Золочение гальваническим способом: Гальваническое золочение: описание и преимущества

alexxlab | 20.10.1972 | 0 | Разное

Содержание

Гальваническое золочение: описание и преимущества

Гальваническое золочение — это покрытие слоем золота различных изделий из других материалов методом гальваники, т. е. воздействием электрического тока. Позолота, нанесенная таким способом, имеет толщину максимум до десятков мкм; цель этой технологической процедуры — предание изделию химической инертности для защиты от окисления и разрушения. Также золочение придает роскошь предметам. Обработка новых предметов таким способом называется подцветкой. Гальванизация является экономичным способом отделки, обеспечивающим высокое качество покрытия.

Гальванизация золотом — что это?

Что такое гальванизация золотом? Это нанесение металлической пленки из золота на предмет путем электролитических процессов. Изделие может быть сделано из нержавеющей стали, никеля, меди либо из благородных металлов, таких как серебро и золото.

Происходит это так: предмет чистят и обезжиривают, моют. Обезжиривание производят при помощи органических веществ — бензина, тетрахлоруглерода, дихлорметана. Затем обезжиривание производится при помощи электролиза при контакте изделия с катодом. Это происходит при температуре в 70-80 градусов. Плотность тока при электролитическом обезжиривании — до 10 ампер на дециметр. Процесс длится до 15 минут.

Если предмет имеет спайки из олова, то вместо электролиза используют травление в смеси серной и азотной кислот с добавлением хлорида натрия. Температура раствора — 15-20 градусов, время воздействия травильной смеси — 10 секунд. Затем изделие отмывают в горячей, а потом и в холодной воде.

Для золотых изделий применяется обезжиривание кипящим 20% каустиком. И затем так же промывают, как после травления.

Далее загружают в гальваническую ванну из электроизолирующего и кислотоустойчивого материала (винипласта, тефлона, стекла). Эта емкость может быть барабанного, колокольного или стационарного типа. В ванной находятся аноды, которые могут быть как растворимыми, так и нерастворимыми. В процессе гальванизации раствор перемешивается, температура его поддерживается на постоянном уровне. Через раствор пропускают постоянный электрический ток, при действии которого осуществляется нанесение ионов золота на погруженное изделие. На аноде при методе погружения находится металлическая пластинка золота.

Предметы из нержавеющей стали покрывают золотом в две стадии. Изделие подвергается сначала адгезионному золочению. Гальванизация производится высокоплотным током в кислой среде. Толщина такого ударного золочения составляет не более 0,1 мкм. Таким образом достигается эффект схватывания благородного металла с нержавеющей сталью. При этом риск образования пор в материале покрытия снижается.

После адгезионного золочения изделие промывается и погружается в электролитическую ванну для окончательного твердого золочения. В раствор добавляют присадки для лучшего схватывания и усиления блеска покрытия толщиной около 0,5-1 мкм. Далее изделие промывают несколько раз в дистиллированной, потом в проточной воде. Затем сушат при температуре 70-100 градусов.

Такая двухстадийная обработка обеспечивает устойчивость к эрозивным процессам, неизбежно возникающим при эксплуатации предмета антиквариата.

Описанный выше метод погружения является основным и традиционным.

Существует также метод электролитического натирания, который используют для устранения дефектов покрытия изделия, уже имеющего позолоту. Этот способ используют и для нанесения слоя позолоты на часть крупногабаритного предмета, который не может быть помещен в ванну из-за своих размеров.

Процесс происходит так: на анод надевается тампон, пропитанный концентрированным электролитическим раствором. Предмет, который должен подвергнуться золочению, прикрепляется к катоду. В результате этого происходит осаждение ионов на изделии или его части.

Метод электролитического натирания применяют только для реставрации антикварных изделий и восстановления облупившегося покрытия, так как он имеет существенные недочеты:

  1. Расход золота слишком велик.
  2. Не обеспечивает плотность покрытия и его хорошее сцепление с материалом озолачиваемого изделия.
  3. Не достигается равномерная толщина покрытия.

Способ натирания используется только как вспомогательный.

Также имеется два способа золочения: матовый и блестящий. При блестящем методе добавляют присадки (олеиновая соль натрия), придающие блеск изделиям, в состав электролитного раствора входит и цианид калия. По сравнению с матовым оно менее затратное.

Для матового золочения применяют только цианистый калий. Плотность тока при последнем способе высокая — до 12 ампер на дециметр. Температура около 60-70 градусов Цельсия. При блестящем способе затраты на электричество снижаются, ведь плотность тока всего около 0,5 ампер на дециметр.

Заключение

Покрытие методом погружения обеспечивает большую прочность пленки по сравнению с литейным золотом. Правильная двухступенчатая технология обеспечивает отсутствие пор в золотой пленке.

покрытие под желтый металл, способ нанесения, отзывы

Запись обновлена: Май 25, 2020

Изделия из сплавов золота разных проб используются не только в качестве украшений, детали из драгметалла активно применяются и в промышленности. Использование чистого золота в этих случаях обычно экономически не оправдано, чаще всего требуется лишь внешнее золотое покрытие, придающее элементу необходимые свойства. Золочение поверхности – один из основных гальванических процессов в ювелирном деле, позволяющий придать изделию требуемые декоративные или технические характеристики. Как получают гальваническое золото?

Содержание статьи:

Бижутерия с золотым покрытием

При слове «бижутерия» многие модницы представляют себе ничем не примечательные пластиковые или металлические украшения, не несущие в себе никакой ценности. Качественную бижутерию отнести к этому же типу изделий нельзя, даже ее основа сделана из дешевого материала. Для основы украшения мастера обычно используют недрагоценные металлы, а чтобы придать ему привлекательный вид гальваническим методом наносят красивое покрытие.

Для производства заготовок для украшений применяют мельхиор, бронзу, латунь, пьютер или нейзильбер. Все эти сплавы отличаются друг от друга цветовыми характеристиками и свойствами. Мельхиор получают, сплавляя медь, железо, никель и марганец. В итоге получается сплав, по цвету похожий на серебро. Пьютер делают на основе олова, из-за которого он легко поддается литью. Нейзильбер – сплав цинка, никеля и меди, который в зависимости от преобладающего элемента приобретает отлив разных оттенков. Бронза и латунь содержат в своем составе медь, делающую их цвет довольно привлекательным.

Золотистого цвета и характерного «драгоценного» блеска мастера добиваются с помощью гальваники. Основа украшения при этом не обязательно должна быть металлической, это может быть и материал неметаллической природы. В ходе гальванического процесса изделие покрывается слоем золота или серебра. В последние годы часто прибегают к процедуре родирования.

Гальваническое покрытие золотом обеспечивает украшению привлекательный вид. Отзывы о таких изделиях делятся на две части. Любители хорошей бижутерии высказываются положительно, аргументируя свою точку зрения тем, что позолоченное украшение несет в себе эффект драгметалла, но за меньшие деньги. Качественное покрытие и кропотливая работа опытного мастера могут воплотить в жизнь самые смелые дизайнерские идеи. Другие же негативно настроены к изделиям подобного рода, так как признают только драгоценные украшения.

Способы нанесения позолоты

Среди возможных вариантов нанесения позолоты специалисты выделяют два способа: механический и электрохимический. Механический способ представляет собой покрытие поверхности сусальным золотом. Золочение тончайшими листами металла используется с древних времен, за множество веков суть процедуры практически не изменилась. Сусальное золочение бывает масляным и клеевым, в первом случае металл наклеивается на масляный лак, во втором – на полимент. Покрытие на масляной основе получается матовым, для достижения эффекта блестящей поверхности специалисты прибегают к использованию клеевой основы. Работы по созданию клеевого покрытия могут проводиться исключительно внутри помещения, так как такое золочение характеризуется высокой чувствительностью к влаге.

Электрохимический вариант обработки поверхности драгоценным металлом представляет собой гальванический способ нанесения на изделие золота. Что это такое? В процессе работы мастер наносит при помощи действия электрического тока тончайший слой желтого драгметалла, величина которого может достигать долей микрон.

Как любое покрытие, гальваническое золочение имеет свои преимущества и недостатки перед другими вариантами. Преимуществ покрытия, полученного таким способом, довольно много. К ним следует отнести высокий уровень износостойкости, отличную отражательную способность, высокую проводимость тока, способность защитить изделие от агрессивных внешних факторов, воздействия коррозионных и окислительных процессов. При нанесении гальванического покрытия специалист, проводящий работы, может контролировать толщину слоя драгметалла. Благодаря перечисленным свойствам золочение гальваническим способом широко применяется как в декоре поверхностей, так и для создания технических деталей устройств.

Электрохимическое нанесение золота на поверхность.

Долгое время главным недостатком метода считалась ограниченная сфера его применения. Электрохимический способ нанесения золота на поверхность предполагает, что эта поверхность относится к числу токопроводящих, то есть, сделана из металла. Благодаря достижениям науки на сегодняшний день эта проблема частично разрешена: специальные технологии позволяют проводить золочение диэлектрических материалов при помощи токопроводящих лаков и пленок.

Технология золочения

Гальваническое покрытие золотом представляет собой процесс нанесения металлической пленки. Толщина пленки может быть разной, в зависимости от целей золочения специалист может нанести на изделие слой толщиной от доли микрона до долей миллиметра. Весь процесс подразделяется на три этапа: сначала поверхность необходимо подготовить, затем нанести слой металла и произвести окончательную обработку.

Качественное покрытие получится только в том случае, если обрабатываемая поверхность будет хорошо подготовлена. Изделие предварительно шлифуют механическим способом. Для этого используют наждачную бумагу, специальные пасты или станки для шлифовки. Затем поверхность подвергается обезжириванию в органическом растворителе. С этой задачей могут справиться спирт, ацетон или бензин. Еще одной обязательной процедурой перед гальванической обработкой является декапирование – удаление с поверхности имеющихся загрязнений, окислов и ржавчины.

Иногда гальваническим покрытием необходимо покрыть только часть детали, для этого остальные участки изделия должны быть защищены от воздействия электролита и осаждения золота. Для этого перед нанесением драгоценного покрытия на участки, не подлежащие золочению, наносят кислостойкий лак.

Деталь покрывают золотом, используя гальванические ванны. Работа проводится с помощью токопроводящих подвесов и барабанов, сделанных из кислостойких материалов или в колокольных установках, позволяющих обеспечить отличный электрический контакт. Гальваническая ванна также должна иметь кислотоупорное покрытие, чтобы не разрушиться под воздействием электролита и оборудование в виде паровых рубашек. Весь процесс проходит при высокой температуре и необходимой плотности тока, которые поддерживаются автоматическими регуляторами. Осуществить гальванические процедуры в домашних условиях практически невозможно, так как для этого требуется не только специальное оборудование, но и редкие химические реактивы.

По окончании работ изделие покрывается тонким металлическим слоем, обеспечивающим лучшие характеристики для детали. Для декоративных изделий важно приобретение привлекательного внешнего вида и желаемого оттенка, для промышленных деталей – способности противостоять коррозии, улучшения электрического контакта и облегчения процесса пайки. Иногда гальваническое покрытие применяют в целях наращивания объемов изделия. В зависимости от того, какие свойства необходимо придать детали, гальваника может производиться как золотом, так и другими элементами: серебром, хромом, никелем.

Покрытие сплавами золота

Для покрытия изделий чаще всего используют сплавы золота, к которому добавляют лигатирующий компонент. Дополнительный элемент в составе сплава позволяет придать детали необходимые качества и желаемый оттенок. В России предпочтение отдают золоту с красноватым отливом, в США и некоторых других странах приоритетом пользуется покрытие лимонно-желтого или латунного оттенков.

Для того чтобы гальваника имела оттенок не под золото, а под платину, рабочий сплав должен состоять из золота и никеля, процентное содержание которого должно составлять не менее 8-10%. Такое покрытие будет иметь белый оттенок, а также отличаться высокой твердостью по сравнению с чисто золотым слоем. Чем больше доля никеля в сплаве, тем выше будут показатели твердости и износостойкости итоговой поверхности. Гальванические покрытия на основе золота и никеля за границей применяют для ювелирных изделий. Благодаря высокой устойчивости коррозионным процессам их можно использовать и для технических целей.

Сплав золота и меди в России применяется для покрытия элементов наручных часов. Ход процесса зависит от концентрации свободного цианида в электролите: чем больше концентрация вещества в электролите, тем меньше содержание меди в полученном покрытии. При проведении процесса в условиях нейтральных электролитов можно получить покрытие медь-золото толщиной 20 микрон.

Кроме перечисленных сплавов, используются также составы золото-серебро и золото-сурьма. Процентное содержание элементов в итоговом покрытии зависит от особенностей электролита и применяемых химических реактивов.

Гальваническое покрытие золото-сурьма заслужило положительные отзывы благодаря своему использованию для золочения оправ очков. Покрытие такого состава характеризуется не только повышенной износостойкостью, но и привлекательным внешним видом. В зависимости от толщины оно может получиться полублестящим или блестящим. Подобные свойства вместе с высоким уровнем устойчивости к механическим воздействиям позволяют использовать сплав в декоративных целях.

Технология гальванического золочения металла

Гальваническое покрытие золотом используется в ювелирном производстве и во время изготовления печатных плат (ГОСТ 23770-79). Золочение наносится на медь и ее сплавы, никель, серебро. Введение в гальванические ванны кобальта, сурьмы, индия и некоторых других элементов позволяет изменять цветовые оттенки.

Виды декоративного золочения

По назначению гальваническое золочение делится на несколько типов:

1.Цветное. Толщина слоя ≤ 5 мкм, используется на галантерейных изделиях. В состав ванны включаются свободный цианид калия, дицианоаурат калия и один или несколько металлических элементов, влияющих на цвет золочения. Никель придает покрытию от белого до бледно-желтого оттенка, медь красноватый, серебро зеленоватый и т. д.

Примерные химические составы ванн для цветного покрытия

Ванна12345
KAu(CN)2321,51,51,5
KCN85151510
K2HPO41515152015
K2Ni(CN)411
CuCN32
AgCN0,50,5
Цвет покрытияЗеленыйРозовыйБелыйЗолотой (натур.)Красный

Ванны 1, 2 и 3 должны нагреваться до t°+60°С, осаждение золота продолжается ≈ 15 секунд. Чисто декоративное гальваническое золочение производится по упрощенной технологии растворами 4 и 5, длительность уменьшается до 10 сек. Схема протекания процесса гальванического покрытия указана на рисунке.

Процессы, протекающие в гальванической ванне

2. Твердое. Повышается износостойкость золочения, твердость золота увеличивается при добавлении в электролит 1–3% углекислого никеля. За счет этого гальваническое золото содержит примерно 1,7% никеля.

3. Осаждение низкокаратных сплавов золота. Процесс происходит в ванне №1. Низкокаратное гальваническое золото наносится на электрические платы или дешевый сортамент ювелирных изделий.

Первая ванна позволяет получать 18-ти каратное золотое покрытие зелено-желтого оттенка, а вторая 16-ти каратное розовое. Такие покрытия не имеют требуемой антикоррозионной устойчивости и в большинстве случаев на них наносится добавочный слой.

 
 
 
 

Для низкокаратных покрытий используются ванны таких составов.

Ванна12
KAu(CN)2122.5
AgCN2.50.04
KCN10015
K2CO320
CuCN25
Cd(CN)20.2

Виды электролитовВ основном гальваническое покрытие золотом осуществляется в цианистых электролитах, они по большинству показателей отвечают требованиям по качеству. Главным компонентом этих электролитов является анион золота, что исключает контактное вытеснение им меди или иных металлов. Осаждение золота на поверхности происходит во время восстановления драгоценного металла из цианауратного электролита. Цианистые электролиты в зависимости от конкретного химического состава разделяются на три группы:

  1. Щелочные. В составе имеют 8–12 г/л золота, 20–80 г/л свободного натрия или цианистого калия, для повышения электрической проводности добавляются соли щелочных металлов в количестве 70–100 г/л. Рабочая температура электролита +60–80°С, гальваническое покрытие наносится при плотности тока 0,1– 1,1 А/дм
    2
    . Такие ванны применяются для получения первичного покрытия пред началом осаждения толстого.
  2. Нейтральные. Раствор для гальванического золочения работает при показателях кислотности рН = 6,0–8,0, в составе ограниченное содержание цианида (не более 2 г/л), за счет чего электролит отличается невысокой рассеивающей способностью. Выход по току у них выше, чем у щелочных, что дает возможность получать низкопористые гальванические покрытия. Применение таких электролитов ограничено из-за накапливания в процессе золочения солей неблагородных металлов, что отрицательно сказывается на качестве. Электролит используется для получения покрытий толщиной более 20 мкм. Составы нестабильны по процентному содержанию элементов и требуют частой регенерации.
  3. Кислые. Гальваническое покрытие происходит при значениях кислотности рН = 3–6, в растворе отсутствуют свободные цианиды. Отличаются высокой стабильностью химического состава и относительной безвредностью. Имеют широкое распространение, позволяют добиваться снижения потерь тепловой энергии за счет протекания процесса при комнатных температурах. Плотность тока покрытия золотом не более 1,5 А/дм
    2
    .

Пути улучшения равномерности расположения золота на поверхности металловГальваника протекает под воздействием электрического тока, ионы движутся от анода к катоду и осаждаются на поверхности заготовок. На изделиях сложной формы толщина покрытия может быть неодинаковой, что оказывает негативное влияние на качество. Одна из причин такого явления – сложная геометрическая форма катода. Расстояние между отельными плоскостями к аноду различная. Кроме того, процесс осаждения золота на таких деталях осложняется в результате действия поляризации – очень сложного явления электрохимического осаждения. В связи с этим технология золочения несколько изменяется.

Влияние геометрии детали на распределение золота. 1. Покрытие, 2. Катод

Для улучшения качества используются дополнительные катоды и специальные экраны. Но главное внимание уделяется правильному их расположению на подвесках.

Несколько видов типичных подвесок

Размеры подвесок нужно соразмерять с параметрами ванны, длина выбирается с учетом глубины, а число в зависимости от количества одновременно загружаемых деталей. Верхние изделия должны погружаться в электролит не менее чем на 5 см, а нижние располагаться на таком же удалении от дна. Остальные размеры подвесок подбираются с учетом длины штанг и расстояния между электродами. Расстояние между боковыми поверхностями подвешенных изделий должно быть максимально равномерным. Конкретный вид подвески должен соответствовать величине и форме изделий, покрываемых золотом.

С особой тщательностью изготавливается катодный крюк, он должен иметь максимально большую площадь электроконтакта с катодной штангой. При несоблюдении указанных условий возникают риски нарушения процесса позолоты со всеми вытекающими негативными последствиями.

Катодный крюк правильной формы

Контакты-держатели не должны касаться предназначенных к покрытию поверхностей и обеспечивать им равномерное распределение тока по всей площади. Теоретическое решение выбора положения следует подтверждать практическими пробами, в случае необходимости вносятся коррективы с целью выбора оптимального положения.
Подготовка изделий к покрытию золотомОт тщательности подготовки поверхностей к покрытию во многом зависят конечные характеристики позолоты. Гальваника требует не только чистых, но и протравленных поверхностей. Для достижения этих целей используется несколько стадий подготовки.
Химическая подготовкаНа поверхности изделий могут находиться смазки после механической обработки, грязь и оксиды после термической обработки. Покрытие золотом таких поверхностей не допускается. Подготовка начинается с обезжиривания. Для грубого обезжиривания применяется тетрахлорэтилен или мытье в специальных пластиковых ваннах щелочными растворами. Второй метод более безопасен и имеет широкое распространение в промышленных масштабах. Все моющие растворы по степени щелочности делятся на четыре группы.
Примеры состава ванн для химической очистки поверхностей

Ванны1234
Сильно загрязненные сталиМенее загрязненные сталиСплавы медиСплавы алюминия
NaOH100-15010-155-10
Na2CO340-5030-4020-3030-50
Na2PO330-4050-7020-3030-50
tраб,°С3-53-53-5
 обезж, мин.60-8060-8055-6060-70
 Очистка5-305-201-50,1-0,2

При необходимости после химической очистки применяется электрохимическая. Она может быть катодной и анодной. Метод требует постоянного тока большой силы, детали погружаются в универсальную ванну из едкого натра, тринатрийфосфата и карбоната натрия.

Травление – следующий этап очистки поверхностей перед покрытием золотом. Позволяет достигать максимальной активности поверхностей металлов, улучшать качество золочения, увеличивать степень адгезии покрытия. За счет травления удаляется окалина после термической обработки. Если поверхности не имеют требуемой чистоты, то применяется декапирование, дотравливание, активирование. В промышленных условиях травление делается в дешевой серной кислоте, для ускорения процесса раствор нагревается до температуры +70–80°С.
Типичные растворы для травления

Ванны1234
h3CO4(конц.)10031000500
HNO3(конц.)10001000750200
HCI(конц.)552500
83%-ная h3PO4550
Ch4COOH250
h3O1000
C(актив.)10

Электролитическая полировка используется редко и только в случаях крайней необходимости. Большинство ванн должно иметь в своем составе фосфорную кислоту, что заметно увеличивает стоимость подготовки изделий к гальваническому покрытию.

Ванны, применяемые для покрытия деталей золотом, должны отвечать требованиям государственных стандартов. Наша компания выпускает продукцию с учетом существующих нормативных требований и технических заданий потребителей.
Толщина покрытия и масса золотаОдин из главных показателей, на который обращают внимание во время обработки деталей. Примерный расход драгоценного металла на единицу площади можно узнать из таблицы.

Зависимость массы золота от толщины покрытия

Дешевые изделия покрываются слоем блестящего никеля, на который наносится золотое покрытие толщиной ≈ 0,1 мкм.

Во время оценки стойкости золочения следует принимать во внимание потери, вызываемые его оседанием на крепящих детали элементах. Для того чтобы снизить эти потери, поверхности таких приспособлений периодически следует очищать и возвращать золото.
Снятие покрытий из золотаУдаление позолоты из поверхностей технических элементов химическим методом затрудняется малой активностью золота. Если золочение гальваническим способом выполняется в щелочных, кислотных или нейтральных электролитах, то снятие возможно только в 10% растворе NaCN с добавлением 100 см3/л пергидроля. Во время снятия покрытий выделяется большое количество энергии, для ее отвода ванну необходимо постоянно охлаждать. По химическим показателям раствор считается неустойчивым и пригоден только для разового пользования.

Для удаления золота гальваническим методом применяется концентрированная серная кислота, нагретая до температуры +35°С. Покрытие удаляется анодным методом, показатели напряжение 4 В, для катодов используются свинцовые пластины. Если раствор состоит из цианида натрия (90 г/л) и едкого натра (15 г/л), то катоды стальные, напряжение 6 В.

Утилизация остатков золота из грязных или истощенных ванн

Гальванический способ позолоты может оптимально протекать лишь только в случаях чистого электролита и достаточной концентрации в нем атомов золота. Для очистки ванн в них погружаются две пластины из легированной коррозионностойкой стали, площадь поверхности пластин примерно 0,5 дм2 на каждый литр электролита. Через пластины пропускается ток плотностью 0,2 А/дм2, при этом электролит постоянно перемешивается механическим или ручным методом. Температура раствора ≈ +40°С.

На катодной пластине оседают остатки золота, в зависимости от размеров ванных время очистки может составлять несколько десятков часов. По истечении указанного срока пластины вынимаются, промываются и просушиваются. Технология предусматривает механическое удаление с поверхности осажденного золота. Запрещается оставлять обесточенные катодные металлические пластины в растворе, это становится причиной повторного растворения драгоценного металла. Если перерыв подачи тока технологически неизбежен, то на время отключения пластины должны выниматься, при появлении возможности подачи тока они повторно опускаются в ванну с раствором.

Полученное таким образом золото в дальнейшем используется во время приготовления новой ванны электролита. Если на золоте имеются загрязнения, то использовать вторичное сырье в чистом виде не рекомендуется, его можно лишь добавлять незначительными порциями в новый раствор, приготовленный из первичных ингредиентов.
Преимущества электрохимического покрытия поверхностейТехнология постоянно развивалась с усовершенствованием гальванотехники, улучшалось качество, понижался расход и увеличивалась рентабельность производства. Единственный недостаток – материалы должны быть токопроводящими. Если покрытие сусальным золотом можно делать любых поверхностей, в том числе и деревянных, то возможности электрохимического ограничены.

Особенности продукции компании

Мы изготавливаем пластиковые ванны следующего назначения:

  • для промывки заготовок в холодной или горячей воде с автоматическим подогревом до указанных оператором температур;
  • для химических и электрохимических процессов золочения;
  • для обезжиривания электрохимическим и химическим методами.

Все изделия рассчитаны на возможность монтажа дополнительного технологического оборудования.

Гальваника украшений

Гальваника или гальванизация – это электрохимический процесс осаждения одного металла  на другом, в электролитической среде водных растворов солей и кислот, при котором  молекулы солей, растворяясь в воде, распадаются на ионы ( положительно заряженные – водорода и металлов и отрицательно заряженные – водные и кислотные остатки). При прохождении электрического тока , через раствор, положительно заряженные ионы стремятся к катоду – электроду с отрицательным полюсом, а отрицательно заряженные ионы к аноду – электроду с положительным полюсом. В качестве катода используют покрываемое изделие, к нему стремятся ионы металлов заряженные положительно. В качестве анода используют пластинки из металла, используемого для покрытия.

Для каждого вида, толщины и качества  покрытия соответствует индивидуальный режим электролиза. При всех гальванических процессах используются ванны, изготовленные из кислотоупорных материалов. 

В результате электролитического осаждения металлов на поверхность украшения образуется металлическая пленка толщиной от долей мкм до десятых долей мм (1мкм=0,001мм).

Декоративная отделка художественного металла существовала уже в древние времена. В современном производстве для придания изделиям дополнительных декоративных свойств применяют технологию гальванообработки.

Гальванические покрытия в ювелирной практике используются в двух целях – как декоративное и как защитное.

В ювелирном производстве процесс гальванизации используется как для покрытия ювелирной бижутерии, обычно сделанной  из недрагоценных металлов или сплавов, слоем золота или серебра, так  и покрытия ювелирных украшений из серебра слоем золота, родия, оксидирование. Эти процессы применяются в декоративных и эстетических  целях, для придания износоустойчивости и химической стойкости.

 

                                                                             Золочение.

Золочение (позолота) – нанесение на изделие тонкого слоя золота от десятых долей мкм до 2-3 мкм  (1мкм=0,001мм) и до 20-25 мкм, не только на изделия из недрагоценных металлов, но и украшения из серебра и золота ( выделение декоративных элементов, изменение цвета изделия).

Слой золочения в 2 мкм обеспечивает ровное, плотное, беспористое, износостойкое покрытие. Твердость покрытия превышает твердость любого литого золота более чем в два раза

Золочение всегда являлось наиболее распространенным способом отделки, потому что золото – один из первых металлов, ставших известными человеку. Кроме того, золото по интенсивности цвета, мягкости блеска, глубине тона и устойчивости декоративных качеств превосходит все другие металлы.

Золочением осуществляют и реставрацию золотых украшений  и придают более эффектный внешний вид новым украшениям, так называемая «подсветка» изделия.   

Интересно: В Древнем Египте применяли т. н. листовой метод золочения – на подготовленную поверхность изделий наклеивали 1-3 слоя тончайших лепестков золота. Этот способ широко применялся в Киевской Руси с 10-11 вв. н. э. Уже в 19 в. в России этим способом золотили железные или медные главы церквей, крыши, шпили дворцов. Срок службы листовых золотых покрытий достигал примерно 50 лет. Позднее стали применять огневой метод золочения – на поверхность наносили тестообразную пасту из амальгамы золота (соединение золота с ртутью). При нагреве изделия (из фарфора или металла) ртуть испарялась, а плотное золотое покрытие оставалось. Срок службы таких покрытий 100-150 лет. Начиная с середины 19 в. пользуются гальваническим методом золочения. Гальванический метод используют не только для Золочения, но и для покрытий из соединений золота с серебром, сурьмой, никелем, кобальтом, медью и др. Такие покрытия примерно вдвое повышают твёрдость поверхности и являются хорошим средством защиты её от коррозии.

Самой древней техникой является холодное золочение. Использовали ее еще ювелиры Древнего Рима. Серебряную или бронзовую основу обивали тонким золотым листом. С античных времен известна и техника золочения на огне. Золото, смешанное с ртутью, наносилось на изделие тонким слоем и обжигалось. Под воздействием высоких температур ртуть испарялась, и золото прочно соединилась с основой. Этот способ перестали использовать после того, как стали известны вредные свойства ртутных испарений.
В 1865 году был открыт метод гальванического золочения и серебрения, применяемый и в настоящее время.

Слой золочения зависит от назначения украшения. Слой золочения для серебряных брошей, медальонов, серег обычно не превышает 1 мкм (микрометр, или микрон, равный 0,01 мм). Цепочки покрывают слоем 0,5 мкм. Большой популярностью пользуются частично золоченые изделия.

 В периодической системе элементов Менделеева золото входит в группу благородных металлов, названых так из-за их неподверженности коррозии и окислению, т.е. химической стойкости.
Золото не окисляется на воздухе и устойчиво при воздействии влаги, не вступает в реакцию с кислотами, щелочами, солями. Не подвержено воздействию сероводорода. Золото растворяется только в смеси соляной и азотной кислот — «царcкой водке» и в селеновой кислоте.
Золото один из самых тяжелых металлов – плотность золота 19,32 г/см.куб.
Золото очень мягкий, пластичный, ковкий и тягучий металл. Чистое золото царапается ногтем. Из 1 г золота можно вытянуть проволоку длиной 3,5 км. Золото можно выковать так, что оно будет пропускать свет. Листы золота толщиной около 0,0001 мм (0,1 мкм) называются сусальным золотом. Они применяются для декоративных покрытий алтарей и куполов церквей.
Золото – хороший проводник тепла и электрического тока. Золото — единственный металл, который в чистом виде имеет красивый ярко-желтый цвет. Оно имеет хороший блеск, который при полировке усиливается.
Золочение металлов (в древности — амальгамный метод, в настоящее время — гальваническое золочение) широко используется в качестве метода защиты от коррозии (гальванические покрытия золотом контактных поверхностей, разъёмов, печатных плат) и придания изделию дорогого внешнего вида.

 

                                                                            Серебрение.

Серебрение – гальваническое покрытие металлов слоем серебра толщиной от долей мкм (1мкм=0,001мм) до десятков микрон. Слоем серебра обычно покрываются изделия из недрагоценных металлов в декоративных целях, чтобы придать им более изысканный вид. В периодической системе элементов Менделеева серебро входит в группу благородных металлов, названых так из-за их неподверженности коррозии и окислению, т.е. химической стойкости.
Интересно:Чистое серебро — тяжёлый (легче свинца, но тяжелее меди – плотность — 10,5 г/см), очень пластичный металл серебристо-белого цвета. Коэффициент отражения серебра близок к 100 %.

 

                           

                                                                            

Родирование.

 

Родирование – нанесение на ювелирное украшение тонкого слоя родия, самого яркого и блестящего металла платиновой группы, толщиной 0,1—25 мкм на поверхность ювелирных изделий для повышения их отражательной способности и придания особой твердости и износостойкости, придает металлу интенсивный блеск, многократно увеличивая  коэффициент отражения света от поверхности, благодаря чему ювелирное изделие, покрытое родием, сверкает и переливается.
Интересно: Родий – драгоценный, редкий благородный металл платиновой группы, превосходящий золото, серебро и платину по химической стойкости Химически стойкий, гипоаллергенный. Твердость в 2,5 раза выше, чем у золота и серебра. 
Покрытие родием придает повышенную прочность изделию, защиту от атмосферного воздействия (потемнение серебряных изделий). Декоративные свойства – выделение элементов «под белое золото», а также усиление яркости цвета белого золота (т.к. сам сплав белого золота имеет слегка желтоватый оттенок).
Технология родирования заключается в том, что на ювелирное украшение наносится слой более дорогого, редкого и престижного благородного металла, который придаёт поверхности изысканное холодное мерцание.


                                               

                                                                             Оксидирование. 

 

Оксидирование ювелирных украшений предназначено для защиты их от потускнения. Сущность процесса оксидирования заключается в нанесении на поверхность изделий химически стойкой защитной пленки, позволяющей повысить их декоративные качества и коррозионную стойкость. Оксидирование производится двумя способами: химическим и электрохимическим. При этом различают цветное оксидирование и бесцветное — пассивирование. Обработке оксидированием подвергаются изделия из серебра и недрагоценных металлов.  

Оксидирование изделий из серебра. Изделия из серебра и с серебряным покрытием оксидируют (пассивируют) как химическим, так и электрохимическим способами. Процессы химического и электрохимического бесцветного оксидирования (пассивирования) осуществляются в растворах и электролитах, основным компонентом состава которых является хромовокислый калий.

В процессе цветного оксидирования изделиям придается окраска с самыми различными оттенками: синего, темного (черного), серого, светло-серого, темно-коричневого, кирпичного, желтого и т. д. Осуществляется цветное оксидирование, как правило, химическим способом, реже электрохимическим.

Оксидирование изделий из недрагоценных металлов. На практике процессы нанесения декоративно-поверхностного слоя на изделия из недрагоценных металлов называют не оксидированием, а патинированием. Покрытие слоем патины (оксидными и сульфидными пленками) придает изделию благородные оттенки оливково-зеленого, золотистого, коричневого, оранжевого, фиолетового и черного цвета. Патинирование выполняют химическим и электрохимическим способами.

 

 В декоративных целях также применяют технологию оксидирование (чернение) – это один из процессов защитно-декоративной обработки серебра, заключающийся в образовании на поверхности серебряных изделий стойкой и равномерной пленки сульфида. Таким образом осуществляется покрытие серебряных или посеребренных изделий темным налетом, иногда переходящим к более светлому тону. Оксидированию часто подвергаются украшения с рельефным рисунком.


Интересно: Очень часто неправильно называют оксидированием окрашивание металлов, хотя и химическим путем, но не окислением их. Окрашивание металлов было известно очень давно, хотя главным образом окрашивание производилось покрыванием одного металла другим. Например, алхимик Зосим (IV в. после Р. Х.) описывает осаждение меди на железных предметах при погружении их в растворы медных солей; Парацельс много позже (XVI в.) упоминает о серебрении подобным путем медных предметов. Обыкновенно окрашиваются металлы: медь (латунь и бронза), цинк, железо, олово и серебро.

 

 

                                                      

Платинирование и палладирование.

 

это самые современные методы гальванообработки – являются способами нанесения декоративных покрытий, но, как правило, применяются как подслой под родирование. Посредством платинирования и палладирования изделия приобретают яркий металлический блеск, значительно улучшаются внешние характеристики изделий, удивительный цвет металлов прекрасно передает все драгоценные свойства платины и палладия.

                                                                                                     

                                                                     Защитные покрытия

 

позволяют сохранить блеск и цвет ювелирных изделий длительное время (от нескольких месяцев до 2-3 лет). Защитные покрытия (ингибиторы) не только защищают изделия от потемнения, но и обладают прекрасным полирующим эффектом. Например, защитные покрытия серебра от потемнения (пассивация) позволяют сохранить блеск и цвет ювелирных изделий длительное время.

                                                                     

Никелерование

 

– процесс чаще используемый при изготовлении ювелирной бижутерии.

 

 

ЗАО Приволжский ювелирный завод «Красная Пресня» при производстве ювелирных украшений и ювелирной бижутерии из цветного металла использует следующие  виды гальванопокрытия (1мкм=0,001мм):

– золочение «розовое золочение», имеет цвет золота 585 пробы – толщина покрытия 1 мкр;

– серебрение «белое серебро»  – толщиной покрытия 12 мкр;

– серебрение «серебро чернёное» – толщиной покрытия 12 мкр.

Эти  покрытия являются декоративными и гигиенически безопасными.

Для придания блеска и выразительности на некоторые изделия (чаше всего это изделия без вставок) наносится алмазная грань:

– ручная алмазная грань,

– машинная алмазная грань,

 -обработка пневмогравером.

 

ООО ТД «Приволжский Ювелир»  при производстве ювелирных украшений из серебра использует варианты гальванопокрытия:

– золочение – слой золота  0.6 мкр;

– родирование – 0.1 мкр;

– серебрение – покрытие чистым серебром 999 пробы;

– оксидирование – преднамеренное окисление поверхностного слоя изделия, придаёт дополнительную окраску и стилизацию под «налёт старины».

 

Гальваническое золочение • Услуги гальваники Москва

Галванохим осуществляет гальваническое золочение для промышленного и бытового применения. 

Покрытие золотом возможно химическим и электрическим методом.

ЧТО ТАКОЕ гальваника золотом?

Гальваническое золочение – это процесс покрытия одного металла или металлического предмета очень тонким слоем золота, обычно путем подачи постоянного электрического тока. Это частично растворяет металлы и создает прочную химическую связь между ними. Покрытие, наносимое гальваническим способом, обычно имеет толщину от 0,2 мкм.

Создавая химическую связь, покрытие является постоянным дополнением к поверхности основного металла. Это означает, что он не будет естественно истираться или отслаиваться.

Поскольку этот верхний слой очень тонкий, он имеет очень специфическое применение. Некоторые металлы используются в качестве покрытия, потому что они обеспечивают дополнительную защиту от ржавчины, повреждений или коррозии.

КАК РАБОТАЕТ Гальваника

Древние греки обычно механически наносили золото на другие металлы, нагревая их, затем быстро охлаждали. Такую технологию использовали для статуй, книг и многих других артефактов.

Современное золотое покрытие, основано на химическом процессе, объединяющем различные слои металла со слоем золота. Гальваника золотом используется в промышленных целях с 1840-х годов.

Перед золочением деталь полируется и очищается настолько тщательно, насколько это возможно. Золотое покрытие будет выглядеть неровным и мутным, если поверхность загрязнена, поцарапана или иным образом повреждена.

Современное гальваническое покрытие начинается с создания металлической соли с использованием металла золота 999 пробы. Эти соли образуются, когда кислота и металлы золота создают реакцию нейтрализации. Эту соль затем помещают в воду и смешивают, чтобы сформировать электролит для ванны.

Изделия, которые необходимо покрыть, погружается в эту ванну, и на нее подается электрический ток. Ток направляется на изделие и растворяет соли металлов, содержащиеся в ванне. Молекулы золота движутся с током и осаждаются на изделия.

От того на сколько долго изделия остается в ванне, обычно и определяет толщину покрытия.

Позолота может наноситься ​​практически на любой металл, включая латунь, медь или никель. Серебряные изделия также могут быть позолочены.

Некоторые изделия на самом деле будут покрыты несколькими видами металлов, даже если вы видите только золотое покрытие. Например, если у вас есть серебряное изделие, оно сначала будет покрыто медью, потому что медь предотвращает процесс окисления серебра. Затем будет наноситься ​​никелевое покрытие, чтобы улучшить адгезию и усилить защиту от воздействия агрессивных сред. Только после них наносится слой позолоты.

От сюда вывод, что изделие на самом деле представляет собой композицию из слоев подложки из серебра, меди и никеля с финишным слоем золота.

Позолота со временем стирается, но скорость потускнения может сильно варьироваться в зависимости от изделия.

Есть три основных фактора, которые определяют, как быстро будет стираться ваше золотое покрытие:

  • Более толстое покрытие долговечней.
  • Золото имеет сродство к некоторым металлам. Золото лучше держится с серебром и титаном, чем с медью или никелем, и чем лучше его адгезия, тем дольше будет держаться покрытие.
  • Чем больше предмет трется или используется, тем быстрее изнашивается.

По сравнению с другими видами гальванического покрытия стоимость золотого покрытия несколько высоко. Колебания цен на золото оказывают существенное влияние на стоимость золотого покрытия.

Узнать подробнее о предоставляемых услугах и ценах Вы можете, связавшись с нами по телефону или воспользовавшись формой обратной связи.

Золочение в домашних условиях: методы нанесения позолоты

Научившись выполнять золочение в домашних условиях, что не так сложно, как может показаться на первый взгляд, вы сможете вернуть вторую жизнь любимым украшениям из меди и серебра. Изделия, изготовленные из золота, уже на протяжении многих лет пользуются огромной популярностью как у женщин, так и у мужчин. Чтобы обладать такими изделиями без серьезных затрат на их приобретение, достаточно овладеть технологией золочения.

Покрыть позолотой можно как цветные сплавы, так и сталь или чугун

На изделия из каких металлов можно наносить слой позолоты

Наиболее распространенным процессом является золочение серебра, но золотое покрытие можно наносить и на поверхность других металлов. Так, позолота может быть нанесена на изделия из меди, латуни и цинка, а также из железа и стали и др.

На вопрос о том, как позолотить металл в домашних условиях, однозначного ответа не существует. Все зависит от того, изделия из какого металла необходимо подвергнуть такой обработке. На выбор технологии золочения, осуществляемого в домашних условиях, влияет также результат, которого необходимо добиться.

С помощью золочения можно придать обычным вещам совершенно другой вид

Для золочения металла могут использоваться разные методы, наиболее распространенными из которых являются:

  • натирание поверхности изделия раствором хлорного золота;
  • золочение, выполняемое погружением изделия в раствор с цинковым контактом;
  • гальваническое золочение.

Каждый из таких методов золочения, выполняемого в домашних условиях, требует использования определенных химических реактивов, инструментов и оборудования.

Приготовление и использование хлорного золота

Чтобы покрыть слоем позолоты металл, часто используют раствор, называемый хлорным золотом. Для приготовления такого раствора золото растворяют в «царской водке», представляющей собой смесь соляной и азотной кислот. Соляную и азотную кислоты берут в пропорции 3 : 1. Золото помещают в этот состав, а затем выпаривают жидкость. Выполнять процедуру выпаривания жидкости из такого раствора следует очень аккуратно, чтобы не получить ожоги кожных покровов и дыхательных путей. Сухое вещество, оставшееся после выпаривания, как раз и является хлорным золотом.

При выпаривании нужно отделить открытый огонь от емкости с раствором, например, сделав прослойку из асбестовой крошки, насыпанной в отдельную посудину

Перед тем как применять хлорное золото для позолоты, его необходимо смешать с раствором цианистого калия и отмученным мелом, в результате чего должна получиться кашицеобразная масса. Такой кашицей, используя кисточку, покрывают изделие, после чего его выдерживают некоторое время, а затем тщательно промывают и полируют.

Для золочения стали хлорное золото смешивают с эфиром. Покрытое таким составом изделие оставляют на некоторое время, пока эфир полностью не испарится, а затем обработанную поверхность просто натирают тканью для придания золотого блеска.

Используя хлорное золото, предварительно смешанное с эфиром, на металлический предмет можно наносить различные надписи и узоры. Для того чтобы провести такую процедуру, в полученный раствор окунают гусиное перо и выполняют требуемые надписи и узоры, которые после испарения эфира и полировки будут сверкать золотым блеском.

Большие поверхности покрывают позолотой с помощью мягкой кисти

Как уже говорилось выше, золотое напыление часто наносят на серебро, для чего также может использоваться хлорное золото. Чтобы выполнить химическое золочение изделий из данного металла, необходимо приготовить смесь, включающую в себя следующие компоненты:

  • хлорное золото – 10 граммов;
  • цианистый калий – 30 граммов;
  • поваренную соль – 20 граммов;
  • соду – 20 граммов;
  • воду – 1,5 л.

Химическое золочение, которому необходимо подвергнуть серебро, можно также выполнять с использованием смеси из:

  • хлорного золота – 7 граммов;
  • железистосинеродистого калия – 30 граммов;
  • карбоната калия – 30 граммов;
  • пищевой соли – 30 граммов;
  • воды – 1 л.

Саму процедуру напыления слоя золота на поверхность металла при использовании химических растворов выполняют в следующей последовательности.

  1. Обрабатываемое изделие предварительно прокаливают.
  2. Поверхность предмета протравливают сначала раствором серной кислоты, а затем азотной кислотой.
  3. Протравленное изделие на мгновение опускают в смесь, состоящую из серной, азотной и соляной кислот.
  4. После обработки в смеси кислот изделие ополаскивают водой, затем погружают в ртуть и наконец в воду, где его выдерживают 30 секунд.
  5. После емкости с водой изделие помещают в раствор для золочения, выдерживают требуемое время, затем промывают водой и сушат в древесных опилках.

Применение цинкового контакта

Чтобы получить более толстый позолоченный слой, используют цинковый контакт. Таким методом можно, например, покрыть слоем золота серебро. Для золочения готовят состав из таких компонентов, как:

  • хлорное золото – 15 граммов;
  • углекалиевая соль – 65 граммов;
  • желтая кровяная соль – 65 граммов;
  • пищевая соль – 65 граммов;
  • вода – 2 л.

Потребуется некоторое время на растворение всех компонентов состава

Изделия, изготовленные из меди и латуни, покрываются под золото в растворе следующего состава:

  • хлорное золото – 2 грамма;
  • едкий калий – 6 граммов;
  • цианистый калий – 32 грамма;
  • фосфорнонатриевая соль – 10 граммов;
  • вода – 2 л.

Предметы, на поверхность которых необходимо нанести слой позолоты, тщательно очищаются от грязи и жира, затем их помещают в предварительно нагретый состав для золочения. Уже находящиеся там изделия соединяют с цинковой палочкой, которая и выступает в качестве контакта.

Составы обезжиривающих растворов

Чтобы позолота, нанесенная на поверхность изделий из стали, цинка и олова, была качественной и отличалась хорошей адгезией, перед золочением их необходимо подвергнуть процедуре омеднения.

Гальванический метод нанесения позолоты

Наиболее прочный и качественный слой позолоты позволяет получить гальваническое покрытие золотом, выполняемое в специальных электролитических растворах. Такая технология золочения очень напоминает цинкование, так как для ее реализации используются гальваника и аналогичные электрохимические процессы.

Схема гальванической ванны

В зависимости от химического состава раствора, в котором выполняется гальванизация, сформированная позолота может иметь красноватый или светло-желтый оттенок. В основном золочение изделий из металла по данной технологии выполняют в растворах двух типов.

Электролиты для золочения первого типа готовят в следующей последовательности.

  1. В 700 миллилитрах воды растворяют 60 граммов фосфорнокислого натрия.
  2. В 150 миллилитрах воды разводят 2,5 грамма хлорного золота.
  3. В других 150 миллилитрах воды растворяют 1 грамм цианистого калия и 10 граммов двусернистокислого натрия.
  4. Сначала аккуратно смешивают два первых раствора, а затем в полученную смесь добавляют третий.

Чтобы позолотить серебро или любой другой металл таким методом, приготовленный состав доводят до температуры 50–62° и используют для протекания процесса платиновый анод. После истощения такого электролита для золочения в него добавляют хлорное золото.

Дефекты при использовании электролитов золочения и способы их устранения

Второй тип электролита для золочения носит название «золотая ванна Зельми». В таком растворе золотят серебро, сталь, изделия из олова, меди, латуни, христофлевого металла. Приготовление этого электролита для золочения происходит в несколько этапов.

  • В фарфоровой емкости доводят до кипения 30 миллилитров воды, смешанные с кристаллическим углекислым натрием и железистосинеродистым калием (взятых по 1 грамму).
  • В полученный раствор добавляют осажденное аммиаком гремучее золото и кипятят в течение двенадцати минут.
  • После образования красного пушистого осадка полученную жидкость, которая должна иметь насыщенный золотистый цвет, фильтруют.

Менее токсичными считаются условно бесцианидные электролиты золочения, характеристики которых приведены в таблице

Обработку в таком электролите для золочения проводят на протяжении 15–16 часов, используя для этого элемент Даниэля и слабые токи. В результате на поверхности металлического изделия формируется эффектная матовая позолота.

Задаваясь вопросами о том, что такое золочение и как его выполнить, следует учитывать, что для его осуществления используются различные методики, только часть из которых описана выше. Выбирая из таких технологий оптимальную, надо принимать во внимание целый ряд факторов, а также ориентироваться на желаемый результат.

Родирование золота, золочение серебра, чернение

Тел. Отдела +79258002532

Родирование золота, золочение серебра, чернение

Любые украшения, аксессуары и элементы интерьера можно сделать более ценными и красивыми, если нанести на элементы слой золота или родия. Такие изделия приобретают естественный блеск драгоценного металла и надолго сохраняют свой прекрасный внешний вид. Выполняется этот процесс разными способами.

Золочение серебра

Гальваническое золочение – метод покрытия изделий золотом, который известен с 1865 года. Он считается самым экономичным и надежным, поскольку позолота в несколько микрон плотно прилегает к поверхности, придает изделию естественный блеск золота и не подвергается истиранию. Также этот способ золочения не требует больших производственных затрат. Покрытие одного металла другим происходит посредством осаждения в водном растворе солей, через которые пропускают электрический ток.

Родирование (белый родий)

Родирование относится к одному из способов гальванической обработки. Но в данном случае используется металл платиновой группы – родий. Он имеет серебристо- серый цвет и высокую отражательную способность. В результате изделия после обработки приобретают невероятный блеск. Причем сохраняется он довольно долго. Родий по эксплуатационным качествам во много раз превосходит платину и золото.

Черный родий

Черный родий, как и родирование, производится с помощью гальванической обработки. Только в данном случае используется металл черного цвета. Подобная декоративная обработка придает изделиям красивый узор и все тот же невероятный блеск. Все элементы получаются более выразительными и четкими. Покрытие из родия защищает поверхность от коррозии и износа.

Другие виды гальваники

Гальваническим методом можно нанести на изделие покрытие из любого металла. Таким способом можно произвести:

  • серебрение – особенно актуально для столовых приборов, ювелирных украшений, предметов интерьеров и раритетных аксессуаров;
  • омеднение – метод, который позволяет придать любым изделиям старинный вид, чаще используется для обработки статуэток и различных сувениров;
  • никелирование – применяется для улучшения эстетических данных таких изделий, как мебельная фурнитура, элементы крепления и т.д.

Доводы в пользу заказа услуг в Ювелирном Доме “Золото и Стиль”

Мастерская «Золото и стиль» выполняет любые виды гальванического покрытия. Мы предлагаем на выбор золото, серебро, медь, никель, черный и белый родий. Причем принимаем в работу любые украшения, предметы старины, элементы декора и интерьера, аксессуары, статуэтки, сувениры и т.д. Любому изделию мы придадим требуемый стиль.

Наши услуги будут полезны вам при необходимости:

  • вернуть ювелирному изделию былой блеск;
  • придать украшению или любому предмету старинный вид;
  • восстановить былую красоту раритетных вещей;
  • создать оригинальное украшение в индивидуальном стиле и т.д.

Вам необходимо лишь поставить нам задачу, а наши специалисты решат ее качественно и в кратчайшие сроки. На все услуги мы предлагаем доступные цены. Мы учтем все ваши пожелания. Звоните и мы обязательно договоримся. В Ювелирном Доме “Золото и Стиль” работают высококлассные мастера, которые помогут вам определиться с типом покрытия, чтобы сделать ваше изделие необычным и привлекательным.

Гальваника – Химия LibreTexts

Гальваника – это процесс нанесения одного металла на другой путем гидролиза, чаще всего в декоративных целях или для предотвращения коррозии металла. Существуют также особые виды гальваники, такие как меднение, серебряное покрытие и хромирование. Гальваника позволяет производителям использовать недорогие металлы, такие как сталь или цинк, для большей части продукта, а затем наносить различные металлы снаружи, чтобы учесть внешний вид, защиту и другие свойства, необходимые для продукта.Поверхность может быть металлической или даже пластиковой.

Введение

Иногда отделка носит исключительно декоративный характер, например, продукты, которые мы используем в помещении или в сухой среде, где они вряд ли пострадают от коррозии. На эти типы продуктов обычно наносится тонкий слой золота или серебра, что делает их привлекательными для потребителя. Гальваника широко используется в таких отраслях, как автомобилестроение, самолеты, электроника, ювелирные изделия и игрушки. В общем процессе гальваники используется электролитическая ячейка, которая заключается в нанесении отрицательного заряда на металл и погружении его в раствор, содержащий соли металла (электролиты), содержащие положительно заряженные ионы металлов.Затем из-за отрицательного и положительного зарядов два металла притягиваются друг к другу.

Цели гальваники:

  1. Внешний вид
  2. Защита
  3. Особые свойства поверхности
  4. Технические или механические свойства

Фон

Катодом будет деталь, которую нужно покрыть, а анодом будет либо расходуемый анод, либо инертный анод, обычно либо платиновый, либо углеродный (форма графита).Иногда покрытие наносится на стеллажи или бочки для большей эффективности при нанесении покрытия на многие продукты. Пожалуйста, обратитесь к электролизу для получения дополнительной информации. На рисунке ниже ионы Ag + притягиваются к поверхности ложки, и в конечном итоге она покрывается металлическими покрытиями. В процессе используется серебро в качестве анода и винт в качестве катода. Электроны переносятся с анода на катод и проходят через раствор, содержащий серебро.

Рис. 1 : Гальваническое нанесение серебра на ложку.

История гальваники

Гальваника была впервые открыта Луиджи Бругнателли в 1805 году с помощью процесса электроосаждения для гальваники золота. Однако его открытие не было отмечено, поскольку он был проигнорирован Французской академией наук, а также Наполеоном Бонапартом. Но пару десятилетий спустя Джону Райту удалось использовать цианистый калий в качестве электролита для золота и серебра. Он обнаружил, что цианид калия на самом деле является эффективным электролитом.Позже в 1840 году двоюродные братья Элкингтоны использовали цианид калия в качестве электролита и сумели создать возможный метод гальваники для золота и серебра. Они получили патент на гальваническое покрытие, и этот метод получил широкое распространение во всем мире из Англии. Метод гальваники постепенно стал более эффективным и усовершенствованным за счет использования более экологичных формул и источников питания постоянного тока.

Выбор электролитов

Существует множество различных металлов, которые можно использовать для нанесения покрытия, поэтому выбор правильного электролита важен для качества покрытия.Некоторые электролиты представляют собой кислоты, основания, соли металлов или расплавленные соли. При выборе типа электролита следует помнить о некоторых вещах: коррозии, стойкости, яркости или отражательной способности, твердости, механической прочности, пластичности и износостойкости.

Подготовка поверхности

Целью подготовки поверхности перед началом наклеивания на нее другого металла является обеспечение ее чистоты и отсутствия загрязнений, которые могут помешать склеиванию. Загрязнение часто предотвращает отложение и отсутствие адгезии.Обычно это делается в три этапа: очистка, обработка и ополаскивание. Очистка обычно заключается в использовании определенных растворителей, таких как щелочные очистители, вода или кислотные очистители, чтобы удалить слои масла с поверхности. Обработка включает модификацию поверхности, которая заключается в упрочнении деталей и нанесении металлических слоев. Ополаскивание приводит к окончательному результату и является последним штрихом к нанесению гальванических покрытий. Двумя определенными методами подготовки поверхности являются физическая очистка и химическая очистка. Химическая очистка заключается в использовании растворителей, которые являются поверхностно-активными химическими веществами или химическими веществами, которые вступают в реакцию с металлом / поверхностью.При физической очистке применяется механическая энергия для удаления загрязнений. Физическая очистка включает истирание щеткой и ультразвуковое перемешивание.

Типы гальванических покрытий

Существуют различные процессы, с помощью которых люди могут наносить гальванические покрытия на металлы, такие как нанесение металлического покрытия массой (также нанесение покрытия на цилиндр), нанесение покрытия на рейку, непрерывное покрытие и нанесение покрытия на линии. Каждый процесс имеет свой собственный набор процедур, позволяющих получить идеальное покрытие.

Таблица 1: Методы нанесения гальванических покрытий
Массовое покрытие Это не идеальный вариант для детализированных предметов, поскольку он неэффективен для предотвращения царапин и запутывания.Однако этот процесс эффективно обрабатывает огромное количество объектов.
Обшивка стойки Дороже, чем массовая металлизация, но эффективен как для больших, так и для хрупких деталей. Часто детали погружены в растворы со «стойками».
Сплошное покрытие Такие детали, как провода и трубки, постоянно проходят через аноды с определенной скоростью. Этот процесс немного дешевле.
Линия покрытия Дешевле, так как используется меньше химикатов и используется производственная линия для штамповки деталей.

Металлы покрытия

Большинство гальванических покрытий можно разделить на следующие категории:

Жертвенное покрытие Декоративное покрытие Функциональные покрытия Незначительные металлы Необычное металлическое покрытие Покрытия из сплавов
используется в основном для защиты.Металл, используемый для покрытия, жертвуется, поскольку он расходуется в реакции. К обычным металлам относятся: цинк и кадмий (сейчас запрещены во многих странах). используется в первую очередь в привлекательных и привлекательных целях. Обычные металлы включают: медь, никель, хром, цинк и олово. – это покрытия, сделанные в зависимости от необходимости и функциональности металла. Обычные металлы включают: золото, серебро, платину, олово, свинец, рутений, родий, палладий, осмий и иридий. обычно представляют собой железо, кобальт и индий, потому что их легко покрыть пластинами, но они редко используются для нанесения покрытия. – это металлы, которые даже реже используются для гальваники, чем второстепенные металлы. К ним относятся: As, Sb, Bi, Mn, Re, Al, Zr, Ti, Hf, V, Nb, Ta, W и Mo. Сплав – это вещество с металлическими свойствами, состоящее из двух или более элементов. Эти покрытия создаются путем нанесения двух металлов в одну ячейку. Общие комбинации включают: золото – медь – кадмий, цинк – кобальт, цинк – железо, цинк – никель, латунь (сплав меди и цинка), бронзу (медь – олово), олово – цинк, олово – никель и олово– кобальт.

Список литературы

  1. Канани, Н. Гальваника: основные принципы, процессы и практика; Elsevier Advanced Technology: Oxford, UK, 2004.
  2. .
  3. Lowenheim, Фредерик Адольф. Современное гальваническое покрытие . 3-е изд. Нью-Йорк, Нью-Йорк: J. Wiley and Sons, 1974.
  4. .
  5. Блюм, Уильям и Джордж Б. Хогабум. Принципы гальваники и гальванопластики (гальванопластики) . 3-е изд. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: McGraw-Hill Book Company Inc., 1949.Распечатать.
  6. Петруччи, Ральф Х., Харвуд, Уильям С., Херринг, Ф. Г. и Мадура Джеффри Д. Общая химия: принципы и современные приложения. 9 изд. Верхняя река Сэдл: Pearson Education, Inc., 2007.

Проблемы

  1. Для чего нужны гальванические покрытия?
  2. Как работает гальваника?
  3. Почему так важно подготовить поверхность перед нанесением гальванических покрытий?
  4. Какие бывают виды гальваники?
  5. Какие разные металлы можно использовать? (название 5)

ответы

  1. Обычно гальваника используется в декоративных или функциональных целях, а также для предотвращения коррозии металла.
  2. Гальваника работает через электролитическую ячейку с катодом и анодом. Катод – это металл, на который нужно нанести покрытие.
  3. Важно подготовить поверхность перед началом процедуры, потому что иногда на поверхности есть загрязнения, которые могут привести к плохим результатам гальваники.
  4. К различным типам гальваники относятся: массовое покрытие (также гальваническое покрытие цилиндра), гальваническое покрытие в стойке, непрерывное гальваническое покрытие и нанесение покрытия в линию.
  5. Пять металлов, которые можно использовать в гальванике: цинк, кобальт, железо, олово и платина

Авторы и авторство

  • Вайшали Миттал (Калифорнийский университет в Дэвисе)

Как работает гальваника – Объясни, что материал

Не существует такой вещи, как алхимия – волшебным образом превращающая обычные химические элементы в редкие и ценные, – но гальваника, возможно, следующая лучшая вещь. Идея состоит в том, чтобы использовать электричество для покрытия относительно приземленных металл, например медь, с тонким слоем другого, более ценного металл, например золото или серебро. Гальваника имеет много других применений, помимо того, что дешевые металлы выглядят дорогими. Мы можем использовать это, чтобы сделать устойчивые к ржавчине вещи, например, для производства различных полезных сплавы, такие как латунь и бронза, и даже чтобы пластик был похож 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 одной из них.

Что такое гальваника?

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

Гальваника включает пропускание электрического тока через раствор, называемый электролит. Это делается путем погружения двух клемм, называемых электроды в электролит и подключив их к цепь с аккумулятором или другим источником питания. Электроды и электролит состоит из тщательно подобранных элементов или соединений. Когда электричество проходит через цепь, которую они образуют, электролит расщепляется, и некоторые из атомов металла, которые он содержит, осаждается тонким слоем поверх одного из электродов – он становится гальваническим.Все виды металлов могут быть покрытым таким образом, в том числе золотом, серебром, олово, цинк, медь, кадмий, хром, никель, платина и свинец.

Гальваника очень похожа на электролиз. (используя электричество для расщепления химического раствора), что является обратным процессу, при котором батареи производят электрические токи. Все это примеры электрохимия: химические реакции, вызванные или производящие электричество, которое дает полезные в научном или промышленном отношении конечные продукты.

Фото: Серебряные столовые приборы дороги и тускнеют; нержавеющая сталь с хромовым покрытием – хороший заменитель для многих людей. Несмотря на то, что он устойчив к ржавчине и долговечен, покрытие со временем изнашивается, как вы можете видеть в коричневатой области ручки этого пирогового сервера. Маркировка «EPNS» на столовых приборах является окончательным признаком гальваники: это гальваническое никелевое покрытие.

Как работает гальваника?

Во-первых, вы должны выбрать правильные электроды и электролит, определив химическая реакция или реакции, которые должны произойти, когда электрический ток включен.Атомы металла, покрывающие ваш объект, исходят из электролит, поэтому, если вы хотите что-то медить, вам понадобится электролит изготовлен из раствора медной соли, а для золочения понадобится электролит на основе золота и так далее.

Затем вы должны убедиться, что электрод, который вы хотите наклеить, полностью чистый. В противном случае, когда атомы металла из электролита осаждаются на это, они не сформируют хорошую связь, и они могут просто стереться снова. Как правило, чистка выполняется путем погружения электрода в прочный кислотным или щелочным раствором или (кратковременно) подключив гальваника в обратном направлении.Если электрод действительно чистый, атомы металла покрытия эффективно связываются с ним, соединяясь очень сильно на внешние края его кристаллической структуры.

Изображение: Медное покрытие 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.

Теперь мы готовы к основной части гальваники. Нам нужны два электрода из различные проводящие материалы, электролит и электричество поставлять. Обычно один из электродов делается из металла, который мы пытаясь пластину и электролит представляет собой раствор соли тот же металл. Так, например, если мы покрываем медью латунь, мы нужен медный электрод, латунный электрод и раствор соединение на основе меди, такое как раствор сульфата меди. Металлы, такие как золото и серебро не растворяются легко, поэтому их нужно превращать в растворы с использованием сильнодействующих и опасно неприятных химикатов на основе цианидов.Электрод, на который будет наноситься покрытие, обычно изготавливается из более дешевой 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.

Мы окунаем 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 с мало или слишком много электронов).Ионы меди (которые положительно заряжены) притягиваются к отрицательно заряженному латунному электроду и медленно нанесите на него, производя тонкий позже медной пластины. Между тем, сульфат-ионы (которые отрицательно заряжены) приходят к положительно заряженному медному аноду, высвобождая электроны которые движутся через батарею к отрицательному латунному электроду.

Гальваническим атомам требуется время, чтобы накапливаться на поверхности отрицательного электрода. Сколько именно времени зависит от силы электрического тока у вас использование и концентрация электролита.Увеличение любого из это увеличивает скорость, с которой ионы и электроны движутся через схема и скорость процесса нанесения покрытия. Пока по мере того как ионы и электроны продолжают двигаться, ток продолжает течь, и процесс нанесения покрытия продолжается.

Можно ли гальванизировать пластмассы?

Фото: Пластик с покрытием часто используется для деталей, которым требуется блестящая отделка металла без его прочности и тяжести, и вот три примера из моего собственного дома. Вверху: переключатель, стрелки и безель (рамка циферблата) этого будильника выглядят блестящими и металлическими, но на самом деле они пластиковые.В центре: детали сантехники, которые не должны быть прочными, часто изготавливаются из плакированного пластика, поэтому они остаются прохладными на ощупь и гармонируют с металлическими трубами. Регулятор температуры на этом душе (справа, с красной кнопкой) сделан из пластика, но похож на основные металлические детали слева. Внизу: компьютерный USB-микрофон имеет глянцевую поверхность, чтобы он выглядел дорогим и высококачественным.

Недорогой, легко поддающийся формованию, легкий и одноразовый, пластмассы быстро стали наиболее распространенными и гибкими материалами в 20 веке.Но для многих это не только преимущество, но и недостаток: пластик дешевый и дешевый – и именно так они выглядят. Одно из решений – покрыть дешевый пластик тонким слоем металла, чтобы придать ему все преимущества пластика с привлекательной блестящей отделкой. металл. Таким способом можно покрыть множество различных пластиков, включая АБС-пластик, фенольные пластики, карбамидоформальдегид, нейлон и т. Д. и поликарбонат. Вы часто найдете детали на автомобилях, сантехнике, бытовой и электрической арматуре, которые выглядят металлическими, но на самом деле являются пластиковыми покрытиями.Они легче, дешевле, устойчивы к ржавчине и не требуют полировки после нанесения покрытия.

Как гальванизируют пластмассы?

… мой приятель … сказал мне, что у него есть процесс металлизации пластмасс. Я сказал, что это невозможно, потому что нет проводимости; нельзя прикрепить провод. Но он сказал, что может наклеить металлическими пластинами все, что угодно … “

Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман! Ричард Фейнман

Если вы что-нибудь знаете о пластике, вы сразу заметите 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 он стал электропроводящим, прежде чем мы начнем. Есть несколько этапов. Во-первых, пластик необходимо тщательно очистить от таких вещей, как пыль, грязь, жир и следы с поверхности. Затем его протравливают кислотой и обрабатывают катализатором (ускорителем химической реакции), чтобы обеспечить прилипание покрытия к его поверхности. Затем его окунают в ванну из меди или никеля (медь более распространена), чтобы получить очень тонкое покрытие из электропроводящего металла (толщиной менее микрона, 1 мкм или одной тысячной миллиметра).Как только это будет сделано, на него можно будет нанести гальваническое покрытие, как на металл. В зависимости от того, сколько износа должна выдержать металлическая деталь, толщина покрытия может быть от 10 до 30 микрон.

Зачем нужна гальваника?

Фото: Это автомобильное колесо изготовлено из металлического алюминия, покрытого 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 вдвое меньше воды, чем требуется для традиционных процессов гальваники.Фото: Metal Arts Company, Inc. любезно предоставлено Министерством энергетики США (DOE).

Гальваника обычно выполняется по двум совершенно разным причинам: украшение и защита. Металлы, такие как золото и серебро, покрываются для украшения: дешевле иметь золото или посеребренные украшения, чем цельные изделия из этих тяжелых, дорогие, ценные вещества. Потому что разные металлы бывают разных цветов, гальваника может использоваться для изготовления таких вещей, как кольца, цепочки, значки, медали и т. д. широкий выбор привлекательной декоративной отделки, включая блестящие, матовые и старинные варианты золота, серебра, меди, никеля и бронзы.Металлы, такие как олово и цинк (которые не особенно привлекательны на вид), покрываются гальваническим покрытием, чтобы придать им вид. защитный внешний позже. Например, пищевые контейнеры часто покрывают оловом, чтобы сделать их устойчивыми к коррозии, в то время как многие предметы быта из железа покрыты цинк (в процессе, называемом гальванизацией) по той же причине. Некоторые формы гальваники являются как защитными, так и декоративными. Крылья автомобилей и “обшивка”, например, когда-то широко изготовлен из прочной стали с покрытием с хромом, чтобы сделать их привлекательно блестящими и устойчивы к ржавчине (теперь более вероятны недорогие и естественно устойчивые к ржавчине пластмассы для использования на автомобилях).Сплавы, такие как латунь и бронза, также могут быть покрыты обеспечение содержания в электролите солей всех металлов, которые должен присутствовать в сплаве. Гальваника также используется для изготовление дубликатов печатных форм в процессе, называемом электротипирование и гальванопластика (альтернатива литье предметов из расплавленных металлов).

Насколько толсто гальваническое покрытие?

Независимо от того, покрыты ли предметы 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 будет давать, но даже самая толстая обшивка намного тоньше, чем можно было ожидать. Типичная толщина плакированного металла варьируется от примерно От 0,5 микрон (0,5 миллионных долей 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 – около 10–20 микрон.) Что-то вроде позолоченного корпуса часов будет иметь покрытие в 20 микрон, которое может легко выдержать повседневные грубые дела. и кувыркается несколько десятилетий.

Узнать больше

На сайте

Деятельность

Гальваника – это то, с чем можно легко поэкспериментировать в школе или (с помощью взрослого) дома. Вот несколько сайтов, которые вы можете безопасно исследовать:

Видео

  • Гальваника – как это делается: четкое введение в теорию и практику гальваники и огромное количество повседневных вещей, для которых она используется.Также описывается, как на пластмассы можно наносить гальваническое покрытие и почему гальванику часто необходимо наносить несколькими отдельными слоями или «слоями».
  • Гальваника четверти: ясно и просто объяснено в этом коротком видео от учителя химии г-на Кента.

Книги

Для читателей постарше
  • Гальваника: Инженерное руководство Лоуренса Дж. Дерни (ред.). Springer, 2014. Еще один подробный справочник, в основном предназначенный для людей, работающих в индустрии обработки металлов.
  • Гальваника: основные принципы, процессы и практика Нассера Канани. Elsevier, 2004. Подробное введение для студентов-химиков, а также производителей.
  • Современное гальваническое покрытие Мордехая Шлезингера, Милана Пауновича (ред.). Wiley, 2011. Огромное и подробное 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. Винтаж, 1992. Глава под названием «Главный химик-исследователь корпорации MetaPlast Corporation» (стр. 41 моего издания) представляет собой короткий, но забавный анекдот о гальванических пластиках, первым из которых, как выясняется, оказался Фейнман.
Для младших читателей

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

  • Химия для каждого ребенка: 101 простой эксперимент, который действительно работает, Дженис ВанКлив. Джосси-Басс, 2010.Очень хорошее практическое введение в химию (с добавлением немного физики и биологии, если это необходимо). Первоначально опубликовано в 1989 году, но не менее актуально сегодня. Мероприятие 43 (Зеленые пенни) является примером металлизации.
  • Пошаговые научные эксперименты в химии Дженис ВанКлив. Розен, 2013. Более новая и короткая подборка того же автора.
  • Роберт Уинстон «Это элементарно». ДК, 2007/2016. Общее введение в химию для детей в возрасте 8–10 лет, посвященное элементам.

Статьи

Современная обшивка
Исторические статьи из архивов

Патенты

Для получения более подробной технической информации их стоит просмотреть:

  • Патент США 6527920: устройство для гальваники меди, Стивен Т. Майер и др., Novellus Systems, Inc., 4 марта 2003 г. Подробное описание типа процессов гальваники, используемых при изготовлении интегральных схем.
  • Патент США 4 039 714: процесс гальваники меди, Ютака Окинака, AT&T Bell Laboratories.4 сентября 1984 г. Описывается типичная современная ванна для меднения.
  • Патент США 4 039 714: Предварительная обработка пластических материалов для металлизации, автор – Иржи Рубаль и Иоахим Корпиун. 2 августа 1977 года. Здесь подробно рассказывается о том, как поверхность пластика может быть подготовлена ​​к гальванике.

Гальваника | Британника

Полная статья

Гальваника , процесс покрытия металлом с помощью электрического тока.Металлическое покрытие может быть перенесено на проводящие поверхности (металлы) или на непроводящие поверхности (пластмассы, дерево, кожа) после того, как последние были превращены в проводящие с помощью таких процессов, как покрытие графитом, проводящим лаком, химическим способом пластины или испарением покрытия.

На Рисунке 1 показан типичный гальванический резервуар, содержащий раствор сульфата меди (CuSO 4 ). Динамо-машина подает электрический ток, который регулируется реостатом. Когда переключатель замкнут, катодная планка, удерживающая деталь, подлежащую покрытию, заряжается отрицательно.Часть электронов от катодного стержня передается положительно заряженным ионам меди (Cu 2+ ), освобождая их как атомы металлической меди. Эти атомы меди занимают свое место на поверхности катода, покрывая его медью. Одновременно, как показано на чертеже, такое же количество сульфат-ионов (SO 4 2-) разряжается на медных анодах, замыкая электрическую цепь. При этом они образуют новое количество сульфата меди, которое растворяется в растворе и восстанавливает его первоначальный состав.Эта процедура типична почти для всех обычных процессов гальваники; ток осаждает определенное количество металла на катоде, а анод растворяется в той же степени, поддерживая раствор более или менее однородным. Если этот баланс идеален и отсутствуют побочные реакции или потери, возможно, будет достигнута 100-процентная эффективность катода и 100-процентная эффективность анода.

Подробнее по этой теме

скульптура: Гальваника

Поверхности металлической скульптуры или специально подготовленной неметаллической скульптуры можно покрывать такими металлами, как хром, серебро, золото, медь…

Если металлическая поверхность катода химически и физически чиста, разряженные атомы меди осаждаются в пределах нормального межатомного расстояния между атомами основного металла и пытаются стать его неотъемлемой частью. Фактически, если основным металлом является медь, новые атомы меди часто будут располагаться так, чтобы продолжить кристаллическую структуру основного металла, при этом пластина становится более или менее неотличимой и неотделимой от основного металла.

Если смешать подходящие растворы разных металлов, можно покрыть широкий спектр сплавов металлов.Таким образом, плакированная латунь может быть более или менее неотличима от литой латуни. Однако также возможно осаждение сплавов или соединений металлов, которые нельзя получить путем их плавления и литья. Например, пластина из оловянно-никелевого сплава использовалась в коммерческих целях благодаря своей твердости и коррозионной стойкости, которые превосходят свойства любого металла в отдельности. Месторождение состоит из соединения олова и никеля (Sn-Ni), которое невозможно получить другим способом.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.Подпишитесь сейчас

Пластины из других распространенных сплавов включают бронзу и золото с различными свойствами, такими как разные цвета или твердость. Пластины из магнитного сплава из таких металлов, как железо, кобальт и никель, используются для барабанов памяти в компьютерах. Пластина припоя (Sn-Pb) используется в работе с печатными схемами.

Разработка гальваники.

В то время как некоторые методы нанесения покрытия на металл восходят к древним временам, современное гальваническое покрытие началось в 1800 году, когда Алессандро Вольта открыл гальваническую батарею или батарею, благодаря которой стало доступно значительное количество электроэнергии постоянного тока.Примерно в то же время батарея использовалась для осаждения свинца, меди и серебра. После того, как на серебряный катод был нанесен узелок меди, удалить медь не удалось. В том же году цинк, медь и серебро были нанесены на себя и на различные основные металлы (металлы, на которые нанесено покрытие), такие как золото и железо.

Гальваника в промышленных масштабах началась примерно в 1840–1841 годах и была ускорена открытием цианидных растворов для покрытия серебра, золота, меди и латуни.Раствор цианида-меди, например, давал прилипшие отложения меди непосредственно на железе и стали. Раствор цианида-меди до сих пор используется для этой цели, а также для первоначального покрытия цинковых отливок. Описанный выше раствор сульфата меди разъедает эти металлы, образуя неприлипающие отложения.

Гальваника стала крупной и быстрорастущей отраслью, требующей сложных инженерных решений и требований к оборудованию. Металлы, которые можно легко покрыть из водных растворов при высоком КПД, близком к 100%, лучше всего можно увидеть на Рисунке 2.Он показывает эти металлы в едином прямоугольнике в их правильном соотношении друг с другом. Единственный металл, показанный за пределами прямоугольника, который обычно используется, – это хром, который обычно покрывают с низким КПД около 10–20 процентов. Для нанесения покрытия более или менее широко используются железо, кобальт, никель, медь, цинк, рутений, родий, палладий, серебро, кадмий, олово, иридий, платина, золото и свинец. Остальные можно легко отложить, но они не нашли широкого применения таким способом либо из-за стоимости, либо из-за доступности, либо из-за отсутствия полезных свойств.

Рисунок 2: Периодическая диаграмма металлов, легко наносимых на покрытие

Encyclopædia Britannica, Inc.

Введение хромирования в 1925 году вызвало резонанс во всей индустрии гальваники. Хром по сути представлял собой яркую пластину и сохранял свою яркость бесконечно долго. Хромовая пластина нашла готовый рынок в автомобильной и бытовой промышленности, где вскоре были доказаны достоинства комбинированной пластины никель-хром или медь-никель-хром. Требования к более строгим процедурам контроля состава ванны, температуры и плотности тока нашли отражение в улучшении контроля и развитии других процессов.

Так называемое твердое хромирование также стало новым способом повышения износостойкости деталей машин и улучшения их работы за счет хороших фрикционных и жаропрочных свойств. Изношенные или малоразмерные детали были изготовлены из хромированной пластины.

В то время как неметаллические материалы наносились с середины 19 века, период быстрого роста использования гальванических пластиков начался в 1963 году с появлением АБС-пластика (акрилонитрил-бутадиен-стирол), который легко наносился.Пластиковая деталь сначала подвергается химическому травлению с помощью подходящего процесса, такого как погружение в горячую смесь хромовой кислоты и серной кислоты. Затем он сенсибилизируется и активируется сначала погружением в раствор хлорида олова, а затем в раствор хлорида палладия. Затем на него наносят химическое нанесение меди или никеля перед дальнейшим нанесением гальванического покрытия. Получается полезная степень адгезии (примерно от 1 до 6 кг на см [от 5 до 30 фунтов на дюйм]), но она никоим образом не сравнима с адгезией металлов к металлам.

Основные приложения.

Меднение широко используется для предотвращения упрочнения стали на указанных деталях. Все изделие может быть покрыто медью, а пластина может быть отшлифована на участках, подлежащих упрочнению. Посеребрение используется на посуде и электрических контактах; он также использовался в подшипниках двигателя. Наиболее широко позолота используется на ювелирных изделиях и корпусах часов. Цинковые покрытия предотвращают коррозию стальных изделий, а никелевый и хромовый листы используются в автомобилях и бытовой технике.

Узнайте больше в этих связанных статьях Britannica:

Что такое гальваника?

Гальваника – это процесс добавления поверхностного слоя металла к другому типу металла. Обычно его используют для предотвращения коррозии и ржавчины, а также для продления срока службы металла под гальваническим покрытием. Конечно, его также используют для изготовления позолоченных и посеребренных украшений и безделушек, а также для улучшения отделки менее дорогих материалов, чтобы улучшить внешний вид продукта.

Понимание того, как работает процесс гальваники

Когда мы говорим о гальванике двух металлов, один из этих металлов заряжен положительно. Другой заряжен отрицательно. Как только электрический ток начинает течь, молекулы положительно заряженного металла перемещаются к отрицательно заряженному металлу. Это означает, что покрываемый объект должен проводить электрический заряд. Это может оказаться проблематичным, если вам нужно покрыть пластиной предмет, не проводящий электричество, например пластик или дерево.Тем не менее, этого все же можно добиться, если основной материал тщательно очистить и покрыть тонким слоем недорогого металла, который действительно проводит электричество. После нанесения слоя проводящего материала процесс гальваники может продолжаться нормально.

Процесс нанесения гальванических покрытий

Гальваника включает использование электрического тока для создания тонкого слоя металла поверх другого металла, обычно менее дорогого. Гальваника обычно применяется для придания более дешевым металлам более роскошной отделки и для добавления определенных свойств, таких как защита от коррозии и ржавчины.Чтобы гальванизировать металл, вам понадобятся два разных металла, раствор электролита, два электрода и батарея или другой источник питания, который будет создавать электрический ток.

При включении питания один металл становится отрицательно заряженным, а другой – положительно заряженным. В течение определенного периода времени положительно заряженные молекулы металла будут медленно мигрировать к поверхности отрицательно заряженного металла, что создает очень тонкий слой.

Типичным примером этого является гальваническое покрытие латуни медью.В этом случае латунь и медь будут помещены в соответствующий раствор электролита. Для этого сценария вам, вероятно, понадобится раствор, содержащий сульфид меди. Затем электроды будут прикреплены к каждому куску металла, а также к батарее. После включения питания молекулы меди будут медленно прикрепляться к латуни, создавая тонкое медное покрытие на поверхности латуни.

Металлы, подходящие для гальваники

Существует много различных типов металлов, которые отлично подходят для процесса гальваники, и хорошая новость заключается в том, что мы продаем гальванические металлы в различных формах, включая проволоку, порошок, слитки, прутки и дробь.Обычные металлы, используемые в процессе гальваники, включают черный и серебряный никель, хром, латунь, кадмий, медь, золото, палладий, платину, рутений, серебро, олово и цинк.

Обычно мы рекомендуем использовать никель марки S или N, кадмиевые гранулы, медь CDA 101 OFHC, латунные сплавы, оловянные аноды и цинк. Если вы ищете гальванический металл с исключительной твердостью и прочностью, Zadmak 5 может быть правильным выбором. Этот сплав содержит 95 процентов цинка, 4 процента алюминия и 1 процент меди.Если у вас есть особые потребности в гальванике, мы можем порекомендовать подходящие металлы для вашего проекта.

Чтобы узнать больше о типах металлов, которые отлично подходят для процесса гальваники, позвоните нам по телефону 718-342-4900 или посетите наш интернет-магазин, чтобы быстро и без проблем сделать процесс заказа.

Гальванических украшений – Сообщество производителей ювелирных изделий Ганоксин

В этой статье мы сконцентрируемся на гальванике золота и золотых сплавов и родия – одного из металлов платиновой группы с хорошим белым цветом и устойчивостью к потускнению – для декоративных применений.

Гальваника – это метод нанесения металлического покрытия на объект, в нашем случае ювелирное изделие, путем помещения его в раствор, содержащий металл, на который нужно нанести покрытие, и пропускания электрического тока через изделие и раствор. Возможно нанесение гальванических покрытий на большинство чистых металлов и даже на некоторые сплавы.

Гальваника – это сравнительно быстрый и простой процесс, который не требует значительных вложений в дорогостоящее оборудование. Это может быть успешно выполнено с помощью очень простого базового оборудования.Готовые украшения из каратного золота могут быть гальванически покрыты золотом по нескольким причинам:

  1. Гальваника ювелирных изделий из каратного золота чистым 24-каратным золотом для придания более богатого золотого цвета.
  2. Гальваническое покрытие каратным или чистым золотом для получения более однородного цвета, скрывающего различия в цвете компонентов и линий пайки.
  3. гальваника для придания другого желаемого цвета; широкий диапазон цветов может быть получен путем совместного осаждения золота с другими металлами.
  4. гальваника для скрытия дефектов поверхности или улучшения свойств.Кроме того, есть и другие способы применения золотого гальванического покрытия, а именно:
  5. гальваническое покрытие основного металла или серебряных изделий золотом для получения золотого внешнего вида, как в модных украшениях и позолоченном серебре.

Родий часто используется для придания хорошего белого цвета ювелирным изделиям из белого золота (который часто не является хорошим белым цветом) или выборочно используется для украшений из желтого золота для придания белизны локальным участкам, часто вокруг оправы из драгоценных камней, а также для изготовления мастер-модели из серебра, используемой для изготовления резиновой формы при литье по выплавляемым моделям.

Напротив, электрополировка противоположна гальванике: мы удаляем металл с поверхности наших украшений, пропуская электрический ток в противоположном направлении, и, если мы соблюдаем правильные условия, мы можем сделать это таким образом, чтобы оставить полировку поверхность. Многие производители ювелирных изделий используют электрополировку как часть общего процесса отделки при производстве ювелирных изделий из золота. В этой статье мы обсудим следующие аспекты:

  • Основные принципы
  • Факторы, которые необходимо учитывать при гальванике
  • Подготовка поверхности при гальванике
  • Аспекты безопасности и загрязнения
  • Золочение – каратность, цвет, типы электролитов и отложения
  • Ванны для родиевого покрытия
  • Оборудование
  • Электролитическая полировка золотых украшений – типы электролитов

Большая часть этой информации содержится в двух наших публикациях WGC – Техническом руководстве и Руководстве по отделке.

Основные принципы гальваники и полировки

Гальваника и полировка выполняются в электролитической ячейке, рис.1. Он состоит из двух электродов, которые электрически соединены и погружены в раствор, называемый электролитом. Когда электрический ток проходит через элемент, металл, растворенный в электролите, осаждается на отрицательном электроде – катоде – в то время как металл положительного электрода – анод – может быть удален и растворен в электролите.Таким образом, металл переходит с анода в раствор в электролите, а затем осаждается на катоде.

Рисунок 1 – Схема: ячейка электрохимического покрытия

Таким образом, если мы сделаем катод ювелирным украшением, которое мы хотим покрыть, а электролит будет содержать золото, тогда мы сможем нанести золото на нашу поверхность. ювелирное изделие. С другой стороны, если мы сделаем наше украшение анодом в подходящем электролите, способном растворять золото, то при правильных электрических условиях мы сможем выборочно удалить поверхность, чтобы получить полированную поверхность.Типичная электролитическая ячейка показана на рис. 2 и позволяет одновременно наносить гальваническое покрытие на несколько деталей.

Рисунок 2 – Типичная гальваническая ванна

Часто при гальванике мы используем инертный анод, где металл не растворяется, и контролируем концентрацию осаждающегося металла в растворе электролита. путем непосредственного добавления в электролит соответствующего металла в виде соли.

Количество нанесенного металла – в нашем случае золота – регулируется законом Фарадея, который гласит: Вес нанесенного металла пропорционален количеству пропущенного электричества.

Количество электроэнергии определяется как сила тока (в амперах), умноженная на время (в часах). Вес металла, нанесенного для данного количества электричества, будет различным для разных металлов, что связано с их атомным номером и валентностью через фактор, называемый электрохимическим эквивалентом.

Этот закон Фарадея очень полезен при вычислении и контроле количества (веса или толщины) металла, нанесенного на ювелирное изделие. Очевидно, что при постоянном токе гальваники (и концентрации соли в электролите) толщина гальванической пластины прямо пропорциональна времени нанесения покрытия.Удвойте время нанесения покрытия и вы удвоите толщину.

Факторы, влияющие на процесс нанесения гальванических покрытий

Для декоративных применений нам обычно требуется равномерная толщина гальванического покрытия на нашем изделии сложной формы. Это может быть проблемой, например, на острых краях и утопленных поверхностях. Обычно нам также нужен светлый слой с хорошей адгезией к нижележащему предмету. Мы не хотим, чтобы гальваническое покрытие подвергалось сильному напряжению со склонностью к растрескиванию и скалыванию. Возможно, мы захотим произвести пластину на высоких скоростях и при этом сохранить хорошую однородную яркую поверхность.Нам не нужно пористое покрытие или покрытие с микротрещинами, которое может привести к коррозии или потускнению изделия во время последующего износа.

Если мы наносим более одного металла, например, золото в каратах, нам также нужен хороший контроль состава – например, равномерное содержание золота по всей поверхности и по толщине.

Так как же нам контролировать эти факторы? Что ж, мы достигаем этого несколькими способами:

  • Контроль состава электролита и pH (показатель кислотности или щелочности)
  • Контроль площади поверхности и положения анода
  • Контроль электрических условий
  • Контроль температуры

Во-первых, электролит.Хороший электролит будет содержать металл (или металлы), которые нужно осаждать в растворе, в достаточной концентрации. В золотых ваннах на основе цианида это будет соль цианида золота и калия. Он также будет содержать другие добавки, обеспечивающие хорошие гальванические свойства. К ним относятся, например, добавки для улучшения:

  1. метательная сила ванны, что означает хорошую однородность толщины покрываемой детали.
  2. яркость отложения. Добавляются специальные осветлители.
  3. внутреннее напряжение в осадке. Эти добавки контролируют нарастание напряжения, предотвращая растрескивание и растрескивание.
  4. указывает на химическую стабильность электролита и может включать буферные агенты для контроля pH, который является мерой кислотности или щелочности электролита.

Эти добавки обычно являются собственностью производителей соли для гальваники, и трудно найти информацию о том, что они из себя представляют. Часто они представляют собой органические химические соединения.

Во время нанесения покрытия обычно встряхивают или перемешивают электролит для поддержания оптимальных условий нанесения покрытия и однородности состава.

Площадь и положение анода важны для эффективного электроосаждения и однородности осаждения. Существует тенденция к увеличению толщины покрытия на участках катода, ближайших к аноду, и к более тонкому покрытию на участках, скрытых (или вне поля зрения) от анода. Для хорошего покрытия желательно правильное расположение анодов (может использоваться более одного) и большая площадь анода (по сравнению с площадью катода).

Электрические условия во время нанесения покрытия также важны для качества покрытия. В частности, плотность тока (ток, деленный на площадь поверхности детали) играет важную роль, особенно при нанесении покрытия из сплава, где состав отложений регулируется плотностью тока. Если сила тока слишком высока, скорость нанесения покрытия увеличивается, но вместо яркого налета может образоваться пористый дендритный осадок, который может сопровождаться выделением газа, влияющим на качество поверхности. Если он очень низкий, то отложение может не иметь хорошего внешнего вида и покрытие будет медленным.

Температура электролита также может играть роль в получении хорошего покрытия, особенно при нанесении покрытия из сплава. Следуйте рекомендациям поставщика электролита.

Подготовка поверхности

Для хорошего качества гальваники и хорошей адгезии наплавки важно состояние поверхности, которую нужно покрыть. Большинство дефектов покрытия возникает из-за нечистых поверхностей перед нанесением покрытия. Окрашиваемая поверхность должна быть чистой и свободной от жира, грязи, оксидов, потускневших пленок, полировальных паст и т. Д.Жирные и грязные поверхности не будут смачиваться электролитом, и на них нельзя наносить гальваническое покрытие. Это также помогает получить гладкую полированную поверхность, свободную от дефектов и изъянов, если нужно получить блестящее полированное гальваническое покрытие.

Покрытие не должно использоваться для скрытия дефектов и улучшения полировки поверхности (уменьшения шероховатости поверхности). Дефекты, которых следует избегать, включают пористость отливки, включения и внедренные полировальные пасты, царапины и следы инструментов, а также точечную коррозию от чрезмерного травления.

Покрываемая поверхность («основа») может быть подготовлена ​​обычными методами полировки, а затем очищена несколькими способами:

  • Ультразвуковая очистка в растворе моющего средства
  • Обезжиривание в растворителях, предпочтительно в ультразвуковой ванне
  • Кислотная очистка с травильные кислоты
  • Очистка паром под струей пара под высоким давлением
  • Электролитическая очистка; это также может активировать поверхность.
  • Химическая очистка с реагентами, часто при высоких температурах.

На практике используется только один или, возможно, два метода, например, обезжиривание и травление кислотой с последующим промыванием водой и сушкой. Многие патентованные чистящие средства являются щелочными с добавлением смачивающих и поверхностно-активных веществ. Деионизированную или дистиллированную воду следует использовать в качестве последнего ополаскивателя перед сушкой, чтобы предотвратить образование отложений от воды на поверхности.

Аспекты безопасности и загрязнения окружающей среды

Многие электролиты основаны на цианиде.Особенно это касается золота. Цианид очень ядовит, и с ним нужно обращаться очень осторожно.

Золотое правило – никогда не разрешать пить и есть в гальваническом цехе и иметь очень строгий контроль и процедуры в гальваническом цехе. Защитные комбинезоны и козырьки следует носить и регулярно менять. Чистота жизненно важна. В целях безопасности цианидные электролиты и гальванические соли следует хранить в запираемых шкафах. Держите цианиды и кислоты отдельно друг от друга. Кислота реагирует с цианидом и высвобождает смертоносный цианистый водород!

Старые электролиты, а также чистящие средства и промывные воды необходимо утилизировать безопасным образом и НЕ выбрасывать в раковину или канализацию.Последствия этого слишком ужасны, чтобы даже думать!

Кислотные нецианидные электролиты требуют осторожного обращения.

Все известные производители солей или электролитов будут предоставлять паспорта безопасности материалов на свои продукты и давать полезные советы по процедурам охраны труда и техники безопасности

Gold Electroplating Systems

На рынке имеется множество гальванических систем для нанесения отложений из чистого золота и золотых сплавов. золотые украшения и недрагоценные металлы для декоративных применений.Есть также много других для технических применений, таких как электрические контакты и соединители, где свойства покрытия должны иметь определенные технические характеристики.

Электролиты можно разделить на цианидные и нецианидные, и они могут содержать небольшие легирующие добавки для контроля цвета и других свойств. Все электролиты на основе цианидов основаны на использовании соли цианида калия золота, KAu (CN) 2, которая содержит около 68% золота. Однако большинство электролитов не содержат ничего подобного этой концентрации золота.Некоторые электролиты являются кислотными, другие нейтральными, а другие – щелочными, как показано в классификации в таблице 1.

Тип электролита pH Комплекс золота Легирование металлов
Щелочной 8-13 KAu (CN) 2 Cu, Cd, Ag, Zn
Нейтральный 6-8 KAu (CN) 2 Cu, Cd, Ag
Слабокислый 3-6 KAu (CN) 2 Co, Ni, In, Fe
Кислотный 0.5 – 2,5 KAu (CN) 4 Co, Ni, In, Sn
Щелочной без цианидов 8-10 Na3Au (SO3) 2 Co, Ni, In, Sn

Таблица 1 – Электролиты для гальваники золотого сплава

Диапазон возможных цветов, а также характеристики ванны и наплавки гальванических систем от одного известного производителя показаны на рисунках 3-5. Обратите внимание, что оптимальная температура ванны часто выше температуры окружающей среды. . Концентрация золота довольно низкая – около 0.1-7,0 г / л, а скорость нанесения покрытия обычно составляет примерно 10-75 мг / ампер / мин. Время получения пластины толщиной 1 микрон составляет от 3 до 15 минут.

250
Тип ванны: 1 2 3 4
Содержание золота, г / л 8-108 12 – 16 1-2
Температура ванны 60-70 ° C 50 ° C 70-75 ° C 50 ° C
pH 6-7 6 7.5 – 8 7
Скорость покрытия, мкм / мин 0,1 – 0,6 0,5 0,6 – 24 0,1 – 0,2
Плотность тока, А / дм2 0,2 – 1,0 ок. 0,8 ок. 1-40 ок. 1.0
Присадки As / Ti / Pb As Нет As, Ti или Pb
Соли / кислоты Цитрат, фосфат, фосфат. кислота Цитрат, фосфат Фосфат, фосфат.кислота Фосфат
Депозит:
Чистота,% золота 99,9 – 99,99 99,9 99,9 99,9
Твердость, HV 70-90 70-100 100
Цвет Желтый Темно-желтый Желтый Желтый
Внешний вид Полуматовый Яркий Полуматовый Яркий
Приложение Электроника Elec.Контакты, декоративные Электроника Декоративные

Таблица 2 – Ванны для гальваники чистого золота

В таблице 2 (выше) показаны некоторые ванны для нанесения чистого золота на основе цианистой соли золота и калия от другого известного немецкого производителя.

Это иллюстрирует высокую чистоту осадка и то, как на его свойства влияют условия нанесения покрытия и состав электролита. Обратите внимание на высокие значения твердости по сравнению с объемным чистым золотом.

Для ювелирных изделий типичная толщина покрытия составляет около 0,5–5,0 микрон, но можно использовать очень тонкие «мгновенные» покрытия, когда стоимость важнее качества.

При нанесении золотого покрытия на недрагоценные металлы обычно наносят сначала гальваническое покрытие тонким слоем меди, чтобы получить хороший ключ, а затем – грунтовкой из никеля, бронзы или олова. Эти подслои предназначены для выравнивания и осветления подложки, а также для предотвращения миграции лежащей под ней меди в слой золота, заставляя его краснеть.В соответствии с европейской директивой против использования никеля существует тенденция использовать бронзу (медь-олово-цинк), олово или палладий в качестве подслоя.

Часто затем наносят «ударный» слой золота толщиной около 0,1 микрона до того, как весь слой золота будет нанесен гальваническим способом из другого золотого электролита. Они известны как дуплексные системы.

При выборе электролита и системы гальваники рекомендуется проконсультироваться с поставщиком гальванических материалов. Они могут посоветовать, что лучше всего подходит для ваших нужд.Покрытие, конечно, удаляет золото из электролита. Поэтому важно поддерживать правильную концентрацию соли в электролите. Добавляйте соль периодически. Для этого требуется умение измерять концентрацию золота в ванне.

Между каждым этапом подготовки поверхности и нанесения гальванического покрытия важно промыть покрываемые предметы перед переходом к следующему этапу. Это предотвращает загрязнение новой ванны и потерю соли драгоценных металлов. Это известно как «затягивание».Конечно, после завершения всего процесса вещь следует прополоскать и просушить. Не используйте водопроводную воду, так как после высыхания на поверхности будут оставаться отложения.

Родиевые гальванические системы

Родий – это металл платиновой группы с хорошим белым цветом, твердостью и устойчивостью к потускнению. Для ювелирных целей мы хотим, чтобы покрытие было светлым, без дефектов и твердым, и на рынке есть несколько подходящих систем родиевого покрытия. Это ванны сульфатного типа, они очень кислые.

Обычно на золотые украшения наносят покрытие толщиной от 0,5 до 2–3 микрон для придания требуемых характеристик поверхности. Существует тенденция к увеличению внутреннего напряжения в отложениях по мере увеличения толщины, что в конечном итоге приводит к растрескиванию.

Для золота с высоким содержанием карата более толстый слой родия наносится непосредственно на подложку, но для золота с низким содержанием карата сначала наносится промежуточный слой никеля, что позволяет нанести более тонкий и дешевый слой родия без потери цвета и обеспечить хорошую коррозионную стойкость.

Как и в случае с золотом, требуется хорошая подготовка поверхности, чтобы обеспечить чистую поверхность для качественного гальванического покрытия. Рекомендуется следующая практика:

  • Электролитическая очистка
  • Полоскание в деминерализованной воде
  • Проверить смачиваемость поверхности (без образования капель)
  • Погружение в водный раствор цианида натрия (35 г / л)
  • Полоскание в проточной воде или деминерализованная вода
  • Погрузите в электролит при включенном питании (не прикасайтесь) и гальванической пластине
  • Промойте и просушите.

Покрытие должно занимать от 30 секунд до 2 минут, в зависимости от желаемой толщины. Инертные аноды из платины используются на расстоянии 4-5 см с площадью поверхности не менее катода. Ванну следует хорошо взбалтывать или перемешивать.

Периодическое пополнение родия в ванне необходимо, и это делается с помощью специальных растворов для пополнения родия, которые имеют высокую концентрацию родия и низкую кислотность. Важно избегать загрязнения электролита другими металлами, поэтому рекомендуется хорошая промывка и использование неметаллических емкостей.

Типичная система родиевого гальванического покрытия имеет характеристики, указанные в таблице 3.

Следует отметить чрезвычайно высокую твердость наплавленного покрытия. Это является преимуществом мастер-моделей с родиевым покрытием серебром для литья по выплавляемым моделям и гальванопластики, поскольку он позволяет получить высокую степень полировки модели с преимуществом в процессе литья или гальванопластики.

Добавки к электролиту, такие как сульфат магния, селеновая кислота и сульфиты, часто используются для контроля накопления внутреннего напряжения.

Содержание родия 1,5 – 2,5 г / л
Температура ванны 40-50 ° C
pH
Скорость покрытия 2 мг / А / мин
Плотность тока 1,5 – 5,0 А / дм2
Соли / кислоты Серная кислота
Чистота отложения, родий% 99,9
Время отложения 1 микрон 30 сек.
Внешний вид отложений Яркий
Твердость отложений HV 950

Таблица 3 – Типичная система гальванического покрытия светлым родием

Оборудование для гальваники

По сути, гальваника – простой процесс, и его можно выполнить в простых стеклянных мензурках с простым постоянным током электроснабжение. Однако, если желательно хорошее постоянное качество, предпочтительно использовать специальное оборудование, которое будет включать:

  • Гальванический резервуар – предпочтительно из стекла или пластика, с крышкой (например.г. стекло пирекс, тефлон, полипропилен, ПВХ, HDPE)
  • Дополнительные емкости для ополаскивания с крышками
  • Надежный источник постоянного тока с достаточным выходным током
  • Система нагрева и контроля температуры электролита
  • Мешалка, насос и системы фильтрации
  • Нерастворимые аноды (часто платиновый или покрытый платиной титановый лист или сетка)
  • Инертные соединительные провода для электродов, погруженных в ванну
  • Возможность наклеивать несколько предметов одновременно
  • Вытяжной шкаф или вытяжной шкаф.

Независимо от того, занимаетесь ли вы гальваникой в ​​небольших масштабах на стенде или в массовом производстве, существует множество поставщиков специального оборудования для любых нужд. Некоторые примеры показаны на Рисунке 6. Их часто можно увидеть на крупных ювелирных выставках, например. в Базеле и Виченце в Европе. Цены действительно сильно различаются, но можно купить подходящее оборудование довольно дешево или даже найти местного производителя, который сделает его с учетом ваших потребностей.

Рисунок 6 – Типичное коммерческое гальваническое оборудование для небольших стендовых операций (a) диапазон размеров (b) в использовании

Уместно сделать комментарий по маскировке поверхностей, чтобы гальваника проводится только там, где это необходимо, например.г. вокруг оправы из драгоценных камней. Это делается путем нанесения органического лака (часто розового цвета) на те области, где покрытие не требуется, и позволяя ему высохнуть. После нанесения покрытия его можно легко удалить с помощью органического растворителя, такого как ацетон. На рынке много коммерческих продуктов.

Помните, что такие лаки легко воспламеняются и должны храниться в хорошо закрытой таре. Более подробная информация о маскирующих лаках приведена в публикации WGC, The Finishing Handbook.

Электрополировка золотых украшений

Оборудование для электрополировки очень похоже на оборудование для гальваники, как показано на рисунке 7, и производится теми же компаниями.Катод обычно изготавливается из нержавеющей стали или титана, как и анодная рама, имеющая платиновые подвесные проволоки или крючки. Этот анодный каркас может потребоваться встряхнуть. Снова ванна нагревается, в данном случае погружным нагревателем, и происходит удаление дыма. Для обеспечения плотности тока в диапазоне 100-150 А / дм2 необходим источник постоянного тока с низким напряжением (6-15 В) и большим током. Типичная температура ванны составляет до 80 ° C, также необходима система для перемешивания электролита.

Рисунок 7 – Схема: ячейка электрополировки

Чтобы объяснить, как достигается электрополировка, необходимо изучить кривую поляризации анода, которая отображает зависимость плотности тока от приложенного напряжения, рисунок 8.Такие кривые характерны для каждого электролита и металлического изделия. Если мы запустим электролитическую ячейку на низковольтном участке кривой A – B, с нашими украшениями ничего особенного не произойдет. При более высоких напряжениях в области B – C происходит травление поверхности, и это позволит выявить детали металлографической структуры поверхности под микроскопом. В области D – E плотность тока остается постоянной, несмотря на увеличение напряжения. Это диапазон, в котором имеет место хорошая электрополировка.Вот где мы управляем процессом! При напряжениях выше, чем E, плотность тока быстро увеличивается, и как на катоде, так и на аноде происходит выделение газа, что нежелательно для хорошей полированной поверхности.

Рис. 8 – Электрополировка: кривая поляризации анода

Механизм электрополировки сложен, и его здесь неуместно обсуждать. Однако при этом шероховатая поверхность выравнивается, и может быть получена хорошая яркая гладкая поверхность, как показано в примерах на Рисунке 9.

Рисунок 9 – a) Ювелирные изделия с электрополировкой: литое золото 14 карат (справа) и
после электрополировки (слева)

На процесс влияет множество факторов, в том числе ювелирный сплав, состав электролита, температура, плотность тока, напряжение и время.

На рынке имеется несколько запатентованных систем электрополировки для электрополировки золотых сплавов в диапазоне от 8 карат до 24 карат, многие из которых используют более безопасные, не содержащие цианидов, слабокислые электролиты, работающие при температурах до 80 ° C.В более старых системах используются электролиты на основе цианида, работающие при температуре 80–90 ° C. Как и в случае гальваники, важно ополоснуть украшения после электрополировки и высушить.

Очевидно, золото растворяется с поверхности в процессе. Это мало, если исходная поверхность хорошая. Цепи и все виды украшений можно полировать электрополировкой. Процесс не обесцвечивает украшения даже на линиях пайки. После электрополировки рекомендуется хорошее полоскание и использование осветляющего химического раствора.

Золото, растворенное в электролите после электролитической полировки, можно восстановить. Для растворов, не содержащих цианидов, электролит обрабатывают гидроксидом натрия до достижения pH 5. Затем добавляют специальный восстановитель и из раствора осаждают золото. Дается отстояться и отфильтроваться. К оставшемуся раствору добавляют еще гидроксида натрия до достижения pH 5-7, а затем безопасно сливают в канализацию. Отфильтрованный золотой шлам сушат, смешивают с флюсом буры и плавят.Его выливают и дают застыть в виде небольшой полоски или кнопки. В цианидных растворах золото можно осаждать, добавляя цинковую или алюминиевую пыль.

Электрополировка золотых украшений может выполняться как один этап чистовой обработки, но чаще всего это часть многоступенчатого процесса, включающего также механическую полировку.

Преимущества электрополировки:
  • Быстро
  • Можно полировать изделия сложной формы, контуры сохранятся.
  • Извлечение растворенного золота легко. Недостатки:
  • С поверхности удаляется только металл.Такие дефекты, как пористость отливки, становятся более очевидными! Это может быть полезно при выявлении дефектных украшений.
  • Удаляет очень мелкие дефекты (1-2 микрона), но не более крупные.

Заключительные замечания

Гальваника

Мы обсудили основные принципы гальваники и некоторые факторы, влияющие на процесс. Обсудили также требования к оборудованию.

Как мы уже видели, гальваника ювелирных изделий – это очень универсальный процесс, и можно получать золотые покрытия различного цвета, внешнего вида, свойств и каратности, а также чистое золото.Это быстрый, дешевый и простой в эксплуатации процесс.

Не требует дорогостоящего оборудования, но гальванические соли хорошего качества стоит покупать у надежных поставщиков. Такие соли специально разработаны для обеспечения хороших характеристик.

Во многих процессах золочения используются токсичные цианидные электролиты. Необходимо соблюдать осторожность при их использовании и утилизации.

Электрополировка

Мы также обсудили основы электрополировки. Этот процесс снова находит все более широкое применение, часто в сочетании с механической полировкой.

Ссылки для дополнительной литературы

Электрополировка
  1. «Введение в электрополировку золота», G. Mulnet, Aurum, выпуск 4, 1980 г.
  2. «Электрополировка золотых украшений», G. Fink & B. Moster, Aurum, выпуск 6 , 1981
  3. См. Раздел «Использование золота», WS Rapson & T. Groenewald, p 66-71, Academic Press, 1978
  4. «Электрополировка золотых сплавов», L. Gal-Or, Proceedings of the Santa Fe Symposium, 1988, p 173
  5. См. Разделы в публикациях WGC:
    – Техническое руководство по производству золотых украшений Джона Райта, 1997 г., переиздание 2001 г.
    – Руководство по отделке Валерио Факсенда, 1999 г.
Гальваника

Есть несколько книг по гальванике и гальванике золота.У многих производителей также есть полезная литература. См. Также упомянутые выше публикации WGC. В Proc. Симпозиумы Санта-Фе, Золотой бюллетень и т. Д.

Благодарности

Я очень благодарен за информацию и советы Degussa Galvanotechnik GmbH, Германия, Enthone-Omi S.A., Франция и W.C. Heraeus GmbH, Германия. Некоторые диаграммы взяты из других публикаций WGC.

Что такое гальваника? | Как работает гальваника

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

Быстрые ссылки

Что такое гальваника? | Гальваника | Типы гальваники

Применение гальваники | Отрасли, в которых используется гальваника | Преимущества гальваники

Примеры гальваники | Выберите SPC | Запросить ценовое предложение

Что такое гальваника?

Гальваника также известна как электроосаждение.Как следует из названия, этот процесс включает осаждение материала с помощью электрического тока. В результате этого процесса на поверхность заготовки, называемой подложкой, наносится 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 гальваника может показаться передовой технологией, на самом деле это многовековой процесс.Самые первые эксперименты по нанесению гальванических покрытий произошли в начале 18 века, а официально этот процесс был официально оформлен Бругнателли в первой половине 19 века. После экспериментов Бругнателли процесс гальваники был принят и развит по всей Европе. По мере того, как в течение следующих двух столетий производственная практика развивалась в результате промышленной революции и двух мировых войн, процесс гальваники также эволюционировал, чтобы не отставать от спроса, что привело к процессу, который компания Sharretts Plating Company использует сегодня.

Процесс нанесения гальванических покрытий

В процессе гальваники используется электрический ток для растворения металла и нанесения его на поверхность. Процесс работает с использованием четырех основных компонентов:

  • Анод: Анод, или положительно заряженный электрод в цепи, представляет собой металл, из которого образуется покрытие.
  • Катод: Катод в цепи гальваники – это часть, на которую необходимо нанести покрытие. Его еще называют субстратом.Эта часть действует как отрицательно заряженный электрод в цепи.
  • Раствор: Реакция электроосаждения протекает в растворе электролита. Этот раствор содержит одну или несколько солей металлов, обычно включая сульфат меди, для облегчения прохождения электричества.
  • Источник питания: В цепь добавляется ток от источника питания. Этот источник питания подает ток на анод, подавая электричество в систему.

Когда анод и катод помещены в раствор и подключены, 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 перемещаться к отрицательно заряженной подложке и оседать на детали тонким слоем 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, растворяющемуся 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. Это следующие факторы:

  • Условия ванны: Как температура, так и химический состав ванны влияют на эффективность процесса гальваники.
  • Размещение детали: Расстояние, которое необходимо пройти растворенному металлу, будет влиять на эффективность покрытия подложки, поэтому размещение анода относительно катода имеет важное значение.
  • Электрический ток: Уровень напряжения и время приложения электрического тока играют роль в эффективности процесса гальваники.

Какие металлы используются в процессе гальваники?

Гальваника может происходить с использованием отдельных металлов или в различных комбинациях (сплавах), что может придать дополнительную ценность процессу гальваники. Некоторые из наиболее часто используемых металлов для гальваники включают:

  • Медь: Медь часто используется из-за ее проводимости и термостойкости.Он также обычно используется для улучшения сцепления между слоями материала.
  • Цинк: Цинк обладает высокой устойчивостью к коррозии. Часто цинк сплавляют с другими металлами для улучшения этого свойства. Например, при легировании никелем цинк особенно устойчив к атмосферной коррозии.
  • Олово: Этот матовый блестящий металл хорошо паяется, устойчив к коррозии и не наносит вреда окружающей среде. Кроме того, он недорогой по сравнению с другими металлами.
  • Никель: Никель обладает отличной износостойкостью, которую можно улучшить за счет термической обработки.Его сплавы также очень ценны, так как обладают стойкостью к элементам, твердостью и проводимостью. Металлическое никелирование ценится также за его коррозионную стойкость, магнетизм, низкое трение и твердость.
  • Золото: Этот драгоценный металл обладает высокой устойчивостью к коррозии, потускнению и износу, а также ценится за его проводимость и эстетический вид.
  • Серебро: Серебро не так устойчиво к коррозии, как золото, но оно очень пластично и податливо, обладает отличной устойчивостью к контактному износу и предлагает превосходный внешний вид.Это также альтернатива золоту в приложениях, где необходима теплопроводность и электрическая проводимость.
  • Палладий: Этот блестящий металл часто используется вместо золота или платины из-за его твердости, коррозионной стойкости и красивой отделки. При легировании никелем этот металл обеспечивает отличную твердость и качество покрытия.

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

Доступно несколько различных методов нанесения покрытия, каждый из которых может использоваться в различных приложениях. Некоторые из этих типов гальваники описаны более подробно ниже:

  • Гальваническое покрытие ствола: Гальваническое покрытие ствола – это метод, используемый для листового металла больших групп мелких деталей. При этом детали помещаются внутрь бочки, заполненной раствором электролита. Процесс гальваники продолжается, пока барабан вращается, перемешивая детали, чтобы они получали равномерную отделку.Покрытие ствола лучше всего использовать на небольших прочных деталях, но это дешевое, эффективное и гибкое решение.
  • Гальваника стойки: Гальваника стойки или проводки – хороший вариант, если вам нужно покрыть большие группы деталей. В этом методе детали помещаются на решетку, позволяя каждой детали физически контактировать с источником электроэнергии. Хотя этот вариант дороже, он оптимален для более деликатных деталей, которые не могут подвергаться гальванике. Важно отметить, что покрытие стойки сложнее для деталей, чувствительных к электричеству или имеющих неправильную форму.
  • Электроосаждение: Электроосаждение, также известное как автокаталитическое покрытие, использует тот же процесс, что и электроосаждение, но не применяет электричество непосредственно к детали. Вместо этого металлический слой растворяется и осаждается с помощью химической реакции вместо электрической. Хотя этот вариант полезен для деталей, несовместимых с электрическими токами, он более дорогостоящий и менее производительный, чем другие варианты.

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

Применение гальваники

Хотя гальваника часто используется для улучшения эстетического вида основного материала, этот метод используется для нескольких других целей во многих отраслях промышленности. Эти виды использования включают следующее:

  • Толщина покрытия: Гальваника часто используется для увеличения толщины подложки за счет постепенного использования тонких слоев.
  • Защитить подложку: Гальванические слои служат в качестве жертвенных металлических покрытий.Это означает, что когда деталь помещается в опасную среду, гальванический слой разрушается раньше основного материала, защищая основу от повреждений.
  • Свойства поверхности Lend: Гальваника позволяет подложкам использовать свойства металлов, которыми они покрываются. Например, некоторые металлы защищают от коррозии, улучшают электропроводность, уменьшают трение или подготавливают поверхность для лучшей адгезии краски. Разные металлы придают разные свойства.
  • Улучшить внешний вид: Конечно, гальваника также широко используется для улучшения эстетического вида подложки. Это может означать покрытие основы эстетически приятным металлом или просто нанесение слоя для улучшения однородности и качества поверхности.

Преимущества гальваники

Гальваника предлагает ряд преимуществ для компонентов. Некоторые из конкретных преимуществ гальваники включают следующее:

  • Защитный барьер: Гальваника создает барьер на подложке, защищая ее от воздействия окружающей среды.В некоторых случаях этот барьер может защитить от коррозии, вызванной атмосферой. Это свойство особенно выгодно для компонентов, поскольку детали служат дольше в более суровых условиях, а это означает, что они требуют менее частой замены.
  • Улучшенный внешний вид: Внешние элементы часто покрывают тонкими слоями драгоценных металлов, чтобы сделать их более блестящими и привлекательными. Такое покрытие придает эстетичный вид без чрезмерных затрат, а это означает, что привлекательные детали можно продавать по более низким ценам.Кроме того, гальваника часто используется для предотвращения потускнения серебряных изделий, улучшения долговечности и эстетического вида с течением времени.
  • Электропроводность: Покрытие серебром и медью помогает улучшить электропроводность деталей, предлагая экономичное и эффективное решение для улучшения проводимости в электронике и электрических компонентах.
  • Термостойкость: Некоторые металлы, включая золото и цинк-никель, устойчивы к высоким температурам, что улучшает способность подложки противостоять тепловым повреждениям.Это, в свою очередь, может увеличить срок службы деталей с гальваническим покрытием.
  • Повышенная твердость: Гальваника часто используется для повышения прочности и долговечности материалов подложки, что делает их менее восприимчивыми к повреждениям в результате нагрузки или грубого обращения. Это качество может помочь продлить срок службы деталей с гальваническим покрытием, уменьшая необходимость 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, цинк-никелевые сплавы используются для предотвращения образования острых выступов во время производства, что может привести к повреждению детали. Медь также специально используется в качестве грунтовочного покрытия во многих областях, поскольку она способствует адгезии с дополнительными металлическими покрытиями для улучшения качества поверхности готовой детали.

Отрасли, в которых используется гальваника

Если вашей компании нужна защита от коррозии, повышенная долговечность или повышенная электропроводность, гальваника предлагает решения.Вот почему гальваника широко используется в самых разных отраслях промышленности. Ниже перечислены некоторые отрасли, в которых работает SPC, и способы применения гальванических покрытий:

  • Автомобильная промышленность: Гальваническое покрытие обычно используется в автомобильной промышленности для предотвращения коррозии в суровых условиях окружающей среды. Растворы для цинкования и никелирования помогают предотвратить образование ржавчины, в то время как химическое никелирование служит отличной альтернативой хрому на каталитических нейтрализаторах и пластмассовых деталях.
  • Электронная промышленность: Электронные компании часто используют золотое покрытие для повышения проводимости, применяя его к полупроводникам и разъемам.В этой отрасли золото также ценится за его коррозионную стойкость. Меднение – еще один широко используемый металл в этой отрасли, который используется в качестве альтернативы золоту, когда основное внимание уделяется проводимости. Сплавы палладия также широко используются в качестве защитных покрытий на электронном оборудовании и компонентах.
  • Медицинская промышленность: В производстве медицинского оборудования часто используется гальваническое покрытие металлов для улучшения биосовместимости компонентов, особенно имплантатов. Золото, серебро и титан обычно используются в этой отрасли из-за их биосовместимости, коррозионной стойкости, твердости и износостойкости, которые необходимы для имплантатов и замен суставов.
  • Аэрокосмическая промышленность: Аэрокосмическая промышленность часто использует титан 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 – первоочередная задача нефтегазовой отрасли в связи с особенностями нефтехимии. В этой отрасли часто используется химическое никелирование для защиты трубопроводов и других компонентов от коррозии, что способствует увеличению срока службы деталей.

Многие другие отрасли промышленности, включая огнестрельное оружие, военную и оборонную промышленность, также используют гальваническое покрытие в различных областях. Все эти отрасли отдают предпочтение гальванике из-за ее функциональных возможностей, а также низкой стоимости и гибкости применения.

Примеры нанесения 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 цепей проводить электричество.
  • Никелирование жестких дисков: Никель – это магнитный металл, который является важным свойством жестких дисков. Жестким дискам требуется магнетизм для улучшения чтения, поэтому жесткие диски обычно покрывают гальваническим покрытием никелем в процессе производства.
  • Палладиевое покрытие каталитических нейтрализаторов: Палладиевое покрытие обычно используется в автомобильной промышленности, особенно на каталитических нейтрализаторах.Палладий поглощает избыточный водород в процессе производства, элемент, который отрицательно влияет на функциональность каталитических нейтрализаторов. Покрытие палладием поглощает этот избыток водорода, улучшая характеристики каталитического нейтрализатора.
  • Химическое никелирование компонентов аэрокосмической отрасли: Черное химическое никелирование способно поглощать свет и энергию. Это важнейшее качество при производстве различных типов военной техники. Многие производители оборонной и аэрокосмической промышленности предпочитают использовать этот вариант покрытия, чтобы обеспечить соответствие отраслевым стандартам, включая рекомендации Министерства обороны.

Обладая обширным опытом в различных отраслях промышленности, SPC может помочь в этих и других областях применения гальванических покрытий, предлагая ряд экономически эффективных услуг по нанесению покрытий.

Выберите SPC

Определение лучших вариантов производства имеет важное значение для эффективности вашей компании. Гальваника является функционально и финансово выгодным вариантом для множества применений, но вам нужно сотрудничать с подходящей компанией по нанесению покрытий, чтобы увидеть все преимущества.Компания Sharretts Plating может помочь.

SPC имеет более девяти десятилетий опыта работы в отрасли, разрабатывая широкий спектр рентабельных процессов металлизации и отделки металла для удовлетворения потребностей компаний во многих отраслях. Мы можем помочь вам определить лучший метод покрытия для вашего проекта, а также тип металла, который вы хотите использовать. С SPC вы можете доверить нам предоставление опытных и ориентированных на клиентов услуг от начала до конца.

Свяжитесь с SPC, чтобы узнать больше о процессе гальваники и о том, как он может принести пользу вашему бизнесу, и запросите бесплатное ценовое предложение прямо сейчас!

Что такое гальваника и как она работает?

Электрохимия – это процесс, при котором очень тонкие слои выбранного металла прикрепляются к поверхности другого металла на молекулярном уровне.Сам процесс включает создание электролитической ячейки: устройства, которое использует электричество для доставки молекул в определенное место.

Как работает гальваника

Гальваника – это применение электролитических ячеек, в которых тонкий слой металла наносится на электропроводящую поверхность. Ячейка состоит из двух электродов (проводников), обычно сделанных из металла, которые удерживаются друг от друга. Электроды погружены в электролит (раствор).

Когда включается электрический ток, положительные ионы в электролите перемещаются к отрицательно заряженному электроду, называемому катодом. Положительные ионы – это атомы, у которых на один электрон слишком мало. Когда они достигают катода, они соединяются с электронами и теряют свой положительный заряд.

В то же время отрицательно заряженные ионы перемещаются к положительному электроду, называемому анодом. Отрицательно заряженные ионы – это атомы, у которых на один электрон слишком много. Когда они достигают положительного анода, они переносят на него свои электроны и теряют свой отрицательный заряд.

Анод и катод

В одной из форм гальваники металл, который нужно покрыть, расположен на аноде схемы, а элемент, который нужно покрыть, расположен на катоде. И анод, и катод погружены в раствор, содержащий растворенную соль металла, такую ​​как ион металла, на который наносится покрытие, и другие ионы, которые обеспечивают прохождение электрического тока через цепь.

На анод подается постоянный ток, который окисляет его атомы металла и растворяет их в растворе электролита.Растворенные ионы металла восстанавливаются на катоде, нанося металл на изделие. Ток в цепи таков, что скорость растворения анода равна скорости нанесения покрытия на катод.

Назначение гальваники

Есть несколько причин, по которым вы можете покрыть проводящую поверхность металлом. Серебряное и золотое покрытие ювелирных изделий или изделий из серебра обычно выполняется для улучшения внешнего вида и ценности изделий.Хромирование улучшает внешний вид предметов, а также улучшает их износ. Для придания коррозионной стойкости могут применяться цинковые или оловянные покрытия. Иногда гальваника выполняется просто для увеличения толщины изделия.

Пример гальваники

Простым примером процесса гальваники является гальваника меди, при которой металл, который нужно покрыть (медь), используется в качестве анода, а раствор электролита содержит ион металла, который необходимо покрыть (Cu 2+ в этом примере ).Медь переходит в раствор на аноде, так как она покрывается на катоде. В растворе электролита, окружающем электроды, поддерживается постоянная концентрация Cu 2+ :

  • Анод: Cu (s) → Cu 2+ (водн.) + 2 e
  • Катод: Cu 2+ (водн.) + 2 e → Cu (тв.)

Общие процессы нанесения гальванических покрытий

Металл Анод Электролит Приложение
Cu Cu 20% CuSO 4 , 3% H 2 SO 4 гальванический
Ag Ag 4% AgCN, 4% KCN, 4% K 2 CO 3 украшения, посуда
Au Au, C, Ni-Cr 3% AuCN, 19% KCN, 4% Na 3 PO 4 буфер ювелирные изделия
Cr Пб 25% CrO 3 ,0.25% H 2 SO 4 автозапчасти
Ni Ni 30% NiSO 4 , 2% NiCl 2 , 1% H 3 BO 3 Опорная плита из хрома
Zn Zn 6% Zn (CN) 2 , 5% NaCN, 4% NaOH, 1% Na 2 CO 3 , 0,5% Al 2 (SO 4 ) 3 сталь оцинкованная
Sn Sn 8% H 2 SO 4 , 3% Sn, 10% крезол-серная кислота консервные банки луженые
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.