Nakadanie powok galwanicznych

Przygotowanie powierzchni metali pod powoki galwaniczneSpenienie podstawowych zada nakadania powok galwanicznych wymaga zachowania kolejnoci okrelonych czynnoci. Trwao i estetyka powok bdzie zapewniona, jeeli zostan ni pokryte gadkie i fizycznie czyste powierzchnie. Pfabrykaty niestety nie speniaj tych norm. Rne rodzaje nierwnoci przedstawia rysunek:

Dlatego, przed pokryciem materiau, naley go odpowiednio przygotowa. Przeznaczone do polerowania powierzchnie powinny by najpierw wyczyszczone. Rodzaj czyszczenia zaley od rodzaju zabrudzenia.

Metody oczyszczania powierzchniMetoda mechanicznaMetoda fizycznaMetoda chemicznaMetoda elektrotechnicznaMetoda fizochemiczna

Metoda mechanicznaPolega na usuniciu tlenkw i innych zanieczyszcze czy uszkodze w warstwie powierzchniowej. W ramach przygotowa naley rwnie stpi i zaokrgli ostre krawdzie oraz zmniejszy falistoci i chropowatoci powierzchni. Ponadto, powierzchniom przewidzianym pod powoki galwaniczne, naley nada jak ozdobn faktur (poysk lub matowienie). Niestety, w czasie obrbki mechanicznej nie mona usuwa bdw ksztatu przedmiotu. Mona natomiast wybyszczy, czy nawet wypolerowa, powok galwaniczn matow. Metoda obrbki mechanicznej cieszy si, wrd galwanotechnikw, du popularnoci, zmianie ulegaj tylko techniki. Tradycyjne szlifowanie tamowe i polerowanie cierne zastpuje obrbka hydrocierna i obrbka lunymi ksztatkami w pojemnikach. Nowe metody nie s tak pracochonne i pozawalaj na prowadzenie masowej produkcji, co wpywa na koszt wyrobu.

Oczyszczanie metod ultradwikw(metoda fizochemiczna) Urzdzenia do mycia i czyszczenia ultradwikami, zwane myjkami lub puczkami ultradwikowymi, stanowi okrelonej objtoci zbiorniki (wanny), do dna ktrych s zamocowane przetworniki ultradwikowe (magnetostrykcyjne lub piezoelektryczne) promieniujce energi akustyczn do cieczy stanowicej kpiel dla mytego obiektu. Powstaj wwczas drgania cieczy o szybko zmieniajcym si rytmie, wywoujc zjawisko kawitacji. Dziaanie pcherzykw kawitacyjnych jest tak silne, e warstwa brudu osadzona na mytych elementach zostaje szybko oderwana. Za pomoc myjek ultradwikowych usuwa si zanieczyszczenia, ktre nie poddaj si zwyczajnemu myciu czy szorowaniu, a ktrych rozmiary s czsto mikroskopowe. Skuteczno mycia ultradwikowego zaley nie tylko od natenia , ale rwnie czstotliwoci fal. Do usuwania mikroskopowych zanieczyszcze zwykle stosuje si czstotliwoci w zakresie 20-50 kHz. Zanieczyszczenia submikroskopowe wymagaj ultradwikw o wikszych czstotliwociach, do 150 kHz.

Istotn spraw dla dobrych warunkw mycia ultradwikami jest rwnomierny rozkad pola ultradwikowego (gstoci energii) w caej objtoci myjki. W wielu przypadkach wytwarzaj si wewntrz cieczy fale stojce i wtedy obserwuje si wyrane obszary o wikszej energii w strzakach i mniejszej energii w wzach cinienia akustycznego. W takich przypadkach skuteczno mycia jest te zalena od miejsca, w ktrym znajduje si obiekt czyszczony. Myjki ultradwikowe stosuje si w rnych gaziach przemysu, jak na przykad w przemyle elektrycznym i elektronicznym do czyszczenia pytek obwodw drukowanych, elementw scalonych itp., w przemyle precyzyjnym do mycia elementw zegarmistrzowskich i wielu innych (np. mycie naczy chirurgicznych). Szczeglne zastosowanie znalazy myjki do procesw galwanizacyjnych, ktre ulegaj znacznemu przypieszeniu w polu ultradwikowym, a take umoliwiaj uzyskanie pokry galwanicznych znacznie lepszej jakoci.

Przykad myjki ultradwikowej

Metoda fizycznaMetody fizyczne polegaj na rozpuszczaniu lub emulgowaniu zanieczyszcze. Emulgowanie jest to proces zmierzajcy do przejcia dwch nie mieszajcych si cieczy w stan zwany emulsj.

Metoda chemicznaMetody chemiczne polegaj na obrbce w solach stopionych, zmydlaniu tuszczw i rozpuszczaniu produktw korozji w kwasach.Najprostsz metod jest rozpuszanie produktw korozji w kwasach Na ma skal mona przeprowadzi w warunkach domowych przeprowadzi takie same procesy, jakie stosuje si na codzie w przemyle. Bdzie to mianowicie chemiczne rozpuszczanie produktw korozji 10 - 15 % kwasem solnym (HCl) lub 10 - 15 % roztworem kwasu siarkowego (H2SO4). Niestety przy tej metodzie cierpi sam produkt stalowy. Ale i w tym wypadku mona niemal do minimum zmniejszy ujemne skutki trawienia wyrobw stalowych w kwasach. Wystarczy zastosowa tzw. inhibitory. Powoduj one, e kwas trawi tylko produkty korozji (a wic tlenki i wodorotlenki), nie naruszajc niemal zupenie samej stali.

Metoda elektrochemicznaPolega na tym samym co metody chemiczne jednak odbywa si za pomoc prdu elektrycznego i przy jednoczesnym mechanicznym wspdziaaniu gazw wydzielajcych si na powierzchni przedmiotu w wyniku reakcji wtrnych w elektrolicie.

Metody galwaniczneNiklowanieChromowanieMiedziowanieKadmowanieCynowanieMosidzowanieSrebrzenieZocenieCynkowanieMiedziowanieMosidzowanieNiklowanie

NiklowanieNiklowanie polega na pokrywaniu wyrobw metalowych warstw niklu. Niklowanie wykonuje si w celach antykorozyjnych, dekoracyjnych a take technologicznych jako podoe dla innych powok galwanicznych.Niklowanie wykonuje si najczciej na przedmiotach stalowych, a najtrwalsze powoki osiga si pokrywajc stal najpierw grubsz warstw miedzi, jako warstw poredni o lepszej przyczepnoci zarwno do stali, jak i niklu, a nastpnie ciesz warstw niklu. Z kolei w powokach najwyszej jakoci taki ukad warstw suy jako podoe dla warstwy chromu.Powoki niklowe charakteryzuj si nieco gorszym wygldem od powok chromowych (gorszy poysk, moliwo lekkich przebarwie), mniejsz odpornoci na korozj i sabsz wytrzymaoci mechaniczn, s jednak tasze.

ChromowanieChromowanie jest to pokrywanie przedmiotw metalowych i z tworzyw sztucznych powok chromow. Chromowanie stosuje si w celu zwikszenia odpornoci na zuycie, podniesienia wasnoci termicznych lub dla ozdoby. Chromowanie wykonuje si najczciej metodami elektrolitycznymi.Proces prowadzony jest w temperaturze 900-1050C przez 3-12 godzin w rnego rodzaju orodkach (kpielowe, proszkowe, gazowe). Stosuje si na materiay do pracy na zimno i gorco, na czci maszyn dla przemysu spoywczego)Chromowanie elektrolityczne jest przeprowadzane w wannach wypenionych roztworami soli chromu , podgrzanymi do kilkudziesiciu - kilkuset stopni Celsjusza , do ktrych zanurza si przedmiot poddawany pokrywaniu chromem.

MiedziowanieMiedziowanie jest to metoda pokrywania przedmiotw metalowych warstw miedzi.Miedziowanie odbywa si metod elektrolityczn. Najprostszym przykadem jest sposb, w ktrym uywa si miedzianej anody, oraz roztworu kwasu siarkowego jako elektrolitu. Katod jest przedmiot, ktry ma by pokryty warstw miedzi.

KadmowanieKadmowanie jest to pokrywanie powierzchni przedmiotw stalowych cienk powok kadmu w celu ochrony przed korozj powodowan dziaaniem powietrza i wody morskiej. Kadmowanie odbywa si poprzez zanurzenie elementu w elektrolicie oraz przyoenie napicia co powoduje, e wydzielajcy si kadm przylega do przedmiotu. Zwykle stosuje si elektrolity cyjankowe, czasem siarczanowe. Kadm bardzo dobrze (w stosunku do cynku) zabezpiecza elementy przed korozj szczeglnie w warunkach morskich. Wad kadmowania jest wysoka cena oraz wydzielanie si podczas tego procesu toksycznych par zwizkw kadmu i cyjankw.

Cynowanie, mosidzowanieCynowanie jest to pokrywanie powierzchni metalowych (g. stopw elaza lub miedzi) ochronn powok cyny. Stosowana w celu ochrony przed korozj naczy kuchennych, blach (szczeglnie do konserw).Mosidzowanie polega na nakadanie na powierzchnie przedmiotw metalowych, gwnie wykonanych ze stali lub stopw cynku, powoki galwanicznej z mosidzu, zazwyczaj powyej 65% Cu. Powoki mosine dzielimy na techniczne i dekoracyjne.

Mosidzowanie, srebrzenieMosidzowanie techniczne stosuje si pod patynowanie.Mosidzowanie dekoracyjne na podkadzie niklu byszczcego stosuje si na: akcesoria meblowe, wyroby owietleniowe, uchwyty, wyroby kaletnicze.Srebrzenie jest to proces polegajcy na pokryciu powierzchni warstw srebra. Ma szerokie zastosowanie do wykonywania powok o charakterze dekoracyjno-ochronnym dla wyrobw jubilerskich oraz jako powoki ochronne w elektrotechnice i elektronice. Najczciej stosowane jest na styki elektryczne, kocwki szyn itp. Srebrzenie techniczne stosowa naley wszdzie tam gdzie potrzebna jest wiksza odporno na cieralno powierzchni oraz wiksza jej twardo.

Zocenie Zocenie to proces elektrolityczny lub chemiczny polegajcy na osadzeniu cienkiej warstwy zota na podoach metalicznych.Chemiczne osadzanie zota zachodzi poprzez reakcje wymiany, na drodze kontaktowej, na drodze katalitycznej. Wykonuje si take zocenie tamponowe (technika selektywnego pokrycia). Elektrolityczne pokrywanie zotem moe odbywa si w kpielach alkalicznych, neutralnych, sabo kwanych, siarczanowych i elazocyjankowych.