Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Для того щоб створити однорідне покриття на матеріалі, використовується гальванічний процес, в якому застосовується електричний струм. Пропонуємо розглянути, що таке гальванічні ванни, їх принцип дії, конструкцію, а також ми надамо креслення для створення подібного пристрою своїми руками.
Що таке гальваника?
Гальваніка - це процес, в якому використовується електричний струм, щоб зменшити розчинені катіони металу настільки, що вони утворюють єдине покриття на металі електрода. Цей термін також застосовується для характеристики електричних окислення з аніонів на твердій основі, наприклад, у формуванні хлориду срібла на срібній дроті, хлоридно-срібні електроди. Гальваніка в основному використовується для зміни властивостей поверхні об'єкту:
- Усунення фізичних ушкоджень і збільшення зносостійкості;
- Підвищення захисту від корозії, зниження рівня ковзання;
- Покращення естетичних якостей;
- Також гальванічні процеси застосовуються для збільшення товщини на низькорослих частинах об'єкта або формування щільності.
Процес, в якому використовується електричне травлення, називається електроосадженням. Він протилежний гальванічного впливу. З його допомогою можна здійснити як електроочістку деталі, так і нанести на неї гальванічне покриття. Це залежить від того, до чого підключається деталь (до анода або катода). Ємність гальванічної ванни наповнюється електролітом, що містить одну або кілька розчинених солей металів, що збільшує проходження електричного струму і сприяє утворенню іонів.
Після того, як постійний струм підключений до анода, складові його атоми металу окислюються і розчиняються в електроліті. На катоді спостерігається зворотний процес - розчинені іони металу починають осідати, утворюючи покриття. Швидкість, з якою розчиняється анод, залежить від площі поверхні катода, по якій рухається електричний струм. Таким чином працюють гальванічні чотирикамерні автоматизовані ванни.
Чим довше об'єкт залишається в електричній середовищі ванни, тим товщі стане шар покриття. Наприклад, після гальванічного впливу позолочений металевий шар може бути товщиною від 10 мкм для справжнього золота і 20 мкм або більше для посріблених приладів.
Форма і контур об'єкта може вплинути на товщину покриття. Металеві предмети, що мають гострі кути і ребра, як правило, мають більш товсте покриття на кутах і більш тонке в поглибленнях. Це відбувається тому, що постійний струм протікає більш щільно навколо зовнішнього краю об'єкта, ніж в поглибленнях. Такі предмети, як годинник з гострими гранованими кутами, персні, важко обробити рівномірно. Через такого відповідності доводиться використовувати різні рівні струму і кути впливу.
За рідкісним винятком, гальванічні процеси не зможуть приховати існуючі раніше дефекти поверхні (наприклад, подряпини і вм'ятини), навпаки, вони навіть можуть їх зробити більш помітними. Тому необхідно затерти або обробити фізичними методами будь-яку поверхню перед нанесенням покриття.
В результаті гальванічного впливу внутрішня структура матеріалу залишається незмінною. Для глибинного впливу використовуються різні технології, наприклад, хімічні методики, дробоструминне виробництво та інше.
застосування
Як правило, гальваніка використовується для декоративного оздоблення металів в ювелірній справі і декоративно-металургійної галузі. Найпопулярніші метали для покриття: паладій, золото, срібло, родій, рутеній.
Існує і інші гальванічні процеси, в яких використовуються не плавляться аноди, такі як свинець або вуглець. У цих методах застосовуються іони металу, після золочення їх потрібно постійно оновлювати, тому що золото швидко роз'їдається солями. Найчастіше подібні технології використовуються для ювелірного виробництва, оцинковки деталей механізмів, хромування, знежирення і нікелювання.
Гальваніка в домашніх умовах - покрокова інструкція
Тепер ми пропонуємо розглянути, як самому провести гальванізацію металів.
Що нам знадобиться:
- скляний контейнер;
- мідний купорос (сульфат міді є отруйною речовиною - будьте обережні);
- освітлювач;
- мідний електрод (лист міді або гнучкі мідні диски);
- затискачі «крокодили»;
- блок живлення з можливістю регулювання вихідної напруги.
Звичайно, камерна гальванізація будинку не проводиться, але для покриття міддю прикрас, столових приладів, промивання або очищення деталей можна використовувати таку процедуру.
Виберіть об'єкт, на який потрібно нанести гальванічне покриття. Якщо він зроблений з природного матеріалу, скажімо, дерева або ракушняка, то необхідно покрити його емаллю, інакше ефект не буде досягнутий, а сам предмет - зіпсований. Удома можна використовувати лак для нігтів, фарбу або герметики.
Готуємо ванну до застосування
Потрібно залити в скляну тару сульфат міді (ця речовина може роз'їдати пластикові контейнери, хоча їм виконується футерування виробничих ванн) до рівня, щоб в ємності повністю містився об'єкт гальванізації. Взяти мідний анод (+), зігнути його так, як показано на фото. Слідкуйте за тим, щоб електрод НЕ переламали. Перевірте, наскільки вільно поміщається у ванній деталь і не стикається вона з анодом.
Якщо хочете використовувати дуже низька напруга постійного струму, менш одного вольта, то потрібно організувати велику площу води. Бажано попередньо провести розрахунок покриття і кількості рідини, щоб розміри ємності відповідали параметрам струму.
харчування
Позитивний вихід блоку живлення (+) підключається до мідного анода, прослідкуйте, щоб він виступав над поверхнею розчину. До катода, на якому розміщується деталь, подається негативний заряд (-). Помістіть об'єкт у ванну, переконайтеся в тому, що частини об'єкта не стосуються міді. Після чого можна включати блок живлення. Слідкуйте за освітою бульбашок, якщо вони з'явилися, то напруга занадто висока і його слід зменшити. Також дивіться на показання вольтметра, найчастіше досить 1-го вольта.
Весь процес займе кілька хвилин, але потрібно регулярно перевіряти покриття, якщо мідний наліт став тьмяніти, додайте в розчин трохи відбілювача.
полоскання
Відразу після видалення об'єкта з гальванічної ванни, промийте його водою, щоб видалити залишки розчину мідного купоросу, а потім витріть насухо. Оброблені місця повинні бути сяючими і гладкими. Після роботи можна провести аналіз дозування купоросу і рівня бажаного напруги.
Ця схема відмінно підійде для створення власної біжутерії, освіження старих аксесуарів, а також виготовлення гравіювання своїми руками. Для покриття міддю більших деталей потрібно збільшити потужність пристрою. Даним приладом, конструкція і креслення якого дані вище, можна виконати обміднення (покрити міддю) практично будь-яких невеликих деталей для створення домашніх сувенірів.
огляд цін
Самостійне виробництво позолочених і мідних деталей - дуже витратне заняття, адже гальванічні ванни не так просто купити, та й ціна на них висока. Пропонуємо розглянути, скільки коштують ці пристрої в різних містах Росії, Білорусі та України (прайс узятий середнім по країнах і окремих регіонах):
| Місто | Вартість, рублі |
| Москва | 25 000 |
| Київ | 27 000 |
| Мінськ | 25 000 |
| Челябінськ | 23 000 |
| Самара | 23 000 |
| Дніпропетровськ | 25 000 |
| Санкт-Петербург | 25 000 |
Продаж здійснюється або з заводів-виробників, або в спеціалізованих магазинах. Обов'язково перед покупкою перевіряйте ГОСТ, сертифікат і паспорт приладу. На ванни продавці часто надають гарантію 12 місяців.