Všechna slova „pozlacený“, „postříbřený“, „chromovaný“nebo „poniklovaný“již pevně vstoupila do slovníku moderního člověka a vnímá je téměř automaticky. Nikdo si ani nemyslí, že za všemi těmito slovy se skrývá technologie, která umožnila člověku dosáhnout moderní úrovně civilizace - galvanizace.
Pokovování – co je to za proces?
Elektrochemický proces, při kterém dochází vlivem elektrického proudu k ukládání kovů na vybraný povrch, se nazývá galvanické pokovování. Tento proces lze aplikovat na jakýkoli předmět, dokonce i nekovový. To se stalo rozhodujícím pro široké použití galvanického pokovování v různých průmyslových odvětvích. S ním můžete pozlacovat, stříbřit, niklovat a chromovat jakékoli předměty, zušlechťovat jejich vzhled pro dekorativní účely nebo měnit fyzikální a chemické vlastnosti povrchu pro čistě praktické účely (pro zvýšení odolnosti proti opotřebení, zvýšeníodolnost vůči agresivnímu prostředí atd.). Zařízení je v tomto případě galvanická lázeň.
Typy galvanického pokovování
Existují dva typy této technologie, které jsou široce používány nejen v mnoha odvětvích moderního průmyslu, ale také doma. První - galvanické pokovování - má za cíl vytvoření přesných kopií povrchů předmětu z kovu na nich naneseného. Druhým, nejběžnějším jak v každodenním životě, tak ve výrobě, je vytvoření tenkého – ne silnějšího než lidský vlas – povlaku na celém povrchu předmětu a nazývá se galvanické pokovování.
Co je to pokovovací lázeň?
Protože v důsledku elektrolýzy dochází ke galvanickým procesům, je přirozené, že se používají elektrolytické roztoky a speciální mechanická a elektrická zařízení. Galvanické lázně jsou kombinací všech výše uvedených složek procesu, ale hlavními složkami, na které jsou kladeny zvýšené požadavky, je roztok (elektrolyt) a nádoba na něj. To je zvláště důležité, pokud jde o použití galvanického pokovování nebo galvanoplastiky doma.
Na nádoby pro galvanoplastiku jsou kladeny vyšší obecné požadavky, které i přes to, že existuje poměrně hodně typů těchto nádob, musí všechny přísně splňovat. Musí být hermetické a chemicky neutrální k použitému roztoku, schopné udržet požadované tepelné podmínky.(nutno řídit ohřev pokovovacích lázní a jejich chlazení), dále pohodlnou a bezpečnou údržbu. Vany jsou vyrobeny z různých materiálů.
Metody pro analýzu galvanických lázní
Díky modernímu vývoji se objevily nové příležitosti pro analýzu elektrolytu používaného v procesu galvanizace. To je nezbytné pro kvalitativní výsledek procesu, získání rovnoměrnějšího a trvanlivějšího povlaku. Analýza galvanických lázní v moderních podmínkách může být provedena pomocí chemických a fyzikálně-chemických metod. V druhém případě se používají fotometrické studie, polarografické, ampero- a potenciometrické metody, které dávají lepší výsledky při stanovení složení elektrolytu.
Ochrana galvanických kapacit
Jedním z problémů galvanických procesů je ochrana nádob s elektrolytem před škodlivými účinky roztoku (kyselého nebo zásaditého), ve kterém elektrolýza probíhá. Pokud je vana vyrobena z neutrálního materiálu, jako je plast, pak není problém. Ale to je možné pouze v případech s malými objemy. Pokud vezmeme průmyslové instalace, pak v galvanické výrobě jsou nádoby pro řešení vyrobeny z kovu. V tomto případě je nutné je chránit před:
- kontakt s řešením, které zajišťuje delší životnost;
- koroze kovu, vytváření zbytečných nečistot v roztoku;
– zkreslení a změny v elektrickém poli.
Takovou ochranu může poskytnout obložení galvanických van,provádí se pásovými polymerovými materiály za použití svařování horkým vzduchem.
Vytváření galvanických lázní doma
Existuje mnoho lidí, kteří chtějí mít doma nebo v garáži galvanické pokovování. Ale je třeba poznamenat, že tento proces není bezpečný. Škodlivé a výbušné výpary, žíravé a dokonce jedovaté roztoky, použití elektřiny znesnadňují bezpečnost z hlediska bezpečnosti. Ale pro jednoduché práce, jako je pokovování mědí, chromování, niklování malých předmětů, lze pokovovací lázeň sestavit z improvizovaných prostředků. A i v tomto případě je třeba dodržet několik důležitých požadavků:
– nádoba na roztok musí být pevná, chemicky neutrální a dielektrická;
– nutná odsávací ventilace;
– dostupnost dostatečného množství čisté vody – nejjednodušší proces vyžaduje asi pět spláchnutí;
- dostupnost nádob a prostředků pro neutralizaci odpadních roztoků a odpadních vod.
Nejjednodušší verzi galvanické lázně lze vyrobit z plastového kanystru odříznutím víka s hrdlem a vyztužením stran výztužným materiálem. Poté je třeba na stěny nádoby nasadit těsnění na okna nebo auta podél linie řezu. Dalším krokem je upevnění víka pomocí klavírních pantů na jednu stranu kanystru a upevnění západek na víko a stěnu nádoby na opačné straně. Hrdlo ve víku je připojeno k hadici, která odvádí páry ven - nejjednodušší odsávací ventilace.
Nyní zbývá udělat tři otvory pro kontaktní tyče v horní části nádoby podél linie řezu. Je žádoucí vyrobit tyče z měděné trubky o průměru 10–20 mm, nejlépe silnostěnné. Konce trubek jsou zploštělé a jsou v nich vyvrtány otvory pro připojení pólů od zdroje energie. Anodové desky jsou zavěšeny na tyčích umístěných na okrajích a připojených k plusu zdroje. Část je zavěšena na centrální tyči, kterou je katoda, připojená k zápornému drátu. Aktuální
a napětí se volí v závislosti na objemu vany.
Schémata domácích galvanických koupelí
Nejjednodušší schéma galvanické lázně zahrnuje pouze tři operace: příprava, vlastní proces galvanizace a konečná úprava. První je čištění, odmašťování, leptání a leštění předmětu nebo dílu – příprava. Třetí operace umožňuje uvést díl již pokrytý vrstvou kovu do „obchodovatelného“vzhledu pasivací, leštěním apod. Každá operace musí končit umytím v čisté a studené vodě. A pokud byly díly ošetřeny alkalickými roztoky, pak je nutné umýt nejprve horkou a poté studenou vodou.
Část, která má být potažena, se připojí k zápornému vodiči (katodě) zařízení a ponoří se do elektrolytu. Kladný vodič je připojen ke krycí kovové elektrodě (anodě), která je rovněž spuštěna do roztoku. Elektrolýza způsobí rozpuštění anody (+).nanesení kovu na katodovou část (–).
Význam galvanického pokovování pro moderní výrobu
Galvanizační lázeň, ve které probíhá proces galvanického pokovování nebo galvanického pokovování, je jak duchovním dítětem pokroku, tak jeho hybatelem v průmyslovém měřítku. Protože díky galvanickým povlakům se zlepšují vlastnosti dílů a mechanismů, jejich výroba je levnější, dosahuje se nejvyšší přesnosti spárování, zvyšuje se odolnost proti opotřebení a zvyšují se antikorozní vlastnosti.
