Гальваностегия — электролитическое осаждение тонкого слоя металла на поверхности какого-либо металлического предмета для защиты его от коррозии, повышения износоустойчивости, предохранения от цементации, в декоративных целях и т. д. Получаемые покрытия — осадки — должны быть плотными, а по структуре — мелкозернистыми. Чтобы достигнуть мелкозернистого строения осадков, необходимо выбрать соответствующие состав электролита, температурный режим и плотность тока. Выбор способа покрытия зависит от назначения и условий работы изделия.Что нужно знать о гальваностегии?
Гальваностегия применяется шире, чем гальванопластика; её цель придать готовым изделиям или полуфабрикатам определённые свойства: повышенную коррозионную стойкость (цинкованием, кадмированием, лужением, свинцеванием), износостойкость трущихся поверхностей (хромированием, железнением). Гальваностегия применяется для защитно-декоративной отделки поверхности (достигается никелированием, хромированием, покрытием драгоценными металлами). По сравнению с издавна применявшимися методами нанесения покрытий (например, погружением в расплавленный металл) гальваностегический метод имеет ряд преимуществ, особенно в тех случаях, когда можно ограничиться незначительной толщиной покрытия. Так, процесс покрытия оловом жести для пищевой тары электролитическим методом вытесняет старый, горячий метод; в США электролитически лужёная жесть составляет более 99% от всей продукции (1966). Расход олова при этом сокращён во много раз главным образом за счёт дифференциации толщины оловянного покрытия от 0,2—0,3 до 1,5—2 мкм в зависимости от степени агрессивности пищевой сред. Все покрытия в гальваностегии должны быть прочно сцеплены с покрываемыми изделиями; для многих видов покрытий это требование должно быть удовлетворено при любой степени деформации основного металла. Прочность цепления между покрытием и основой обеспечивается надлежащей подготовкой поверхности покрываемых изделий, которая сводится к полному удалению окислов и жировых загрязнений путём травления или обезжиривания. При нанесении защитно-декоративных покрытий (серебряных, золотых и т. п.) необходимо удалить с поверхности изделий оставшуюся от предыдущих операций шероховатость шлифованием и полированием.
Технологический прогресс в гальваностегии развивается по пути непосредственного получения блестящих покрытий, не требующих дополнительной полировки; прогресс в области оборудования заключается в разработке и внедрении механизированных и автоматизированных агрегатов для механической подготовки поверхности и нанесения покрытий, включая все вспомогательные операции, вплоть до нанесения покрытий на непрерывную полосу с последующей штамповкой изделий (например, автомобильные кузова, консервная тара и др.).
Ведущими отраслями промышленности, в которых гальваностегия имеет значит, удельный вес, являются автомобилестроение, авиационная, радиотехническая и электронная промышленность и др.
http://referatcollection. ru/23360.html
) В качестве гальванической ванны может быть использована любая стеклянная банка такого размера, чтобы покрываемый металлом предмет свободно в ней размещался и при этом не находился слишком близко от анодных пластин. Удобнее всего пользоваться четырехугольными стеклянными банками.
|
Из толстой медной проволоки или трубок делают поперечные перекладины, две из которых для подвешивания медных пластин - анодов (аноды крепятся прочно на зажимах), а третья (средняя) - для никелируемых или омедняемых и т. д. предметов. Покрываемые предметы подвешивают на медных проволоках.
Аноды должны быть тщательно очищены от окислов, грязи и обезжирены, так же как и предметы, предназначенные для покрытия металлом. Важным условием успешного никелирования и меднения является чистота. Если в электролите появилась муть или образовался осадок, электролит необходимо профильтровать.
В качестве источника можно использовать автомобильный аккумулятор или выпрямитель напряжением 6-12В. Анод подключают через амперметр и реостат на +, параллельно аноду и катоду (подвешиваемого предмета) подключают вольтметр. Если поверхность покрываемого предмета менее 2кв. дм., можно использовать миллиамперметр на 500мА. Сопротивление реостата должно быть порядка 8-10Ом, чтобы можно было изменять ток в пределах долей ампера.
Ровное плотное покрытие предмета зависит от величины эл. тока, не превосходящей известного предела и зависящей от площади поверхности предмета. Например, если норма плотности тока равна 0,5А на 1кв. дм. и предмет имеет общую поверхность около 0,5кв. дм., то ток не должен превышать 0,5х0,5=0,25А. При большем токе покрытие будет откладываться темным непрочным слоем. Если предмет имеет заостренные части, плотность тока следует уменьшить в 2-3 раза.
Предметы погружают в ванну под напряжением. Для этого их сначала подвешивают на медных голых проводниках диаметром 0,8-1мм к перекладине, подключают к источнику питания, выставляют реостат на максимальное сопротивление и опускают в ванну с электролитом. Затем уменьшая сопротивление реостата, доводят ток до нормы.
Вовремя гальванизации предмет два-три раза вынимают из ванны на короткое время и осматривают. Если металл откладывается неравномерно, изменяют положение предмета, повернув его к аноду той стороной, на которой слой металла получается тоньше.
При правильном процессе никелирования, никель откладывается матовым, повсюду ровным, серебристым слоем. Появление темных пятен свидетельствует о плохом обезжиривании. Тонкий слой металла откладывается на предмете за 20-30мин., толстый слой - за несколько часов.
Предмет вынутый из ванны имеет матовую поверхность. Чтобы придать блеск, его необходимо отполировать тончайшим мелом (зубным порошком) при помощи суконки. Можно также полировать крокусом, но очень сторожно, чтобы не повредить никель.
Окрашивание металлических деталей в любой цвет. |
На 1л. электролита требуется:
Медного купороса - 60гр.
Сахара-рафинада - 90гр.
Едкого натра - 45гр.
Приготовляют следующим образом. В раствор медного купороса объемом 200-300мл добавляют 90гр. сахара и тщательно размешивают. Отдельно в 250мл. воды растворяют 45г. едкого натра и к нему небольшими порциями, постоянно помешивая, приливают раствор медного купороса с сахаром. Затем добавляют воду до получения 1л. Чтобы цвета были более контрастными, в готовый электролит добавляют 20г. безводной соли углекислого натрия.
Процесс начинается через 2-3мин. Цвет будет зависить от времени: 2мин - коричневый, 3мин - фиолетовый, 3-5мин. - синий, 5-6мин. голубой, 8-12мин. - желтый, 12-13мин оранжевый, 13-15мин. - красный, 17-21 - зеленый цвет. После окрашивания в нужный цвет деталь промывают, высушивают и покрывают бесцветным лаком. Окрашивание можно производить в банке или в стакане. Используется одна анодная пластина подключенная через резистор 150 Ом на плюс батарейки (373) 1,5В. Минус на подвешиваемую деталь размером средного лепестка блесны.
Рецепты электролитов для гальванических ванн. |
Электролит для матового никелирования.
Сернокислый никель - 217,5г.
Хлористый никель - 46,5г.
Борная кислота - 31г.
Вода - до 1л.
Рабочая температура ванны 50-70'С, плотность тока 1,5-5А/кв. дм., pH 5,2-5,8
Электролит для никелирования (твердое покрытие)
Сернокислый никель - 150г.
Хлористый амоний - 20г.
Борная кислота - 25г.
Вода - до 1л.
Рабочая температура ванны 50-60'С, плотность тока 2,5-5А/кв. дм., pH 5,6-5,9
Электролит для хромирования (твердое покрытие)
Хромовый ангидрид - 250г.
Серная кислота концентрированная - 2,5г.
Вода - до 1л.
Рабочая температура 25-65'С, плотность тока 20-50А/кв. дм.
Электролит для серебрения
Хлористое серебро - 40г.
Железосинеродистый калий (красная кровянная соль) - 200г.
Поташ - 20г.
Вода - до 1л.
Рабочая температура 20-80'С, плотность тока 1-1.5А/кв. дм.. Анод из серебра
Химические покрытия металлами |
Химическое никелирование металлов
Сернокислый никель-аммоний - 50г.
Хлористый аммоний - 40г.
Вода - до 1л.
В раствор добавляют небольшое количество металлического цинка и непрерывно помешивают.
Серебрение металлических деталей горячим способом.
Этим способом можно серебрить любые металлы. Чисто обработанную деталь погружают на цинковой ленте в кипящий раствор, состоящий из следующих компонентов:
Железосинеродистый калий - 120г.
Поташ - 80г.
Хлористое серебро - 7,5г.
Дистиллированная вода - до 1л.
Процесс серебрения оканчивается после полного покрытия серебром поверхности детали. Затем деталь вынимают из раствора, промывают и полируют. Следует помнить, что при кипении раствора выделяются вредные вещества, поэтому кипячение следует производить на открытом воздухе или под вытяжкой.
Химическое серебрение.
В 300мл отработанного фиксажа добавляют 1-2мл нашатырного спирта и 2-3 капли формалина (раствор хранят и работают с ним только в темноте).
Зачищенную и обезжиренную деталь помещают в раствор на 0,5-1,5ч, затем промывают теплой водой, высушивают и протирают мягкой ветошью.
http://www. vlasenko. ru/183-nnn/636-txt. htm
Материал подготовила Постникова Инна, 11кл., 2008 г.
