Galvaniseren is een methode om metalen op andere materialen aan te brengen met behulp van elektriciteit. Het wordt vaak gebruikt om decoratieve afwerkingen te creëren op metalen voorwerpen zoals sieraden of auto-onderdelen. Het proces omvat het onderdompelen van het voorwerp in een elektrolytische oplossing en het aanleggen van een spanning over twee elektroden, één aan elk uiteinde van het voorwerp. Dit zorgt ervoor dat ionen uit de elektrolyt op het oppervlak van het voorwerp worden afgezet, waardoor een dunne laag ontstaat die elektrisch geleidend is. Het voorwerp kan vervolgens uit het bad worden gehaald en worden gespoeld met gedeïoniseerd water om eventuele resterende elektrolyt te verwijderen.
Galvaniseren is zeer belangrijk geworden in moderne productieprocessen omdat het verschillende voordelen biedt ten opzichte van conventionele methoden. Het is een efficiëntere en kosteneffectievere manier van coaten dan de traditionele methode, omdat het hogere kwaliteit afzettingen met minder defecten mogelijk maakt. Dit artikel legt de basisprincipes en enkele veelvoorkomende toepassingen van galvaniseren uit.
Het galvanisatieproces
Het galvanisatieproces is een belangrijk onderdeel van de productie van metalen en andere materialen die typisch worden gebruikt in elektronica. Dit proces wordt normaal gesproken uitgevoerd door een elektrische stroom toe te passen op het metaal, dat zich vervolgens verspreidt over het substraat. De eerste stap in het galvanisatieproces is het onderdompelen van het substraat in een vloeibare oplossing, die meestal een mengsel van metalen, chemicaliën en andere stoffen bevat.
De tweede stap van galvaniseren wordt onderdompeling genoemd. Hierbij worden de elektroden ondergedompeld in een elektrolytische oplossing, die vervolgens worden aangesloten op een stroomvoorziening en verbonden met het te coaten substraat.
De derde stap in het galvanisatieproces wordt kathodische bescherming genoemd, die corrosie tijdens het coaten voorkomt.
Ten slotte is de vierde stap in het galvanisatieproces elektrolyse, waarbij een elektrische stroom ervoor zorgt dat ionen vrijkomen in de elektrolytische oplossing.
Galvaniseren versus elektropolijsten
De twee processen worden vaak door elkaar gehaald. Volgens de definitie is galvaniseren het proces waarbij een metalen voorwerp wordt gecoat met een dunne laag metaal. Terwijl elektropolijsten het proces is waarbij een metalen oppervlak wordt gepolijst met een elektrische stroom.
Om het beter uit te leggen: galvaniseren gebruikt elektriciteit om een chemische reactie op het oppervlak van het metalen voorwerp te creëren. Daarentegen gebruikt elektropolijsten een elektrische stroom om oxidatie van het oppervlak te verwijderen en een gladde glanzende afwerking te produceren.
Galvaniseren wordt gebruikt voor het vervaardigen van onderdelen of componenten die gecoat moeten worden om corrosie of oxidatie te voorkomen. Ondertussen wordt elektropolijsten gebruikt om producten die al gecoat zijn af te werken en ze een nog gladdere uitstraling en gevoel te geven.
Voor- en nadelen van galvaniseren
De voordelen van galvaniseren zijn talrijk, waaronder verhoogde sterkte, levensduur en geleiding van onderdelen. Ingenieurs, fabrikanten en kunstenaars maken op verschillende manieren gebruik van deze voordelen:
- Galvaniseren wordt in de techniek gebruikt om de sterkte en duurzaamheid van diverse ontwerpen te vergroten. Je kunt de sterkte van verschillende onderdelen verbeteren door metalen zoals koper en nikkel te gebruiken om ze te bedekken. Dit creëert een zwakkere bescherming tegen omgevingsfactoren zoals chemische blootstelling en UV-licht voor buitencomponenten.
- Electroforese van een product maakt het lichter terwijl het een aantrekkelijker en glanzender uiterlijk krijgt. Het is ook een zeer kosteneffectief en eenvoudig proces.
- Electroforese verbetert ook de prestaties in veel toepassingen zoals batterij-elektroden en staalproductie.
Desalniettemin heeft de techniek een aantal nadelen, waarvan sommige zijn:
- Electroforese is een relatief duur proces, en het kan moeilijk zijn om een faciliteit te vinden die het aanbiedt.
- Het kan een tijdrovend proces zijn, afhankelijk van de grootte en complexiteit van het object dat wordt gecoat.
- Als het niet goed wordt gedaan, kan electroforese gevaarlijk zijn. Het kan elektrische schokken veroorzaken, en het kan ook schadelijke dampen vrijmaken.
- Electroforese kan milieuschadelijk zijn. Dit komt doordat het proces van electroforese het gebruik van chemicaliën en verontreinigingen omvat die schadelijk kunnen zijn voor het milieu.
- Het is ook geen goede optie voor grote, hoogwaardige objecten.
Aluminium Electroforese
Aluminium is een veelgebruikt metaal in vele industrieën. Om de gewenste kwaliteit en uitstraling te bereiken, wordt het onderworpen aan verschillende processen. Een van deze processen is aluminium electroforese, waarbij een dunne laag aluminium op een basismateriaal wordt aangebracht met behulp van elektriciteit.
Het aluminium electroforeseproces begint met een aluminium ondergrond die ondergedompeld wordt in een elektrolytisch bad. Het bad bevat een zuuroplossing met aluminiumionen en waterstofionen (H+), terwijl de ondergrond metallisch aluminiumdeeltjes op het oppervlak heeft. Zodra de aluminiumdeeltjes in contact komen met de zuuroplossing, beginnen ze op te lossen en geladen te worden met elektronen (e-). Dit proces staat bekend als dissolutie-elektrolyse-afzetting (DEA).
Aluminium electroforese creëert een beschermende, corrosiebestendige laag die corrosie in vochtige of droge omgevingen vermindert.
Materialen die met aluminium kunnen worden gecoat
Electroforese van aluminium kan worden gedaan op verschillende metalen, waarvan wij vermelden:
Electroforese van aluminium op roestvrij staal
Staal is een veelgebruikt metaal dat sterk en duurzaam is, maar het kan ook verzwakken als het wordt blootgesteld aan een corrosieve omgeving. Veel industrieën vertrouwen op staal om de kwaliteit van hun producten te waarborgen. Maar de eigenschappen van staal veranderen met de sterkte van de coating, dus het gecoat worden met aluminium kan helpen om het jarenlang sterk te houden.
Electroforese van aluminium op koper
Koper is een veelzijdig en duurzaam metaal dat al duizenden jaren wordt gebruikt. Het wordt gebruikt als geleider van elektriciteit, voor het transporteren van warmte, en ook in de productie van munten, sieraden en gebruiksvoorwerpen. De weerstand van koper tegen corrosie maakt het een ideaal materiaal voor een breed scala aan industrieën. Wanneer koper wordt gesoldeerd, krijgt de basismetaallaag (koper in dit geval) vaak een tweede laag aangebracht.
Plastic Coaten met Aluminium
We gebruiken aluminium om platen te maken die op plastic kunnen worden gecoat. Dit coatingproces maakt plastic glanzend en voelt glad aan, net als natuurlijke materialen zoals metaal.
Electroforese van Aluminium op Glas
De glasindustrie gebruikt al enkele jaren aluminium elektroforese technologie. Dit proces kan worden gebruikt om beschermingslagen op het oppervlak van het glas aan te brengen, waardoor het duurzamer en sterker wordt. Dit is een interessante manier om niet-geleidend glas geleid te maken. Als u op zoek bent naar een geleidende oppervlakte, dompel het dan onder in een oplossing met aluminiumzouten en gebruik koperen of zilveren elektroden om elektriciteit op te wekken.
Toepassingen van Aluminium Elektroforese
Aluminium elektroforese wordt in veel industrieën gebruikt om het uiterlijk en de prestaties van producten te verbeteren. Enkele veelvoorkomende voorbeelden zijn:
Automobielindustrie
Aluminium elektroforese wordt gebruikt in de automobielindustrie om autodelen te coaten met een dunne laag aluminium om hun uiterlijk en duurzaamheid te verbeteren. Deze laag kan bestaan uit een gladde of gestructureerde afwerking.
Lucht- en ruimtevaartproductie
Aluminium elektroforese wordt gebruikt in de lucht- en ruimtevaartindustrie om een lichtgewicht en corrosiebestendige afwerking te creëren die de sterkte en corrosiebestendigheid van vliegtuigen verbetert. Het werkt door het coaten van vleugels en carrosseriepanelen met een dunne laag aluminium om het algehele uiterlijk en de levensduur van het materiaal te verbeteren.
Elektronica
Aluminium elektroforese wordt gebruikt in de elektronica-industrie om dunne aluminium coatings te produceren die de kwaliteit van elektronische onderdelen verbeteren. Het wordt ook gebruikt om een beschermende coating op gereedschap aan te brengen dat mogelijk in water of corrosieve vloeistoffen wordt gedompeld.
Constructie
Aluminium elektroforese wordt gebruikt in de bouwsector om een beschermende coating te creëren voor metalen onderdelen die blootgesteld kunnen worden aan corrosieve elementen, zoals hekken, balustrades en goten. Dit proces wordt vaak toegepast op zowel moderne bouwmaterialen als oudere panden die worden gerenoveerd. De aluminium coating voorkomt roest, wat een groot probleem is bij deze delen van een gebouw.
Woondecoratie
Aluminium bekleding wordt ook gebruikt voor decoratieve doeleinden op huishoudelijke artikelen. Enkele items die mogelijk met aluminium worden gecoat, zijn potten en pannen, bestek, waterflessen, blikopeners en scharen.
