Що необхідно знати про гальванопластику та гальваностегію
Робимо своїми руками: ремонт будинку, іграшки, меблі, човни, а також багато всього цікавого.
Що необхідно знати про гальванопластику та гальваностегію
Автор: Кулібін 17:34 У рубриках Без рубрики
Гальванопластика-електрохімічний спосіб копіювання (отримання точних копій виробів). Широко використовується в техніці при виготовленні матриць у поліграфії, прес-форм для пресування грамплатівок і т.п. Цим способом виготовляють металеві сітки, ювелірні вироби, копії скульптур, гравюр, складні конфігурації. Спосіб відрізняється винятково високою точністю відтворення рельєфу виробу.
Гальваностегія - електрохімічний процес покриття одного металу іншим, більш стійким у механічному та хімічному відношенні, наприклад, сталеві деталі покривають хромом, нікелем, мідні - нікелем, сріблом або іншими металами.
У принципі гальванопластика не відрізняється від гальваностегії. Однак гальваностегічні та гальванопластичні процеси мають свої особливості та відрізняються насамперед методами підготовки поверхні перед осадженням на неї металу.
У гальваностегії поверхня готується так, щоб покриття міцно трималося на ній. У гальванопластіці, навпаки, покриття має легко відокремлюватися. Тому в останньому випадку приділяється велика увага нанесенню струмопровідних шарів (у разі покриття непровідників) та розділових шарів (якщо копія виходить із металу).
Далі, в той час як для гальваностегічних покриттів використовують багато металів і сплавів (срібло, цинк, олово, нікель, мідь, хром та їх сплави), в гальванопластику зазвичай застосовують лише відкладення міді, нікелю і срібла і значно рідше - інших металів. У зв'язку з тим, що гальванопластичнівідкладення відрізняються від гальваностегічних значно більшою товщиною, склади електролітів і режими, що застосовуються в гальванопластіці, також дещо відрізняються від прийнятих у гальваностегії.
У гальванопластику метал зазвичай нарощують не на метал, а на тонкий струмопровідний шар, нанесений на поверхню непровідника, або на розділовий шар, що погано проводить, нанесений на метал, тому в технологічний процес вводять додаткову в порівнянні з гальваностегією операцію «затяжки» металом — первинне нарощування металу на струмопровідний шар до повного закриття його. Склади електролітів для ванн затягування та режим роботи дещо відрізняються від звичайних.
Устаткування для гальваностегії нічим не відрізняється від обладнання, що застосовується для гальванопластики.
Як гальванічна ванна може бути використана будь-яка скляна банка такого розміру, щоб предмет, що покривається металом, вільно в ній розміщувався і при цьому не знаходився занадто близько від анодних пластин.
Найзручніше користуватися чотирикутними скляними банками
З товстого мідного дроту або трубок роблять поперечні поперечини, з яких дві (а) служать для підвішування нікелевих або мідних пластин-анодів, а третя (б) - для предметів, що нікелюються або обмежуються.
У круглій банці анодну пластину доводиться згинати у вигляді циліндра (с).
Покриваються предмети підвішують на мідних дротах. Анодних пластин має бути дві. Важливо, щоб предмети, що покриваються, були звернені до анодів своїми найбільшими площами і знаходилися з ними приблизно в паралельних площинах. Поперечини, до яких підвішуються аноди і предмети, що покриваються, необхідно забезпечити клемами для зручності і надійності з'єднання.Дроти, якими прикріплений анод до перекладини, повинні перебувати вище за рівень електроліту, особливо якщо вони зроблені з іншого металу. Анодні пластини включаються між собою паралельно і обов'язково приєднуються до клеми «плюс» джерела струму (акумулятора або випрямляча).
Аноди повинні бути ретельно очищені від оксидів, бруду та знежирені, так само як і предмети, призначені для покриття металом.
Важливою умовою успішного нікелювання та міднення є чистота. Якщо в електроліті з'явилася легка каламута або осад, електроліт необхідно профільтрувати.
На ріунці показано схему включення гальванічної ванни. Як джерело можна використовувати автомобільний акумулятор або випрямляч (напругою 6-12 В), що живиться від мережі змінного струму напругою 127-220 В. До схеми необхідно підключати вольтметр і амперметр. Якщо поверхня предмета, що покривається менше 2 дм2, можна використовувати міліамперметр на 500 мА. Опір реостату має бути близько 8-10 Ом, щоб можна було змінювати струм у межах часток ампера.
При складанні електричного ланцюга ванни дуже важливо не сплутати полюси у акумулятора або випрямляча, оскільки анодні пластини повинні бути обов'язково підключені до позитивного полюса, а деталь (предмет) - до негативного. При неправильному включенні «розчинятиметься» метал деталі або предмета, що призведе до псування електроліту.
Рівне щільне покриття предмета нікелем або міддю залежить від величини електричного струму, що не перевищує відомої межі і залежить від площі поверхні предмета.
Наприклад, якщо норма щільності струму дорівнює 0,5 А на 1 дм2 і предмет має загальну поверхню близько 0,5 дм2, то струм не повинен перевищувати 0,5 X 0,5 = 0,25 А. При більшому струмінікель або мідь будуть відкладатися темним, неміцним шаром, що легко відокремлюється. Якщо предмет має загострені частини, щільність струму слід зменшити у 2-3 рази.
Предмети занурюють у ванну під напругою. Для цього їх спочатку підвішують на мідних голих провідниках діаметром 0,8-1 мм.
Схема включення гальванічної ванни в електричний ланцюг
до поперечини (мідна трубка), підключають до джерела електричного струму (при цьому реостат включають на опір) і опускають у ванну з електролітом. Потім, зменшуючи опір реостату, доводять струм до норми.
Під час гальванізації деталь або предмет двічі-тричі виймають з ванни на короткий час і оглядають. Якщо метал відкладається нерівномірно, змінюють положення предмета, повернувши його до анода тією стороною, де шар металу виходить тонше.
При правильному процесі нікелювання відкладається нікель матовим, всюди рівним, сріблястим шаром. Поява темних плям свідчить про погане знежирення. Тонкий шар металу відкладається на деталі або предметі за 20-30 хв, товстий шар за кілька годин.
Предмет, вийнятий з ванни, хоч як би він добре був відполірований, має матову поверхню. Для надання блиску його полірують найтоншим крейдою (зубним порошком) за допомогою сукні. Можна полірувати крокусом, але дуже обережно, щоб не пошкодити шар нікелю.