Гальваническое напыление: технологии гальваники, виды покрытий, этапы процесса

alexxlab | 22.03.2023 | 0 | Разное

Гальваническое покрытие бижутерии: магия превращений — www.monashop.ru

12.07.202124.09.2021 MONA

Гальваника — настоящее волшебство превращений в ювелирном деле. Она украшает и декорирует готовое изделие, придавая ему расцветку другого металла. Так, украшения из латуни приобретают сияние драгоценного родия, а позолоченное серебро становится неотличимым от настоящего золота. При этом тонкое, но прочное гальваническое покрытие металла продлевает жизнь бижутерии.

Что представляет из себя процесс гальванизации, какие виды самые популярные и за что эту технику любят ювелиры, разбираемся в этой статье.

Что такое гальванизация?

Если говорить простым языком, гальванизация в ювелирном деле — это техника, при которой изделие из металла покрывается слоем другого металла. Для этого украшение погружают в среду электролита (раствор солей и кислот) и воздействуют электрическим током.

Процесс нанесения гальванического покрытия состоит из нескольких этапов. Вначале изделия тщательно подготавливают: шлифуют, полируют, обезжиривают поверхность. 

Затем украшения на специальной раме опускают в особые ванны (от 1 до 300 литров в зависимости от вида гальваники) с раствором электролита и пластиной нужного металла. Электрический ток запускает сам процесс гальванизации. Спустя некоторое время изделия покроются новым металлом. Последние штрихи — и украшение полностью готово.

Виды гальванического покрытия

Самые популярные типы покрытия бижутерии посредством гальванизации: родирование, золочение, серебрение.

Золочение

Качественная ювелирная бижутерия под золото выглядит как украшения из драгоценного металла, смотрится так же роскошно, но ее стоимость значительно ниже.

Среди достоинств золочения можно выделить высокую износостойкость изделий, защиту от внешних факторов, коррозии и окисления, которым подвержена дешевая бижутерия. Покрытие золото может быть использовано не только на всем изделии, но и на его части, как декор.

   

Родирование

Даже тонкий слой родия, нанесенный на изделие, придает поверхности притягательное мерцание. Украшения буквально переливаются и сверкают. Благодаря тому, что родий в 2,5 раза тверже золота и серебра, он придает изделиям повышенную прочность и большую износостойкость — то, за что особо ценится бижутерия. Родий, кроме того, обладает гипоаллергенным свойством.

   

Серебрение

Гальваническое покрытие тонким слоем серебра используется в декоративных целях. Бижутерия под серебро менее подвержена коррозии и окислению.

   

Преимущества гальваники в бижутерии

Раскрываем 6 достоинств такого типа покрытия.

1. Гальваника защищает украшения от механических воздействий, повышает их износостойкость.
2. Покрытие драгоценным металлом повышает стойкость к коррозии, оберегает изделия от потемнений и изменений цвета.
3. Гальваническое покрытие бижутерии золотом, родием или серебром защищает кожу от контакта со сплавами, а значит такая бижутерия не вызовет аллергии.
4. Гальваническое покрытие бижутерии не осыпается и не выгорает, не оставляет следов на коже.
5. Такое покрытие увеличивает блеск изделий за счет лучшего отражения света от поверхности.
6. Гальваника — отличный способ декора украшений, придания им привлекательного вида.

 

Есть ли минусы?

К сожалению, есть: со временем гальванический слой стирается. Впрочем, восстановление гальванического покрытия доступно в ювелирных мастерских. А для того, чтобы изделия прослужили вам дольше, храните их в закрытых шкатулках и используйте для очистки профессиональные средства. И пусть украшения радуют вас долгие годы!

Бижутерия: состав и материалы

Гальваническое покрытие металлических деталей и изделий – заказать в ОАО «ЗиД»

Гальваническое покрытие

Гальванические покрытия, доступные на нашем предприятии:

№	Наименование гальванического покрытия	МАХ размер детали в мм
1.	Анодирование алюминиевых деталей в серной кислоте с пропиткой пленки в: бихромате черном красителе дистиллированной воде	2500x400x800
2.	Анодирование алюминиевых деталей в хромовой кислоте	2500x400x800
3.	Твердое (глубокое) анодирование в серной кислоте	280x400x600
4.	Кадмирование с последующим нанесением хроматной пленки фосфатной пленки окисно-фосфатной пленки	1100x450x950 400x600x500
5.	Цинкование с последующим нанесением хроматной пленки фосфатной пленки бесцветной хроматной пленки	1100x450x950 400x700x500
6.	Серебрение	250x200x300
7.	Палладирование	100x100x100
8.	Никелирование гальваническое матовое твердое	400x600x500
9.	Химическое никелирование деталей из нержавеющей стали и алюминиевых сплавов	450x500x500
10.	Лужение: кислое щелочное	400x500x400
11.	Меднение: кислое цианистое пирофосфатное	500х700х500
12.	Нанесение сплавов: олово-свинец олово-никель олово-висмут серебро-сурьма	400х500х400 250x200x300
13.	Электрополирование деталей из нержавеющей стали	1200x500x800
14.	Химические процессы: пассивирование нержавеющей стали пассивирование меди и медных сплавов пассивирование алюминия электропроводное оксидирование алюминия	300x200x400 300x200x400 300x200x400 400x400x500
15.	Анодирование деталей в щавелевой кислоте	400х500х500
16.	Химические оксидирование: алюминиевых сплавов электропроводное алюминиевых сплавов меди	400x400x500 400x400x500 400x400x500
17.	Хромирование: твердое молочное блестящее/с подслоем медь-никель	550x1000x1800 550x1000x1800 450x450x350

Этапы нанесения гальванопокрытия

• Подготовка электролита. Создание раствора с нужным содержанием и количеством реагентов.
• Очистка стальной детали. Изделие из металла обезжиривается, вычищается от разнообразных загрязнений.
• Установка анодов. Они погружаются в специальную ванну, подключаются к плюсовому контакту источника тока.
• Процесс обработки. В раствор загружается покрываемая деталь, которая подключается к «минусу».

За счет прохождения электрического тока через раствор электролита на поверхности изделия формируется тонкое, но прочное защитное покрытие. Перед сдачей продукции заказчику, вся она проходит тщательный контроль на толщину покрытия и визуальное качество по контрольным образцам.

Наши преимущества

Нами используются покрытия, применяемые, в том числе, в оружейном производстве

Проводится ежедневный технологический контроль и проверка ОТК

Периодический контроль состояния электролита исключает возникновение брака

Если вы хотите заказать услуги или у вас остались вопросы о гальванопокрытии для любых деталей и другим работам – уточняйте их у наших сотрудников по телефону из раздела Контакты.

Порядок работы с клиентами

Обращение к менеджеру и первичная консультация

Согласование объемов работ и сроков их выполнения

Согласование порядка оплаты и подписание договора

Нанесение покрытия и контроль ОТК

Предоставление клиенту готовой продукции

Как работает гальванопокрытие. Объясните, что Stuff

Криса Вудфорда. Последнее обновление: 30 октября 2021 г.

Не существует такой вещи, как алхимия — магическое превращение обычных химических элементов в редкие и ценные — но гальванопокрытие — это, возможно, следующая лучшая вещь. Идея состоит в том, чтобы использовать электричество для покрытия относительно обыденных вещей. металл, например медь, с тонким слоем другого, более драгоценного металла, например, золота или серебра. Гальваника имеет много других применений, кроме того, что дешевые металлы выглядят дорого. Мы можем использовать его, чтобы сделать вещи, устойчивые к ржавчине, например, для производства различных полезных сплавы, такие как латунь и бронза, и даже сделать пластик похожим на металл. Как работает этот удивительный процесс? Давайте посмотрим поближе!

Фото: Гальваника в действии — выставка в Think Tank (музей науки в Бирмингеме, Англия). Эти две вилки являются электродами, и синий раствор (сульфат меди) используется для медного покрытия одного из них.

Содержание

1. Что такое гальваническое покрытие?
2. Как работает гальваника?
3. Можно ли гальванизировать пластмассы?
4. Зачем использовать гальваническое покрытие?
5. Какой толщины гальваническое покрытие?
6. Узнать больше

Что такое гальваника?

Фото: Позолоченный: Когда астронавт Эд Уайт совершил первый американский выход в открытый космос в 1965 году, на его шлеме был позолоченный козырек для защиты глаз от солнечного излучения. Фото любезно предоставлено НАСА на Викискладе.

Гальваника включает пропускание электрического тока через раствор, называемый электролит. Это делается погружением двух клемм, называемых электроды в электролит и соединение их в цепь с аккумулятором или другим источником питания. Электроды и электролит изготавливается из тщательно подобранных элементов или соединений. Когда электричество течет по цепи, которую они образуют, Электролит распадается, и часть содержащихся в нем атомов металла нанесенный тонким слоем поверх одного из электродов — он становится гальваническим. Все виды металлов могут быть покрыты таким образом, включая золото, серебро, олово, цинк, медь, кадмий, хром, никель, платина и свинец.

Гальваника очень похожа на электролиз (использование электричества для разделения химического раствора), что является обратным процессом, с помощью которого батареи производят электрический ток. Все эти вещи являются примерами электрохимия: химические реакции, вызванные или производящие электричество, которое дает научно или промышленно полезные конечные продукты.

Фото: Серебряные столовые приборы стоят дорого и тускнеют; нержавеющая сталь, покрытая хромом, является хорошей заменой для многих людей. Несмотря на то, что он устойчив к ржавчине и долговечен, покрытие со временем стирается, как вы можете видеть в коричневатой области ручки этого сервера пирогов. Маркировка «EPNS» на столовых приборах является окончательным признаком гальванического покрытия: это означает гальванопокрытие из нейзильбера.

Как работает гальваника?

Во-первых, вы должны выбрать правильные электроды и электролит, выяснив химическая реакция или реакции, которые вы хотите, чтобы произошло, когда электрический ток включен. Атомы металла, покрывающие ваш объект, исходят из электролит, поэтому, если вы хотите что-то омеднить, вам нужен электролит из раствора соли меди, а для золочения нужен электролит на основе золота — и так далее.

Затем вы должны убедиться, что электрод, который вы хотите покрыть, полностью чист. В противном случае при осаждении атомов металла из электролита на это, они не образуют хорошей связи, и они могут просто снова стереться. Как правило, очистка выполняется путем погружения электрода в сильный кислотным или щелочным раствором или (на короткое время) подключив гальваническая схема в обратном порядке. Если электрод действительно чистый, атомы из металлического покрытия эффективно связываются с ним, присоединяясь к очень сильно на внешние края его кристаллической структуры.

Теперь мы готовы к основной части гальваники. Нам понадобятся два электрода из различные проводящие материалы, электролит и электричество поставлять. Как правило, один из электродов сделан из металла, который мы используем. пытаются пластины и электролит представляет собой раствор соли тот же металл. Так, например, если мы покрываем медью латунь, мы нужен медный электрод, латунный электрод и раствор соединения на основе меди, такие как раствор сульфата меди. Металлы, такие как золото и серебро не растворяются так легко, поэтому их нужно превращать в решения с использованием сильнодействующих и опасно неприятных химикатов на основе цианидов. Электрод, на который будет нанесено покрытие, обычно изготавливается из более дешевого материала. металл или неметалл, покрытый проводящим материалом, таким как графит. В любом случае, он должен проводить электричество или не проводить электричество. ток будет течь и никакого покрытия не произойдет.

Работа: Меднение латуни: Вам понадобится медный электрод (серый, слева), латунный электрод (желтый, справа) и немного раствора сульфата меди (синий). Латунный электрод становится отрицательно заряженным и притягивает из раствора положительно заряженные ионы меди, которые прилипают к нему и образуют внешнее покрытие медной пластины.

Мы погружаем два электрода в раствор и соединяем их в цепь так, чтобы медь становится положительным электродом (или анодом), а латунь становится отрицательным электродом (или катодом). Когда мы включаем мощности раствор сульфата меди расщепляется на ионы (атомы со слишком мало или слишком много электронов). Ионы меди (положительно заряженные) притягиваются к отрицательно заряженному латунному электроду. и медленно наносить на него, создавая тонкий позже медной пластины. Между тем сульфат-ионы (отрицательно заряженные) достигают положительно заряженного медного анода, высвобождая электроны которые движутся через батарею к отрицательному латунному электроду.

Требуется время, чтобы атомы гальванического покрытия накопились на поверхности отрицательного электрода. Как долго именно зависит от силы электрического тока, который вы использования и концентрации электролита. Увеличение любого из это увеличивает скорость, с которой ионы и электроны движутся через схема и скорость процесса покрытия. Пока поскольку ионы и электроны продолжают двигаться, ток продолжает течь, и процесс покрытия продолжается.

Можете ли вы гальванизировать пластмассы?

Фото: Плакированный пластик часто используется для деталей, которым требуется блестящая поверхность металла без его прочности или тяжести, и вот три примера из моего собственного дома. Вверху: переключатель, стрелки и безель (окружение циферблата) этого будильника выглядят блестящими и металлическими, но на самом деле они пластиковые. Посередине: Сантехнические детали, которые не должны быть прочными, часто изготавливаются из пластика с покрытием, поэтому они остаются прохладными на ощупь и гармонируют с металлическими трубами. Регулятор температуры в этом душе (справа, с красной кнопкой) сделан из пластика, но внешне похож на основные металлические компоненты слева. Внизу: этот компьютерный USB-микрофон имеет блестящее покрытие, чтобы он выглядел дорого и качественно.

Недорогой, легко формируемый, легкий и одноразовый пластик быстро стал самым распространенным и гибким материалом в мире в 20-м веке. Но для многих людей это такой же недостаток, как и преимущество: пластик дешев и сердитен — и именно так он и выглядит. Одним из решений является покрытие дешевого пластика тонким слоем металла, чтобы придать ему все преимущества пластика с привлекательным блестящим покрытием. металл. Таким способом можно наносить покрытие на множество различных пластиков, в том числе АБС, фенолопласт, карбамидоформальдегид, нейлон, и поликарбонат. Вы часто найдете детали автомобилей, сантехники, бытовой и электрической арматуры, которые выглядят металлическими, но на самом деле изготовлены из пластика с гальваническим покрытием. Они легче, дешевле, устойчивы к ржавчине и не требуют полировки после покрытия.

Как гальванопокрывают пластмассы?

” … мой приятель … сказал мне, что у него есть процесс металлизации пластика. Я сказал, что это невозможно, потому что нет проводимости; нельзя прикрепить провод. Но он сказал, что может металлизировать что угодно…”

Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман! Ричард Фейнман

Если вы хоть что-нибудь знаете о пластике, то сразу обнаружите очевидную проблему: пластик обычно не проводит электричество. Теоретически это должно полностью исключить гальваническое покрытие; на практике это просто означает, что мы должны дополнительно обработать наш пластик, чтобы сделать его электропроводным, прежде чем мы начнем. Есть несколько различных шагов. Во-первых, пластик необходимо тщательно очистить, чтобы удалить такие вещи, как пыль, грязь, жир и поверхностные следы. Затем его протравливают кислотой и обрабатывают катализатором (ускорителем химической реакции), чтобы обеспечить прилипание покрытия к его поверхности. Затем его погружают в ванну с медью или никелем (медь встречается чаще), чтобы получить очень тонкое покрытие из электропроводящего металла (толщиной менее микрона, 1 мкм или одной тысячной миллиметра). Как только это будет сделано, его можно гальванизировать так же, как металл. В зависимости от того, какой износ должна выдерживать гальваническая деталь, толщина покрытия может составлять от 10 до 30 микрон.

Зачем использовать гальваническое покрытие?

Фото: Это автомобильное колесо изготовлено из алюминиевого сплава с никель в более экологически чистом процессе, разработанном Metal Arts Company, Inc. В процессе Microsmooth™ используется примерно на 30 процентов меньше электроэнергии, почти на 60 процентов меньше природного газа и в два раза меньше воды, чем в обычных процессах гальванического покрытия. Фото Metal Arts Company, Inc. любезно предоставлено Министерством энергетики США (DOE).

Нанесение гальванического покрытия обычно выполняется по двум совершенно разным причинам: украшение и защита.

Такие металлы, как золото и серебро, покрываются для украшения: дешевле иметь золото или серебро. посеребренные украшения, чем цельные изделия из этих тяжелых, дорогие, драгоценные вещества. Поскольку разные металлы имеют разный цвет, гальваническое покрытие можно использовать для изготовления таких вещей, как кольца, цепочки, значки, медали и т. п. широкий выбор привлекательных, декоративных отделок, включая блестящие, матовые и старинные вариации золота, серебра, меди, никеля и бронзы.

Металлы, такие как олово и цинк (которые не особенно привлекательны на вид), покрываются металлом, чтобы придать им привлекательный внешний вид. защитный внешний позже. Например, контейнеры для пищевых продуктов. часто луженые, чтобы сделать их устойчивыми к коррозии, в то время как многие предметы повседневного обихода из железа покрыты цинк (в процессе, называемом гальванизацией) по той же причине.

Фото: Замки и ключи часто имеют гальваническое покрытие. Этот мой старый навесной замок сделан из цельной латуни, но дужка (изогнутая серебристая часть, которая открывается и закрывается) сделана из хромированной стали, чтобы сделать ее более надежной. Ключ также сделан из латуни, относительно мягкого и недорогого металла, который легко обрезать и не изнашивает ваш замок. Первоначально этот ключ был покрыт никелем серебристого цвета, который сейчас стирается, и под ним отчетливо видна латунь.

Некоторые формы гальванопокрытий являются одновременно защитными и декоративными. Автомобильные крылья и «отделка», например, когда-то широко изготовлен из прочной стали с покрытием с хромом, чтобы сделать их привлекательными блестящими и устойчивы к ржавчине (недорогие и естественно устойчивые к ржавчине пластмассы сейчас скорее вместо этого использовать на автомобилях). Такие сплавы, как латунь и бронза, также могут быть покрыты гальваническим покрытием. чтобы электролит содержал соли всех металлов, должны присутствовать в сплаве.

Гальваническое покрытие также используется для изготовление дубликатов печатных форм в процессе, называемом гальванопластики и для гальванопластики (альтернатива литье предметов из расплавленных металлов).

Какой толщины гальваническое покрытие?

Фото: Медные музыкальные инструменты выглядят золотыми и серебряными, потому что покрыты очень тонким слоем покрытия этих металлов. Серебряное покрытие на них, вероятно, имеет толщину 10–20 микрон (примерно 0,01–0,02 миллиметра). Фото Майкла Б. Келлера предоставлено армией США, опубликовано на Flickr по лицензии Creative Commons (CC BY 2.0).

Независимо от того, покрываются ли вещи для украшения или защиты, толщина слоя покрытия является еще одним важным фактором. рассмотрение. Очевидно, что чем толще покрытие, тем дольше оно прослужит и тем большую защиту даст. но даже самое толстое покрытие намного тоньше, чем можно было ожидать. Типичная толщина плакированного металла варьируется от примерно от 0,5 микрон (0,5 миллионных метра или 0,0005 миллиметра) до примерно 20 микрон (20 миллионных долей метра или 0,02 миллиметра) — так это очень тонкий. (Чтобы дать вам некоторое представление, алюминиевая кухонная фольга находится примерно в середине этого диапазона, с самая толстая и прочная фольга имеет толщину около 10–20 микрон.) Что-то вроде позолоченного корпуса часов будет иметь 20-микронное покрытие, которое может легко выдержать повседневную грубость. и валяться несколько десятков лет.

Подробнее

На этом сайте

• Atoms
• Электричество
• Электролизеры и электролиз
• Металлы

Занятия

Гальваника — это то, с чем вы можете легко поэкспериментировать в школе или (с помощью взрослого) дома. Вот некоторые сайты, которые вы можете безопасно исследовать:

• Гальваническое покрытие от копейки до копейки: простое занятие от Венчурного инженерного и научного лагеря Университета Макмастера.
• Instructables: простое и дешевое гальванопокрытие: еще один эксперимент по гальванике своими руками с использованием простых предметов домашнего обихода.

Видеоролики

• Гальваника — как это делается: наглядное введение в теорию и практику гальванотехники и огромное количество повседневных вещей, для которых она используется. Также рассказывается, как можно гальванизировать пластмассы и почему гальваническое покрытие часто необходимо наносить несколькими отдельными слоями или «слоями».

Книги

Для читателей постарше

• Гальваника: инженерный справочник Лоуренса Дж. Дерни (ред.). Springer, 2014. Еще один подробный справочник, в основном предназначенный для людей, работающих в сфере отделки металлов.
• Гальваника: основные принципы, процессы и практика, Нассер Канани. Elsevier, 2004. Подробное введение для студентов-химиков, а также производителей.
• Современное гальванопокрытие Мордехая Шлезингера, Милана Пауновича (редакторы). Wiley, 2011. Большое и исчерпывающее руководство с главами по гальванике всех распространенных металлов, включая медь, никель, золото и олово; плюс освещение электроосаждения, полупроводников, органических пленок и многих других тем.
• Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман! Ричард П. Фейнман. Vintage, 1992. Глава под названием «Главный химик-исследователь корпорации «Метапласт» (стр. 41 моего издания) представляет собой короткий, но забавный анекдот о гальванике пластмасс, в которой Фейнман, как оказалось, был пионером по воле случая.

Для младших читателей

Они лучше всего подходят для детей в возрасте 9–12 лет, но эксперименты можно адаптировать для детей старшего или младшего возраста.

• Химия для каждого ребенка: 101 простой эксперимент, который действительно работает Дженис ВанКлив. Jossey-Bass, 2010. Очень хорошее практическое введение в химию (при необходимости с добавлением небольшого количества физики и биологии). Первоначально опубликовано в 1989, но так же актуален и сегодня. Упражнение 43 (Зеленые пенни) является примером металлизации.
• Пошаговые научные эксперименты по химии Дженис ВанКлив. Rosen, 2013. Более новая и короткая подборка от того же автора.
• “Элементарно”, Роберт Уинстон. ДК, 2007/2016. Общее введение детей в химию, посвященное элементам, для детей 8–10 лет.

Артикул

Современное покрытие

• Нержавеющая сталь произвела революцию в еде после столетий неприятного привкуса во рту Марка Миодовника. «Гардиан», 29 апреля., 2015. Материаловед превозносит достоинства гальванического покрытия.
• Дешевый (НО рискованный) способ позолотить ваши Apple Watch от Меган Логан. Wired, 14 апреля 2015 г. Не можете дотянуться до золотых часов Apple? Как насчет того, чтобы позолотить обычный?

Исторические статьи из архивов

• Древнеегипетское покрытие сурьмой медных предметов: заново открытое древнеегипетское ремесло Колина Г. Финка и Артура Х. Коппа, Metropolitan Museum Studies, Vol 4, No 2, 19 марта33, стр. 163–167. Простое гальванопокрытие использовалось в Египте более 5000 лет назад.
• Новая гальваника быстрее: Du Pont демонстрирует процесс, который также снижает стоимость: The New York Times, 18 октября 1938 г.

Патенты

Для получения более подробной технической информации стоит просмотреть:

• Патент США 6,527,920: Аппарат для гальванопокрытия меди Стивеном Т. Майером и др., Novellus Systems, Inc. 4 марта 2003 г. Подробное описание типа гальванических процессов, используемых при изготовлении интегральных схем.
• Патент США 4,039,714: Процесс гальванопокрытия меди Ютака Окинака, AT&T Bell Laboratories. 4 сентября 1984 г. Описывает типичную современную ванну для меднения.
• Патент США 4 039 714: Предварительная обработка пластиковых материалов для металлизации, авторы Иржи Рубал и Иоахим Корпиун. 2 августа 1977 г. В нем подробно рассказывается о том, как можно подготовить поверхность пластика к гальванике.

Что такое гальваническое покрытие и как оно работает

Гальваническое покрытие — популярный процесс отделки и улучшения металла, используемый в самых разных отраслях промышленности для различных целей. Однако, несмотря на популярность гальваники, очень немногие за пределами отрасли знакомы с этим процессом, что это такое и как он работает. Если вы планируете использовать гальваническое покрытие в своем следующем производственном процессе, вам необходимо знать, как этот процесс работает и какие материалы и варианты процесса вам доступны.

БЫСТРЫЕ ССЫЛКИ

Что такое гальваника? | Процесс гальваники | Типы гальванических покрытий

Использование гальванических покрытий| Отрасли, в которых используется гальваническое покрытие | Преимущества гальваники

Примеры гальваники | Выберите СПК | Запросить предложение

ЧТО ТАКОЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ПОКРЫТИЕ?

Гальваническое покрытие также известно как электроосаждение. Как следует из названия, процесс включает в себя осаждение материала с помощью электрического тока. В результате этого процесса на поверхность заготовки, называемой подложкой, осаждается тонкий слой металла. Гальваника в основном используется для изменения физических свойств объекта. Этот процесс можно использовать для придания объектам повышенной износостойкости, защиты от коррозии или эстетической привлекательности, а также увеличения толщины.

Хотя гальваническое покрытие может показаться передовой технологией, на самом деле это многовековой процесс. Самые первые эксперименты по гальванике произошли в начале 18 века, а официально этот процесс был формализован Бруньятелли в первой половине 19 века. После экспериментов Бруньятелли процесс гальваники был принят и развит по всей Европе. По мере развития производственной практики в течение следующих двух столетий в результате промышленной революции и двух мировых войн процесс гальванического покрытия также развивался, чтобы не отставать от спроса, в результате чего компания Sharretts Plating использует процесс сегодня.

ПРОЦЕСС ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ПОКРЫТИЯ

В процессе гальванопокрытия используется электрический ток для растворения металла и его нанесения на поверхность. В процессе используются четыре основных компонента:

• Анод: Анод или положительно заряженный электрод в цепи представляет собой металл, из которого формируется покрытие.
• Катод:  Катод в цепи гальванического покрытия — это та часть, на которую необходимо нанести покрытие. Его также называют субстратом. Эта часть действует как отрицательно заряженный электрод в цепи.
• Решение:  Реакция электроосаждения происходит в растворе электролита. Этот раствор содержит одну или несколько солей металлов, обычно включая сульфат меди, для облегчения прохождения электричества.
• Источник питания: Ток добавляется в цепь с помощью источника питания. Этот источник питания подает ток на анод, вводя электричество в систему.

После помещения анода и катода в раствор и их подключения источник питания подает на анод постоянный ток (DC). Этот ток вызывает окисление металла, позволяя атомам металла растворяться в растворе электролита в виде положительных ионов. Затем ток заставляет ионы металла двигаться к отрицательно заряженной подложке и оседать на изделии в виде тонкого слоя металла.

В качестве примера рассмотрим процесс нанесения золота на металлические украшения. Металл с золотым покрытием является анодом в цепи, а металлические украшения – катодом. Оба помещаются в раствор, и к золоту, которое растворяется в растворе, подается постоянный ток. Затем растворенные атомы золота прилипают к поверхности ювелирных изделий из недрагоценных металлов, создавая золотое покрытие.

Хотя этот процесс является постоянным, на качество покрытия могут влиять три фактора. Эти факторы следующие:

• Условия ванны: Температура и химический состав ванны влияют на эффективность процесса гальваники.
• Размещение детали:  Расстояние, которое должен пройти растворенный металл, влияет на эффективность нанесения покрытия на подложку, поэтому важно расположение анода относительно катода.
• Электрический ток: Как уровень напряжения, так и время подачи электрического тока играют роль в эффективности процесса гальваники.

КАКИЕ МЕТАЛЛЫ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ В ПРОЦЕССЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ПОКРЫТИЯ?

Нанесение покрытия может производиться отдельными металлами или в различных сочетаниях (сплавы), которые могут повысить эффективность процесса гальванопокрытия. Некоторые из металлов, которые чаще всего используются для гальваники, включают:

• Медь: Медь часто используется из-за ее проводимости и термостойкости. Он также широко используется для улучшения сцепления между слоями материала.
• Цинк: Цинк обладает высокой коррозионной стойкостью. Часто цинк сплавляют с другими металлами для усиления этого свойства. Например, в сплаве с никелем цинк особенно устойчив к атмосферной коррозии.
• Олово:  Этот матовый, блестящий металл хорошо поддается пайке, устойчив к коррозии и безопасен для окружающей среды. Он также недорог по сравнению с другими металлами.
• Никель:  Никель обладает отличной износостойкостью, которую можно улучшить с помощью термической обработки. Его сплавы также очень ценны, предлагая сопротивление элементам, твердость и проводимость. Химическое никелирование также ценится за его коррозионную стойкость, магнетизм, низкое трение и твердость.
• Золото: Этот драгоценный металл обладает высокой коррозионной стойкостью, устойчивостью к потускнению и износу, а также ценится за свою проводимость и эстетическую привлекательность.
• Серебро: Серебро не так устойчиво к коррозии, как золото, но обладает высокой пластичностью и ковкостью, обладает отличной стойкостью к контактному износу и обеспечивает превосходный эстетический вид. Это также альтернатива золоту в приложениях, где необходима тепло- и электропроводность.
• Палладий:  Этот блестящий металл часто используется вместо золота или платины из-за его твердости, коррозионной стойкости и красивой отделки. В сплаве с никелем этот металл достигает превосходной твердости и качества покрытия.

Цена, состав подложки и желаемый результат являются ключевыми факторами при выборе наиболее подходящего гальванического материала для вашего применения.

Доступно несколько различных методов покрытия, каждый из которых можно использовать в различных областях. Некоторые из этих типов гальванического покрытия более подробно описаны ниже:

• Гальваническое покрытие:  Гальваническое покрытие — это метод, используемый для покрытия больших групп мелких деталей. В этом процессе детали помещаются внутрь бочки, заполненной раствором электролита. Процесс гальванического покрытия происходит, пока барабан вращается, перемешивая детали, чтобы они получали неизменно ровную поверхность. Покрытие ствола лучше всего использовать для небольших прочных деталей, но это дешевое, эффективное и гибкое решение.
• Гальваническое покрытие стойки:  Покрытие стойки или проводки является хорошим вариантом, если вам нужно покрыть большие группы деталей. В этом методе детали размещаются на проволочной стойке, что позволяет каждой детали вступить в физический контакт с источником электроэнергии. Хотя этот вариант более дорогой, он оптимален для более деликатных деталей, которые не могут подвергаться гальваническому покрытию. Важно отметить, что стеллажное покрытие сложнее для деталей, чувствительных к электричеству или имеющих неправильную форму.
• Химическое покрытие:  Химическое покрытие, также известное как автокаталитическое покрытие, использует процесс, аналогичный электроосаждению, но не подает электричество непосредственно на деталь. Вместо этого металл покрытия растворяется и осаждается с использованием химической реакции вместо электрической. Хотя этот вариант полезен для деталей, несовместимых с электрическим током, он более дорогостоящий и менее производительный, чем другие варианты.

Хотя эти методы осуществляют электроосаждение по-разному, все они используют одни и те же основные принципы.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ПОКРЫТИЯ

Несмотря на то, что гальваническое покрытие часто используется для улучшения эстетического вида основного материала, этот метод используется для нескольких других целей во многих отраслях. Эти виды использования включают следующее:

• • Толщина слоя:  Гальваническое покрытие часто используется для увеличения толщины подложки за счет последовательного использования тонких слоев.

• Защитная подложка:  Гальванические слои служат расходуемым металлическим покрытием. Это означает, что при попадании детали во вредную среду гальванический слой разрушается раньше основного материала, защищая подложку от повреждений.
• Придать свойства поверхности:  Гальваническое покрытие позволяет использовать свойства металлов, которыми они покрыты. Например, некоторые металлы защищают от коррозии, улучшают электропроводность, уменьшают трение или подготавливают поверхность для лучшей адгезии краски. Разные металлы обладают разными свойствами.
• Улучшение внешнего вида:  Конечно, гальваническое покрытие также широко используется для улучшения эстетического вида подложки. Это может означать покрытие подложки эстетически привлекательным металлом или просто нанесение слоя для улучшения однородности и качества поверхности.

ПРЕИМУЩЕСТВА ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО ПОКРЫТИЯ

Гальваническое покрытие дает ряд преимуществ для компонентов. Некоторые из конкретных преимуществ гальваники включают следующее:

• • Защитный барьер:  Гальваническое покрытие создает барьер на основе, защищая ее от условий окружающей среды. В некоторых случаях этот барьер может защитить от коррозии, вызванной атмосферой. Это свойство особенно полезно для компонентов, поскольку детали служат дольше в более суровых условиях, а это означает, что они реже нуждаются в замене.
  • Улучшенный внешний вид:  Элементы экстерьера часто покрывают тонким слоем драгоценных металлов, чтобы сделать их более блестящими и привлекательными. Это покрытие придает эстетическую привлекательность без чрезмерных затрат, а это означает, что привлекательные детали можно продавать по более низким ценам. Кроме того, гальваническое покрытие часто используется для предотвращения потускнения столового серебра, что со временем повышает долговечность и эстетический вид.
  • Электропроводность:  Покрытие серебром и медью помогает улучшить электропроводность деталей, предлагая экономичное и эффективное решение для улучшения электропроводности электронных и электрических компонентов.

• Термостойкость:  Некоторые металлы, в том числе золото и цинк-никель, устойчивы к высоким температурам, что улучшает способность подложки сопротивляться тепловым повреждениям. Это, в свою очередь, может увеличить срок службы деталей с покрытием.
• Повышенная твердость:  Гальваническое покрытие часто используется для повышения прочности и долговечности материалов подложки, что делает их менее восприимчивыми к повреждениям в результате стресса или грубого использования. Это качество может помочь увеличить срок службы деталей с покрытием, уменьшая потребность в замене.

Некоторые предлагаемые преимущества зависят от металла. Например, никелирование полезно для уменьшения трения, что помогает уменьшить износ и увеличить срок службы деталей. С другой стороны, сплавы цинка и никеля используются для предотвращения образования острых выступов во время производства, которые могут привести к повреждению детали. Медь также специально используется в качестве грунтовки во многих случаях, поскольку она облегчает адгезию с дополнительными металлическими покрытиями для улучшения качества поверхности готовой детали.

ПРОМЫШЛЕННОСТИ, В КОТОРЫХ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ПОКРЫТИЕ

Независимо от того, нужна ли вашей компании защита от коррозии, повышенная долговечность или повышенная электропроводность, гальваническое покрытие предлагает решения. Вот почему гальваника широко используется в различных отраслях промышленности. Ниже перечислены некоторые отрасли, которые обслуживает SPC, и способы применения гальванических покрытий:

• • Автомобильная промышленность: Покрытие обычно используется в автомобильной промышленности для предотвращения коррозии в суровых условиях окружающей среды. Цинк-никелирование помогает предотвратить образование ржавчины, а химическое никелирование служит отличной альтернативой хромированию каталитических нейтрализаторов и пластиковых деталей.
  • Электронная промышленность:  Компании, производящие электронику, часто используют золотое покрытие из-за его проводимости, нанося его на полупроводники и разъемы. В этой отрасли золото также ценится за его коррозионную стойкость. Медное покрытие является еще одним широко используемым металлом в этой отрасли, используемым в качестве альтернативы золоту, когда основное внимание уделяется проводимости. Сплавы палладия также широко используются в качестве защитных покрытий для электронного оборудования и компонентов.

• Медицинская промышленность: В производстве медицинского оборудования часто используется гальваническое покрытие металлов для улучшения биосовместимости компонентов, особенно имплантатов. Золото, серебро и титан широко используются в этой отрасли из-за их биосовместимости, коррозионной стойкости, твердости и износостойкости, которые необходимы для имплантатов и замены суставов.
• Аэрокосмическая промышленность: В аэрокосмической промышленности титан часто используется для производства самолетов из-за его высокого отношения прочности к весу. Никелирование также широко используется в этой отрасли для защиты от коррозии и износа, а медь используется для повышения термостойкости.
• Нефтегазовая промышленность:  Защита от коррозии является основной задачей нефтегазовой промышленности из-за особенностей нефтехимии. Химическое никелирование часто используется в этой отрасли для защиты трубопроводов и других компонентов от коррозии, что помогает увеличить срок службы деталей.

Многие другие отрасли промышленности, в том числе производство огнестрельного оружия, военная и оборонная промышленность, также используют гальваническое покрытие в различных целях. Все эти отрасли отдают предпочтение гальванике из-за ее функциональных возможностей, а также низкой стоимости и гибкости применения.

ПРИМЕРЫ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ

Существует множество конкретных примеров применения гальванических покрытий в различных отраслях промышленности. Некоторые из них подробно описаны ниже:

• • Меднение полупроводников: В электронной промышленности используются различные варианты металлизации. Меднение обычно используется для увеличения способности полупроводников и схем проводить электричество.

• Никелирование жестких дисков: Никель — это магнитный металл, который является важным свойством жестких дисков. Жестким дискам для улучшения чтения дисков требуется магнетизм, поэтому в процессе производства жесткие диски обычно гальванически покрываются никелем.
• Палладиевое покрытие каталитических нейтрализаторов:  Палладиевое покрытие обычно используется в автомобильной промышленности, особенно в каталитических нейтрализаторах. Палладий поглощает избыток водорода в процессе производства, элемент, который отрицательно влияет на функциональность каталитических нейтрализаторов. Покрытие палладием поглощает этот избыток водорода, улучшая работу каталитического нейтрализатора.
• Химическое никелирование аэрокосмических компонентов: Черное химическое никелирование способно поглощать свет и энергию. Это необходимое качество при производстве различных видов оборонной техники. Многие производители оборонной и аэрокосмической промышленности предпочитают использовать этот вариант покрытия, чтобы обеспечить соответствие отраслевым стандартам, включая рекомендации Министерства обороны.

Обладая обширным опытом работы в различных отраслях промышленности, компания SPC может помочь с гальванопокрытием и т. д., предлагая ряд экономичных услуг по гальванике.

ВЫБЕРИТЕ SPC

Определение наилучших вариантов производства имеет важное значение для эффективности вашей компании. Гальваника служит функционально и финансово выгодным вариантом для различных применений, но вам необходимо сотрудничать с подходящей компанией по гальванике, чтобы увидеть все преимущества. Компания Sharretts Plating может помочь.

SPC обладает более чем девятидесятилетним опытом работы в отрасли, разрабатывая широкий спектр экономичных процессов нанесения покрытий и отделки металлов для удовлетворения потребностей компаний во многих отраслях.