Hogyan alkalmazzák a galvanizálást a munkahelyen és otthon

Minden hozzáértő villanyszerelő tevékenységében vannak olyan pillanatok, amelyek az elektrolízis során fellépő jelenségek pontos elemzését igénylik. Sok esetben az egyenáramú tápegységek különböző időzítési jellemzőkkel rendelkező üzemmódba történő finomhangolása szükséges a teljes folyamatautomatizáláshoz.

Történelmi hivatkozás

Először Michael Faraday angol tudós állapította meg azokat az alapvető törvényeket, amelyek leírják az egyenáram elektrolitokban oldott anyagok viselkedésére gyakorolt ​​hatását.

Az elektrolízis fizikai-kémiai folyamatai elektrolitikus cellában játszódnak le.

Elektrolit tartályban készül. A test belsejében két elektróda található, amelyekre egy szabályozott állandó feszültségforrásból pozitív és negatív töltések jutnak. A közös áramkörön átfolyó áram erősségét nagyságrendben szabályozza, és a kezelő méterekkel szabályozza. Az automatizált elektromos cellák az elektronika felügyelete alatt működnek.

Az elektródát, amelyre a pozitív töltést alkalmazzák, "anódnak", a negatívat pedig "katódnak" nevezik. Az elektrolitban lévő áram hatására ellentétes előjelű töltésű ionok képződnek:

1. kationok;

2. anionok.

A pozitív töltésű ionokat "kationoknak" nevezik, mert a katód felé mozognak. Az anionok negatív töltésű ionok, amelyek vonzódnak az anódhoz.

Az elektrolízis során felmerülő technológiák két tudomány metszéspontjában állnak:

1. kémia;

2. elektrotechnika.

Történelmileg tehát az a gyakorlat alakult ki, hogy az elektrokémia egy speciális ága foglalkozik a galvanizálással, amely a fémkationok bármilyen típusú anódon történő lerakódása során fellépő elektrokémiai és fizikai jelenségeket egyaránt vizsgálja. Ennek célja az optimális technológiai feltételek megválasztása, speciális technikák és feldolgozási módszerek kidolgozása, a berendezések névleges üzemmódjainak megválasztása egyes fémek különböző alapokon történő leválasztása során.

Gyakorlatban galvanikus bevonat régóta két különálló, független irányra szakadt:

1. elektroformázás;

2. Galvanizálás.

Ezek a módszerek megközelítőleg ugyanazon a technológián működnek, de különböznek az alap anyagában, amelyre a galvanikus bevonatot alkalmazzák.

Elektrotípia

Ez egy módja annak, hogy egy nem fémes rész térfogati képéről sekély másolatot készítsen. A fő anyagok könnyen feldolgozhatók gipsz, kő, fa, műanyag lapok és egyéb anyagok.

A művészeti műhelyekben az ékszerek egyedi formái születnek úgy, hogy különböző fák, virágok, rovarok leveleit fémréteggel vonják be.

A galvanikus bevonat megalapítója az orosz Borisz Szemenovics Jakobi volt, aki kifejlesztette azt a technológiát, amely lehetővé tette a híres fémszobrok elkészítését, amelyek a mai napig díszítik a szentpétervári Szent Izsák-székesegyház épületét. Munkájáért világszerte elismerést kapott, megkapta az oroszországi tudósok legrangosabb Demidov-díját, és a Párizsi Kiállítás ünnepélyes ceremóniáján nagy aranyéremmel jutalmazták.

Az elektroformálással előállított termékek vastagságát megnövelt méretek jellemzik, amelyek működés közben szilárdságot adnak. 0,25-től két vagy több milliméterig terjedhet, ezt az elektrokémiai folyamatok időtartama éri el.

A színes nemesfémeket leggyakrabban galvanizálással alkalmazzák művészi termékekben:

• Arany;

• ezüst,

• platina;

• ródium.

Technikai célokra használja:

• réz;

• nikkel;

• Vas.

Az aranyozásnál, ezüstözésnél, nikkelezésnél a rezet a galvanizálás technológiai folyamataiban köztes rétegként használják.

Galvanizálás

Ez a galvanizálási módszer azon alapul, hogy egy vékony fém védőréteget visznek fel egy fémrész vagy tárgycsoport felületére. A felső burkolat különböző funkciókat lát el:

• rozsdásodás elleni védelem;

• védő dekoráció;

• a megjelenés javítása;

• különböző elektromos tulajdonságok átadása a felületnek az áramvezetés javítása vagy a szigetelési jellemzők növelése érdekében;

• a beragadásgátló szilárdsági jellemzőinek növelése;

• a kopásállóság meghosszabbítása;

• a tapadás javítása acélok gumírozása során;

• megnövekedett tapadás a forraszokhoz és számos egyéb tulajdonság.

Galvanizálási termékek széles választéka megtalálható a környékünkön.

A fenti fotó a feldolgozott részleteket mutatja, amelyek körülvesznek minket a mindennapi életben: bútorok és lámpák díszített elemei, háztartási készülékek és dobozok védőbevonata.

A termékre felvitt réteg minősége a létrehozott bevonat szerkezetétől függ. Technikai célokra a legfinomabb szemcsés és egyben sűrű üledékrétegeket használják fel. Létrejönnek:

• az összetevők és az elektrolit összetételének kiválasztása;

• a munkakörnyezet optimális hőmérsékleti rendszerének fenntartása az elektrolízis során;

• aktuális beállítások, sűrűségének stabilitása és a gyártási ciklus időtartama.

Galvanizálás típusai

Az aranyréteg gazdag megjelenést kölcsönöz a termékeknek, véd a korrózió ellen, növeli a termék fényvisszaverő képességét. Az aranyozott felületek vezető tulajdonságai jól működnek az elektronikai eszközökben.

Az ezüstözést ugyanerre a célra használják, ugyanakkor gyakran használják a tápáramkörök vezetőképességének javítására. Indítók, kontaktorok, elektromágneses és statikus relék, műveleti erősítők lábai, mikroáramkörök és egyéb elektronikus alkatrészek érintkezőire alkalmazzák.

A nikkelezés lehetővé teszi, hogy az acélból, rézből és ötvözeteiből, alumíniumból, cinkből és ritkábban wolframból, titánból és molibdénből készült termékek dekoratív megjelenést kölcsönözzenek, és védelmet nyújtsanak a korrózió ellen nem csak a légköri hatások miatt, hanem az alábbi körülmények között is:

• sók, lúgok, gyenge savak oldataival való szennyeződés;

• fokozott mechanikai koptató terhelésnek való kitettség.

A krómozás növeli a fémek keménységét és kopásállóságát, és lehetővé teszi a súrlódó alkatrészek kopott felületeinek eredeti paramétereinek visszaállítását. A technológiai mód jellemzőinek megváltoztatása lehetővé teszi a következők létrehozását:

• szürke árnyalatú matt bevonatok, amelyek a legnagyobb keménységgel, törékenységgel, de a legkisebb kopásállósággal rendelkeznek;

• fényes felületek jó kopásállósággal és keménységgel;

• alacsony keménységű, de vonzó megjelenésű és jó korróziógátló tulajdonságú műanyag tejbevonatok. A cinkbevonat megvédi az acéllemezeket és acéltermékeket a korróziótól, és gyakran használják az autóiparban és az építőiparban.

Az acéltermékek rézbevonata véd a korrózió ellen és növeli a fém vezetőképességét, a kültéren működő elektromos vezetékek fedésére szolgál.

A sárgaréz bevonat nemcsak megvédi az acélt és az alumíniumötvözeteket a korróziótól, hanem jó tapadást is biztosít az abroncshoz.

A páncélozás egyedi megjelenést kölcsönöz a felületeknek.

A ródium bevonat a következőket nyújtja:

• védi az ezüstöt a szennyeződéstől;

• felületek díszítése;

• magas vegyszerállóság;

• fokozott kopásállóság.

A galvanizálás technológiai folyamatainak jellemzői

Az ipari galvanizálási módszereket széles körben használják a gyártási folyamatokban.

A berendezések és a külső réteg felvitelének sokfélesége számos technológiát határoz meg a felületi fém építésére.

A technológiai folyamatok általában szakaszokat tartalmaznak:

1. nyersdarabok előzetes előkészítése;

2. a galvánréteg felhalmozódása a fürdőkben;

3. az alkatrész végső feldolgozása.

Az előzetes szakaszban a felületek mechanikai feldolgozása és pácolása történik:

• tisztítás oxidoktól és szennyeződésektől;

• előzetes zsírtalanítás;

• függesztett berendezésekhez való rögzítés;

• a feldolgozást nem igénylő helyek elkülönítése;

• végső zsírtalanítás.

Az alkatrészek anódos kezelése során fontos betartani az áram optimális paramétereit és azok időtartamát.

Az utolsó szakasz a következőket tartalmazza:

• elektrolitikus maradékok semlegesítése a feldolgozott részeken;

• alternatív kezelés vízsugarakkal különböző hőmérsékleteken;

• a felfüggesztő elemek részeinek eltávolítása;

• elszigetelt réteg eltávolítása zárt objektumokról;

• szárítás;

• szükség esetén hőkezelést végezzen;

• mechanikus kikészítés a kívánt méretre.

A modern galvanizáló berendezések tervezési jellemzői

Az elektrolit befogadására használják galvanikus fürdők ellenálló polimerekből készült:

• PVC;

• PVDF;

• polipropilén.

Erős fém alapra vannak felszerelve a moduláris felépítésű vezérlőegységekkel együtt.

Az alkatrészek kiváló minőségű tisztítását a létrehozási módszerek biztosítják:

• jet stream;

• áramlási módszer;

• kaszkád vétel.

A tisztítási folyamat végső értékelését a kezelő végzi el vizuális megfigyelési módszerekkel.

A telepített elektromos berendezéseket és fűtőberendezéseket automatikusan vagy az üzemeltető vezérli. A műveletek felgyorsítása érdekében buborékolást, ringatást és egyéb technikákat hajtanak végre.

Az ipari vállalkozások védőberendezésekkel, abszorberekkel, fedélzeti szívó-, szennyvíztisztító rendszerekkel vannak felszerelve, és csak bizonyos folyamatok végrehajtását teszik lehetővé, például:

• nikkel-arany rétegek lerakása ipari termékekre;

• nikkel, ezüst, réz, krómozás a medálokon;

• nikkelezés a dobokban;

• réz- és ónfeldolgozás kis hordókban;

• díszítés a medálokon;

• szennyvízkezelés és egyéb technológiák.

A nagyvállalatoknál használt ipari üzemeket gyártósorokká egyesítik.

Házi galvanikus módszerek

A galvanizáló és galvanizálási módszerek háztartási célokra történő felhasználása minden háztartási kézműves hatáskörébe tartozik. Az ilyen eszközök elkészítése előtt azonban tanulmányoznia kell és figyelembe kell vennie azokat a biztonsági szabályokat, amelyeket az agresszív folyadékokkal és elektromos berendezésekkel végzett munka során be kell tartani, gondoskodnia kell a helyiségek jó szellőztetéséről és a szennyvíz elvezetéséről.

Az üvegkádak használata nem kívánatos törékenységük miatt. Jobb erős átlátszó polimerekből készült edényeket választani.

Az állandó nagyságú elektromos áram áramlásához kis elektrolittartályokban használhat kész blokkokat számítógépről vagy mobiltelefonról, vagy saját maga készítheti el őket egyedi igényekre.

A régi, tranzisztoros szabályozású rádiók elég egyszerű tápegységei megtalálhatók az interneten, vagy vegyük alapul a következő diagramot.

Ebben bármilyen régi TV-ből használhat transzformátort, vagy tekerheti fel. A teljesítménytranzisztor, az egyenirányító dióda híd és a szabályozó ellenállás névleges jellemzői a terhelés teljesítményének megfelelően kerülnek kiválasztásra. Egy elektrolit kondenzátor kiegyenlíti a simított feszültséget. A beépített ampermérő az aktuális érték folyamatos figyelésére szolgál.

A képen látható egy hasonló blokk részeinek elrendezése, de egy további vezérlőtranzisztor csomóponttal.

A teljesítménytranzisztor jobb hűtésére léghűtőt használnak.

Nagyon egyszerű egy másik tápegység elkészítése: a mobiltelefon-töltő különálló «+» és «-» érintkezőinek kimeneteit egy mérőműszer és egy megfelelő teljesítményű szabályozó terhelési ellenállás köti össze a galvanikus elektródáival. fürdőkád.

A galvanikus vagy galvanikus módszerekkel végzett munka során a házi kézművesnek önállóan kísérleteket kell végeznie, és eredményeiket rögzítenie kell a tapasztalatszerzés érdekében. Csak így jelennek meg az elsajátítás és a gyakorlati készségek.