Visiem pazīstamie vārdi "apzeltīts", "apsudrabots", "hromēts" vai "niķelēts" jau ir stingri iekļuvuši mūsdienu cilvēka leksikā un viņam tiek uztverti gandrīz automātiski. Neviens pat neiedomājas, ka aiz visiem šiem vārdiem slēpjas tehnoloģija, kas ļāva cilvēkam sasniegt mūsdienu civilizācijas līmeni – galvanizācija.
galvanizācija - kāds ir šis process?
Elektroķīmisko procesu, kurā elektriskās strāvas ietekmē metāli tiek nogulsnēti uz izvēlētas virsmas, sauc par galvanizāciju. Šo procesu var piemērot jebkuram objektam, pat nemetālam. Tas kļuva par izšķirošu galvanizācijas plašai izmantošanai dažādās nozarēs. Ar to jūs varat apzeltīt, sudrabot, niķelēt un hromēt jebkurus priekšmetus, greznojot to izskatu dekoratīviem nolūkiem vai mainot virsmas fizikālās un ķīmiskās īpašības tīri praktiskos nolūkos (lai palielinātu nodilumizturību, palielinātuizturība pret agresīvu vidi utt.). Aprīkojums šajā gadījumā ir galvaniskā vanna.
Galveno pārklājumu veidi
Ir divu veidu šīs tehnoloģijas, kuras plaši izmanto ne tikai daudzās mūsdienu rūpniecības nozarēs, bet arī mājās. Pirmā - galvanizācijas - mērķis ir izveidot precīzas objekta virsmu kopijas no uz tām nogulsnētā metāla. Otrs, visizplatītākais gan ikdienā, gan ražošanā, ir plāna – ne biezāka par cilvēka matu – pārklājuma izveidošana visai objekta virsmai, un to sauc par galvanizāciju.
Kas ir apšuvuma vanna?
Tā kā elektrolīzes rezultātā notiek galvaniskie procesi, tad dabiski tiek izmantoti elektrolītiskie šķīdumi un speciālas mehāniskās un elektriskās iekārtas. Galvanizācijas vannas ir visu augstāk minēto procesa komponentu kombinācija, bet galvenās sastāvdaļas, kurām tiek izvirzītas paaugstinātas prasības, ir šķīdums (elektrolīts) un tam paredzētais konteiners. Tas ir īpaši svarīgi, ja runa ir par galvanizācijas vai elektroformēšanas izmantošanu mājās.
Elektroformēšanas tvertnēm tiek izvirzītas augstākas vispārīgās prasības, kurām, neskatoties uz to, ka ir diezgan daudz šo konteineru veidu, tiem visiem stingri jāatbilst. Tiem jābūt hermētiskiem un ķīmiski neitrāliem pret izmantoto šķīdumu, spējot uzturēt nepieciešamos termiskos apstākļus.(jākontrolē apšuvuma vannu apkure un to dzesēšana), kā arī ērta un droša apkope. Vannas ir izgatavotas no dažādiem materiāliem.
Galveno pārklājumu vannu analīzes metodes
Pateicoties mūsdienu attīstībai, ir parādījušās jaunas iespējas galvanizācijas procesā izmantotā elektrolīta analīzei. Tas nepieciešams kvalitatīvam procesa rezultātam, iegūstot viendabīgāku un izturīgāku pārklājumu. Galvanisko vannu analīzi mūsdienu apstākļos var veikt, izmantojot ķīmiskās un fizikāli ķīmiskās metodes. Otrajā gadījumā tiek izmantoti fotometriskie pētījumi, polarogrāfiskās, ampero- un potenciometriskās metodes, kas dod labākus rezultātus elektrolīta sastāva noteikšanā.
Galvanisko jaudu aizsardzība
Viena no galvanisko procesu problēmām ir elektrolītu tvertņu aizsardzība no šķīduma (skābā vai sārmainā), kurā notiek elektrolīze, kaitīgās iedarbības. Ja vanna ir izgatavota no neitrāla materiāla, piemēram, plastmasas, tad problēmu nav. Bet tas ir iespējams tikai gadījumos ar nelielu apjomu. Ja mēs ņemam rūpnieciskās iekārtas, tad galvaniskajā ražošanā konteineri šķīdumam ir izgatavoti no metāla. Šādā gadījumā kļūst nepieciešams tos aizsargāt no:
- saskare ar risinājumu, kas nodrošina ilgāku kalpošanas laiku;
- metāla korozija, radot šķīdumā nevajadzīgus piemaisījumus;
– elektriskā lauka kropļojumi un izmaiņas.
Šādu aizsardzību var nodrošināt galvanisko vannu oderējums,veic ar lokšņu polimēru materiāliem, izmantojot gaisa karsto metināšanu.
Galveno vannu izgatavošana mājās
Ir daudz cilvēku, kuri vēlas savās mājās vai garāžā veikt galvanizāciju. Bet jāatzīmē, ka šis process nav drošs. No drošības viedokļa to apgrūtina kaitīgi un sprādzienbīstami tvaiki, kodīgi un pat indīgi šķīdumi, elektrības izmantošana. Bet vienkāršiem darbiem, piemēram, vara pārklāšanai, hromēšanai, mazu priekšmetu niķelēšanai, pārklājuma vannu var salikt no improvizētiem līdzekļiem. Un arī šajā gadījumā ir jāievēro vairākas svarīgas prasības:
– šķīduma tvertnei jābūt cietai, ķīmiski neitrālai un dielektriskai;
– nepieciešama izplūdes ventilācija;
– pietiekama tīra ūdens pieejamība – vienkāršākais process prasa apmēram piecas skalošanas;
- konteineru un līdzekļu pieejamība atkritumu šķīdumu un notekūdeņu neitralizēšanai.
Vienkāršāko galvaniskās vannas versiju var izgatavot no plastmasas kārbas, nogriežot vāku ar kaklu un pastiprinot sānus ar pastiprinošu materiālu. Pēc tam uz konteinera sienām gar griezuma līniju jāuzliek logu vai automašīnas blīves. Nākamais solis ir piestiprināt vāku ar klavieru eņģēm vienā tvertnes pusē un piestiprināt aizbīdņus pie vāka un konteinera sienas pretējā pusē. Vāka kakliņš ir savienots ar šļūteni, lai izvadītu tvaikus uz ārpusi – vienkāršākā izplūdes ventilācija.
Tagad atliek izveidot trīs caurumus kontaktstieņiem konteinera augšējā daļā gar griezuma līniju. Stieņus vēlams izgatavot no vara caurules ar diametru 10–20 mm, vēlams no biezsienu. Cauruļu gali ir saplacināti un tajos tiek izurbti caurumi, lai savienotu stabus no strāvas avota. Anoda plāksnes ir piekārtas uz stieņiem, kas atrodas malās un savienoti ar avota plusu. Uz centrālā stieņa, kas ir katods, ir piekārta daļa, kas savienota ar negatīvo vadu. Pašreizējais
un spriegums tiek izvēlēts atkarībā no vannas tilpuma.
Mājās gatavotu galvanisko vannu shēmas
Vienkāršākā galvaniskās vannas shēma ietver tikai trīs darbības: sagatavošanu, faktisko cinkošanas procesu un apdari. Pirmā ir objekta vai daļas tīrīšana, attaukošana, kodināšana un pulēšana – sagatavošana. Trešā darbība ļauj ar pasivāciju, pulēšanu utt., jau noklāto detaļu ar metāla slāni padarīt “tirgojamu”. Katrai darbībai jābeidzas ar mazgāšanu tīrā un aukstā ūdenī. Un, ja detaļas tika apstrādātas ar sārma šķīdumiem, tad obligāti vispirms jāmazgā ar karstu un pēc tam ar aukstu ūdeni.
Pārklājamā daļa ir savienota ar ierīces negatīvo vadu (katodu) un iegremdēta elektrolītā. Pozitīvais vads ir savienots ar pārklājošo metāla elektrodu (anodu), kas arī ir nolaists šķīdumā. Elektrolīzes rezultātā anods (+) izšķīst unnogulsnējiet metālu uz katoda daļas (–).
galvanizācijas nozīme mūsdienu ražošanā
Galvenizācijas vanna, kurā notiek galvanizācijas vai galvanizācijas process, ir gan progresa ideja, gan tā virzītājspēks rūpnieciskā mērogā. Jo, pateicoties galvaniskiem pārklājumiem, tiek uzlaboti detaļu un mehānismu raksturlielumi, to ražošana ir lētāka, tiek sasniegta augstākā savienojuma precizitāte, palielinās nodilumizturība un palielinās pretkorozijas īpašības.
