Гальванотехника — метод осаждения металлов на поверхности железных и неметаллических изделий с помощью электролиза. После такового осаждения поверхность изделия приобретает огромную стойкость против коррозии, более прекрасный вид (декоративное покрытие), время от времени — огромные твердость, стойкость против истирания.

Если при всем этом изделие покрывается очень узким (5 — 30 мкм) слоем металла, только в редчайших случаях (упрочнение поверхности) доходящего до 10-х толикой мм, то такового рода процесс носит заглавие гальваностегии.

Гальваностегия имеет в текущее время обширное применение (омеднение, никелирование, хромирование, серебрение, золочение, кадмирование, покрытие поверхности цинком, оловом, свинцом).

Золочение, серебрение, никелирование и хромирование в главном преследуют декоративные цели, сразу эти покрытия увеличивают сопротивление коррозии.

Медь употребляется приемущественно как промежный слой на покрываемых никелем либо колченогом железных изделиях. Для стойкости покрытий очень принципиально не плохое сцепление защитного металла с материалом изделия.Никель и хромнедостаточно крепко сцепляются со сталью, потому последнюю поначалу омедняют, а потом уже поверх меди наносят слой никеля либо хрома.

Потому что слой хрома в ряде всевозможных случаев не защищает от коррозии, используют и трехслойное покрытие (медь — никель-хром). Покрытие изделий слоем никеля либо хрома защищает их поверхность от окисления при нагреве до 480 — 500° С. Обширно всераспространено для защиты от коррозии покрытие цинком; в ряде всевозможных случаев прибегают к кадмированию.

Хромирование и никелирование используются также для увеличения износостойкости поверхностей, к примеру стереотипов в типографском деле. Нанесение на стереотип слоя никеля, хрома либо железа может повысить его срок службы в 10 раз и поболее. В этих случаях толщина наносимой пленки должна быть больше (30 — 50 мкм и поболее).

Обязательным условием прочности сцепления наносимого слоя с главным металлом является чистота поверхности последнего. Потому перед электролизом создают тщательное удаление с изделий мельчайших следов грязищи, окислов, жира. Для этого их обезжиривают обычно в жарких смесях щелочей либо в органических растворителях — керосине, бензине.

Для удаления окислов и грязищи изделия подвергают травлению в серной либо соляной кислоте, а для получения гладких поверхностей — шлифовке и полировке. Последнюю операцию повторяют и после покрытия, если из декоративных суждений нужно получить блестящую поверхность, потому что изделия из ванн обычно получаются матовыми.

Основной частью электролита являются соли осаждающегося металла. Не считая того, для улучшения проводимости электролита в него нередко вводят кислоты либо щелочи, придающие электролиту кислый либо щелочной нрав. При золочении и серебрении, а время от времени и при омеднении в электролит вводят цианистые соединения, что обеспечивает наилучшее сцепление покрытия с главным металлом.

Обычно, в процессах гальваностегии используют растворимые аноды в виде полос либо прутьев из металла, осаждаемого на катоде.В этом случае осуществляется перенос металла с анода на катод. Используются, но, и аноды из металла либо сплава, нерастворимого в данном электролите, к примеру при хромировании — из свинца либо свинцово-сурьмяного сплава. В данном случае металл выделяется на изделиях за счет электролита, и в электролит систематически необходимо добавлять соль осаждаемого металла.

Гальваностегия осуществляется в ваннах из материала, химически стойкого в отношении используемого электролита. Большие ванны делают железными, сварными, при этом для кислых смесей их изолируют снутри резиной, эбонитом, винипластом либо покрывают кислотоупорными и теплостойкими лаками.

Обрабатываемые изделия инсталлируются обычно на подвесках в ванне. Для процессов, протекающих при малой плотности тока (0,01 — 0,1 А/см2), используют стационарные ванны с недвижными катодами.

При огромных плотностях тока (к примеру, при хромировании) используют ванны непрерывного деяния, в каких изделия в процессе покрытия передвигаются от 1-го края ванны к другому. Такие ванны обычно снабжены устройствами для смешивания электролита сжатым воздухом и его фильтрации.

При огромных производительностях используют автоматы, снабженные рядом ванн, в каких проводится не только лишь само покрытие изделий, да и подготовка их поверхности (обезжиривание, травление и промывка). В таких автоматах изделия, перемещаясь шагами по горизонтали и вертикали, попеременно проходят все ванны.

При гальваностегии, как и при всех электролитических процессах, применяется неизменный ток обычно низкого напряжения (6 — 24 В). Регулирование процесса осуществляется конфигурацией плотности тока, значение последней изменяется зависимо от процесса от сотых и 10-х толикой А/дм2 при золочении и серебрении до 10-х толикой А/см2 при хромировании.

При увеличении плотности тока возрастает количество осаждаемого в единицу времени металла, но при превышении ею определенного значения (собственного для каждого процесса) качество покрытия резко усугубляется. Ванны для гальваностегии питаются от генераторов неизменного тока либо от полупроводниковых преобразователей.

Для большинства процессов гальваностегии выход по току сравнимо велик (от 100 до 90%), для ряда процессов, к примеру золочения и неких видов омеднения, выход по току миниатюризируется до 70 — 60%. Только при хромировании он очень низок (12%), потому что в этом процессе основная часть затрачиваемой электроэнергии расходуется на побочные реакции.

В последние годы проводится опыты по применению в гальванических процессах повторяющегося тока. Обычно накладывают переменную составляющую на неизменный ток, при этом амплитуда переменной составляющей приблизительно в 2 раза превосходит значение неизменного тока. Применение повторяющегося тока при выполнении никелевых, медных и цинковых покрытий позволяет сделать лучше их качество, а именно уменьшить загрязнение осаждаемого слоя примесями.

В неких случаях оказалось вероятным омеднение при питании ванны током частотой 50 Гц. Разъясняется это частичным выпрямлением переменного тока химической ячейкой, по этому в токе ванны возникает неизменная составляющая.

Школа для электрика