Галванопластика. Технология на галваничното покритие. Галванопластика

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Галваничното покритие е метод за покриване на един метал с друг чрез електролиза. Тази процедура се извършва с традиционни методи за потапяне. След предварителна подготовка, печатните платки се зареждат в галванична вана, която представлява съд от диелектрик, който е пълен с електролит и е оборудван с аноди (те могат да бъдат разтворими и неразтворими), както и устройство за поддържане на температура и смесване на разтвора.

Обработка на карти

Предаването на постоянен ток води до факта, че участъците от платката, които не са покрити със защитна маска и са свързани с електрода, са покрити със слой от никел или злато с определена дебелина. Правилното позициониране на анодите гарантира, че дебелината на покритието е приблизително еднаква.

PCB позлатяването обикновено се извършва чрез двуетапен процес. Първо, те се потапят във вана, където никелът е галваничен. В този случай се използва висока плътност на тока, поради което от киселинния разтвор се отлага слой от никел, чиято дебелина е 0,05-0,1 μm. По този начиносигурява се силна адхезия на никел и мед, което позволява да се намали порьозността на покритието, както и да се предотврати проникването на мед в златния слой. След измиване продуктите обикновено се прехвърлят във ваната за позлатяване, където златният слой се изгражда до 0,5 микрона от електролита.

Галванопластика и декорация

Още в древни времена е имало декоративно покритие от художествени метали. Съвременното производство предполага, че ще се използва галванична обработка за придаване на някои специални свойства на металната повърхност. Защитните покрития от благородни метали могат да бъдат получени чрез отлагане на метали от солеви разтвори под действието на електрически ток. Благодарение на такива покрития е възможно да се запази цвета и блясъка на бижутата за доста дълго време. Те не само предотвратяват потъмняването на продуктите, но и имат отличен полиращ ефект. Например, галваничното покритие със злато или сребро ви позволява да запазите цвета и блясъка на бижутата за дълго време.

Има няколко различни варианта на този процес, всеки от които включва използването на определен метал:

- хромирано покритие;

- медно покритие;

- поцинковане;

- Никелиране;

- калай-бисмутово покритие;

- химическо окисление;

- химическо пасивиране;

- анодиране;

- електрополиране.

Хромирано

Това е дифузно насищане на стоманената повърхност с хром или отлагане върху детайлите на слой вещество от електролита поддействието на електрически ток. В този случай галваничното покритие е насочено към защита от корозия, използва се за декорация или за повишаване на степента на твърдост на повърхността. Хромирането в индустрията може да се използва и за декорация. В този случай основната цел на процедурата е да придаде на металната повърхност красив ефектен блясък. Частта трябва да бъде полирана преди нанасяне на хром.

Свойства на покритието

Твърдото хромирано покритие се характеризира с топлоустойчивост, висока устойчивост на износване, лоша омокряемост, нисък коефициент на триене и ниска пластичност. Освен това повърхността придобива свойства като устойчивост на триене, способност да издържа на разпределително натоварване, както и недостатъка, че лесно се счупва под действието на концентрирани ударни натоварвания. Галваничното покритие под формата на млечен хром има ниска степен на износоустойчивост и твърдост, ниска порьозност. Повърхността е защитена от корозия, като същевременно поддържа атрактивен декоративен вид.

Използване на хромиране в индустрията

Основната цел, за която се използва в промишлеността, е да даде на частта свойства като повишена устойчивост на износване, повишена устойчивост на корозия и намалено триене. Благодарение на този процес стоманата става по-здрава, не претърпява газова корозия, а също така не се срутва в морска и обикновена вода, азотна киселина. Галваничното покритие от този тип води до факта, чеповърхностните несъвършенства стават само по-големи, изискващи последваща обработка, тъй като няма ефект на изравняване.

медно покритие

Използването на медни покрития е уместно в случаите, когато е необходимо да се повиши електрическата проводимост, и те се използват и като междинен слой върху стоманени продукти преди нанасяне на хром, никел или друго покритие. По този начин е възможно да се осигури по-добър захват, както и да се повиши защитната способност. Галваничното покритие с мед обикновено не се използва като самостоятелно или декоративно. Поради факта, че този метал е в състояние да предотврати образуването на искри, продуктът може да се използва в нефтената и газовата промишленост.

Приложение за медно покритие

Този процес се използва за нанасяне на медно покритие върху стоманени продукти или стоманена тел. Често този тип покритие се използва за защита на отделни участъци от стоманени продукти от цимент, докато се обработват онези участъци, които се предполага, че ще бъдат допълнително обработени.

Галваничното покритие на метали в този случай често се използва в нефтената и газовата промишленост за елиминиране на образуването на искри, в електроенергетиката за последващо нанасяне на многослойни покрития, предназначени за защита и декорация, при производството на печатни платки, за подобряване на запояването, а също и за много други. Повърхността придобива цвят от светло розово до тъмно червено. Сенките обикновено санормализирано.

Цинково покритие

Един от най-често срещаните методи за защита на метални изделия е поцинковането. Обикновено се използва за обработка на различни марки легирана или въглеродна стомана. Галваничното покритие от този тип е доста търсено за защита на телени продукти и крепежни елементи. Веднъж попаднал във влажна среда, цинковата повърхност действа като анод, който забавя окислителните реакции, докато основният метал получава надеждна защита от негативните фактори на околната среда.

Този тип галванично покритие може да се използва само след като металните изделия са обработени по специален начин. За да направите това, те трябва да бъдат почистени от ръжда, котлен камък, технически средства за смазване и охлаждане. Когато процесът на поцинковане приключи, продуктът трябва да бъде избистрен, тоест да се маринова със слаб разтвор на азотна киселина, след което се извършва пасивиране. Така че не само е възможно да се увеличи устойчивостта на поцинкованите продукти към отрицателни фактори, но и да се направят по-декоративни, тоест да се придаде блясък и определен нюанс. Технологията на галваничното покритие в този случай предполага дебелина на цинковия слой от 6 микрона до 1,5 мм.

Покритие с никел

Защитата на метални изделия може да се извърши с помощта на различни технологии. Един от най-популярните и разпространени в момента еникелиране. Такава популярност се обяснява с химичните свойства на никела. Има висока степен на устойчивост на корозия във водната среда, а никеловият оксид предотвратява последващо окисляване на метала. Освен това никелът е слабо засегнат от соли, киселини и основи, с изключение на азотната киселина. Например, поцинковано покритие с дебелина 0,125 мм надеждно защитава от повечето промишлени газове, които се характеризират с повишена агресивност. Този момент също е много важен: почти всички метали се поддават на никелиране, така че този метод може да се използва за допълнителна обработка на продукти.

Използването на никелиране е подходящо за редица приложения:

- осигуряване на защита на метални изделия;

- използвайте като декоративно покритие;

- образуване на предварителен слой, който ще бъде подложен на по-нататъшна обработка;

- възстановяване на части и възли.

Покритието се характеризира с повишена износоустойчивост и твърдост и се препоръчва за части, които работят в условия на триене, особено при липса на каквото и да е смазване, използва се за защита от корозия, както и за осигуряване на висококачествено запояване на нискотемпературни спойки, всичко това е предписано в GOST. Покритията с галванично покритие са силно крехки, така че не се препоръчва да се извършват разваляне и огъване на части, които са претърпели никелиране. Препоръчва се да се използва за сложни профилирани части. След процедурата за топлинна обработка при температура от 400 градуса по Целзий, покритието придобива максимумтвърдост.

Tin-Bismuth

Покритието с калай е устойчиво на серни съединения и затова се препоръчва за части, които влизат в контакт с гума и пластмаса. Сред неговите свойства са отлична адхезия към основния метал, еластичност, способност за огъване, теглене, щамповане, разлепване, прилягане, както и добро задържане по време на гримиране. Прясно нанесен калай се поддава добре на запояване.

Заключения

Галваничното покритие подобрява проводимите характеристики на частите, като им придава отлични електрически изолационни свойства, както и ги предпазва от различни вещества. В допълнение, този метод ви позволява да получите отлични повърхности, които имат огледален вид, както и имитиращи емайлово покритие. Трудно е да се надцени колко важно е галваничното покритие в съвременното производство, тъй като развитието на технологиите направи възможно процесът да стане по-съвършен.