Všetky slová „pozlátený“, „postriebrený“, „chrómovaný“či „poniklovaný“už pevne vstúpili do lexiky moderného človeka a sú ním vnímané takmer automaticky. Nikto si ani nepomyslí, že za všetkými týmito slovami sa skrýva technológia, ktorá umožnila človeku dosiahnuť modernú úroveň civilizácie – galvanické pokovovanie.
Pokovovanie – čo je to za proces?
Elektrochemický proces, pri ktorom sa vplyvom elektrického prúdu usadzujú kovy na vybraný povrch, sa nazýva galvanické pokovovanie. Tento proces je možné aplikovať na akýkoľvek predmet, dokonca aj nekovový. Práve to sa stalo rozhodujúcim pre široké využitie galvanického pokovovania v rôznych priemyselných odvetviach. S ním môžete pozlátiť, striebro, nikel a chrómovať akékoľvek predmety, zušľachtiť ich vzhľad na dekoratívne účely alebo zmeniť fyzikálne a chemické vlastnosti povrchu na čisto praktické účely (zvýšiť odolnosť proti opotrebovaniu, zvýšiťodolnosť voči agresívnemu prostrediu a pod.). Zariadenie je v tomto prípade galvanický kúpeľ.
Typy galvanického pokovovania
Existujú dva typy tejto technológie, ktoré sú široko používané nielen v mnohých odvetviach moderného priemyslu, ale aj v domácnostiach. Prvá - galvanické pokovovanie - má za cieľ vytvorenie presných kópií povrchov predmetu z kovu na nich naneseného. Druhým, najbežnejším v každodennom živote aj vo výrobe, je vytvorenie tenkého - nie hrubšieho ako ľudský vlas - povlaku na celom povrchu predmetu a nazýva sa galvanické pokovovanie.
Čo je to pokovovací kúpeľ?
Keďže galvanické procesy vznikajú ako výsledok elektrolýzy, je prirodzené, že sa používajú elektrolytické roztoky a špeciálne mechanické a elektrické zariadenia. Galvanické kúpele sú kombináciou všetkých vyššie uvedených komponentov procesu, ale hlavnými komponentmi, ktoré sú predmetom zvýšených požiadaviek, sú roztok (elektrolyt) a nádoba naň. Toto je obzvlášť dôležité, pokiaľ ide o domáce galvanické pokovovanie alebo galvanické tvarovanie.
Na nádoby na galvanoplastiku sú kladené vyššie všeobecné požiadavky, ktoré aj napriek tomu, že existuje veľké množstvo typov týchto nádob, musia všetky prísne spĺňať. Musia byť hermetické a chemicky neutrálne voči použitému roztoku, schopné udržiavať požadované tepelné podmienky.(treba kontrolovať ohrev pokovovacích vaní a ich chladenie), ako aj pohodlnú a bezpečnú údržbu. Vane sú vyrobené z rôznych materiálov.
Metódy analýzy galvanických kúpeľov
Vďaka modernému vývoju sa objavili nové príležitosti na analýzu elektrolytu používaného v procese galvanizácie. To je nevyhnutné pre kvalitatívny výsledok procesu, získanie rovnomernejšieho a odolnejšieho povlaku. Analýza galvanických kúpeľov v moderných podmienkach sa môže vykonávať pomocou chemických a fyzikálno-chemických metód. V druhom prípade sa používajú fotometrické štúdie, polarografické, ampero- a potenciometrické metódy, ktoré poskytujú lepšie výsledky pri určovaní zloženia elektrolytu.
Ochrana galvanických kapacít
Jedným z problémov galvanických procesov je ochrana nádob s elektrolytom pred škodlivými účinkami roztoku (kyslého alebo zásaditého), v ktorom prebieha elektrolýza. Ak je vaňa vyrobená z neutrálneho materiálu, akým je plast, potom nie je problém. To je však možné iba v prípadoch s malými objemami. Ak vezmeme priemyselné inštalácie, potom v galvanickej výrobe sú nádoby na riešenie vyrobené z kovu. V tomto prípade je potrebné ich chrániť pred:
- kontakt s riešením, ktoré zaisťuje dlhšiu životnosť;
- korózia kovu vytvárajúca zbytočné nečistoty v roztoku;
– deformácie a zmeny v elektrickom poli.
Takúto ochranu môže poskytnúť obloženie galvanických vaní,realizované plošnými polymérovými materiálmi pomocou zvárania vzduchom za tepla.
Vyrábanie galvanických kúpeľov doma
Existuje veľa ľudí, ktorí chcú mať galvanické pokovovanie vo svojom dome alebo garáži. Treba však poznamenať, že tento proces nie je bezpečný. Škodlivé a výbušné výpary, žieravé a dokonca jedovaté roztoky, používanie elektriny sťažujú bezpečnosť z hľadiska bezpečnosti. Ale pre jednoduchú prácu, ako je pokovovanie medi, chrómovanie, niklovanie malých predmetov, môže byť pokovovací kúpeľ zostavený z improvizovaných prostriedkov. A aj v tomto prípade treba dodržať niekoľko dôležitých požiadaviek:
– nádoba na roztok musí byť pevná, chemicky neutrálna a dielektrická;
– potrebná odsávacia ventilácia;
– dostupnosť dostatočného množstva čistej vody – najjednoduchší proces vyžaduje asi päť spláchnutí;
- dostupnosť nádob a prostriedkov na neutralizáciu odpadových roztokov a odpadových vôd.
Najjednoduchšiu verziu galvanického kúpeľa je možné vyrobiť z plastovej nádoby odrezaním veka s hrdlom a vystužením strán výstužným materiálom. Potom sa na steny nádoby pozdĺž línie rezu musia umiestniť tesnenia okien alebo automobilov. Ďalším krokom je pripevnenie veka pomocou klavírnych pántov na jednu stranu nádoby a upevnenie západiek na veko a stenu nádoby na opačnej strane. Hrdlo vo veku je spojené s hadicou na odvádzanie pár von - najjednoduchšie odsávacie vetranie.
Teraz zostáva urobiť tri otvory pre kontaktné tyče v hornej časti nádoby pozdĺž línie rezu. Je žiaduce vyrábať tyče z medenej rúrky s priemerom 10–20 mm, najlepšie hrubostennej. Konce rúrok sú sploštené a sú v nich vyvŕtané otvory na pripojenie pólov zo zdroja energie. Anódové platne sú zavesené na tyčiach umiestnených na okrajoch a spojených s plusom zdroja. Časť je zavesená na centrálnej tyči, ktorou je katóda, pripojená k zápornému vodiču. Aktuálne
a napätie sa vyberá v závislosti od objemu vane.
Schémy domácich galvanických kúpeľov
Najjednoduchšia schéma galvanického kúpeľa zahŕňa iba tri operácie: príprava, vlastný proces galvanizácie a konečná úprava. Prvým je čistenie, odmasťovanie, leptanie a leštenie predmetu alebo dielu – príprava. Tretia operácia umožňuje pasiváciou, leštením atď. už pokrytú súčiastku vrstvou kovu uviesť do „obchodovateľného“vzhľadu. Každá operácia musí skončiť umytím v čistej a studenej vode. A ak boli diely ošetrené alkalickými roztokmi, potom je nevyhnutné umyť najprv horúcou a potom studenou vodou.
Časť, ktorá sa má potiahnuť, sa pripojí k zápornému vodiču zariadenia (katóde) a ponorí sa do elektrolytu. Kladný vodič je pripojený k krycej kovovej elektróde (anóde), ktorá je tiež spustená do roztoku. Elektrolýza spôsobí rozpustenie anódy (+).nanesenie kovu na katódovú časť (–).
Význam galvanického pokovovania pre modernú výrobu
Vaňa na galvanické pokovovanie, v ktorej prebieha proces galvanizácie alebo galvanického pokovovania, je duchovným dieťaťom pokroku a zároveň jeho hybnou silou v priemyselnom meradle. Pretože vďaka galvanickým povlakom sa zlepšujú vlastnosti dielov a mechanizmov, ich výroba je lacnejšia, dosahuje sa najvyššia presnosť párovania, zvyšuje sa odolnosť proti opotrebeniu a zvyšujú antikorózne vlastnosti.
