Visiems pažįstami žodžiai „paauksuotas“, „sidabruotas“, „chromuotas“ar „nikeliuotas“jau tvirtai įėjo į šiuolaikinio žmogaus leksiką ir yra jo suvokiami beveik automatiškai.. Niekas net nepagalvoja, kad už visų šių žodžių slypi technologija, leidusi žmogui pasiekti šiuolaikinį civilizacijos lygį – galvanizavimas.
Gallifikavimas – koks tai procesas?
Elektrocheminis procesas, kurio metu, veikiant elektros srovei, metalai nusėda ant pasirinkto paviršiaus, vadinamas galvanizavimu. Šis procesas gali būti taikomas bet kokiam objektui, net ir nemetaliniam. Būtent tai tapo lemiamu plačiu galvanizavimo naudojimu įvairiose pramonės šakose. Su juo galite auksuoti, sidabruoti, nikeliuoti ir chromuoti bet kokius daiktus, pagyvinti jų išvaizdą dekoratyviniais tikslais arba pakeisti fizines ir chemines paviršiaus savybes grynai praktiniais tikslais (padidinti atsparumą dilimui, padidintiatsparumas agresyviai aplinkai ir pan.). Šiuo atveju įranga yra galvaninė vonia.
Galvaninio dengimo tipai
Yra dviejų tipų šios technologijos, kurios plačiai naudojamos ne tik daugelyje šiuolaikinės pramonės šakų, bet ir namuose. Pirmasis – galvanizavimas – turi tikslą sukurti tikslias objekto paviršių kopijas iš ant jų nusodinto metalo. Antrasis, labiausiai paplitęs tiek kasdieniame gyvenime, tiek gamyboje, yra sukurti ploną – ne storesnę už žmogaus plauką – viso objekto paviršiaus dangą ir vadinama galvanizavimu.
Kas yra dengimo vonia?
Kadangi galvaniniai procesai vyksta elektrolizės metu, natūralu, kad naudojami elektrolitiniai tirpalai ir speciali mechaninė bei elektrinė įranga. Galvanizavimo vonios yra visų minėtų proceso komponentų derinys, tačiau pagrindiniai komponentai, kuriems keliami didesni reikalavimai, yra tirpalas (elektrolitas) ir jam skirta talpykla. Tai ypač svarbu, kai reikia naudoti galvanizavimą arba elektroformavimą namuose.
Elektroformavimo talpykloms keliami didesni bendrieji reikalavimai, kuriuos, nepaisant to, kad šių talpų rūšių yra gana daug, visos jos turi griežtai atitikti. Jie turi būti hermetiški ir chemiškai neutralūs naudojamam tirpalui, galintys palaikyti reikiamas šilumines sąlygas.(turi būti kontroliuojamas dengimo vonių šildymas ir jų vėsinimas), taip pat patogi ir saugi priežiūra. Vonios gaminamos iš įvairių medžiagų.
Galvaninio dengimo vonių analizės metodai
Šiuolaikinių patobulinimų dėka atsirado naujų galimybių atlikti elektrolito, naudojamo galvanizavimo procese, analizę. Tai būtina norint gauti kokybišką proceso rezultatą, gauti vienodesnę ir patvaresnę dangą. Galvaninių vonių analizė šiuolaikinėmis sąlygomis gali būti atliekama naudojant cheminius ir fizikinius-cheminius metodus. Antruoju atveju naudojami fotometriniai tyrimai, poliarografiniai, ampero ir potenciometriniai metodai, kurie duoda geresnių rezultatų nustatant elektrolito sudėtį.
Galvaninių pajėgumų apsauga
Viena iš galvaninių procesų problemų – elektrolitų talpų apsauga nuo žalingo tirpalo (rūgštinio ar šarminio), kuriame vyksta elektrolizė, poveikio. Jei vonia pagaminta iš neutralios medžiagos, pavyzdžiui, plastiko, tai nėra jokių problemų. Bet tai įmanoma tik mažo kiekio atvejais. Jei imsime pramoninius įrenginius, tai galvaninėje gamyboje tirpalo konteineriai yra pagaminti iš metalo. Tokiu atveju būtina juos apsaugoti nuo:
- kontaktas su sprendimu, kuris užtikrina ilgesnį tarnavimo laiką;
- metalo korozija, dėl kurios tirpale susidaro nereikalingos priemaišos;
– elektrinio lauko iškraipymai ir pokyčiai.
Tokią apsaugą gali suteikti galvaninių vonių pamušalas,atliekama lakštinėmis polimerinėmis medžiagomis, naudojant karštą suvirinimą oru.
Galvosiančių vonių gaminimas namuose
Yra daug žmonių, kurie nori savo namuose ar garaže atlikti galvanizavimą. Tačiau reikia pažymėti, kad šis procesas nėra saugus. Saugos požiūriu tai apsunkina kenksmingi ir sprogūs garai, šarminiai ir net nuodingi tirpalai, elektros naudojimas. Tačiau paprastiems darbams, tokiems kaip vario dengimas, chromavimas, smulkių daiktų nikeliavimas, dengimo vonią galima surinkti iš improvizuotų priemonių. Ir net šiuo atveju reikia laikytis kelių svarbių reikalavimų:
– tirpalo talpykla turi būti standi, chemiškai neutrali ir dielektrinė;
– reikalinga ištraukiamoji ventiliacija;
– pakankamai švaraus vandens – paprasčiausiam procesui reikia maždaug penkių nuplovimų;
- yra konteinerių ir priemonių, skirtų atliekų tirpalams ir nuotekoms neutralizuoti.
Paprasčiausias galvaninės vonios variantas gali būti pagamintas iš plastikinio balionėlio, nupjaunant dangtį su kakleliu ir sutvirtinus šonus sutvirtinančia medžiaga. Tada ant konteinerio sienelių išilgai pjūvio linijos reikia uždėti langų arba automobilio sandariklius. Kitas žingsnis yra pritvirtinti dangtį fortepijono vyriais vienoje kanistro pusėje ir pritvirtinti skląsčius prie dangčio ir konteinerio sienelės priešingoje pusėje. Dangtelio kaklelis prijungtas prie žarnos, kad pašalintų garus į išorę – paprasčiausia ištraukiamoji ventiliacija.
Dabar belieka padaryti tris skylutes kontaktiniams strypams viršutinėje talpyklos dalyje išilgai pjovimo linijos. Pageidautina strypus gaminti iš vario vamzdžio, kurio skersmuo 10–20 mm, geriausia storasienio. Vamzdžių galai išlyginami ir juose išgręžiamos skylės, kad būtų galima sujungti polius nuo maitinimo š altinio. Anodo plokštės pakabinamos ant strypų, esančių kraštuose ir prijungtos prie š altinio pliuso. Ant centrinio strypo, kuris yra katodas, pakabinama dalis, prijungta prie neigiamo laido. Dabartinis
ir įtampa parenkama priklausomai nuo vonios tūrio.
Namų gamybos galvaninių vonių schemos
Paprasčiausią galvaninės vonios schemą sudaro tik trys operacijos: paruošimas, tikrasis cinkavimo procesas ir apdaila. Pirmasis yra objekto ar dalies valymas, nuriebalinimas, ėsdinimas ir poliravimas – paruošimas. Trečiasis veiksmas leidžia pasyvinti, poliruoti ir pan., kad dalis, jau padengta metalo sluoksniu, taptų „prekiaujama“. Kiekviena operacija turi baigtis plovimu švariame ir š altame vandenyje. O jei dalys buvo apdorotos šarminiais tirpalais, tuomet būtina iš pradžių nuplauti karštu, o paskui š altu vandeniu.
Dengiama dalis prijungiama prie prietaiso neigiamo laido (katodo) ir panardinama į elektrolitą. Teigiamas laidas yra prijungtas prie dengiančio metalinio elektrodo (anodo), kuris taip pat nuleidžiamas į tirpalą. Dėl elektrolizės anodas (+) ištirps irnusodinti metalą ant katodo dalies (–).
Galvanifikavimo svarba šiuolaikinei gamybai
Galvosinimo vonia, kurioje vyksta galvanizavimo arba galvanizavimo procesas, yra ir pažangos smegenys, ir jos pradininkas pramoniniu mastu. Kadangi galvaninių dangų dėka pagerėja detalių ir mechanizmų charakteristikos, jų gamyba pigesnė, pasiekiamas didžiausias sujungimo tikslumas, padidėja atsparumas dilimui ir antikorozinės savybės.
