Galvanizing dan aplikasinya

Galvanizing — kaedah mendepositkan logam pada permukaan logam dan produk bukan logam menggunakan elektrolisis… Selepas pemendapan sedemikian, permukaan produk memperoleh rintangan kakisan yang hebat, penampilan yang lebih cantik (salutan hiasan), kadang-kadang - kekerasan yang lebih besar, rintangan haus.

Jika dalam kes ini produk ditutup dengan lapisan logam yang sangat nipis (5 — 30 μm), hanya dalam kes yang jarang berlaku (pengerasan permukaan) mencapai persepuluh milimeter, maka jenis proses ini dipanggil salutan galvanik.

Pada masa ini, penyaduran elektrik digunakan secara meluas (penyaduran tembaga, penyaduran nikel, penyaduran krom, penyaduran perak, penyaduran emas, penyaduran kadmium, penyaduran zink, penyaduran timah, penyaduran plumbum).

Penyaduran emas, penyaduran perak, penyaduran nikel dan penyaduran krom digunakan terutamanya untuk tujuan hiasan, manakala pada masa yang sama lapisan ini meningkatkan rintangan kakisan.

Tembaga digunakan terutamanya sebagai interlayer pada produk keluli nikel atau krom.Lekatan logam pelindung yang baik pada bahan produk adalah sangat penting untuk ketahanan salutan..Zikkel dan kromium melekat rapat pada keluli, oleh itu yang kedua pertama kali dilembutkan, dan kemudian lapisan nikel atau kromium digunakan kepada tembaga.

Oleh kerana lapisan krom dalam beberapa kes tidak melindungi daripada kakisan, salutan tiga lapisan (kuprum-nikel-kromium) juga digunakan. Menutup produk dengan lapisan nikel atau kromium melindungi permukaan daripada pengoksidaan apabila dipanaskan hingga 480 — 500 ° C. Salutan zink digunakan secara meluas untuk perlindungan kakisan; dalam beberapa kes mereka menggunakan penyaduran kadmium.

Penyaduran krom dan nikel juga digunakan untuk meningkatkan rintangan haus permukaan, seperti stereotaip dalam industri percetakan. Meliputi stereotaip dengan lapisan nikel, krom atau besi boleh meningkatkan hayat perkhidmatannya sebanyak 10 kali atau lebih. Dalam kes ini, ketebalan filem yang digunakan hendaklah lebih besar (30-50 mikron atau lebih).

Keadaan yang tidak boleh diganti untuk kekuatan lekatan lapisan yang digunakan pada logam asas ialah kebersihan permukaan yang terakhir. Oleh itu, sebelum elektrolisis, kesan terkecil kotoran, oksida, lemak dikeluarkan dengan teliti dari produk. Untuk melakukan ini, mereka biasanya degreased dalam larutan panas asas atau dalam pelarut organik - minyak tanah, petrol.

Untuk mengeluarkan oksida dan kekotoran, produk terukir dalam asid sulfurik atau hidroklorik, dan untuk mendapatkan permukaan licin - dengan mengisar dan menggilap. Operasi terakhir diulang selepas permohonan, jika atas sebab hiasan adalah perlu untuk mendapatkan permukaan berkilat, kerana produk bilik mandi biasanya matte.

Bahagian utama elektrolit ialah garam logam yang digunakan.Di samping itu, untuk meningkatkan kekonduksian elektrolit, asid atau bes sering dimasukkan ke dalamnya, yang menjadikan elektrolit berasid atau beralkali. Semasa penyepuhan dan penyaduran perak, dan kadangkala dengan penyaduran kuprum, sebatian sianida dimasukkan ke dalam elektrolit, yang memberikan lekatan salutan yang lebih baik pada logam asas.alum.

Sebagai peraturan, anod larut digunakan dalam proses penyaduran elektrik dalam bentuk jalur atau rod logam yang digunakan pada katod..V Dalam kes ini, logam dipindahkan dari anod ke katod. Walau bagaimanapun, anod yang diperbuat daripada logam atau aloi yang tidak larut dalam elektrolit tertentu juga digunakan, contohnya, dalam penyaduran krom, diperbuat daripada aloi plumbum atau antimoni plumbum. Dalam kes ini, logam diasingkan pada produk disebabkan oleh elektrolit dan garam logam yang digunakan mesti ditambah secara sistematik kepada elektrolit.

Galvanizing dijalankan di dalam tab mandi yang diperbuat daripada bahan yang tahan kimia terhadap elektrolit yang digunakan. Tab besar diperbuat daripada keluli, dikimpal, dan untuk larutan asid ia dilindungi dari dalam dengan getah, ebonit, plastik vinil atau ditutup dengan varnis tahan asid dan tahan panas.

Bahan kerja yang akan diproses biasanya dipasang pada penyangkut di dalam tab mandi. Untuk proses yang berlaku pada ketumpatan arus rendah (0.01 — 0.1 A / cm2), mandi pegun dengan katod tetap digunakan.

Pada ketumpatan arus tinggi (cth. dalam penyaduran krom) mandian berterusan digunakan, di mana produk semasa proses salutan bergerak dari satu tepi tab mandi ke yang lain. Mandi sedemikian biasanya dilengkapi dengan peranti untuk mencampurkan elektrolit dengan udara termampat dan menapisnya.

Pada kapasiti tinggi, mesin automatik yang dilengkapi dengan beberapa tempat mandi digunakan, di mana bukan sahaja salutan produk itu sendiri, tetapi juga penyediaan permukaannya (degrease, etsa dan pembilasan) dijalankan. Dalam mesin sedemikian, produk, bergerak pada langkah mendatar dan menegak, berturut-turut melalui semua tab.

Penyaduran elektrik, seperti semua proses elektrolitik, menggunakan arus terus, biasanya voltan rendah (6 - 24 V). Proses ini dikawal dengan menukar ketumpatan arus, nilai yang terakhir berubah bergantung pada proses dari perseratus dan persepuluh A / dm2 dalam penyepuhan dan perak kepada persepuluh A / cm2 dalam penyaduran krom.

Apabila ketumpatan semasa meningkat, jumlah logam yang didepositkan setiap unit masa meningkat, tetapi apabila ia melebihi nilai tertentu (sendiri untuk setiap proses), kualiti salutan merosot secara mendadak. Mandi bergalvani dikuasakan oleh penjana DC atau penukar semikonduktor.

Bagi kebanyakan proses penyaduran elektrik, kecekapan semasa agak tinggi (dari 100 hingga 90%), untuk beberapa proses, contohnya, penyepuhan dan beberapa jenis penyaduran tembaga, kecekapan semasa berkurangan kepada 70 - 60%. Hanya dengan penyaduran kromium adalah sangat rendah (12%), kerana dalam proses ini kebanyakan elektrik yang digunakan dibelanjakan untuk tindak balas sampingan.

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, eksperimen telah dijalankan ke atas penggunaan arus ulang alik dalam proses galvanik. Biasanya, komponen AC ditindih pada arus DC, dengan amplitud komponen AC adalah lebih kurang 2 kali nilai DC.Penggunaan arus ulang alik dalam pengeluaran salutan nikel, tembaga dan zink boleh meningkatkan kualitinya, khususnya, mengurangkan pencemaran lapisan yang digunakan dengan kekotoran.

Dalam sesetengah kes, salutan kuprum adalah mungkin apabila tab mandi dibekalkan dengan arus 50 Hz. Ini dijelaskan oleh pembetulan separa arus ulang-alik oleh sel elektrokimia, yang menyebabkan komponen malar muncul dalam arus mandi.