Sve poznate riječi "pozlaćeno", "posrebreno", "kromirano" ili "niklovano" već su čvrsto ušle u leksikon moderne osobe i percipira ih gotovo automatski. Nitko ne misli da se iza svih ovih riječi krije tehnologija koja je omogućila čovjeku da dosegne modernu razinu civilizacije - galvanizacija.
Galvanizacija - što je to postupak?
Elektrokemijski proces u kojem se, pod utjecajem električne struje, metali talože na odabranu površinu naziva se galvanizacija. Ovaj se postupak može primijeniti na bilo koji predmet, čak i nemetalni. To je ono što je postalo odlučujuće za široku primjenu galvanizacije u raznim industrijama. Pomoću njega možete pozlatiti, posrebriti, nikl i kromirati sve predmete, oplemeniti njihov izgled u dekorativne svrhe ili promijeniti fizička i kemijska svojstva površine u čisto praktične svrhe (za povećanje otpornosti na habanje, povećanjeotpornost na agresivna okruženja itd.). Oprema u ovom slučaju je galvanska kupka.
Vrste galvanizacije
Postoje dvije vrste ove tehnologije, koje se široko koriste ne samo u mnogim granama moderne industrije, već i kod kuće. Prvi - galvanizacija - ima za cilj stvaranje točnih kopija površina predmeta od metala nanesenog na njih. Drugi, najčešći kako u svakodnevnom životu tako i u proizvodnji, je stvaranje tankog - ne debljeg od ljudske kose - premaza cijele površine predmeta i naziva se galvanizacija.
Što je kupelj za oplatu?
Budući da se galvanski procesi javljaju kao rezultat elektrolize, prirodno je da se koriste elektrolitičke otopine i posebna mehanička i električna oprema. Kupke za galvanizaciju su kombinacija svih navedenih komponenti procesa, ali glavne komponente koje su podložne povećanim zahtjevima su otopina (elektrolit) i posuda za nju. Ovo je posebno važno kada se radi o galvanizaciji ili galvanizaciji kod kuće.
Za posude za elektroformiranje postavljaju se veći opći zahtjevi, kojih se, unatoč činjenici da postoji dosta vrsta ovih spremnika, svi moraju strogo pridržavati. Moraju biti hermetički i kemijski neutralni u odnosu na korištenu otopinu, sposobne održavati potrebne toplinske uvjete.(zagrijavanje kupelji za oplate i njihovo hlađenje mora biti kontrolirano), kao i prikladno i sigurno održavanje. Kade se izrađuju od raznih materijala.
Metode za analizu galvanskih kupki
Zahvaljujući modernom razvoju, pojavile su se nove mogućnosti za analizu elektrolita koji se koristi u procesu galvanizacije. To je neophodno za kvalitativni rezultat procesa, dobivanje ujednačenijeg i trajnijeg premaza. Analiza galvanskih kupki u suvremenim uvjetima može se provesti kemijskim i fizikalno-kemijskim metodama. U drugom slučaju koriste se fotometrijska istraživanja, polarografske, ampero- i potenciometrijske metode koje daju bolje rezultate u određivanju sastava elektrolita.
Zaštita galvanskih kapaciteta
Jedan od problema galvanskih procesa je zaštita spremnika elektrolita od štetnog djelovanja otopine (kisele ili alkalne) u kojoj se odvija elektroliza. Ako je kada izrađena od neutralnog materijala, poput plastike, onda nema problema. Ali to je moguće samo u slučajevima s malim količinama. Ako uzmemo industrijske instalacije, onda se u galvanskoj proizvodnji spremnici za otopinu izrađuju od metala. U tom slučaju, potrebno ih je zaštititi od:
- kontakt s otopinom, što osigurava duži vijek trajanja;
- korozija metala, stvarajući nepotrebne nečistoće u otopini;
– izobličenja i promjene u električnom polju.
Takvu zaštitu može pružiti obloga galvanske kupke,izvedeno od pločastih polimernih materijala korištenjem zračnog vrućeg zavarivanja.
Izrada kupki za galvanizaciju kod kuće
Mnogo je ljudi koji žele imati galvanizaciju u svom domu ili garaži. Ali treba napomenuti da ovaj proces nije siguran. Štetne i eksplozivne pare, kaustične, pa čak i otrovne otopine, korištenje električne energije otežavaju sa sigurnosnog stajališta. Ali za jednostavan rad, poput bakrenja, kromiranja, niklanja malih predmeta, kupka za oplatu može se sastaviti iz improviziranih sredstava. Čak iu ovom slučaju potrebno je poštivati nekoliko važnih zahtjeva:
– spremnik za otopinu mora biti krut, kemijski neutralan i dielektričan;
– potrebna je ispušna ventilacija;
– dostupnost dovoljno čiste vode – najjednostavniji proces zahtijeva oko pet ispiranja;
- dostupnost spremnika i sredstava za neutralizaciju otpadnih otopina i otpadnih voda.
Najjednostavnija verzija galvanske kupke može se napraviti od plastičnog kanistera tako da se odsiječe poklopac s vratom i ojača bočne strane s materijalom za ojačanje. Zatim se na zidove posude duž linije reza moraju staviti brtve za prozore ili automobile. Sljedeći korak je pričvršćivanje poklopca s klavirskim šarkama na jednu stranu kanistera i pričvršćivanje zasuna na poklopac i zid spremnika na suprotnoj strani. Vrat u poklopcu spojen je na crijevo za uklanjanje para prema van - najjednostavnija ispušna ventilacija.
Sada ostaje napraviti tri rupe za kontaktne šipke u gornjem dijelu posude duž linije reza. Poželjno je izrađivati šipke od bakrene cijevi promjera 10-20 mm, po mogućnosti debelog zida. Krajevi cijevi su spljošteni i u njima su izbušene rupe za spajanje polova iz izvora napajanja. Anodne ploče obješene su na šipke smještene na rubovima i spojene na plus izvora. Dio je ovješen na središnju šipku, koja je katoda, spojena na negativnu žicu. Trenutni
i napon se odabiru ovisno o volumenu kupke.
Sheme domaćih galvanskih kupki
Najjednostavnija shema galvanske kupke uključuje samo tri operacije: pripremnu, stvarni proces galvanizacije i završnu obradu. Prvi je čišćenje, odmašćivanje, jetkanje i poliranje predmeta ili dijela – priprema. Treća operacija omogućuje vam da dio koji je već prekriven slojem metala dovedete do "trgovinskog" izgleda pasivizacijom, poliranjem itd. Svaka operacija mora završiti pranjem u čistoj i hladnoj vodi. A ako su dijelovi tretirani alkalnim otopinama, onda je imperativ prvo oprati vrućom, a zatim hladnom vodom.
Dio koji se oblaže spojen je na negativnu žicu uređaja (katoda) i uronjen u elektrolit. Pozitivna žica spojena je na pokrivnu metalnu elektrodu (anodu) koja se također spušta u otopinu. Elektroliza će uzrokovati otapanje anode (+) inanošenje metala na katodni dio (–).
Važnost galvanizacije za modernu proizvodnju
Kupelj za galvanizaciju, u kojoj se odvija proces galvanizacije ili galvanizacije, zamisao je napretka i njegov pokretač u industrijskoj mjeri. Budući da se zahvaljujući galvanskim premazima poboljšavaju karakteristike dijelova i mehanizama, njihova proizvodnja je jeftinija, postiže se najveća točnost spajanja, povećava se otpornost na habanje i povećava antikorozivna svojstva.
