойме подшипника минус источника постоянного тока.

Пластины должны быть именно из диэлектрика (текстолита, пластика и т.п.), а не из металла, иначе цинк будет расходоваться и на покрытие металлических пластин, и вам не хватит металла цинка. Так же советую купить подшипник закрытого типа, так больше гарантии, что кислота не попадёт внутрь к шарикам.

А затем покрыв подшипник цинком, перед установкой его в блок мотора, при желании всегда можно удалить острым ножом закрывающие подшипник герметичные шайбы, и подшипник в итоге станет открытого типа (это нужно, чтобы он смазывался маслом изнутри блока двигателя).

А можно не погружать подшипник в ванну, а покрыть его наружную обойму вторым более простым способом, с помощью натирания кусочком цинка, обёрнутого марлей и подключенного к плюсу источника постоянного тока.

Хочу так же заметить, что для восстановления размера детали (например обоймы подшипника), можно использовать медное покрытие. Как антикоррозийное покрытие медь использовать нельзя, а вот для восстановления размера — легко. К тому же сейчас в кастомайзинге мотоциклов, пошло модное направление, называемое олдскул (старая школа).

Так вот, для покрытия всевозможных трубок масло или бензо-проводов, различных мелких деталей, не только можно, а ещё и нужно использовать медное покрытие. После полировки таких деталей, ваш мотоцикл будет выглядеть не просто круто, а супер круто!!!

Ладно, я немного отвлёкся, кастомайзинг для меня больная тема, оно и понятно — творческих границ не существует. Вернёмся к банальному восстановлению размера деталей. Одно из достоинств медного покрытия, это то, что вам не потребуется возиться с кислотой. Так как медный купорос, а кто помнит из курса школьной химии, он же сульфат меди, из которого приготавливается раствор, очень легко найти и купить в хозяйственном магазине.

Ну и второе ощутимое достоинство при покрытии медью, это то, что вам не нужно будет разыскивать бэушные батарейки для анода. Ведь можно использовать медную пластинку, или просто пучок медных проводов, свёрнутых в кабель. В воде (лучше дистиллированной) нужно будет растворить максимальное количество порошка медного купороса. Силу тока подбирайте так же как я описал выше, при нанесении цинкового покрытия.

Как вы поняли, ничего сложного в такой науке как химия и нанесении гальванического покрытия в домашних условиях нет. И теперь для вас не существует проблема восстановления изношенной детали, и вы сможете восстановить любой картер, или просто защитить многие детали от коррозии. А мотоциклисты смогут довольно ярко освежить внешний вид своего мотоцикла. Ведь я согласен, что хром есть хром, но пора вносить разнообразие в дизайн.

Кстати, кто хочет восстановить цинковое покрытие оцинкованного кузова своего автомобиля, то читаем об этом вот эту статью, удачи всем и творческих успехов!

ЦИНКОВАНИЕ МЕТАЛЛА ДОМА [технология, оборудование]

В домашних условиях [цинкование металлов] вполне осуществимо. Прежде всего, оно необходимо для защиты металла от коррозии, которая является наиболее разрушительной «болезнью».

Некоторые виды металлов, контактируя с воздухом, начинают окисляться.

В результате этого процесса на поверхности появляется пленка, способная защищать поверхность от вредных воздействий.

Что касается железа, то здесь также образуется пленка, но она не отличается то же плотностью, поэтому не дает материалу нужной защиты. В итоге воздух со временем проникает все глубже, поражая большую поверхность.

Для сохранения металлических изделий от ржавчины, помимо цинкования, можно выполнить хромирование, покрыть металл медью, оловом или свинцом. Специальные заводы выпускают сегодня много вариантов различного покрытия.

Технология покрытия металла цинком довольно-таки проста, поэтому ее можно выполнить своими руками.

Оцинковка металла может осуществляться различными методами:

• Горячее цинкование.
• Холодная краска.
• Гальваническое.
• Газо-термическое напыление.
• Термодиффузионное.

Независимо от того, какие классы цинкования используются, необходимо правильно выбирать толщину этого покрытия, на которую влияет время и температура технологического процесса.

Горячее цинкование

Горячая оцинковка металлических изделий считается наиболее эффективным и долговечным методом борьбы с коррозией.

Однако, с экологической точки зрения данный метод нельзя называть безвредным и безопасным, поскольку цинк подвергается плавлению, металлическая поверхность обрабатывается химическим путем.

Технология данного метода предполагает наличие двух этапов: подготовительного и непосредственной оцинковки.

Видео:

Подготовка заключается в том, что металлическая поверхность сначала обезжиривается, затем необходимо выполнить травление.

После этого поверхность промывается, осуществляется флюсование и все тщательно просушивается.

Горячее цинкование производится, используя специальное оборудование.

После того как изделие высохнет, осуществляется процесс оцинковки: просушенный материал опускается в специальную емкость, где располагается горячий цинк.

Горячая оцинковка, несмотря на то, что является наиболее эффективным методом защиты железа от ржавчины, имеет свои недостатки.

Во-первых, необходимо иметь специальное оборудование – ванны, сушильную камеру, печь.

Во-вторых, ее размеры часто бывают ограничены, в результате чего становится невозможным обрабатывать материал больших размеров.

Хотя, нужно отметить, что современное промышленное оборудование позволяет делать горячее цинкование ЛЭП, строительных лесов и пр.

Метод холодного цинкования

Холодное цинкование металла становится наиболее популярным методом оцинковки. Технологический процесс подразумевает покрытие железа краской, содержащей порошковый цинк.

Поверхность оцинкованного изделия содержит 89-93% Zn. Технология является более простой в сравнении с предыдущим методом горячей оцинковки.

Металлическая поверхность изделия покрывается распыленным цинком таким же способом, как наносится обычная краска, то есть при помощи валика или кисти.

Видео:

Если использовать распылители, то можно не только экономить время на обработку изделия, но и прокрашивать труднодоступные места.

Холодная краска цинком металлических поверхностей удобна в тех случаях, когда другие методы обработки применить трудно или невозможно, специальное оборудование для этого не используется.

Этот способ обработки металла цинком используется также для ранее оцинкованных изделий. Данная технология может осуществляться при различных температурах.

Гальваническое цинкование

Гальваническое цинкование осуществляется с помощью электрохимического воздействия.

Используя гальваническое цинкование, вид оцинкованного покрытия гладкий, равномерный, блестящий и привлекательный с декоративной точки зрения.

Технологический процесс таков: чтобы покрасить, обрабатываемая деталь опускается в емкость, в которой находится электролит (цинковая пластина).

Подводится ток, в результате анод цинка растворяется и оседает на поверхности материала.

Нужно отметить, что цена данного метода достаточна высока.

Технологический процесс влечет образование опасных отходов, который сопровождается большими затратами на очистку сточных вод.

Газо-термическое напыление

Данная технология применяется в тех случаях, когда габариты обрабатываемых конструкций не дают возможность покрасить, используя оборудование в виде ванн, как при выше описанных методах.

Используются такие виды цинка, как проволочный или порошковый.

Видео:

Цинк сначала подвергается плавлению, после чего происходит напыление на обрабатываемую поверхность посредством газового потока.

Поверхность оцинкованного материала приобретает чешуйчатый, пористый вид. Из-за полученной структуры материал необходимо дополнительно покрасить, чтобы заполнить образовавшиеся поры.

Газо-термическое напыление цинка обладает высокой степенью защиты материала даже в таких условиях, как в воде (пресной и морской), а также в различных атмосферных условиях.

Термодиффузионное цинкование

Данная разновидность оцинковки известна еще как шерардизация.

Технологический процесс заключается в следующем: атомы цинка преобразуются в пар при очень высокой температуре (более 2600°), благодаря чему происходит проникновение в железо.

Данная технология применима в тех случаях, когда необходимо создать оцинкованный слой толщиной, превышающей 15 мкм.

Для данного метода используется специальное оборудование.

Процесс протекает при высоких температурах и в замкнутом пространстве муфелей (реторт), объемы которых заполняются обрабатываемым изделием и порошком, содержащим цинк.

Покрасить металл данным методом экологически безопасно, а также такая оцинковка характеризуется хорошей адгезией, покрытие из цинка повторяет контур деталей, защитные способности находятся на высоком уровне. Однако цена такого варианта весьма существенна.

Гальваническая оцинковка в домашних условиях

Гальваническое цинкование материала своими руками требует наличие аккумулятора от автомобиля или зарядного устройства, отвечающее следующим требованиям: 2-6А, 6-12В.

Электролит можно сделать из любой соли, но лучше воспользоваться раствором соли цинка.

Видео:

Чтобы его сделать, потребуется сернокислотный цинк (200г), сернокислотный аммоний или магний (50г), уксуснокислый натрий (15г), вода (1л).

Также для цинкования своими руками можно использовать аккумуляторный электролит (разведенная серная кислота), в который помещают цинк.

В результате реакции цинк остается на поверхности изделия, а кислота преобразовывается в соль.

Если на дне выпадет осадок, то это говорит о высокой концентрации кислотного раствора. В этом случае раствор разбавляется небольшим количеством воды.

В качестве емкости используется стеклянная банка, если обрабатываемая деталь небольших размеров, либо винипласт или любая другая стеклянная емкость.

Емкость необходимо подобрать так, чтобы на ней можно было закрепить электрод с деталью.

Сам процесс покрытия металла цинком своими руками необходимо начинать с очистки и обезжиривания детали.

После этого ее помещают в раствор серной кислоты на несколько секунд (до 10 сек), таким образом металлическая деталь активируется.

Затем ее необходимо промыть обычной водой. Далее осуществляется анодирование материала.

Электрод делают из небольшого кусочка цинка, в котором просверливают отверстие и продевают медную проволоку.

Видео:

При этом, сделанный своими руками электрод, должен быть сопоставимым по площади, как и обрабатываемый материал, форму брать лучше плоскую для удобства размещения в емкости.

Подручное оборудование присоединяют минусом к материалу, а плюсом – к цинку. Процесс будет протекать в течение 40 минут, в результате которого цинк растворится и осядет на поверхности изделия.

Следует отметить, что оцинковка своими руками должна осуществляться в проветриваемом помещении, а также в перчатках и специальной одежде. Цена домашнего метода остается невысокой.

Холодное цинкование дома

В домашних условиях можно выполнить холодное цинкование металла, для которого используется краска. Следует отметить, что это не просто краска с добавлением цинка, а скорее цинк в таком виде.

Для создания оцинкованного изделия используют специальные материалы (продаются в магазинах) с двумя составляющими: порошок цинка и связующий компонент в жидком виде.

Краска в виде двух веществ находится в отдельных емкостях. Они смешиваются согласно инструкциям, имеющимся на упаковках.

Видео:

Пропорции, в которых они смешиваются между собой, могут быть 1:1, либо 3:1 (цинк и связующий компонент соответственно).

Краска наносится при положительной температуре (5-40 градусов) в проветриваемом помещении.

Хорошим средством, которым можно покрасить металлическое изделие, считается краска «Гальванол». Он прост в применении даже в домашних условиях, может наносится на ржавчину, быстро сохнет, а цена остается доступной для простых обывателей.

Методы домашнего цинкования отличаются своей простотой, доступностью и эффективностью внешнего вида оцинкованного материала.

Также следует отметить, что специальное оборудование для данного процесса в домашних условиях использовать не надо.

Цинкование в домашних условиях своими руками

Метод цинкования – один из самых распространенных для создания надежной защиты для металла от коррозии. Он отличается простотой и дешевизной. Поэтому такой способ обработки можно выполнять в домашних условиях, для чего необходимо лишь соблюдать определенные условия.

Цинкование как распространенный способ коррозийной защиты металлов

При создании качественных и долговечных металлических покрытий чаще всего применяют именно технологию цинкования. Это объясняется невысокой стоимостью расходных материалов и отличным результатом. Само цинкование происходит по простейшей технологии. Для ее осуществления не нужны дополнительные расходы и много усилий, что позволяет проводить подобную обработку в домашних условиях.

Холодное цинкование – защита металла от коррозии

Цинковое покрытие формируется в результате того, что цинк вступает в реакцию окисления с кислородом, находящимся в составе воздуха. В последующем на поверхности обрабатываемого металла образуется прочная защитная пленка, которая ограждает его от негативного воздействия внешней среды.

Цинк является более активным металлом, чем железо или сталь. Поэтому он в первую очередь взаимодействует с кислородом и водой, предотвращая коррозию. Даже если на поверхности изделий из металла присутствует хоть часть покрытия, оно защищает его от разрушения.

Проведение цинкования в домашних условиях

Технологический процесс цинкования подразумевает под собой осаждение катионов металла на аноде. Подобная химическая реакция протекает в ванне с электролитом при воздействии электрического тока.

Где найти электролит

В качестве электролита можно использовать любой раствор солей цинка. Самыми популярными и легкодоступными считаются хлорид цинка и соляная кислота. Также электролит с необходимыми свойствами можно получить методом травления цинка в серной кислоте. Эту реакцию следует проводить очень осторожно. Она сопровождается выделением большого количества тепловой энергии и взрывоопасного водорода.

Травление цинка в серной кислоте с выделением водорода и получением солей цинка

Как получить цинк

Для цинкования в домашних условиях необходимо подготовить цинк, который можно получить следующими способами:

• используя обычные солевые батарейки;
• плавкие предохранители времен Советского Союза;
• любые детали с цинковым покрытием;
• чистый металл, который можно найти в соответствующих магазинах, где продаются химические реактивы.

Схема получения цинка из батареек

Подготовка к выполнению процедуры

Для создания качественного металлического покрытия следует выполнить несколько подготовительных операций:

Процесс цинкования

• подготавливают гальваническую ванну. Ее роль может выполнять любая стеклянная или пластиковая тара;
• устанавливают штативы для анода и катода;
• электролит не должен содержать в составе нерастворенные кристаллы соли, для чего дополнительно вводят дистиллированную воду;
• роль анода выполняет цинковая пластина. Чем больше ее площадь, тем качественнее получится покрытие;
• к аноду присоединяется плюс от источника питания. Данных элементов при желании может быть несколько;
• к катоду присоединяется минус. На его поверхности будут осаждаться частицы цинка;
• катод должен быть очищен от ржавчины и любых загрязнений. Перед обработкой его дополнительно окунают в раствор кислоты;
• катод должен находиться на одном расстоянии от анода, чтобы получилось равномерное покрытие со всех сторон;
• в качестве источника питания применяют любой аккумулятор или блок питания с постоянным током на выходе;
• чем больше сила тока и вольтаж, тем быстрее будет происходить реакция и тем рыхлее получится защитная пленка;
• при использовании автомобильного аккумулятора в цепь включают лампочку накаливания до 20 Вт для снижения силы тока.

Устройство для цинкования в домашних условиях

Технология создания цинковой пленки

Для создания качественного защитного покрытия на поверхности металла после проведенных подготовительных операций источник тока подключают к сети, а катод окунают в гальваническую ванну. Данный процесс должен проходить без бурного кипения. Если такое наблюдается, можно заподозрить слишком большую силу тока в системе. Чтобы снизить ее, в электрическую цепь присоединяют несколько дополнительных потребителей.

Постепенно на поверхности катода будет формироваться металлическое покрытие. Чем дольше протекает этот процесс, тем больше будет толщина защитного слоя на металле.

Популярные методы

Существует много эффективных химических способов выполнения цинкования, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. В любом случае созданное покрытие будет служить долго, если не подвергать его механическим воздействиям и правильно выбрать толщину защитного слоя с учетом особенностей эксплуатации изделий.

Особенности холодного цинкования

Горячий метод

Данный способ цинкования является одним из самых эффективных. После проведения подобной обработки удается создать надежное покрытие, которое надолго остается на поверхности металлических изделий. Недостатком горячего метода является его вредность для окружающей среды.

Для выполнения данной обработки необходимо придерживаться следующей технологии:

Этапы горячего цинкования

• подготовка. Поверхность металла обезжиривают, проводят травление;
• после выполнения подготовительных процедур деталь промывают и высушивают;
• изделий из металла опускают в емкость с цинковым раствором.

Такой метод цинкования не подходит для обработки больших по площади деталей и требует определенной подготовки, поиска подходящих емкостей.

Холодный метод

Данный метод обработки подразумевает окраску металлоизделий специальными смесями. Они содержат в составе цинк, что позволяет в кратчайшие сроки сформировать на поверхности надежное покрытие. Наносят такую краску обычным способом – валиком, кистью, краскопультом. Такой метод обработки идеален для деталей, которые невозможно покрыть защитным слоем обычным горячим цинкованием.

Предназначение холодного цинкования

Гальваническое цинкование

Схема гальванического цинкования

Такое цинкование в домашних условиях проводится с применением электрохимических воздействий на металл. При его выполнении на поверхности металла образуется тонкая защитная пленка, которая эффективно защищает металл от внешнего негативного воздействия.

Для обработки изделие помещают в специальную емкость, где находится цинковая пластина. После этого подводится электричество. Именно оно переносит частицы цинка с пластин на поверхность обрабатываемых изделий.

Основным недостатком данного метода называют его дороговизну. Также в процессе обработки металла остаются опасные яды, которые требуют специальной утилизации.

Термодиффузионное цинкование

При выполнении термодиффузионного цинкования создается среда, которая характеризуется наличием высоких температурных показателей. Примерно при +2600°С цинк расщепляется на мелкие частицы, которые оседают на поверхности металлических изделий. Основным преимуществом данного метода цинкования является то, что в результате его выполнения образуется особенно толстый защитный слой.

Преимущества термодиффузионного цинкования

Процесс нанесения защитного покрытия на изделия из металла осуществляется в специальной камере закрытого типа. Вначале на поверхность детали наносится порошковый цинк, после чего она подвергается нагреву. Данная технология применяется исключительно в промышленных условиях. Дома ее использовать очень сложно, дорого и небезопасно.

Преимуществом термодиффузионного цинкования называют его безопасность для окружающей среды. Создаваемое покрытие имеет значительную толщину, что обеспечивает отличные защитные качества.

Газотермическое цинкование

Нанесение цинка осуществляется при помощи интенсивного газового потока. После выполнения подобной обработки поверхность обязательно окрашивают. Несмотря на особенности подобной технологии, она обеспечивает высокое качество и долгий срок службы обрабатываемых деталей.

Видео по теме: Цинкование металла в домашних условиях

Цинкование и серебрение: электрохимическая гальванопластика своими руками

Гальваника – наука, изучающая осаждение электролитов на металлических поверхностях. Этим словом также называют процедуру, позволяющую наносить металлическое покрытие на различные изделия. К примеру, если требуется защита от коррозии, применяется цинкование или хромирование. Гальваника в домашних условиях – довольно непростая задача, поэтому для успешного ее выполнения следует знать некоторые нюансы, о которых ниже.

«Изменение» металла гальваникой

Что такое гальваника

Гальванопластика в домашних условиях осуществляется разными способами, так как полученное покрытие бывает технологическим, декоративным и защитным. Процедура дает возможность создания на поверхности изделия тонкого металлического слоя, имеющего привлекательный эстетический вид (с помощью золота или серебра) или антикоррозийные свойства (при использовании цинка или меди). Обрабатываемые поверхности, как правило, сделаны из металла или пластика.

Если рассматривать общие черты, то гальваника своими руками – процесс несложный. В специальную ванну с электролитом помещаются аноды, которые подключают к «плюсу». Между ними располагают деталь, служащую катодом, и подключают ее к «минусу». Как результат электрическая цепь замкнется, а металл, содержащийся в электролите, начнет осаждаться на катод, то есть обрабатываемое изделие.

Необходимое оборудование

Для выполнения любой задачи требуются не только определенные инструменты, но и оборудование. С поиском последнего также не должно быть сложностей, так как его можно сделать своими руками. Изначально следует позаботиться об источнике питания, ведь процедура требует действия электротока. Если рассматривать показатели тока, то здесь нет четкого диапазона – каждый мастер пользуется своими значениями.

Важно! Ключевое условие – использование регулятора напряжения, при помощи которого плавно изменяется выходная мощность.

Не менее важен постоянный ток. По этой причине источником может служить специальный выпрямитель, который приобретается или делается своими руками. Многие умельцы в качестве прибора пользуются сварочным аппаратом.

Под электролит нужно отыскать специальную емкость (ванночку), изготовленную из химически нейтральных компонентов. Гальваническая ванна своими руками делается просто: берется обычная посудина из пластика или стекла определенного размера, чтобы в ней легко располагались деталь и электролит. Применяется прочная и стойкая к высокой температуре (до +80 градусов Цельсия) емкость.

Также потребуются аноды, площадью более, нежели деталь. Используя их, в электролит подводится электрический ток, равномерно распределяемый по детали. Также их задача – возместить убыль сплава в электролите, так как он будет выделяться при обработке. Аноды хороши и для определенных окислительных задач.

Что касается нагревательных приборов, необходимых для подогрева электролита, лучше, чтобы они позволяли регулировать тепловые режимы, так как показатель температуры играет большое значение при процедуре. К примеру, чтобы гальваника прошла успешно, не подойдет бытовая газовая плитка. А вот электроплита или утюг с регулировкой температуры подошвы подходят.

Из чего делать электролит

Для электролита необходимо немало элементов

Чтобы хранить химические реактивы и электролиты, требуется воспользоваться посудой из стекла, имеющей притертую крышку.

Приготавливать электролиты следует внимательно: каждый элемент отмеряется вплоть до грамма, что делается при помощи соответствующих весов. Достать их не проблема, а при желании весы можно сделать самостоятельно, где гирьками выступают советские монетки, так как их номинал равен массе.

Гальванизация на дому – процедура приготовления электролита, а ему, в свою очередь, требуется наличие химических реактивов. Существуют специальные фирмы, занимающиеся распространением этих высококачественных веществ, однако, их действия подконтрольны и не каждый желающий может их приобрести, даже имея особые разрешительные документы. Частным лицам опасные химические вещества и вовсе недоступны.

Особенности цинкования металла

Оцинкованный металл

Каждое изделие из металла, каким бы качественным оно ни было, рано или поздно будет отравлено коррозией. Бороться с коррозией можно разнообразными способами, где каждый имеет свои сильные и слабые стороны. Процедура гальванического цинкования – простой метод, считающийся оптимальным по соотношению цена-качество.

Цинкование в домашних условиях сделать реально, тем более что эта процедура позволяет обезопасить материал от негативных внешних воздействий. Цинк ценится тем, что, взаимодействуя с кислородом, образует прочную и качественную пленку, защищающую изделие от влияния окружающей среды.

Для оцинковки металла есть следующие способы:

• Термодиффузный метод;
• Холодная оцинковка;
• Гальваническая оцинковка;
• Горячее цинкование;
• Газо-термическое напыление.

Для цинковки изделия используется как один метод, так и несколько – комплексные работы. Следует отталкиваться от условий эксплуатации детали и необходимых защитных качеств. Выбирая способ обработки, учитывается желаемая толщина цинка, а от этого зависит температура и продолжительность работ.

Важно! Оцинкованные поверхности имеют ограничение – прямое механическое воздействие им противопоказано.

Наиболее популярный метод цинкования – горячий, так как полученное покрытие получается максимально стойким. Однако, на дому он не получил широко распространения, так как не безопасен с экологической стороны, трудный и невыгодный. Для этого метода требуется дорогостоящее и сложнодоступное оборудование, поэтому на нем не будем заострять внимания.

Газо-термический метод обработки металла – это своеобразное напыление. Актуален тогда, когда требуется обработка больших плоскостей в немалых масштабах. В ином случае это нерентабельная процедура. Процесс выглядит так: распыляется порошкообразный цинк. Применяют способ в тех ситуациях, когда деталь крупногабаритная и попросту не поместится в специальной ванне с жидким цинком. Стоит отметить прочностные качества полученного металла – изделие легко сохранится даже в условиях соленой воды в течение 25-35 лет.

В домашних условиях наиболее популярен метод гальванической оцинковки, в результате которого на поверхности появляется гладкий и равномерный слой определенной толщины. Покрытие, в среднем, имеет толщину не более 40 мкм, но в плане эстетики – это наиболее удачный метод.

Что касается самой процедуры оцинковки, она аналогична прочим процессам электрохимического характера, где положительно  заряженные частицы  с цинка оседают на поверхность детали.

Наиболее доступный метод цинкования – холодная оцинковка, напоминающая обычную покраску. Для этого используется особый цинкосодержащий грунтовочный материал, где 90% – цинк. Как было сказано выше, метод – самый доступный, практически в 10 раз дешевле предыдущих, да и заниматься им можно практически в любых условиях, даже в небольших мастерских. Однако, по сравнению с иными методами, холодная оцинковка не может похвастаться высокой стойкостью.

Особенности гальванического серебрения

Серебрение металла своими руками

Гальваническим серебрением занимаются многие мастера, работающие не только с сувенирной, но и ювелирной продукцией. Серебряные покрытия также нередко применяются в технической области.

Как и в случае с цинкованием, необходимо обзавестись специальными электролитами. Серебро можно наносить на разные металлы, но в каждом случае поверхность последних нужно тщательно подготавливать. Если будет допущена хоть малейшая ошибка, то слой серебра плохо «прилипнет» к детали, а то и вовсе частично отслоится. Эффективно решать эту проблему следует, применяя электролиты предварительного серебрения. Серебро – это мягкий металл, который легко может подвергнуться истиранию. Серебрение в домашних условиях реально, но следует знать определенные нюансы. Например, снизить износостойкость металла позволяют электролиты, осаждающие сплавы, с содержанием сурьмы или палладия.

Серебро является более доступным, по сравнению с золотом, металлом, поэтому, чтобы изделие не протиралось при носке, электрохимическое покрытие наносится более толстым слоем. Увеличить твердость и износостойкость посеребренной детали, например, можно, введя в состав серебра легирующие добавки (сурьма).

Известно, что серебро может потемнеть, что случается под влиянием сероводорода. Бороться с подобными явлениями можно методами палладирования и родирования. Однако конечный вид изделия будет иной, так как данные металлы характеризуются отличным от серебра цветом. Некоторые мастера наносят на серебряное изделие хром.

Важно! Хромирование серебра делается с той целью, если предмет гальваники не контактирует с руками. К примеру, если изделие лежит на прилавке. После начала эксплуатации проходит примерно месяц, как защитный слой истирается.

Гальваническое серебрение пользуется большим спросом в различных промышленных отраслях, так как серебро характеризуется отличными электротехническими, физико-механическими и декоративными свойствами.

Серебряные покрытия характеризуются высокой стойкостью к химическим веществам, яркостью и электропроводностью. Гальваническое серебрение может выполняться с большой толщиной, при этом сохраняется его эластичность, а соединение остается надежным. По этой причине данной технологией нередко пользуются в ювелирной промышленности и при производстве радиотехнических элементов.

Благодаря особым физико-химическим характеристикам покрытия определяется конкретный метод серебрения. Такой вид покрытия широко популярен, независимо от того, что металл достаточно дорогой и довольно дефицитный. Серебрение позволяет:

• Повысить отражательные характеристики;
• Понизить переходное сопротивление;
• Повысить стойкость к коррозионным процессам;
• В декоративных целях (ювелирное мастерство).

Гальваника пользуется большой популярностью, так как позволяет не только придать иной вид металлу, но и защитить его от пагубных воздействий окружающей среды. В особенности метод окисления сплавов пользуется спросом и за счет того, что доступен в домашних условиях при наличии специальных реагентов и материалов. Однако следует помнить, что этот процесс не самый простой и требует определенных знаний и умений, без наличия которых процедура может быть опасной. Чаще всего, если речь идет о гальванике, используется серебрение, цинкование, никелирование и так далее.

Видео

Оцените статью:

Гальваника в домашних условиях: подготовка и варианты покрытий

Те, кто хорошо помнит школьную программу по курсу «Химия», сразу ответят на вопрос, что такое гальваника. Тем, кто немного подзабыл, напомним, что это раздел электрохимии, так называют процесс, когда на практически любое изделие наносится покрытие из металла. Этот процесс применяется и в промышленных масштабах, например, как при оцинковке или хромировании металлических изделий, так и при изготовлении декоративных предметов.

Процесс оседания электролитов на нужную поверхность достаточно сложный, требует соблюдения техники безопасности и определенных навыков обработки дома. Гальваника в домашних условиях не позволит вам усилить прочность металлического изделия (для этого нужны промышленные мощности), но может использоваться для декорирования отдельных предметов.

Гальваническая лаборатория на дому

Для организации процесса вам потребуется:

1. Гальваническая ванна своими руками – банка (из стекла или прочной пластмассы, достаточна большая, чтобы поместилось обрабатываемое изделие, термостойкая) с раствором электролита.
2. Провод, разделенный на анод («плюс») и катод («минус»). При этом аноды должны быть по площади больше, чем обрабатываемое изделие. Они проводят ток в электролит и замещают убыль металла в нем, того, что будет оседать на гальванируемом изделии.
3. Оборудование для взвешивания, например, точные электронные весы.
4. Источник постоянного тока с регулировкой напряжения, домашняя розетка не подойдет.
5. Электроплитка с обязательной регулировкой температурного режима.

Сам процесс нанесения гальванического покрытия в домашних условиях достаточно прост: в емкости развести электролит, нагреть, погрузить туда аноды, подключенные к «плюсу», на расстоянии закрепить гальванируемое изделие (в нашем случае – катод), который подключают к «минусу». При подключении к источнику тока металл из электролита начинает оседать на «минусе», то есть на изделии.

Что нужно для приготовления электролита?

Как сделать электролит дома? Сначала выберем правильную посуду для хранения: это должна быть емкость из неактивного вещества (стекла или пластика), прочная, плотно закрывающаяся крышкой, чтобы избежать доступ кислорода для электролита.

Совет! Выпрямитель для гальваники своими руками легко получается из обычного автомобильного аккумулятора.

Химия – наука точная. Каждое используемое вещество придется отмерять с точностью до сотых грамма. Вам потребуется качественное весовое оборудование, удобнее всего электронное. Если возможности или желания купить весы нет – берите мелочь советского периода, монеты тогда имели точный вес.

Самое труднодоступное для простого гражданина – приобретение реактивов для изготовления электролита. Многие вещества запрещены к продаже физическим лицам, только промышленным предприятиям при наличии особого разрешения. Простым людям опасные реактивы не продадут!

На видео: Ток 60А в домашних условиях или кустарная гальваника.

Как подготовить изделие

Собрав вес необходимых компонентов, подготовив емкости, систему подогрева и источник тока, переходим к подготовке изделия, которое хотим обработать.

Чтобы металл из электролита ровным слоем осел на предмет, его нужно очень хорошо очистить, иначе гальваническое покрытие в домашних условиях получится неровным и непрочным. Некоторые предметы достаточно будет просто обезжирить, некоторые потребуют чистки наждачной бумагой и шлифовки, чтобы удалить с поверхности коррозию и «заусенцы».

Важно! Качественное обезжиривание обеспечивает раствор ацетона, спирт и даже бензин.

Стальные изделия держат несколько минут в растворе фосфорнокислого натрия, разогретого до 90 градусов. Цветные металлы обезжиривают тоже в растворе натрия, только без подогрева.

Техника безопасности

Прежде чем начинать процесс гальванизации, не забудьте о технике безопасности. Гальваника своими руками не подразумевает проведения манипуляций, например, на кухне. Речь идет скорее о гараже или сарае, нежилом месте с хорошей вентиляцией, где можно организовать заземление.

Важно! Не отравитесь ядовитыми испарениями! Гальванизация может нанести реальный вред здоровью. Организуйте вытяжку и закройте лицо маской-респиратором.

На руки обязательны плотные резиновые перчатки. Глаза защитите очками. Перед началом манипуляций почитайте специальную литературу. При каких-либо проявлениях недомогания незамедлительно обратитесь к врачу.

Варианты обработки

Никелирование

Нанесение покрытия из никеля на металлические предметы – несложный процесс, в результате которого ваши изделия получат роскошный блестящий вид, станут более стойкими к дождю и прочим явлениям.

От вас потребуется:

1. Приготовить электролит для гальваники, смешав сульфат никеля, натрий, магний, хлористый натрий (поваренная соль) и борную кислоту. Проверьте рН, он должен быть в диапазоне 4–5.
2. Разогрейте электролит до 25 градусов.
3. Поместите в емкость изделие и подключите ток 1,2 А/кв. дм.
4. Примерное время – около получаса.

Указанное время зависит от таких факторов, как размер изделия, плотность тока и температура электролита. Чем больше время, тем толще получится слой наносимого никеля. По окончании промойте предмет и отполируйте любой полировочной мазью.

На видео: химическое никелирование.

Хромирование

Один из самых популярных способов придания прочности и внешнего вида изделиям из металла – хромирование. Пусть дома добиться высокой прочности не удастся, для этого нужен ток плотностью 100 А/кв. дм., декоративное покрытие нанести вы все же сможете.

Покрытие из хрома пористое. Перед его применением предмет покрывают медью или никелем. Зато домашнее хромирование позволяет добиться большего разнообразия оттенков, что достигается разной температурой электролита: чем она выше, тем более блестящим получится покрытие.

Процесс хромирования в домашних условиях выглядит следующим образом:

1. Аноды из свинца, олова и сурьмы (85%/11%/4%).
2. Погрузите изделие в электролит нужной вам температуры и подождите около получаса.
3. Промойте в слабом растворе пищевой соды, просушите, отполируйте.

На видео: декоративное хромирование в домашних условиях.

Меднение

Покрытие поверхностей металлов медью в домашних условиях применяют для создания слоя, который будет впоследствии проводить ток, или для защиты от коррозии.

Сделать гальванику медью дома на черных металлах в домашних условиях невозможно, поскольку для этого используются смертельно опасные цианиды. Первоначально стальные и чугунные предметы надо никелировать, а затем уже проводить гальванизацию меднением с использованием солей медного купороса, разведенных в серной кислоте. Покрытие медью алюминиевых изделий потребует первоначальной очистки последних от окиси в электролите, содержащем серную кислоту, а потом гальванизируют также, как и сталь.

На видео: гальваническое меднение.

Цинкование

Самый простой в домашнем исполнении метод гальванизации – это обработка цинком. Его используют для защиты предметов из металла (электропроводящих и неэлектропроводящих) от появления коррозии. При цинковании в электролит в качестве анода погружают пластинку из цинка, соответствующую по площади оцинковываемому предмету, и подключают к источнику тока.

В состав электролита входит: сернокислый цинк (200 г), сернокислый аммоний (50 г), уксусный натрий (15 г) из расчета на 1 л воды. Примерно за полчаса анод растворится и его молекулы плотным слоем покроют обрабатываемый предмет.

На видео: оцинковка металла в домашних условиях.

Латунирование

Самый декоративный метод гальваники – латунирование (нанесение пленки из сплава меди и цинка). Покрытые латунью изделия используют для мебельной фурнитуры, в качестве дверных ручек и т.д. Латунь придает предметам благородный золотой цвет и насыщенный блеск.

Электролит для латунирования должен содержать соли меди и цинка, растворенные в растворе цианида. Данный вид гальванизации также не рекомендуется для применения в домашних условиях из-за возможности отравления цианидами.

Каким бы ни был увлекательным процесс гальванизации, повторять его дома без предварительной подготовки не рекомендуется – может быть опасно для жизни. Оборудование стоит денег, а некоторые необходимые для изготовления электролитов реагенты вы просто не сможете приобрести. Затевать процесс, например, для хромирования одной детали того не стоит – дешевле будет обратиться в специализированные предприятия.

Серебрение и золочение

Гальваническое нанесение серебра на изделия имеет не только декоративное предназначение, оно также защищает от появления коррозии и образует электропроводящее покрытие. Как и в случае с медью, чугунину и сталь предварительно покрывают никелем, затем серебрят.

Электролит для серебрения содержит:

• хлористое серебро;
• железноцианистый калий;
• кальцинированную соду;
• дистиллированную воду.

Электролит необходимо подогреть до температуры до 20 градусов. Высокой мощности не требуется – хватит 0,1 А/кв. дм. Анодом станет пластина из графита, размером, соответствующем размеру гальванизируемого изделия.

Гальваника золотом — наиболее декоративный метод.

Для этого потребуется подогретый раствор золота в пропорциях 5 г на 1 л воды, смешанный с синеродистым калием. Можно использовать и холодный электролит, но тогда золота необходимо будет в 3 раза больше.

Будьте крайне аккуратны – испарения синеродистой кислоты крайне опасны, как в горячем виде, так и в холодном. Не пренебрегайте вентиляцией, не допускайте попадания ее на открытые участки кожи. При возможности замените её на железистосинеродистый калий.

Предварительно тщательно очистите изделие. Если оно выполнено из черного металла, покройте сначала медью, затем золотите. Чтобы золото лучше «приставало», окуните изделие в азотнокислую ртуть.

На видео: гальваническое золочение серебряной ложки.

Главное правило: аккуратно при использовании тока – он должен быть не мощнее 1 А/кв. дм. Более сильный ток приведет к тому, что золото будет черными хлопьями падать на дно емкости, а гальванизируемый предмет вместо золотого превратится в бурый. После окончания процесса изделие просушивают и полируют с применением полировочной мази.

Гальванопластика и гальваностегия

Что такое гальванопластика? Это метод, который применяется для изготовления точных копий изделий, метод копирования. Его применяют, когда необходимо сделать копию с предметов тончайшей конфигурации – пластинок, чипов и схем. Гальваностегия позволяет усилить механические свойства одного металла путем нанесения на него слоя другого металла, например, хромирование и никелирование стали, никелирование меди и т.д.

Гальванопластика и гальваностегия имеют схожую природу, отличаются лишь способом подготовки металла перед обработкой. При осуществлении гальваностегии поверхность металла должна быть максимально подготовленной для сцепления с наносимым металлом. Метод гальванопластики, наоборот, подразумевает свободное отделение наносимого металла.

Для гальванопластических процессов применяют чаще всего медь, никель и серебро, а в гальваностегических – практически все виды металлов. Гальванопластика в домашних условиях проводится на том же оборудовании, что и другие гальванические процессы.

Под гальванопластическую ванну прекрасно подойдет большая стеклянная емкость. Её размеры зависят от величины гальванизируемого предмета, поскольку он не должен располагаться слишком близко от анодной пластины.

Гальванопластика дома может применяться для изготовления копий предметов небольшого размера по предварительно отлитым из легкоплавких металлов формам.

Мастер-класс по гальванике (1 видео)

Предметы с гальваническим покрытием (17 фото)

Цинкование металла в домашних условиях

Любое металлическое изделие, из какой высококачественной стали ни было бы изготовлено, рано или поздно погибает, отравленное коррозией. Способов борьбы с коррозией существует масса, среди которых химические, механические, электрохимические методы защиты. Каждый из них эффективен по-своему, каждый из них, тем не менее, имеет свою рентабельность. Наиболее оптимальным методом защиты стали от ржавчины по соотношению цена/эффективность, стало цинкование. Об этом процессе сегодня и поговорим.

Содержание:

1. Окраска и цинкование металла, насколько это необходимо
2. Горячее цинкование металла
3. Газо-термический метод оцинковки
4. Термо-диффузная и гальваническая оцинковка
5. Холодная оцинковка

Окраска и цинкование металла, насколько это необходимо

Прочный и стабильный металл, который выдерживает сумасшедшие нагрузки и используется повсеместно, абсолютно беспомощен перед коррозией, если не произвести соответствующую обработку. Оцинковка — один видов такой защиты поверхности металла от ржавчины, а главным ее плюсом есть эффективность и приемлемая цена. То же можно сказать и о большинстве методов, которыми проводится оцинковка. Сам по себе цинк ценен тем, что в результате взаимодействия с кислородом, он образовывает довольно прочную и стабильную пленку, оксидное покрытие, которое и защищает сталь от воздействий окружающей среды.

Металл может оцинковываться несколькими способами:

1.  Термодиффузный метод.
2.  Холодная оцинковка.
3. Гальваническая оцинковка.
4.  Горячее цинкование.
5. Газо-термическим напылением.

Цинкование металла в домашних условиях может проводиться либо по одному методу, либо комплексно. Все зависит от того, в каких условиях работает поверхность и от тех качеств защитного слоя, которых необходимо добиться. При выборе способа цинкования учитывают желаемую толщину цинка, а это уже влияет на температуру и длительность процесса. Однако, есть у оцинкованных поверхностей некоторые ограничения в использовании, а самое важное из них — отсутствие прямого механического воздействия.

Горячее цинкование металла

По общепромышленным объемам цинкования металла, оцинковка горячим способом занимает едва ли не первое место. Это связано с очень высокой стойкостью покрытия, полученного таким способом. Только в домашних условиях его применение едва ли возможно, поскольку процесс довольно сложный, затратный и неблагополучный с точки зрения экологической безопасности. Оборудование для горячего цинкования дорогое и малодоступное.

Оцинковка по горячему методу проходит путем погружения детали в емкость с жидким цинком, расплавленным при температуре от 500 до 4500° С. Естественно, что в условиях простого домашнего хозяйства такое покрытие получить довольно сложно. К тому же, подготовка поверхности металла требует определенного воздействия химических процессов, что может повредить здоровью, если не предпринимать суровых мер защиты.

Газо-термический метод оцинковки

Оцинковка по такому алгоритму производится напылением. Этот метод хорош только в тех случаях, когда необходимо обработать большие плоскости и в крупных партиях. Иначе рентабельность такого метода будет вызывать сомнения. Оцинковка по газо-термическому методу проводится путем распыления порошкообразного цинка или цинка в виде тонкой проволоки. Цинк подается на металл в расплавленном и распыленном виде. Применяется в тех случаях, когда размеры изделия не позволяют поместить его в ванну с жидким цинком, чаще всего это крупногабаритные металлоконструкции. После оцинковки поверхность металла представляет собой пористое покрытие, а поры заполняют чаще всего лакокрасочным материалом. По своим прочностным качествам и стойкости к агрессивным средам, такое комбинированное покрытие считается одним из самых прочных и способно сохранять металл даже в соленой воде на протяжении 25-35 лет.

Термо-диффузная и гальваническая оцинковка

При термо-диффузной оцинковке металлов, защитное покрытие получается на основе атомных связей между атомами цинка и железа, в результате чего образуется прочный цинковый сплав со сложной структурой. Такого эффекта можно добиться только в том случае, когда цинк входит в фазу испарения, а возможно это только при температуре не менее 2500° С. Особенность процесса в том, что он проходит в закрытом объеме, совершенно безопасен для здоровья, а слой цинка может составлять до 100 мкм.

Гальваническое цинкование позволяет получить гладкое и равномерное покрытие с точно выдержанной толщиной слоя. Как правило, толщина покрытия не превышает 40 мкм, зато с точки зрения эстетики, такое покрытие одно из самых удачных. Процесс оцинковки ничем не отличается от других электрохимических процессов, при которых положительно заряженные частицы переходят с поверхности цинка на поверхность обрабатываемой детали.

Холодная оцинковка

Это самый доступный вид оцинковки, поскольку с точки зрения технологии нанесения он ничем не отличается от обычной покраски. Окрашивают деталь специальным цинксодержащим грунтовочным материалом, который содержит в своей структуре до 90% цинка. Во-первых, он хорош тем, что может применяться в любых условиях, включая гаражи и маленькие мастерские, а во-вторых, цинкование металла цена которого в десятки раз ниже вышеприведенных методов, может использоваться в тех случаях, когда применение других способов невозможно по разным причинам. Стойкость его, однако, довольно посредственна, если сравнивать с другими методами оцинковки.

 

Из приведенных выше методов только два последних можно применить в домашних условиях, тем не менее, и они помогают достаточно эффективно бороться с коррозией. Так что, не все потеряно и любой конструкции из металла можно обеспечить долгую жизнь и практичный внешний вид.

Читайте также:

Гальваника в домашних условиях — нужное оборудование и советы

Физико-химические свойства некоторых металлов ухудшают их техническое применение. Некоторые виды стали (сплав на основе железа и углерода) могут вступать в контакт с водой, что приводит к коррозии и разрушению изделия. Чтобы предотвратить подобный сценарий, используется вспомогательная обработка металлов/сплавов. Одним из вариантов обработки является проведение гальванизации. Возможна ли гальваника в домашних условиях? Какие техники гальваники существуют и какое оборудование понадобится мастеру? И о каких правилах техники безопасности не стоит забывать? В статье эти вопросы будут рассмотрены.

Общие сведения

Гальваника (гальванизация) — физико-химическая технология, с помощью которой можно создать на поверхности металла дополнительный слой из другого металла. Толщина дополнительного слоя является небольшой. Обычно она составляет от 0,1 до 2-3 миллиметров. Гальванизация используется для многих целей — повышение прочности, создание антикоррозийного слоя и другие. Покрыть гальваническим слоем можно только металлическую поверхность. Это может быть посуда, детали для автомобиля, инженерные инструменты, декоративные изделия. В качестве гальванизирующего слоя выступают металлы — хром, никель, медь, серебро, цинк + сплавы на их основе.

Схема электролиза

С точки зрения химии и физики гальванизация осуществляется за счет специального процесса под названием электролиз. В упрощенном виде электролиз металлических изделий выглядит так:

1. Поверхность запчасти очищается от различных загрязнений (органика, пыль, грязь, легкая коррозия). Очистку рекомендуется дополнять обезжириванием, поскольку эта процедура позволяет получить чистую поверхность, на которую будет наноситься тонкий гальванический слой веществ, полученных из электролита.
2. В пластиковую или стеклянную емкость помещается электролит — раствор щелочей, кислот и солей, содержащих нужный металл. Скажем, для электролитического хромирования используется хромовая кислота, которая при электролизе высвобождает хром, переходящий на деталь. Для улучшения гальваники электролит может нагреваться до небольших температур (обычно не более 60 градусов).
3. К электролиту подключается источник постоянного тока (источники переменного тока не используются, поскольку операция не запустится). Для подключения используются два провода — катод и анод. Катод прикрепляется непосредственно к обрабатываемой детали, а анод помещается в раствор электролита. Анод обычно дополняется пластиной из соответствующего металла, что усиливает гальванизацию (скажем, для цинкования нужна цинковая пластина).
4. Обрабатываемая деталь прикрепляется к катоду, а потом катод помещается в раствор электролита. Катод с запчастью не должен контактировать с анодом напрямую, поскольку в таком случае случится короткое замыкание либо гальваника не запустится/будет идти медленно. Обрабатываемая запчасть должна находится на хорошем расстоянии от анода с пластинами, чтобы операция прошла успешно.
5. Теперь включается электрический ток, что приводит к замыканию цепи. Ток сперва попадает на анод, а потом поступает в электролитический раствор. Это запускает ряд химических реакций, в результате которых металлические ионы высвобождаются из вещества и начинаются двигаться вместе с электрическим током по направлению к катоду. При прохождении через катод эти ионы осаждаются на поверхности запчасти, что и приводит к образованию нужного покрытия. Для гальванической обработки одной детали требуется 20-40 минут в зависимости от размеров и формы детали.

Основные технологии

Основные технологии гальваники — это хромирование, серебрение, никелирование и цинкование, при которых деталь покрывается соответственно хромом, серебром, никелем и цинком. Помимо этого существуют и другие операции (скажем, меднение и латунирование). Однако для их осуществления необходимо использование цианистых солей, которые являются ядовитыми даже для человека в защитной одежде. Поэтому эти процедуры обычно выполняются в специальных цехах или мастерских.

Ванночка для гальванизации

Для создания защитного слоя на поверхности металлического изделия понадобится оборудование для гальваники. Основной элемент — это специальная ванночка для гальванизации, которую можно без труда собрать своими руками. Узнаем как это сделать и о чем нужно помнить:

• Гальваническая ванночка представляет собой емкость, в которую будет помещаться электролитический раствор или обрабатываемая металлическая деталь. Поэтому объем ванночки должен быть достаточно большим, чтобы все элементы поместились в нее. Объем ванночки нужно подбирать непосредственно под деталь с небольшим запасом, чтобы в него поместилось оптимальное количество электролита (в противном случае реакция будет идти медленно либо гальванизация получится низкокачественной).
• В качестве ванночки следует использовать только пластиковые или стеклянные емкости, поскольку эти вещества отличаются химической устойчивостью и инертностью относительно электролиза. Металлические емкости попадают под полный запрет — во время электролиза металлические ионы будут переходить в электролитический раствор, что испортит гальванизацию. Эмалированные металлические изделия для гальваники тоже лучше не использовать, поскольку во время электролиза есть риск повреждения эмали с последующими переходом металлических ионов в электролит.

Другое оборудование для гальваники

К ванночке необходимо подключить источник постоянного тока, которые будет активировать электролитическую реакцию. Нужно купить стабилизированный блок питания, в состав которого входит выпрямитель электрического тока и регулятор напряжения (оптимальное напряжение — от 1 до 2,5 вольт). К ванночке от источника тока также необходимо подключить два провода, которые будут выполнять роль катода и анода. К аноду следует прикрепить анодные металлические пластины, проводящие ток. Провод-катод напрямую подключается к обрабатываемой детали.

После подключения электрических элементов в ванночку заливается жидкий электролит. Он представляет собой раствор, способный проводить электрический ток за счет диссоциации вещества на электроактивные ионы. В качестве электролита обычно используются нестабильные кислоты, щелочи или соли. Электролитический раствор можно приготовить самому, однако проще всего будет купить его в любом магазине электрических товаров или машинного оборудования. Перед гальванизацией электролит часто придется нагревать (часто его можно нагреть прямо в ванночке). Конкретный состав электролита зависит от типа операции — скажем, для хромирования в качестве электролита Вам понадобится хромовая кислота.

Вспомогательное оборудование

Помимо ванночки, проводов и электролита Вам рекомендуется иметь при себе вспомогательное оборудование:

• Механические или электрические весы. Они будут нужны для взвешивания отдельных гальванических компонентов, что поможет Вам подсчитать оптимальный уровень электролита в ванночки. Также они пригодятся для приготовления обезжиривающего раствора.
• Плитка для нагрева электролита (ванночку можно поставить прямо на плитку). Предпочтение рекомендуется отдать электрическим плиткам, поскольку в случае сгорания газа образуются вещества, которые могут вступить в реакцию с ванночкой и осесть в электролите, что плохо влияет на качество электролитического раствора. Обратите внимание, что электроплитка должна иметь регулятор температуры нагрева.
• Вытяжка для удаления вредных испарений. Во время гальванизации в атмосферу будет выделяться множество газообразных веществ, которые представлять опасность. К тому же они неприятно пахнут, а в случае их оседания на стенах или мебели удалить эти вещества будет весьма непросто. В качестве вытяжки рекомендуется использовать вытяжной вентилятор или похожее оборудование.

Подготовка металлических изделий

Чтобы гальваника в домашних условиях получилась качественной, нужно не только подготовить необходимое оборудование, но и выполнить предварительную обработку детали. Если поверхность детали является шероховатой, то необходимо выполнить ее выравнивание с помощью наждачной бумаги или методом точной шлифовки. Обработку можно также выполнить с помощью пескоструйной технологии, которая подходит для выравнивания поверхностей больших деталей или запчастей.

После зачистки следует также выполнить обезжиривание поверхности запчасти. Обезжиривание удаляет накопившийся слой пыли и грязи, устраняет пятна органического происхождения, повышает уровень сцепления металлических частиц с поверхностью запчасти. Для обезжиривания люди обычно применяют ацетон, спирт или бензин. Чтобы очистка получилась качественной, нужно учитывать химический состав детали:

• Если Вы работаете со стальными изделиями, то обезжиривание следует проводить с помощью едкого натрия или калия. Для приготовления 1 литра раствора следует растворить в воде 50-100 г одного из веществ по выбору. После растворения смесь следует нагреть до температуры 75-90 градусов, а потом нужно поместить туда требуемую деталь. Оптимальное время обезжиривания в растворе — 15-25 минут.
• Обезжиривание алюминия выполняется по похожей схеме, но в более щадящем режиме. Для приготовления обезжиривающей смеси растворите в 1 литре воды 50 г углекислого натра или тринатрийфосфата. После этого нагрейте смесь и доведите ее до температуры 55-70 градусов. Держите деталь в нагретом растворе не более 5 минут.
• В случае работы с медными запчастями для обезжиривания следует использовать едкий натр. Оптимальная концентрация веществ — 30 г натра на 1 л воды. После приготовления смеси нагрейте раствор до температуры 30-40 градусов. Держать медную запчасть в очищающем растворе следует 5-8 минут (в случае детали сложной формы — 7-10 минут).

Правила техники безопасности

Во время гальванизации будет происходить множество химических реакций, в атмосферу будут выделяться вредные испарения. В небольших количествах они не представляют опасность для человека. Гальванизация — это долгий процесс, поэтому контакт человека с этими испарениями следует минимизировать. Гальванизацию рекомендуется проводить в гараже или в мастерских (на кухне такую операцию проводить не следует).

Чтобы удалять вредные испарения, помещение должно быть оборудовано вытяжкой или вытяжными вентиляторами. Человеку рекомендуется надеть на руки резиновые перчатки, которые будут минимизировать контакт кожи с химическими реагентами. На лицо следует надеть маску-респиратор и очки, которые будут защищать слизистые оболочки от контакта с газообразными испарениями. Во время гальванизации ни в коем случае нельзя пить или есть. Если во время гальваники Вам стало плохо, то необходимо срочно обесточить генератор и прекратить процедуру.

Разновидности гальваники

Итак, мы рассмотрели основы гальваники — узнали химическую основу этого процесса, поняли, как собрать ванночку, изучили правила техники безопасности. Давайте же теперь узнаем, как делается гальваника в домашних условиях. В нашем обзоре мы рассмотрим 4 основных технологии гальванизации — хромирование, цинкование, никелирование и серебрение. Некоторые в домашних условиях также выполняют меднение и латунирование (латунь — сплав на основе меди и цинка). Однако для полноценного латунирования/меднения требуются цианистые соли, которые при электролизе выделяют особо токсичные опасные вещества. Поэтому в обзоре мы эту процедуры рассматривать не будем.

Хромирование

При хромировании на поверхности детали создается тонкий слой, состоящих из хрома. Покрытие на основе хрома отлично защищает деталь от ржавчины, а также улучшает ее теплопроводность и химическую инертность. Еще одна полезная функция хромирования — декоративная (хром обладает приятным металлическим блеском, который радует глаз). В домашних условиях вы не можете сделать глубокое хромирование. Для этого требуется ток большой силы (100 ампер и выше). Однако сделать поверхностное хромирование для улучшения физических и эстетических свойства запчасти Вы сможете.

Этапы хромирования:

1. Перед хромированием рекомендуется нанести на поверхность запчасти защитный слой на основе меди и никели. Сделать это можно с помощью операций никелирования. Зачем нужны эти процедуры? Объяснение простое — из-за химических особенностей вещества хромовое покрытие обладает пористой структурой. Это снижает сцепление ионов хрома с поверхности детали. Никель или медь позволяют снизить пористость, что улучшает сцепление хрома с поверхности запчасти.
2. После никелирования можно приступать к хромированию. Для этого Вам понадобятся анод-пластинки на основе свинца (93-95%) и олова/сурьмы (до 7%). В качестве электролита используйте смесь хромовой (250-300 г) и серной кислот (2-3 г), оптимальная температура нагрева электролита — 50-60 градусов. Срок операции — 30-50 минут. По завершении процедуры рекомендуется промыть запчасть в слабом растворе соды.

Цинкование

Чтобы увеличить прочность запчасти и защитить ее от коррозии, может применяться процедура цинкования. Как ясно из названия, во время цинкования запчасть покрывается тонким слоем цинка. Операция цинкования — наиболее простая с технологической точки зрения. Для ее проведения нужно небольшое количество цинкового электролита (основным источником цинка будет выступать анод-пластинка). Процедура цинкования выглядит так:

1. Приготовьте электролит — в 1 литре воды растворите 175 г сульфатного цинка, добавьте 30-40 г сернокислого аммония и немного ацетата натрия (10 г).
2. Погрузите в приготовленный электролитический раствор анод с цинковой пластиной. Размеры пластины могут быть небольшими.
3. Погрузите в раствор деталь для цинкования и включите источник постоянного тока. Срок цинкования — 50-60 минут. Электролит для цинкования нагревать не нужно.

Никелирование

Никелирование позволяет получить приятное отражающее покрытие на поверхности детали. С химической точки зрения никель является инертным веществом, поэтому никелевое покрытие будет защищать изделие от воды и легких химических токсинов. Никелирование (как и цинкование) является простой технологической операцией, а начинающий справится с ней. Процедура выглядит так:

1. Для приготовления электролита смешайте следующие вещества — водный раствор сернокислого натрия (300 г), водный раствор хлористого никеля (70 г), чистая борная кислота (50 г).
2. Нагрейте электролит до температуры 50-60 градусов, поместите запчасть в электролитический раствор, настройте генератор на силу тока 3-5 ампер.
3. Проводите обработку в течение 50-60 минут. Обратите внимание, что испарения никеля являются токсичными, поэтому не забудьте надеть перчатки, маску или очки на лицо.

Серебрение

Позволяет получить на поверхности запчасти тонкий прочный слой серебра. Серебрение также можно делать для повышения электропроводности запчасти. По экономическим соображениям эта процедура выполняется редко (серебро является дорогим материалом). Процедура серебрения выполняется так:

1. Электролит для серебрения лучше купить в магазине, поскольку приготовить его самому будет нелегко (и дорого). Хотя при желании вы можете сделать его самостоятельно, смешав чистую воду, хлористое серебро, железно цианистый калий и кальцинированную соду.
2. Влейте электролит в ванночку. Если температура воздуха находится ниже 20 градусов — нагрейте электролит до этой температуры с помощью электрической плитки.
3. Поместите запчасть в ванночку с электролитом. Проводите серебрение в течение 40-50 минут. По завершении процедуры можете помыть изделие в слабом растворе соды.
4. Не забывайте о правилах техники безопасности, поскольку железно цианистый калий при электролизе выделяет опасные вещества.

Заключение

Гальваникой называют сложную электрохимическую реакцию, с помощью которой можно на поверхность металлических изделий можно наносить дополнительный слой металла. Дополнительный слой выполняет различные функции — защитную, антикоррозийную, эстетическую. Для гальваники нужно сделать ванночку, подключенную к источнику постоянного тока. Для запуска реакции в ванночку нужно налить электролит и опустить туда обрабатываемую деталь. Состав электролита зависит от типа реакции. Выполнить гальванику можно в домашних условиях. Основные технологии гальваники — никелирование, хромирование, серебрение, цинкование и другие.

Используемая литература и источники:

• Ф.Ф. Ажогин и гр. авторов. Гальванотехника; Спр. издание / Под редакцией А.М. Гринберга. — Москва: Металлургия, 1987.
• Томашов Н. Д., Чернова Г. П. Пассивность и защита металлов от коррозии. — М., 1965.
• Новаковский В. М. Обоснование и начальные элементы электрохимической теории растворения окислов и пассивных металлов // В сб.: Коррозия и защита от коррозии. Т. 2. — М., 1973.
• Статья на Википедии

Гальваника | Американская ассоциация гальванизаторов

Дом » Коррозия » Защита от коррозии стали » Цинковые покрытия » Гальваника

Электрооцинкованные (гальванические) покрытия создаются путем нанесения цинка на стальной лист и полосу электроосаждением.Как и в случае листового цинкования, операция является непрерывной, а толщина покрытия минимальна. Лист или полоса, применяемые на сталеплавильном заводе, через входное оборудование подают на серию промывок и ополаскиваний, а затем в ванну для цинкования.

В наиболее распространенных схемах цинкового электролита и анода используются свинцово-серебряные или другие нерастворимые аноды и электролиты сульфатов цинка. Также используются растворимые аноды из чистого цинка.Покрытие образуется, когда положительно заряженные ионы цинка в растворе электрически восстанавливаются до металлического цинка и осаждаются на положительно заряженном катоде (листовой стали). Могут быть добавлены рафинеры для получения гладкого, прочного цинкового покрытия на стали.

Электрооцинкованные покрытия наносят на листовую сталь и проволоку; и поэтому используются в аналогичных применениях, таких как непрерывное гальваническое цинкование листов или проволочное цинкование. Чаще всего используются в автомобилях и корпусах бытовых приборов и крепежных деталях.Кроме того, для продления срока службы гальванизированные покрытия можно обрабатывать, чтобы сделать их пригодными для окраски, и это часто рекомендуется из-за чрезвычайно тонкого цинкового покрытия.

Характеристики покрытия

Это цинковое покрытие, нанесенное методом электроосаждения, состоит из чистого цинка, плотно прилегающего к стали. Покрытие отличается высокой пластичностью и остается неповрежденным даже после сильной деформации. При изготовлении полосовых и листовых материалов вес покрытия составляет до 0,2 унции / фут ² (60 г / м ² ) или толщина покрытия до 0.36 мил (9,1 мкм) с каждой стороны, тогда как на проволоке вес покрытия может достигать 3 унций / фут ² (915 г / м ² ). Покрытие из чистого цинка тоньше, чем при непрерывном цинковании, механически скреплено и не содержит слоев сплава, но обеспечивает более гладкую поверхность. Термообработанная проволока и проволока с гальваническим покрытием могут быть подвергнуты холодной вытяжке до примерно 95% уменьшения площади в зависимости от химического состава проволоки, термической обработки и диаметра.

оцинковка против оцинковки: в чем разница?

Итак, вам интересно, в чем разница между цинком и гальваническим покрытием?

Что означает оцинковка?
Гальванизация — это нанесение защитного цинкового покрытия на сталь или железо для предотвращения коррозии.

Самый распространенный метод — горячее цинкование. Это когда металлические детали полностью погружаются в ванну с расплавленным цинком.

Цинкование (также известное как гальваническое цинкование) — это процесс, при котором цинк наносится с помощью электрического тока. Хотя он и обеспечивает некоторую защиту от ржавчины, его более тонкое покрытие не так устойчиво к ржавчине, как горячее цинкование. Его главное преимущество — дешевле и легче сваривать.

Будьте внимательны при выборе товара! Тот факт, что на нем написано «оцинкованный», не означает, что это «горячее цинкование».Электрооцинковка — это еще один термин для цинкования. Поэтому, когда вы видите слово «гальваника», используйте свои недавно приобретенные знания, чтобы убедиться, что это горячее цинкование, а не гальваническое цинкование.

Что можно гальванизировать?
Горячее цинкование или цинкование можно использовать для чего угодно, от небольших гаек и болтов до больших балок для зданий. Сталь помещается в большую ванну, где наносится покрытие.

Если он оцинкованный, он будет тускло-серым и немного шероховатым. Оцинкованное изделие будет блестящим и гладким.Изделие, оцинкованное горячим способом, лучше всего защищает от ржавчины, даже если оно немного некрасиво.

Какие существуют процессы гальванизации?
Независимо от того, должна ли сталь быть оцинкована горячим способом или оцинкована, ее готовят аналогичным образом. Сталь очищают от масел, краски, жира, прокатной окалины (мелкие чешуйки металла) и ржавчины в ванне с кислотой.

Сталь после горячего цинкования погружается в ванну с жидким цинком при температуре 450 ° C. Сталь и жидкий цинк связываются вместе из-за высокой температуры.Сталь и цинк становятся одним целым.

Цинкование, с другой стороны, погружается в холодный химический раствор цинка и использует электрический ток для нанесения слоя цинка. Толщина покрытия измеряется в микронах или микрометрах (мкм). Для цинкования требуется минимальная толщина 5 мкм (0,005 мм) и максимальная 25 мкм (0,025 мм). Наносить на сталь более толстое покрытие было бы слишком технически и дорого.

Для горячего цинкования требуется минимальная толщина 45 мкм (.045 мм) и превышает 100 мкм (0,1 мм)

Что это значит для вас?

WA Fasteners предлагает полный ассортимент оцинкованных и цинковых крепежных изделий, гаек и шайб. Если ржавчина является серьезной проблемой для вашего приложения, взгляните на наши Stainles для получения наиболее стойкого продукта против ржавчины.

Горячее цинкование слева и цинкование справа

Советы и рекомендации по нанесению гальванических покрытий

Этот раздел будет содержать полезные Немного информации о гальванике и общей реставрации.Они расположены в алфавитном порядке.

Если у вас есть хорошие советы и хитрости, пожалуйста, свяжитесь с нами, и мы добавим их ниже.

Активация:

Активация металлической поверхности перед нанесением покрытия является одним из наиболее важных этапов процесса нанесения покрытия. часто упускается из виду!

Активация — это удаление оксидный слой, который образуется на поверхности металла стандартным кислотным металлом химическая реакция, при которой ионы водорода забирают электроны у оксидов металлов, чтобы сформировать водород и соли металлов.

Процесс активации ‚который на основе кислотной активации или кислотного рассола ‚также удаляет любые щелочные мыла которые остаются на поверхности после щелочной очистки. Оба щелочных мыло и оксиды вызывают появление пятен и могут вызвать отслоение покрытия, расслоение и образование пузырей.

Мягкие металлы, такие как цинк, медь, бронза и латунь легко активируются с помощью простого процесса травления или кислоты активация, такая как наши сухие кислотные соленые соли. При активации мягких металлов особенно важно промыть очень хорошо после процесса кислотного травления, чтобы удалить все следы кислоты.Если ополаскивание не является тщательным, пятна будут видны, как правило, на края предмета.

Более твердые металлы, такие как нержавеющая сталь, никель, аналог хрома и стали, также можно активировать кислотным травлением, но время погружения будет больше, а концентрация рассол будет выше.

Другой способ активировать некоторые из Для более твердых металлов необходимо использовать процесс реверсирования тока после кислотного травления. Это делается путем изменения полярности в гальваническом резервуаре всего на 30 секунд. перед нанесением покрытия.Металлы, которые выигрывают от этого типа активации, — это никель ‚ Реплика из хрома и нержавеющей стали. Если используется текущий процесс разворота ‚ предметы должны быть протравлены и хорошо промыты перед помещением в гальваническую емкость. Делать не используйте этот тип активации дольше 30 секунд!

Перемешивание — еще одна важная часть процесса гальваники, которая часто упускают из виду домашние тарелки. Верно сказать, что для мелких деталей вы можете часто все равно получаются хорошие результаты и без этого, но в целом перемешивание улучшает качество конечных результатов.Перемешивание помогает удалить материалы от поверхности металла, увеличивая потенциал электрода, делая покрытие более эффективен, а также помогает предотвратить накопление загрязнений на поверхности слой.

Цинкование дает лучшее результаты при взбалтывании, но все типы покрытия резервуара выиграют от некоторых форма взбалтывания при гальванике. При перемешивании во время меднения убедитесь, что ваши аноды завернуты или находятся в анодных пакетах. Растворение медных анодов вызывает осаждение более крупных частиц в электролите, без анодных мешков и при перемешивании эти частицы будут оседать на ваших предметах, вызывая тусклый и зернистый вид.

Есть два основных метода, которые могут применяться воздушные и механические.

• Air — один из самых дешевых способов перемешивать электролит во время нанесения покрытия. Самый простой способ использовать воздух для взбалтывания это использовать небольшой воздушный насос и пластиковую трубку. Небольшое количество кремния будет удерживать пластиковую трубку на дне резервуара. Тебе понадобится чтобы опорожнить и очистить резервуар, прежде чем вы установите силиконовую трубку на место. Для больших резервуаров или если больше воздуха необходимо перемешивание, тогда вам понадобится насос большей производительности.Опять же, аквариум насосы можно купить разных размеров с разной производительностью воздуха и вы можете добавить к нему воздушный камень, чтобы получить сильное волнение. если ты хотите сделать свою собственную пузырьковую стенку из воздушной трубки, а затем заблокируйте конец воздушную трубку и просверлите в ней отверстия диаметром 2 мм возле заблокированного конца примерно на 1 см отдельно. Протестируйте его в миске с водой, чтобы увидеть, нужны ли вам еще отверстия.
• Механическое перемешивание также можно Это может быть так же просто, как перемешивание электролита во время нанесения покрытия.Это хорошо при изготовлении декоративной тарелки в течение 15 минут, но когда нужна толстая тарелка тогда стоять и помешивать в течение часа нецелесообразно! Вместо аквариума фильтр-насос можно использовать. Это не воздушный тип; этот тип использует небольшой электродвигатель с крыльчаткой для создания потока воды. Эти насосы нуждаются в быть погруженным в электролит для работы.

Это отличный метод, который можно использовать для покрытия небольших предметов, а также использоваться для ремонта предметов, которые нелегко разобрать.Идеально подарить тонкие декоративные покрытия, но могут использоваться для получения более толстых покрытий, если используются для дольше. Его также можно использовать для покрытия только определенных областей, поэтому, если вы пытаетесь накапливать изношенные участки на определенных предметах, например, на шейках подшипников или корпусах.

Некоторые моменты, о которых следует помнить:

• медленнее, чем покрытие резервуара
• не так просто наносить толстые пластины
• выравнивание пластины не так хорошо из-за отсутствие выравнивателей и уменьшенная толщина плиты, поэтому поверхность требует быть подготовленным лучше
• необходимы заменяющие растворы при нанесении покрытия щеткой много.

Очистка:

Очистка — самый важный этап в гальванике. Это очень важно в достижение хорошего качества покрытия и обеспечение сохранения электролита в отличное состояние.

Очень важно, чтобы очистка выполняются осторожно и чтобы покрываемые предметы были очень чистыми. Помнить всегда носить перчатки и следить за тем, чтобы они были чистыми, чтобы не перенести и типы загрязнений, в основном жир с рук, на вашу часть.

Есть несколько основных шагов, когда чистка деталей для обшивки. Имейте в виду, что для Сильно изношенные или покрытые ямками предметы с большим количеством масла и жира на поверхности.

1. Механическая очистка

2. Щелочной очиститель

3. Промывка

4. Кислотный очиститель

5. Промывка

6. Проверка чистоты

7. Активация

8. Промывка

9. Гальваническое покрытие

Механическая очистка с использованием песка пескоструйная очистка, полировка, полировка и т. д.и может быть быстро и легко. Цель состоит в том, чтобы удалите все следы ржавчины, краски или грязи.

Щелочная очистка используется для удалить множество различных загрязнений, в основном тяжелые масла и смазки. Его можно использовать либо как средство для замачивания, когда деталь погружается в очиститель, либо как электроочиститель.

Кислотная очистка удалит все оставшиеся оксиды, а также некоторые легкие почвы.

После завершения первого часть процесса очистки, важно проверить чистоту поверхности перед активацией.Тест на разрыв воды — простой и быстрый способ проверить. Просто окунуться в чистой воде и посмотрите, не покрыта ли вещь водяной пленкой или нет ли на ней бусинок. Если на нем есть водяная пленка без бусинок, то его можно стадия рассола. Если вы видите водяные бусинки, вам нужно промыть моющим средством и водой, хорошо промойте и повторите тест на разрыв воды, пока он проходит. Вы также можете использовать тест на белую ткань. Просто протрите деталь белым ткань, чтобы проверить, нет ли остатков на поверхности.Если ткань не осталась белый, вам нужно будет повторить процесс очистки перед активацией.

Активация критична в обеспечение прилегания новой поверхности к основному металлу и создания хорошего сцепления. В активационная кислота слегка травит поверхность, удаляя оксиды и металл с поверхность, чтобы обнажить чистые атомы металла. Наш сухой кислотный рассол специально разработан для использования в качестве травителя для гальванических покрытий или в качестве активатора металлов. Вы также можете используйте соляную кислоту в концентрации от 5% до 20%.Серная кислота также может использоваться для некоторых металлов в концентрациях от 1% до 10%.

После маринования и ополаскивания вам понадобится на тарелку сразу. Таким образом, вы не дадите металлу время сформироваться. оксидный слой на поверхности.

Чем лучше вы сможете приготовить поверхность, тем лучше будут результаты. Итак, потратьте дополнительное время на полировку, полировку и полировка при необходимости. Это важно при нанесении покрытия щеткой, поскольку вы только положить очень тонкую пластину на основной металл, чтобы получить более полированный основной металл тем лучше.При полировке или полировке не забудьте удалить отполировать пленку с помощью очистителя на основе растворителя, если необходимо, и промыть в моющем средстве и воде. снова после. Перед травлением всегда проверяйте тест на разрыв водой.

Подумайте об инвестировании на скамейке запасных буфер / измельчитель. Количество времени и усилий, которые вы сэкономите, сделают это стоит своих затрат.

Помните о чистоте рядом с благочестие, так что, если вы хотите быть богом гальки, тогда чист, чист и снова чист!

Для получения дополнительной информации перейдите на нашу страницу очистки.

Электролит:

Содержание электролита в чистоте очень важно, так как это продлит срок службы электролита и обеспечить высокое качество покрытия. Если у вас возникнут проблемы при нанесении покрытия первое, что нужно сделать, это сделать тестовую пластину. Это делается подготовка 2-дюймового куска медной водопроводной трубы. Очищайте тонкой проволочной мочалкой до тех пор, пока блестящая, затем стирка в моющем средстве и воде до тех пор, пока не пройдет испытание на водостойкость. Убедитесь, что резервуар готов к нанесению покрытия, чтобы выдержать температуру и перемешивать.Пластина при низком токе, поэтому при использовании регулятора тока весь резистивный провод в цепи. Если используется переменная пластина блока питания на 0,3 ампер. Тарелка для 20 минут. Если покрытие тусклое, то, согласно нашему руководству, добавьте немного ухода. осветлитель и попробуйте еще раз. Если все еще тусклый, отфильтруйте электролит через фильтровальная бумага для кофе и пустышка электролита (сделать тарелку) добавить немного больше осветлителя обслуживания и снова протестируйте.

Охрупчивание:

Водородное охрупчивание может быть вызвано электроочисткой, гальваникой и травлением.Это может вызвать проблемы с деталями с высоким пределом прочности, что сделает их хрупкими и склонными к растяжению. неудача при стрессе.

Есть несколько способов уменьшить Эта проблема; механически очищайте предмет, а не электроочистите, используйте щелочные очистители нагреваются, поэтому время погружения сокращается, убедитесь, что промывка была тщательной, а при промывке резервуара убедитесь, что вода очистить, сократить время маринования до 60 секунд и, по возможности, уменьшить покрытие токи и время покрытия.

После нанесения покрытия (и до пассивирования) выпекайте изделия в духовке при температуре около 190-220 ° C. на 1-2 часа.

Температура электролита:

Когда температура окружающей среды падает и гальванические резервуары не нагреваются, тогда он Пора подумать о обогреве резервуаров. Все гальванические электролиты будут выгода от нагрева резервуара в той или иной форме. Простые способы нагрева баков: следующим образом:

Для небольших резервуаров

1. Поместите резервуар в емкость с кипятка и дождитесь, пока они нагреются.

2. Наполните пластиковую бутылку кипятка и поместите внутрь резервуара, стараясь не переполнить резервуар.

3. Поставьте резервуар на нагревательный коврик. обычно для более низких температур покрытия, но все же будет повышать температуру. Убедитесь, что вы делаете это только со стеклянным или металлическим резервуаром — пластик будет деформируются и могут расплавиться.

4. Термостатические нагреватели баков Самый простой способ, так как вы можете заранее установить температуру и дать ей нагреться. Не забудьте дать ему несколько часов от холода, чтобы нагреться до нужной температуры.

Для больших резервуаров

1. Термостатические нагреватели резервуаров являются лучший способ для больших резервуаров.

2. Иногда возникает перемешивание нагретым воздухом. используется в очень больших резервуарах.

3. Комбинированное тепло и фильтрация. системы также используются.

4. Куртки баков с подогревом.

После достижения температуры процесс покрытия будет держать резервуар в тепле или, если выполняется непрерывное покрытие тогда это может быть случай охлаждения бака, если он становится слишком горячим!

Температурные диапазоны для наших гальванические электролиты:

Металл	Диапазон (° C)	Идеально (° C)
цинк	15–40	25–30
Медь	15–50	25–40
Никель / Хром реплика	30–50	30–50
Латунь / бронза	20-40	25–40
Кобальт	30–50	35–50

Все, что вам нужно знать о цинковании

Цинк — универсальный элемент.Хотя вы, возможно, наиболее знакомы с тем фактом, что это важный минерал для выживания людей, это также металл, используемый для нанесения покрытий. Металлический цинк был открыт в 1746 году, и с тех пор мы нашли множество творческих применений и применений. Вот все, что вам нужно знать о цинковании.

Основной причиной покрытия цинком другого сплава, такого как латунь, сталь или железо, является предотвращение ржавления и коррозии, которые могут быть опасными. Сталь в автомобильных мостах, железных дорогах и трубопроводах может подвергаться коррозии в течение длительного времени, что делает старую инфраструктуру крайне небезопасной и ежегодно обходится стране в миллиарды.Цинкование защищает эти металлы от структурного дефицита. Цинк также является биосовместимым сплавом, что делает его безопасным и простым в соблюдении экологических норм. До 1980 года в коррозионно-стойких покрытиях использовался кадмий, высокотоксичный элемент. Кадмий является самым сильным антикоррозионным составом, но ядовит в течение длительного времени. Цинкование намного безопаснее.

Почти на все другие металлы можно нанести гальваническое покрытие. Это включает электроосаждение тонкого слоя цинка на подложку, исходную металлическую или пластиковую поверхность.Тонкий слой металла будет служить барьером между исходной подложкой и будет ржаветь или корродировать вместо подложки. Гальванизация — это еще одно название цинкования, поскольку цинк также можно наносить с помощью процесса горячего цинкования.

• Фурнитура: Покройте гвозди, винты, гайки, болты и крепежные детали цинком, чтобы они не ржавели быстрее.
• Автомобильная промышленность: при использовании процесса гальванического цинкования слой цинка защищает стальную основу автомобиля. Другие автомобильные детали, на которые наносится цинковое покрытие, включают тормозные трубки и суппорты, а также компоненты рулевого управления.
• Сантехника: трубы могут подвергаться коррозии, часто изнутри, в результате чего металл отслаивается в воде. Трубы с покрытием имеют увеличенный срок службы около 70 лет.

Bend Plating использует процесс гальваники для нанесения цинка на подложки. Существует множество применений цинкования, и мы являемся экспертами в поиске экономичного решения для вашего проекта. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать о том, что мы предлагаем и чем может помочь цинкование.

Как работает гальваника — Объясните, что материал

Криса Вудфорда.Последнее изменение: 28 июля 2020 г.

Не существует такой вещи, как алхимия — волшебным образом превращающая обычные химические элементы в редкие и ценные, — но гальваника, возможно, следующая лучшая вещь. Идея состоит в том, чтобы использовать электричество для покрытия относительно приземленных металл, например медь, с тонким слоем другого, более ценного металл, например золото или серебро. Гальваника имеет много других применений, помимо того, что дешевые металлы выглядят дорогими. Мы можем использовать это, чтобы сделать устойчивые к ржавчине вещи, например, для производства различных полезных сплавы, такие как латунь и бронза, и даже чтобы пластик был похож на металл.Как работает этот удивительный процесс? Давайте посмотрим внимательнее!

Фото: Гальваника в действии — выставка в Think Tank (музей науки в Бирмингеме, Англия). Эти две вилки являются электродами, и синий раствор (сульфат меди) используется для медного покрытия одной из них.

Что такое гальваника?

Фото: Позолоченное: Когда астронавт Эд Уайт совершил первый выход в открытый космос в 1965 году, на его шлеме был позолоченный козырек для защиты глаз от солнечного излучения.Фото любезно предоставлено НАСА в палате общин.

Гальваника включает пропускание электрического тока через раствор, называемый электролит. Это делается путем погружения двух клемм, называемых электроды в электролит и подключив их к цепь с аккумулятором или другим источником питания. Электроды и электролиты состоят из тщательно подобранных элементов или соединений. Когда электричество проходит через цепь, которую они образуют, электролит расщепляется, и некоторые из атомов металла, которые он содержит, осаждается тонким слоем поверх одного из электродов — он становится гальваническим.Все виды металлов могут быть покрытым таким образом, в том числе золотом, серебром, олово, цинк, медь, кадмий, хром, никель, платина и свинец.

Гальваника очень похожа на электролиз. (используя электричество для расщепления химического раствора), что является обратным процессу, при котором батареи производят электрические токи. Все это примеры электрохимия: химические реакции, вызванные или производящие электричество, которое дает полезные в научном или промышленном отношении конечные продукты.

Фото: Серебряные столовые приборы дороги и тускнеют; нержавеющая сталь с хромовым покрытием — хороший заменитель для многих людей. Несмотря на то, что он устойчив к ржавчине и долговечен, покрытие со временем изнашивается, как вы можете видеть в коричневатой области ручки этого пирогового сервера. Маркировка «EPNS» на столовых приборах является окончательным признаком гальваники: это гальваническое никелевое покрытие.

Как работает гальваника?

Во-первых, вы должны выбрать правильные электроды и электролит, определив химическая реакция или реакции, которые должны произойти, когда электрический ток включен.Атомы металла, покрывающие ваш объект, исходят из электролит, поэтому, если вы хотите что-то медить, вам понадобится электролит изготовлен из раствора медной соли, а для золочения понадобится электролит на основе золота и так далее.

Затем вы должны убедиться, что электрод, который вы хотите наклеить, полностью чистый. В противном случае, когда атомы металла из электролита осаждаются на это, они не сформируют хорошую связь, и они могут просто стереться снова. Как правило, чистка выполняется путем погружения электрода в прочный кислотным или щелочным раствором или (кратковременно) подключив гальваника в обратном направлении.Если электрод действительно чистый, атомы металла покрытия эффективно связываются с ним, соединяясь очень сильно на внешние края его кристаллической структуры.

Изображение: Медное покрытие латуни: Вам понадобится медный электрод (серый, слева), латунный электрод (желтый, справа) и немного раствора сульфата меди (синий). Латунный электрод становится отрицательно заряженным и притягивает из раствора положительно заряженные ионы меди, которые прилипают к нему и образуют внешнее покрытие медной пластины.

Теперь мы готовы к основной части гальваники. Нам нужны два электрода из различные проводящие материалы, электролит и электричество поставка. Обычно один из электродов изготавливается из металла, который мы пытаясь пластину и электролит представляет собой раствор соли тот же металл. Так, например, если мы покрываем медью латунь, мы нужен медный электрод, латунный электрод и раствор соединение на основе меди, такое как раствор сульфата меди. Металлы, такие как золото и серебро не растворяются легко, поэтому их нужно превращать в растворы с использованием сильнодействующих и опасно неприятных химикатов на основе цианидов.Электрод, на который будет наноситься покрытие, обычно изготавливается из более дешевой металл или неметалл, покрытый проводящим материалом, таким как графит. В любом случае он должен проводить электричество или не проводить электричество. ток будет течь, и никакого покрытия не произойдет.

Мы окунаем два электрода в раствор и соединяем их в цепь так, чтобы медь становится положительным электродом (или анодом), а латунь становится отрицательным электродом (или катодом). Когда мы включаем мощности раствор сульфата меди расщепляется на ионы (атомы с мало или слишком много электронов).Ионы меди (которые положительно заряжены) притягиваются к отрицательно заряженному латунному электроду и медленно нанесите на него, производя тонкий позже медной пластины. Между тем, сульфат-ионы (которые отрицательно заряжены) приходят к положительно заряженному медному аноду, высвобождая электроны которые движутся через батарею к отрицательному латунному электроду.

Гальваническим атомам требуется время, чтобы накапливаться на поверхности отрицательного электрода. Сколько именно времени зависит от силы электрического тока у вас использование и концентрация электролита.Увеличение любого из это увеличивает скорость, с которой ионы и электроны движутся через схема и скорость процесса нанесения покрытия. Пока по мере того как ионы и электроны продолжают двигаться, ток продолжает течь, и процесс нанесения покрытия продолжается.

Можно ли гальванизировать пластмассы?

Фото: Пластик с покрытием часто используется для деталей, которым требуется блестящая отделка металла без его прочности и тяжести, и вот три примера из моего собственного дома. Вверху: переключатель, стрелки и безель (рамка циферблата) этого будильника выглядят блестящими и металлическими, но на самом деле они пластиковые.В центре: детали водопровода, которые не должны быть прочными, часто изготавливаются из пластика с покрытием, поэтому они остаются прохладными на ощупь и гармонируют с металлическими трубами. Регулятор температуры на этом душе (справа, с красной кнопкой) сделан из пластика, но похож на основные металлические детали слева. Внизу: компьютерный USB-микрофон имеет глянцевую поверхность, чтобы он выглядел дорогим и высококачественным.

Недорогой, легко поддающийся формованию, легкий и одноразовый, пластмассы быстро стали наиболее распространенными и гибкими материалами в 20 веке.Но для многих это не только преимущество, но и недостаток: пластик дешевый и дешевый — и именно так они выглядят. Одно из решений — покрыть дешевый пластик тонким слоем металла, чтобы придать ему все преимущества пластика с привлекательной блестящей отделкой. металл. Таким способом можно покрыть множество различных пластиков, в том числе АБС-пластик, фенольные пластики, карбамидоформальдегид, нейлон и т. Д. и поликарбонат. Вы часто найдете детали на автомобилях, сантехнике, бытовой и электрической арматуре, которые выглядят металлическими, но на самом деле являются пластиковыми покрытиями.Они легче, дешевле, устойчивы к ржавчине и не требуют полировки после нанесения покрытия.

Как на пластмассы наносят гальваническое покрытие?

« … мой приятель … сказал мне, что у него есть процесс металлизации пластмасс. Я сказал, что это невозможно, потому что нет проводимости; нельзя прикрепить провод. Но он сказал, что может наклеить металлическими пластинами все, что угодно … «

Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман! Ричард Фейнман

Если вы что-нибудь знаете о пластике, вы сразу заметите очевидную проблему: пластик обычно не проводит электричество.Теоретически это должно полностью исключить гальваническое покрытие; на практике это просто означает, что мы должны дополнительно обработать наш пластик, чтобы он стал электропроводящим, прежде чем мы начнем. Есть несколько этапов. Во-первых, пластик необходимо тщательно очистить от таких вещей, как пыль, грязь, жир и следы с поверхности. Затем его протравливают кислотой и обрабатывают катализатором (ускорителем химической реакции), чтобы обеспечить прилипание покрытия к его поверхности. Затем его окунают в ванну из меди или никеля (медь более распространена), чтобы получить очень тонкое покрытие из электропроводящего металла (толщиной менее микрона, 1 мкм или одной тысячной миллиметра).Как только это будет сделано, на него можно будет нанести гальваническое покрытие, как на металл. В зависимости от того, сколько износа должна выдержать металлическая деталь, толщина покрытия может быть от 10 до 30 микрон.

Зачем нужна гальваника?

Фото: Это автомобильное колесо изготовлено из металлического алюминия, покрытого никель в более экологически чистом процессе, разработанном Metal Arts Company, Inc. В процессе Microsmooth ™ используется примерно на 30 процентов меньше электроэнергии, почти на 60 процентов меньше природного газа и вдвое меньше воды, чем требуется для традиционных процессов гальваники.Фото: Metal Arts Company, Inc. любезно предоставлено Министерством энергетики США (DOE).

Гальваника обычно выполняется по двум совершенно разным причинам: украшение и защита. Металлы, такие как золото и серебро, покрываются для украшения: дешевле иметь золото или посеребренные украшения, чем цельные изделия из этих тяжелых, дорогие, ценные вещества. Потому что разные металлы бывают разных цветов, гальваника может использоваться для изготовления таких вещей, как кольца, цепочки, значки, медали и т. д. широкий выбор привлекательной декоративной отделки, включая блестящие, матовые и старинные варианты золота, серебра, меди, никеля и бронзы.Металлы, такие как олово и цинк (которые не особенно привлекательны на вид), покрываются гальваническим покрытием, чтобы придать им вид. защитный внешний позже. Например, пищевые контейнеры часто покрывают оловом, чтобы сделать их устойчивыми к коррозии, в то время как многие предметы быта из железа покрыты цинк (в процессе, называемом гальванизацией) по той же причине. Некоторые формы гальваники являются как защитными, так и декоративными. Крылья автомобилей и «отделка», например, когда-то широко изготовлен из прочной стали с покрытием с хромом, чтобы сделать их привлекательно блестящими и устойчивы к ржавчине (теперь более вероятны недорогие и естественно устойчивые к ржавчине пластмассы для использования на автомобилях).Сплавы, такие как латунь и бронза, также могут быть покрыты обеспечение содержания в электролите солей всех металлов, которые должен присутствовать в сплаве. Гальваника также используется для изготовление дубликатов печатных форм в процессе, называемом электротипирование и гальванопластика (альтернатива литье предметов из расплавленных металлов).

Насколько толсто гальваническое покрытие?

Независимо от того, покрыты ли предметы для украшения или защиты, толщина слоя покрытия является еще одним важным фактором. рассмотрение.Очевидно, что чем толще покрытие, тем дольше оно прослужит и тем большую защиту будет давать, но даже самая толстая обшивка намного тоньше, чем можно было ожидать. Типичная толщина плакированного металла варьируется от примерно От 0,5 микрон (0,5 миллионных долей метра или 0,0005 миллиметра) до примерно 20 микрон (20 миллионных долей метра или 0,02 миллиметра) — так это очень тонкий. (Чтобы дать вам некоторое представление, алюминиевая кухонная фольга находится примерно в середине этого диапазона, с самая толстая и прочная фольга — около 10–20 микрон.) Что-то вроде позолоченного корпуса часов будет иметь 20-микронное покрытие, которое легко выдержит повседневную работу. и кувыркается несколько десятилетий.

Узнать больше

На этом сайте

Деятельность

Гальваника — это то, с чем можно легко поэкспериментировать в школе или (с помощью взрослого) дома. Вот несколько сайтов, которые вы можете безопасно изучить:

Видео

• Гальваника — как это делается: четкое введение в теорию и практику гальваники и огромное количество повседневных вещей, для которых она используется.Также описывается, как на пластмассы можно наносить гальваническое покрытие и почему гальванику часто необходимо наносить несколькими отдельными слоями или «слоями».
• Гальваника четвертины: ясно и просто объяснено в этом коротком видео от учителя химии г-на Кента.

Книги

Для читателей постарше

• Гальваника: Инженерное руководство Лоуренса Дж. Дерни (ред.). Springer, 2014. Еще один подробный справочник, в основном предназначенный для людей, работающих в индустрии обработки металлов.
• Гальваника: основные принципы, процессы и практика Нассера Канани. Elsevier, 2004. Подробное введение для студентов-химиков, а также производителей.
• Современная гальваника Мордехая Шлезингера, Милана Пауновича (ред.). Wiley, 2011. Огромное и подробное руководство с главами по гальванике всех распространенных металлов, включая медь, никель, золото и олово; плюс освещение электроосаждения, полупроводников, органических пленок и многих других тем.
• Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман! Ричард П.Фейнман. Vintage, 1992. Глава под названием «Главный химик-исследователь корпорации MetaPlast Corporation» (стр. 41 моего издания) представляет собой короткий, но забавный анекдот о гальванических пластиках, первым из которых, как оказалось, был Фейнман.

Для младших читателей

Они лучше всего подходят для детей 9–12 лет, но эксперименты можно адаптировать для детей старшего и младшего возраста.

• Химия для каждого ребенка: 101 простой эксперимент, который действительно работает, Дженис ВанКлив. Джосси-Басс, 2010.Очень хорошее практическое введение в химию (с добавлением немного физики и биологии, если это необходимо). Первоначально опубликовано в 1989 году, но не менее актуально сегодня. Мероприятие 43 (Зеленые пенни) является примером металлизации.
• Пошаговые научные эксперименты в химии Дженис ВанКлив. Розен, 2013. Более новая и короткая подборка того же автора.
• Роберт Уинстон «Это элементарно». ДК, 2007/2016. Общее введение в химию для детей в возрасте 8–10 лет, посвященное элементам.

Статьи

Современная обшивка

Исторические статьи из архивов

Патенты

Для получения более подробной технической информации их стоит просмотреть:

• Патент США 6,527,920: Устройство для гальваники меди, Стивен Т. Майер и др., Novellus Systems, Inc. 4 марта 2003 г. Подробное описание типа процессов гальваники, используемых при изготовлении интегральных схем.
• Патент США 4 039 714: процесс гальваники меди, Ютака Окинака, AT&T Bell Laboratories.4 сентября 1984 г. Описывается типичная современная ванна для меднения.
• Патент США 4 039 714: Предварительная обработка пластических материалов для металлизации, авторы Иржи Рубаль и Иоахим Корпиун. 2 августа 1977 года. Здесь подробно рассказывается о том, как поверхность пластика может быть подготовлена ​​к гальванике.

Гальваника — Химия LibreTexts

Гальваника — это процесс нанесения одного металла на другой путем гидролиза, чаще всего в декоративных целях или для предотвращения коррозии металла.Существуют также особые виды гальваники, такие как меднение, серебряное покрытие и хромирование. Гальваника позволяет производителям использовать недорогие металлы, такие как сталь или цинк, для большей части продукта, а затем наносить различные металлы снаружи, чтобы учесть внешний вид, защиту и другие свойства, необходимые для продукта. Поверхность может быть металлической или даже пластиковой.

Введение

Иногда отделка бывает исключительно декоративной, например, продукты, которые мы используем в помещении или в сухой среде, где они вряд ли пострадают от коррозии.На эти типы продуктов обычно наносится тонкий слой золота или серебра, что делает их привлекательными для потребителя. Гальваника широко используется в таких отраслях, как автомобилестроение, самолеты, электроника, ювелирные изделия и игрушки. В общем процессе гальваники используется электролитическая ячейка, которая заключается в нанесении отрицательного заряда на металл и погружении его в раствор, содержащий соли металла (электролиты), содержащие положительно заряженные ионы металлов. Затем из-за отрицательного и положительного зарядов два металла притягиваются друг к другу.

Цели гальваники:

1. Внешний вид
2. Защита
3. Особые свойства поверхности
4. Инженерные или механические свойства

Фон

Катодом будет деталь, которую нужно покрыть, а анодом будет либо расходуемый анод, либо инертный анод, обычно либо платиновый, либо углеродный (форма графита). Иногда покрытие наносится на стеллажи или бочки для большей эффективности при нанесении покрытия на многие продукты.Пожалуйста, обратитесь к электролизу для получения дополнительной информации. На рисунке ниже ионы Ag ⁺ притягиваются к поверхности ложки, и в конечном итоге она покрывается металлическими покрытиями. В процессе используется серебро в качестве анода и винт в качестве катода. Электроны переносятся с анода на катод и проходят через раствор, содержащий серебро.

Рисунок 1 : Гальваника серебра на ложке.

История гальваники

Гальваника была впервые открыта Луиджи Бругнателли в 1805 году с помощью процесса электроосаждения для гальваники золота.Однако его открытие не было отмечено, поскольку он был проигнорирован Французской академией наук, а также Наполеоном Бонапартом. Но пару десятилетий спустя Джону Райту удалось использовать цианистый калий в качестве электролита для золота и серебра. Он обнаружил, что цианистый калий на самом деле является эффективным электролитом. Позже в 1840 году двоюродные братья Элкингтоны использовали цианид калия в качестве электролита и сумели создать возможный метод гальваники для золота и серебра. Они получили патент на гальваническое покрытие, и этот метод получил широкое распространение во всем мире из Англии.Метод гальваники постепенно стал более эффективным и усовершенствованным за счет использования более экологичных формул и источников питания постоянного тока.

Выбор электролитов

Существует множество различных металлов, которые можно использовать для нанесения покрытия, поэтому выбор правильного электролита важен для качества покрытия. Некоторые электролиты представляют собой кислоты, основания, соли металлов или расплавленные соли. При выборе типа электролита следует помнить о некоторых вещах: коррозии, стойкости, яркости или отражательной способности, твердости, механической прочности, пластичности и износостойкости.

Подготовка поверхности

Целью подготовки поверхности перед началом наклеивания на нее другого металла является обеспечение ее чистоты и отсутствия загрязнений, которые могут помешать склеиванию. Загрязнение часто предотвращает отложение и отсутствие адгезии. Обычно это делается в три этапа: очистка, обработка и ополаскивание. Очистка обычно заключается в использовании определенных растворителей, таких как щелочные очистители, вода или кислотные очистители, чтобы удалить слои масла с поверхности.Обработка включает модификацию поверхности, которая заключается в упрочнении деталей и нанесении металлических слоев. Ополаскивание приводит к конечному продукту и является последним штрихом к нанесению гальванических покрытий. Двумя определенными методами подготовки поверхности являются физическая очистка и химическая очистка. Химическая очистка заключается в использовании растворителей, которые являются поверхностно-активными химическими веществами или химическими веществами, которые вступают в реакцию с металлом / поверхностью. При физической очистке применяется механическая энергия для удаления загрязнений. Физическая очистка включает абразивную чистку щеткой и ультразвуковое перемешивание.

Типы гальванических покрытий

Существуют различные процессы, с помощью которых люди могут наносить гальваническое покрытие на металлы, такие как нанесение металлического покрытия массой (также гальваническое покрытие цилиндра), гальваническое покрытие на стойке, непрерывное гальваническое покрытие и нанесение покрытия на линии. Каждый процесс имеет свой собственный набор процедур, позволяющих получить идеальное покрытие.

Таблица 1: Методы нанесения гальванических покрытий

Массовое покрытие	Это не идеальный вариант для детализированных предметов, поскольку он неэффективен для предотвращения царапин и запутывания.Однако этот процесс эффективно обрабатывает огромное количество объектов.
Покрытие стойки	Дороже, чем массовая металлизация, но эффективен как для больших, так и для хрупких деталей. Часто детали погружены в растворы со «стойками».
Сплошное покрытие	Такие детали, как провода и трубки, постоянно проходят через аноды с определенной скоростью. Этот процесс немного дешевле.
Покрытие линии	Дешевле, поскольку используется меньше химикатов и используется производственная линия для изготовления листовых деталей.

Металлы для покрытия

Большинство гальванических покрытий можно разделить на следующие категории:

Жертвенное покрытие	Декоративное покрытие	Функциональные покрытия	Незначительные металлы	Необычное металлическое покрытие	Покрытия из сплавов
используется в первую очередь для защиты.Металл, используемый для покрытия, жертвуется, поскольку он расходуется в реакции. К обычным металлам относятся: цинк и кадмий (сейчас запрещены во многих странах).	используется в основном в привлекательных и привлекательных целях. Обычные металлы включают: медь, никель, хром, цинк и олово.	— это покрытия, сделанные в зависимости от необходимости и функциональности металла. Обычные металлы включают: золото, серебро, платину, олово, свинец, рутений, родий, палладий, осмий и иридий.	обычно представляют собой железо, кобальт и индий, потому что их легко покрыть пластинами, но они редко используются для нанесения покрытия.	— это металлы, которые даже реже используются для гальваники, чем второстепенные металлы. К ним относятся: As, Sb, Bi, Mn, Re, Al, Zr, Ti, Hf, V, Nb, Ta, W и Mo.	Сплав — это вещество с металлическими свойствами, состоящее из двух или более элементов. Эти покрытия создаются путем нанесения двух металлов в одну ячейку. Общие комбинации включают: золото – медь – кадмий, цинк – кобальт, цинк – железо, цинк – никель, латунь (сплав меди и цинка), бронзу (медь – олово), олово – цинк, олово – никель и олово– кобальт.

Список литературы

1. Канани, Н. Гальваника: основные принципы, процессы и практика; Elsevier Advanced Technology: Oxford, UK, 2004.
.
2. Lowenheim, Фредерик Адольф. Современное гальваническое покрытие . 3-е изд. Нью-Йорк, Нью-Йорк: J. Wiley and Sons, 1974.
.
3. Блюм, Уильям и Джордж Б. Хогабум. Принципы гальваники и гальванопластики (гальванопластики) . 3-е изд. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: McGraw-Hill Book Company Inc., 1949.Распечатать.
4. Петруччи, Ральф Х., Харвуд, Уильям С., Херринг, Ф. Г. и Мадура Джеффри Д. Общая химия: принципы и современные приложения. 9 изд. Верхняя река Сэдл: Pearson Education, Inc., 2007.

Проблемы

1. Каковы цели гальваники?
2. Как работает гальваника?
3. Почему так важно подготовить поверхность перед нанесением гальванических покрытий?
4. Какие бывают виды гальваники?
5. Какие разные металлы можно использовать? (название 5)

ответы

1. Обычно гальваника используется в декоративных или функциональных целях, а также для предотвращения коррозии металла.
2. Гальваника работает через электролитическую ячейку с катодом и анодом. Катод — это металл, на который нужно нанести покрытие.
3. Важно подготовить поверхность перед началом процедуры, потому что иногда на поверхности есть загрязнения, которые могут привести к плохим результатам гальваники.
4. Существуют различные типы гальванического покрытия: массовое покрытие (также покрытие цилиндра), гальваническое покрытие на стойке, непрерывное покрытие и нанесение покрытия в линию.
5. Пять металлов, которые можно использовать в гальванике: цинк, кобальт, железо, олово и платина

Авторы и авторство

• Вайшали Миттал (Калифорнийский университет в Дэвисе)

Гальванизация: горячее цинкование или гальваническое цинкование | База знаний APP

Если вы когда-либо пытались купить металлическую опору для труб, вы знаете, что количество вариантов может парализовать.Хотя большинство металлических опор для труб поставляются оцинкованными, существует несколько форм гальванизации. Читайте дальше, пока мы демистифицируем гальванизацию.

Существует множество примеров горячеоцинкованных и гальванически оцинкованных металлов, хотя самый распространенный пример, гвозди, можно найти в вашем местном хозяйственном магазине.

Что такое гальванизация?

Гальванизация — это процесс, при котором цинк наносится на поверхность стали или железа для предотвращения коррозии.Добавление поверхностного слоя цинка предотвращает коррозию, не давая коррозионным веществам достигать металла, и он действует как расходный анод в случае его повреждения. Гальванизация является привлекательной в промышленности из-за ее относительно низкой стоимости по сравнению с преимуществами (длительный срок службы, очень надежная, равномерная защита и т. Д.).

Ниже приведена таблица, в которой сравниваются и противопоставляются два основных типа цинкования, горячее цинкование (HDG) и электрогальванизация (также обычно называемое гальваникой или цинкованием):

Сравнение горячего цинкования и электрогальванизации

Тип	Преимущества	Недостатки	Процесс
Горячее цинкование	Высокая продолжительность жизни (до 50 лет) Снижает эксплуатационные расходы Более толстое самоподдерживающееся покрытие	Матовая Толщина может быть нежелательной Толщина усложняет покрытие некоторых родителей, например резьбовых стержней	Металл очищенный Металл, погруженный в цинковую ванну при температуре около 840 ° F Цинк реагирует с кислородом при контакте с воздухом
гальваническое цинкование	Равномерное покрытие Дешевле начальная стоимость Блестящая отделка	Низкая продолжительность жизни (от месяцев до лет) Тонкое покрытие (1/15 толщины HDG) Идеально подходит только для небольших компонентов	Наносится на поверхность в качестве катода Ток, подаваемый через физиологический раствор или раствор цинка для покрытия поверхности

Горячее цинкование

HDG на сегодняшний день является гораздо более популярным вариантом в промышленности.Например, большинство компонентов трубодержателей поставляется как HDG. Его ожидаемый срок службы и надежность идеальны в ситуациях, когда предполагается, что оцинкованная деталь будет работать в течение многих лет без обслуживания. Это позволяет использовать менее качественные стали там, где могла быть уместна более высококачественная и дорогая нержавеющая сталь. Однако его толщина и матовая поверхность делают гальванизацию более привлекательной в некоторых случаях.

Электрогальванизация

Электрогальванизация используется в основном в небольших инструментах и ​​деталях, таких как винты, толщина покрытия которых не может быть такой же толщины, как HDG.Электрогальванизация также используется, когда важна эстетика, например, в автомобилестроении. Гальванизация — это процесс, широко используемый в самых разных отраслях промышленности, где требуется дополнительная коррозионная стойкость без ущерба для механических свойств стали.

Композиты на помощь

APP может предложить металлические опоры для труб из различных марок стали и отделки.