Galvanizācija. Galvanizācijas tehnoloģija. Galvanizācija

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Elektrogalvanizācija ir viena metāla pārklāšana ar otru, izmantojot elektrolīzi. Šī procedūra tiek veikta, izmantojot tradicionālās iegremdēšanas metodes. Pēc iepriekšējas sagatavošanas iespiedshēmas plates tiek ievietotas galvaniskā vannā, kas ir trauks no dielektriķa, kas ir piepildīts ar elektrolītu un aprīkots ar anodiem (tie var būt šķīstoši un nešķīstoši), kā arī ierīce temperatūru un šķīduma samaisīšanu.

Karšu apstrāde

Līdzstrāvas pārvade noved pie tā, ka ar aizsargmasku nesegtās un ar elektrodu savienotās plātnes sekcijas ir pārklātas ar noteikta biezuma niķeļa vai zelta slāni. Pareiza anodu novietošana nodrošina, ka pārklājuma biezums ir aptuveni vienāds.

PCB apzeltīšana parasti tiek veikta, izmantojot divpakāpju procesu. Pirmkārt, tos iegremdē vannā, kur tiek galvanizēts niķelis. Šajā gadījumā tiek izmantots augsts strāvas blīvums, kura dēļ no skābes šķīduma tiek nogulsnēts niķeļa slānis, kura biezums ir 0,05-0,1 μm. Tādējāditiek nodrošināta spēcīga niķeļa un vara saķere, kas ļauj samazināt pārklājuma porainību, kā arī novērst vara iekļūšanu zelta slānī. Pēc mazgāšanas produkti parasti tiek pārnesti uz zeltīšanas vannu, kur zelta slānis tiek uzbūvēts līdz 0,5 mikroniem no elektrolīta.

galvanizācija un dekorēšana

Jau senatnē bija māksliniecisko metālu dekoratīvā apdare. Mūsdienu ražošana liecina, ka tiks izmantota galvaniskā apstrāde, lai metāla virsmai piešķirtu īpašas īpašības. Dārgmetālu aizsargpārklājumus var iegūt, nogulsnējot metālus no sāls šķīdumiem elektriskās strāvas iedarbībā. Pateicoties šādiem pārklājumiem, ir iespējams diezgan ilgu laiku saglabāt rotaslietu krāsu un mirdzumu. Tie ne tikai novērš produktu tumšošanos, bet arī nodrošina lielisku pulēšanas efektu. Piemēram, galvanizācija ar zeltu vai sudrabu ļauj ilgu laiku saglabāt rotaslietu krāsu un mirdzumu.

Ir vairāki dažādi šī procesa varianti, no kuriem katrs ir saistīts ar konkrēta metāla izmantošanu:

- hromēšana;

- vara pārklājums;

- cinkošana;

- Niķelēšana;

- alvas-bismuta pārklājums;

- ķīmiskā oksidēšana;

- ķīmiskā pasivācija;

- anodēšana;

- elektropulēšana.

Hromēšana

Tērauda virsmas difūzs piesātinājums ar hromu vai nogulsnēšanās uz vielas slāņa detaļām no elektrolīta.elektriskās strāvas darbība. Šajā gadījumā galvanizācija ir vērsta uz aizsardzību pret koroziju, ko izmanto dekorēšanai vai virsmas cietības pakāpes palielināšanai. Hromēšana rūpniecībā var tikt izmantota arī dekorēšanai. Šajā gadījumā procedūras galvenais mērķis ir piešķirt metāla virsmai skaistu, iespaidīgu spīdumu. Pirms hroma uzklāšanas daļa ir jānopulē.

Pārklājuma īpašības

Cieto hroma pārklājumu raksturo karstumizturība, augsta nodilumizturība, slikta mitrināmība, zems berzes koeficients un zema elastība. Turklāt virsma iegūst tādas īpašības kā noturība pret berzi, spēja izturēt sadalošo slodzi, kā arī trūkums ir viegli salūzt koncentrētas triecienslodzes ietekmē. Galvanizētajam pārklājumam piena hroma formā ir zema nodilumizturības un cietības pakāpe, zema porainība. Virsma ir aizsargāta pret koroziju, vienlaikus saglabājot pievilcīgu dekoratīvo izskatu.

Hromēšanas izmantošana rūpniecībā

Galvenais mērķis, kam to izmanto rūpniecībā, ir nodrošināt detaļai tādas īpašības kā paaugstināta nodilumizturība, paaugstināta izturība pret koroziju un samazināta berze. Pateicoties šim procesam, tērauds kļūst stiprāks, nepakļaujas gāzes korozijai, kā arī nesabrūk jūras un parastā ūdenī, slāpekļskābē. Šāda veida galvanizācija noved pie tā, kavirsmas nepilnības tikai palielinās, tādēļ ir nepieciešama pēcapstrāde, jo nav izlīdzināšanas efekta.

Vara pārklājums

Vara pārklājumu izmantošana ir aktuāla gadījumos, kad nepieciešams palielināt elektrovadītspēju, un tos izmanto arī kā starpslāni uz tērauda izstrādājumiem pirms hroma, niķeļa vai cita pārklājuma uzklāšanas. Tādā veidā iespējams nodrošināt labāku saķeri, kā arī paaugstināt aizsargspējas. Galvanizāciju ar varu parasti neizmanto kā atsevišķu vai dekoratīvu. Sakarā ar to, ka šis metāls spēj novērst dzirksteļu veidošanos, produktu var izmantot naftas un gāzes rūpniecībā.

Vara pārklājuma pielietojums

Šo procesu izmanto, lai tērauda izstrādājumiem vai tērauda stieplēm uzklātu vara pārklājumu. Bieži vien šāda veida pārklājumu izmanto, lai aizsargātu atsevišķas tērauda izstrādājumu sekcijas no cementa, vienlaikus apstrādājot tās sekcijas, kuras paredzēts tālāk apstrādāt.

Šajā gadījumā metālu galvanizāciju bieži izmanto naftas un gāzes rūpniecībā, lai novērstu dzirksteļu veidošanos, elektroenerģētikā, lai pēc tam uzklātu daudzslāņu pārklājumus, kas paredzēti aizsardzībai un dekorēšanai, ražošanā iespiedshēmu plates, lai uzlabotu lodēšanu, kā arī daudziem citiem. Virsma iegūst krāsu no gaiši rozā līdz tumši sarkanai. Shades parasti irnormalizēts.

Cinka pārklājums

Viena no visizplatītākajām metāla izstrādājumu aizsardzības metodēm ir cinkošana. To parasti izmanto dažādu leģēta vai oglekļa tērauda marku apstrādei. Šāda veida galvanizācija ir diezgan pieprasīta stiepļu izstrādājumu un stiprinājumu aizsardzībai. Nonākot mitrā vidē, cinka virsma darbojas kā anods, kas palēnina oksidatīvās reakcijas, savukārt parastais metāls saņem drošu aizsardzību pret negatīviem vides faktoriem.

Šo galvanizācijas veidu var izmantot tikai pēc tam, kad metāla izstrādājumi ir apstrādāti īpašā veidā. Lai to izdarītu, tie ir jātīra no rūsas, skalas, eļļošanas un dzesēšanas tehniskajiem līdzekļiem. Kad cinkošanas process ir pabeigts, izstrādājumam ir jāveic dzidrināšana, tas ir, tas tiek kodināts ar vāju slāpekļskābes šķīdumu, pēc tam tiek veikta pasivēšana. Tātad ir iespējams ne tikai palielināt cinkoto izstrādājumu izturību pret negatīviem faktoriem, bet arī padarīt tos dekoratīvākus, tas ir, piešķirt spīdumu un noteiktu nokrāsu. Šajā gadījumā galvanizācijas tehnoloģija paredz cinka slāņa biezumu no 6 mikroniem līdz 1,5 mm.

Niķeļa pārklājums

Metāla izstrādājumu aizsardzību var veikt, izmantojot dažādas tehnoloģijas. Viens no šobrīd populārākajiem un izplatītākajiem irniķeļa pārklājums. Šāda popularitāte ir izskaidrojama ar niķeļa ķīmiskajām īpašībām. Tam ir augsta izturība pret koroziju ūdens vidē, un niķeļa oksīds novērš turpmāku metāla oksidēšanos. Turklāt niķeli vāji ietekmē sāļi, skābes un sārmi, izņemot slāpekļskābi. Piemēram, cinkots pārklājums ar biezumu 0,125 mm droši aizsargā pret lielāko daļu rūpniecisko gāzu, kam raksturīga paaugstināta agresivitāte. Šis punkts ir arī ļoti svarīgs: gandrīz visi metāli ir piemēroti niķelēšanai, tāpēc šo metodi var izmantot produktu papildu apstrādei.

Niķeļa pārklājuma izmantošana ir piemērota dažādiem lietojumiem:

- metāla izstrādājumu aizsardzības nodrošināšana;

- izmantot kā dekoratīvu pārklājumu;

- sākotnējā slāņa veidošana, kas tiks pakļauta turpmākai apstrādei;

- detaļu un mezglu restaurācija.

Pārklājumam ir raksturīga paaugstināta nodilumizturība un cietība, un tas ir ieteicams detaļām, kas darbojas berzes apstākļos, īpaši, ja nav nekādas eļļošanas, tiek izmantots aizsardzībai pret koroziju, kā arī augstas kvalitātes lodēšanas nodrošināšanai zemas temperatūras lodmetāli, tas viss ir noteikts GOST. Galvanizētie pārklājumi ir ļoti trausli, tāpēc nav ieteicams veikt niķelēšanas detaļu uzplaiksnīšanu un locīšanu. Ieteicams to izmantot sarežģītām profilētām daļām. Pēc termiskās apstrādes procedūras 400 grādu pēc Celsija temperatūrā pārklājums iegūst maksimumucietība.

Alvas-Bismuts

Alvas pārklājums ir izturīgs pret sēra savienojumiem, tāpēc ieteicams detaļām, kas nonāk saskarē ar gumiju un plastmasu. Starp tās īpašībām ir lieliska saķere ar parasto metālu, elastība, spēja saliekt, vilkt, štancēt, uzliesmot, piespiest, kā arī laba noturība grima laikā. Svaigi uzklāts alvas pārklājums ir piemērots lodēšanai.

Secinājumi

Elektrogalvanizācija uzlabo detaļu vadītspējas īpašības, piešķirot tām lieliskas elektroizolācijas īpašības, kā arī pasargājot tās no dažādām vielām. Turklāt šī metode ļauj iegūt izcilas virsmas, kurām ir spoguļa izskats, kā arī imitē emaljas pārklājumu. Ir grūti pārvērtēt galvanizācijas nozīmi mūsdienu ražošanā, jo tehnoloģiju attīstība ir ļāvusi padarīt procesu pilnīgāku.