Sve poznate riječi "pozlaćeno", "posrebreno", "hromirano" ili "niklovano" već su čvrsto ušle u leksikon moderne osobe i percipiraju ih gotovo automatski. Niko ni ne pomišlja da se iza svih ovih riječi krije tehnologija koja je omogućila čovjeku da dostigne moderni nivo civilizacije - galvanizacija.
Galvanizacija - koji je ovo proces?
Elektrohemijski proces u kojem se, pod uticajem električne struje, metali talože na odabranu površinu naziva se galvanizacija. Ovaj proces se može primijeniti na bilo koji predmet, čak i nemetalni. To je ono što je postalo odlučujuće za široku upotrebu galvanizacije u raznim industrijama. Pomoću njega možete pozlatiti, posrebriti, niklovati i hromirati bilo koje predmete, oplemeniti njihov izgled u dekorativne svrhe ili promijeniti fizička i kemijska svojstva površine u čisto praktične svrhe (za povećanje otpornosti na habanje, povećanjeotpornost na agresivne sredine itd.). Oprema u ovom slučaju je galvanska kupka.
Vrste galvanizacije
Postoje dvije vrste ove tehnologije, koje se široko koriste ne samo u mnogim granama moderne industrije, već i kod kuće. Prva - galvanizacija - ima za cilj stvaranje tačnih kopija površina predmeta od metala nanesenog na njih. Drugi, najčešći kako u svakodnevnom životu tako i u proizvodnji, je stvaranje tankog - ne debljeg od ljudske kose - premaza na cijeloj površini predmeta i naziva se galvanizacija.
Šta je kupka za oplatu?
Budući da galvanski procesi nastaju kao rezultat elektrolize, prirodno je da se koriste elektrolitička rješenja i posebna mehanička i električna oprema. Galvanizacija kupke je kombinacija svih navedenih komponenti procesa, ali glavne komponente koje su podložne povećanim zahtjevima su otopina (elektrolit) i posuda za njega. Ovo je posebno važno kada je u pitanju upotreba galvanizacije ili elektroformiranja kod kuće.
Za posude za elektroformiranje postavljaju se veći opći zahtjevi, kojih se, uprkos činjenici da postoji dosta vrsta ovih posuda, svi moraju striktno pridržavati. Moraju biti hermetički i hemijski neutralni u odnosu na upotrebljeni rastvor, sposobni da održe zahtevane termičke uslove.(zagrijavanje kupki za oplate i njihovo hlađenje mora biti kontrolirano), kao i praktično i sigurno održavanje. Kade se izrađuju od raznih materijala.
Metode za analizu galvanskih kupki
Zahvaljujući modernom razvoju, pojavile su se nove mogućnosti za analizu elektrolita koji se koristi u procesu galvanizacije. To je neophodno za kvalitativni rezultat procesa, dobivanje ujednačenijeg i izdržljivijeg premaza. Analiza galvanskih kupki u savremenim uslovima može se izvršiti hemijskim i fizičko-hemijskim metodama. U drugom slučaju koriste se fotometrijska istraživanja, polarografske, ampero- i potenciometrijske metode koje daju bolje rezultate u određivanju sastava elektrolita.
Zaštita galvanskih kapaciteta
Jedan od problema galvanskih procesa je zaštita posuda za elektrolit od štetnog dejstva rastvora (kiselog ili alkalnog) u kojem se odvija elektroliza. Ako je kada napravljena od neutralnog materijala, poput plastike, onda nema problema. Ali to je moguće samo u slučajevima sa malim količinama. Ako uzmemo industrijske instalacije, onda se u galvanskoj proizvodnji posude za otopinu izrađuju od metala. U ovom slučaju, postaje neophodno zaštititi ih od:
- kontakt sa rastvorom, koji obezbeđuje duži radni vek;
- korozija metala, stvarajući nepotrebne nečistoće u rastvoru;
– izobličenja i promjene u električnom polju.
Takvu zaštitu može pružiti obloga galvanskih kupki,izvedeno od pločastih polimernih materijala korištenjem zračnog vrućeg zavarivanja.
Pravljenje galvanskih kupki kod kuće
Postoji mnogo ljudi koji žele da imaju galvanizaciju u svojoj kući ili garaži. Ali treba napomenuti da ovaj proces nije siguran. Štetne i eksplozivne pare, kaustične, pa čak i otrovne otopine, korištenje električne energije otežavaju sa sigurnosnog stanovišta. Ali za jednostavan rad, kao što je bakarno prevlačenje, hromiranje, niklovanje malih predmeta, kupka za oplatu može se sastaviti iz improvizovanih sredstava. Čak iu ovom slučaju, potrebno je poštovati nekoliko važnih zahtjeva:
– kontejner za rastvor mora biti čvrst, hemijski neutralan i dielektričan;
– potrebna je izduvna ventilacija;
– dostupnost dovoljno čiste vode – najjednostavniji proces zahtijeva oko pet ispiranja;
- dostupnost kontejnera i sredstava za neutralizaciju otpadnih otopina i otpadnih voda.
Najjednostavnija verzija galvanske kupke može se napraviti od plastičnog kanistera tako što će se odrezati poklopac sa vratom i strane ojačati materijalom za ojačanje. Zatim se na zidove kontejnera duž linije reza moraju staviti brtve za prozore ili automobile. Sljedeći korak je pričvršćivanje poklopca sa klavirskim šarkama na jednu stranu kanistera i pričvršćivanje zasuna na poklopac i zid posude na suprotnoj strani. Vrat u poklopcu je spojen na crijevo za uklanjanje para prema van - najjednostavnija izduvna ventilacija.
Sada ostaje napraviti tri rupe za kontaktne šipke u gornjem dijelu posude duž linije reza. Poželjno je napraviti šipke od bakrene cijevi promjera 10-20 mm, po mogućnosti debelog zida. Krajevi cijevi su spljošteni i u njima su izbušene rupe za spajanje polova iz izvora napajanja. Anodne ploče su obješene na šipke smještene na rubovima i spojene na plus izvora. Dio je okačen na središnju šipku, koja je katoda, spojena na negativnu žicu. Trenutni
i napon se biraju u zavisnosti od zapremine kupatila.
Šeme domaćih galvanskih kupki
Najjednostavnija shema galvanske kupke uključuje samo tri operacije: pripremnu, stvarni proces galvanizacije i završnu obradu. Prvi je čišćenje, odmašćivanje, nagrizanje i poliranje predmeta ili dijela – priprema. Treća operacija vam omogućava da deo koji je već prekriven slojem metala dovedete do „trgovinskog“izgleda pasivizacijom, poliranjem itd. Svaka operacija se mora završiti pranjem u čistoj i hladnoj vodi. A ako su dijelovi tretirani alkalnim rastvorima, onda je imperativ prvo oprati toplom, a zatim hladnom vodom.
Dio koji se premazuje spojen je na negativnu žicu uređaja (katoda) i uronjen u elektrolit. Pozitivna žica je povezana sa metalnom elektrodom (anodom) koja se također spušta u otopinu. Elektroliza će uzrokovati da se anoda (+) otopi inanesite metal na katodni dio (–).
Važnost galvanizacije za modernu proizvodnju
Galvanska kupka, u kojoj se odvija proces galvanizacije ili galvanizacije, istovremeno je zamisao napretka i njegov pokretač u industrijskom obimu. Budući da se zahvaljujući galvanskim premazima poboljšavaju karakteristike dijelova i mehanizama, jeftinija je njihova proizvodnja, postiže se najveća preciznost spajanja, povećava otpornost na habanje i povećava antikorozivna svojstva.
