Гальванизация — это метод нанесения металлов на другие материалы с помощью электричества. Он широко используется для создания декоративных покрытий на металлических предметах, таких как украшения или автомобильные детали. Процесс включает погружение объекта в электролитический раствор и подачу напряжения между двумя электродами, один из которых находится на каждом конце объекта. Это вызывает осаждение ионов из электролита на поверхности объекта, образуя тонкий проводящий слой. После этого объект можно вынуть из ванны и промыть деионизированной водой для удаления остатков электролита.
Гальванизация стала очень важной в современных производственных процессах, поскольку она предоставляет несколько преимуществ по сравнению с традиционными методами. Это более эффективный и экономичный способ нанесения покрытия, который позволяет получать более качественные осадки с меньшим количеством дефектов. В этой статье объясняются основы и некоторые распространённые применения гальванизации.
Процесс гальванизации
Процесс гальванизации является важной частью производства металлов и других материалов, которые обычно используются в электронике. Обычно этот процесс выполняется путём подачи электрического тока на металл, после чего он распространяется на подложку. Первый шаг в процессе гальванизации — погружение или окунание подложки в жидкий раствор, который обычно содержит смесь металлов, химикатов и других веществ.
Второй шаг гальванизации называется погружением. Он включает погружение электродов в электролитический раствор, который затем подключается к источнику питания, а затем соединяется с целевой подложкой, которая покрывается.
Третий шаг в гальванизации называется катодной защитой, которая предотвращает коррозию во время нанесения покрытия.
Наконец, четвертый шаг в гальванизации называется электролиз, где через электролитический раствор пропускается электрический ток, вызывающий высвобождение ионов.
Гальванизация против электрополировки
Эти два процесса часто путают. По определению, гальванизация — это процесс нанесения тонкого слоя металла на металлический предмет. В то время как электрополировка — это процесс полировки металлической поверхности с помощью электрического тока.
Чтобы объяснить это лучше, гальванизация использует электричество для создания химической реакции на поверхности металлического предмета. В отличие от этого, электрополировка использует электрический ток для удаления окисления с поверхности и получения гладкой блестящей отделки.
Гальванизация используется для производства деталей или компонентов, которые необходимо покрыть для предотвращения коррозии или окисления. В то время как электрополировка применяется для финальной обработки уже покрытых изделий, чтобы придать им еще более отполированный вид и ощущение.
Преимущества и недостатки гальванизации
Преимущества гальванизации многочисленны, включая увеличение прочности, срока службы и электропроводности деталей. Инженеры, производители и художники используют эти преимущества разными способами:
- Гальванизация применяется в инженерии для повышения прочности и долговечности различных конструкций. Можно улучшить прочность различных деталей, покрывая их металлами, такими как медь и никель. Это создает более слабую защиту от факторов окружающей среды, таких как химическое воздействие и ультрафиолетовое излучение для уличных компонентов.
- Гальванизация изделия делает его легче, при этом придавая более привлекательный и блестящий внешний вид. Это также очень экономичный и простой процесс.
- Гальванизация также улучшает производительность во многих приложениях, таких как электроди батарей и производство стали.
Тем не менее, у техники есть ряд недостатков, некоторые из которых:
- Гальванизация — относительно дорогой процесс, и найти предприятие, которое его предлагает, может быть сложно.
- Это может быть трудоемким процессом, в зависимости от размера и сложности объекта, который покрывается.
- Если не выполнять его правильно, гальванизация может быть опасной. Она может вызывать электрические удары, а также выделять вредные пары.
- Гальванизация может быть вредной для окружающей среды. Это связано с тем, что процесс гальванизации включает использование химикатов и загрязнителей, которые могут быть вредны для окружающей среды.
- Это также не очень хороший вариант для больших, высококачественных объектов.
Гальванизация алюминием
Алюминий — широко используемый металл во многих отраслях. Для достижения желаемого качества и внешнего вида он подвергается различным процессам. Одним из таких процессов является алюминиевая гальванизация, которая включает нанесение тонкого слоя алюминия на базовый материал с помощью электричества.
Процесс алюминиевой гальванизации начинается с погружения алюминиевой основы в электролитическую ванну. Ванна содержит кислотный раствор, содержащий ионы алюминия и ионы водорода (H+), в то время как поверхность основы покрыта металлическими частицами алюминия. Как только частицы алюминия вступают в контакт с кислотным раствором, они начинают растворяться и заряжаться электронами (e-). Этот процесс называется растворение-электролиз-осаждение (DEP).
Алюминиевая гальванизация создает защитный, коррозионностойкий слой, который уменьшает коррозию в влажных и сухих условиях.
Материалы, которые можно гальванизировать алюминием
Гальванизация алюминием может быть выполнена на различных металлах, среди которых мы упоминаем:
Гальванизация алюминием нержавеющей стали
Сталь — широко используемый металл, прочный и долговечный, но она также может ослабевать при воздействии коррозионной среды. Многие отрасли полагаются на сталь для обеспечения качества своих продуктов. Но свойства стали меняются в зависимости от толщины покрытия, поэтому покрытие стали алюминием помогает сохранять ее прочность на долгие годы.
Гальванизация алюминием меди
Медь — универсальный и долговечный металл, который используется уже тысячи лет. Она используется как проводник электричества, для передачи тепла, а также в производстве монет, ювелирных изделий и посуды. Способность меди сопротивляться коррозии делает ее идеальным материалом для широкого спектра отраслей. Когда медь при пайке, базовый металлический слой (в данном случае медь) часто покрывается вторым слоем.
Покрытие пластика алюминием
Мы используем алюминий для изготовления листов, которые могут быть гальванизированы на пластике. Этот процесс покрывает пластик блестящим слоем и делает его гладким на ощупь, как натуральные материалы, такие как металл.
Гальванизация алюминия на стекле
Стекольная промышленность уже много лет использует технологию гальванизации алюминия. Этот процесс можно использовать для создания уровней защиты на поверхности стекла, делая его более прочным и устойчивым. Это интересный способ сделать непроводящее стекло проводящим. Если вы ищете проводящую поверхность, просто окуните его в раствор с солями алюминия и используйте медные или серебряные электроды для генерации электричества.
Применение алюминиевой гальваники
Алюминиевая гальваника используется во многих отраслях для улучшения внешнего вида и характеристик продукции. Некоторые распространённые примеры включают:
Автомобильная промышленность
Алюминиевая гальваника используется в автомобильной промышленности для покрытия деталей автомобилей тонким слоем алюминия, чтобы улучшить их внешний вид и долговечность. Этот слой может иметь гладкую или текстурированную поверхность.
Космическое производство
Алюминиевая гальваника используется в космической промышленности для создания лёгкого и коррозионностойкого покрытия, повышающего прочность и устойчивость к коррозии самолётов. Она работает путём нанесения тонкого слоя алюминия на крылья и кузовные панели для улучшения общего вида и долговечности материала.
Электроника
Алюминиевая гальваника применяется в электронике для создания тонких алюминиевых покрытий, улучшающих качество электронных компонентов. Также используется для формирования защитного слоя на инструментах, которые могут быть погружены в воду или коррозийные жидкости.
Строительство
Алюминиевая гальваника используется в строительной индустрии для создания защитного покрытия металлических элементов, подверженных воздействию коррозии, таких как заборы, перила и водосточные системы. Этот процесс часто применяется как для современных строительных материалов, так и для старых зданий, проходящих реконструкцию. Алюминиевое покрытие предотвращает ржавчину, что является основной проблемой для этих частей здания.
Декор дома
Алюминиевое покрытие также используется в декоративных целях для предметов домашнего обихода. Некоторые предметы, которые могут быть покрыты алюминием, включают кастрюли и сковороды, столовые приборы, бутылки для воды, открывалки и ножницы.
