Простейшая гальваническая ванна для электрохимического окрашивания металлических деталей

Гальванические ванны — что это такое, принцип действия, конструкция

Для того чтобы создать однородное покрытие на материале, используется гальванический процесс, в котором применяется электрический ток. Предлагаем рассмотреть, что такое гальванические ванны, их принцип действия, конструкцию, а также мы предоставим чертеж для создания подобного устройства своими руками.

Что такое гальваника?

Гальваника – это процесс, в котором используется электрический ток, чтобы уменьшить растворенные катионы металла настолько, что они образуют единое покрытие на металле электрода. Этот термин также применяется для характеристики электрических окислений из анионов на твердой подложке, например, в формировании хлорида серебра на серебряной проволоке, хлоридно-серебреные электроды. Гальваника в основном используется для изменения свойств поверхности объекта:

  1. Устранения физических повреждений и увеличения износостойкости;
  2. Повышения защиты от коррозии, снижения уровня скольжения;
  3. Улучшения эстетических качеств;
  4. Также гальванические процессы применяются для увеличения толщины на низкорослых частях объекта или формирования плотностей.

Процесс, в котором используется гальваническое травление, называется электроосаждением. Он противоположен гальваническому воздействию. С его помощью можно осуществить как электроочистку детали, так и нанести на нее гальваническое покрытие. Это зависит от того, к чему подключается деталь (к аноду или катоду). Емкость гальванической ванны наполняется электролитом, содержащим одну или несколько растворенных солей металлов, что увеличивает прохождение электрического тока и способствует образованию ионов.

Фото — Гальванические установки

После того, как постоянный ток подключен к аноду, составляющие его атомы металла окисляются и растворяются в электролите. На катоде наблюдается обратный процесс — растворенные ионы металла начинают осаждаться, образовывая покрытие. Скорость, с которой растворяется анод, зависит от площади поверхности катода, по которой движется электрический ток. Таким образом работают гальванические четырехкамерные автоматизированные ванны.

Чем дольше объект остается в электрической среде ванны, тем толще станет слой покрытия. Например, после гальванического воздействия позолоченный металлический слой может быть толщиной от 10 мкм для настоящего золота и 20 мкм или более для посеребренных приборов.

Фото — Гальваническая ванна чертеж

Форма и контур объекта может повлиять на толщину покрытия. Металлические предметы, имеющие острые углы и ребра, как правило, имеют более толстое покрытие на углах и более тонкое в углублениях. Это происходит потому, что постоянный ток протекает более плотно вокруг внешнего края объекта, чем в углублениях. Такие предметы, как часы с острыми гранеными углами, перстни, трудно обработать равномерно. Из-за такого соответствия приходится использовать разные уровни тока и углы воздействия.

Фото — Гальванизация

За редким исключением, гальванические процессы не смогут скрыть существовавшие ранее дефекты поверхности (например, царапины и вмятины), напротив, они даже могут их сделать более заметными. Поэтому необходимо затереть или обработать физическими методами любую поверхность перед нанесением покрытия.

В результате гальванического воздействия внутренняя структура материала остается неизменной. Для глубинного воздействия используются различные технологии, например, химические методики, дробеструйное производство и прочее.

Применение

Как правило, гальваника используется для декоративной отделки металлов в ювелирном деле и декоративно-металлургической отрасли. Самые популярные металлы для покрытия: палладий, золото, серебро, родий, рутений.

Существует и другие гальванические процессы, в которых используются неплавящиеся аноды, такие как свинец или углерод. В этих методах применяются ионы металла, после золочения их нужно постоянно обновлять, т.к. золото быстро разъедается солями. Чаще всего подобные технологии используются для ювелирного производства, оцинковки деталей механизмов, хромирования, обезжиривания и никелирования.

Фото — Колокольная гальваническая ванна

Гальваника в домашних условиях — пошаговая инструкция

Теперь мы предлагаем рассмотреть, как самому провести гальванизацию металлов.

Что нам понадобится:

  1. стеклянный контейнер;
  2. медный купорос (сульфат меди является ядовитым веществом – будьте осторожны) ;
  3. осветлитель;
  4. медный электрод (лист меди или гибкие медные диски);
  5. зажимы «крокодилы»;
  6. блок питания с возможностью регулировки выходного напряжения.

Конечно, камерная гальванизация дома не проводится, но для покрытия медью украшений, столовых приборов, промывки или очистки деталей можно использовать такую процедуру.

Выберите объект, на который нужно нанести гальваническое покрытие. Если он сделан из природного материала, скажем, дерева или ракушняка, то необходимо покрыть его эмалью, иначе эффект не будет достигнут, а сам предмет — испорчен. Дома можно использовать лак для ногтей, краску или герметики.

Готовим ванну к применению

Нужно залить в стеклянную тару сульфат меди (это вещество может разъедать пластиковые контейнеры, хотя им выполняется футеровка производственных ванн) до уровня, чтобы в емкости полностью помещался объект гальванизации. Взять медный анод (+), согнуть его так, как показано на фото. Следите за тем, чтобы электрод не переломался. Проверьте, насколько свободно помещается в ванной деталь и не соприкасается ли она с анодом.

Фото — Домашняя ванна для гальванизации

Если хотите использовать очень низкое напряжение постоянного тока, менее одного вольта, то нужно организовать большую площадь воды. Желательно предварительно провести расчет покрытия и количества жидкости, чтобы размеры емкости соответствовали параметрам тока.

Фото — Анод

Питание

Положительный выход блока питания (+) подключается к медному аноду, проследите, чтобы он выступал над поверхностью раствора. К катоду, на котором размещается деталь, подается отрицательный заряд (-). Поместите объект в ванну, убедитесь в том, что части объекта не касаются меди. После чего можно включать блок питания. Следите за образованием пузырей, если они появились, то напряжение слишком высокое и его следует убавить. Также смотрите на показания вольтметра, чаще всего достаточно 1-го вольта.

Фото — Схема гальванизации

Весь процесс займет несколько минут, но нужно регулярно проверять покрытие, если медный налет стал тускнеть, добавьте в раствор немного отбеливателя.

Полоскание

Сразу после удаления объекта из гальванической ванны, промойте его водой, чтобы удалить остатки раствора медного купороса, а затем вытрите насухо. Обработанные места должны быть сияющими и гладкими. После работы можно провести анализ дозировки купороса и уровня желаемого напряжения.

Фото — Гальванизация медным купоросом

Эта схема отлично подойдет для создания собственной бижутерии, освежения старых аксессуаров, а также изготовления гравировки своими руками. Для покрытия медью более крупных деталей потребуется увеличить мощность устройства. Данным прибором, конструкция и чертежи которого даны выше, можно выполнить омеднение (покрыть медью) практически любых небольших деталей для создания домашних сувениров.

Обзор цен

Самостоятельное производство позолоченных и медных деталей – очень затратное занятие, ведь гальванические ванны не так просто купить, да и цена на них высокая. Предлагаем рассмотреть, сколько стоят эти устройства в различных городах России, Беларуси и Украины (прайс взят средним по странам и отдельным регионам):

Город Стоимость, рубли
Москва 25 000
Киев 27 000
Минск 25 000
Челябинск 23 000
Самара 23 000
Днепропетровск 25 000
Санкт-Петербург 25 000

Продажа осуществляется либо с заводов-производителей, либо в специализированных магазинах. Обязательно перед покупкой проверяйте ГОСТ, сертификат и паспорт прибора. На ванны продавцы часто предоставляют гарантию 12 месяцев.

Простейшая гальваническая ванна для электрохимического окрашивания металлических деталей

Для электрохимического окрашивания деталей из стали, латуни или меди необходимо собрать гальваническую ванну и электрическую схему, как показано на рис. 1. Электрод, подключенный к плюсовому зажиму элемента делают из листовой меди. Минус элемента подключают окрашиваемой детали. Необходимо следить за тем, чтобы детали не касались медной пластинки. В банку заливают специальный электролит и замыкают электрическую цепь.

Через 2—3 мин, начнется окрашивание. Вначале деталь станет коричневой, потом фиолетовой и т. д. Все будет зависеть от времени: 2 мин — коричневый цвет, 3 мин — фиолетовый, 3—5 мин—синий, 5—б мин—голубой, 8—12 мин—желтый, 12—13 мин—оранжевый, 13—15 мин— красный, 17—21 мин—зеленый цвет. На 1 л электролита требуется:

Читайте также  Avrstudio 4. библиотека для avr. модуль для i2c или twi

Медного купороса . 60 г
Сахара-рафинада . 90 г
Едкого натра . 45 г

Приготовляют электролит следующим образом. В раствор медного купороса объемом 200—300 мл добавляют 90 г сахара и тщательно размешивают. Отдельно в 250 мл воды растворяют 45 г едкого натра и к нему небольшими порциями, постоянно помешивая, приливают раствор медного купороса с сахаром. Затем добавляют воду, чтобы получился 1 л раствора.

При работе с едким натром необходимо соблюдать осторожность! Чтобы цвета были более контрастными, в готовый электролит добавляют 20 г безводной соли углекислого натрия. После окрашивания деталь промывают водой, сушат и покрывают бесцветным лаком.

Рецепты электролитов для гальванических ванн

Электролит для матового меднения
Сернокислая медь (медный купорос) . . . 160—230 г
Серная кислота концентрированная . . . 60—75 г
Вода . до 1 л
Рабочая температура электролита 18—20°С, рекомендуется перемешивание. Плотность тока 2—6 А/дм 2 .

Электролит для быстрого меднения
Сернокислая медь (медный купорос) . 250 г
Серная кислота концентрированная . 20 г
Хромовый ангидрид . 2 г
Вода . до 1 л
Рабочая температура от 18 до 25°С, рекомендуется перемешивание. Плотность тока 5 А/дм 2 .

Электролит для матового никелирования
Сернокислый никель . 217,5 г
Хлористый никель . 46,5 г
Борная кислота . 31 г
Вода . до 1 л
Рабочая температура ванны 50—70°С, плотность тока 1,5—5 А/дм 2 , рН=5,2—5,8.

Электролит для никелирования (твердое покрытие)
Сернокислый никель . 150 г
Хлористый аммоний . 20 г
Борная кислота . 25 г
Вода . до 1 л
Рабочая температура ванны 50—60°С, плотность тока 2,5—5 А/дм 2 , рН=5,6—5,9.

Электролит для декоративного хромирования
Хромовый ангидрид . 400 г
Серная кислота концентрированная . 4 г
Вода . до 1 л
Рабочая температура 25—65°С, плотность тока 20-50 А/дм 2 .

Электролит для хромирования (твердое покрытие)
Хромовый ангидрид . 250 г
Серная кислота концентрированная . 2,5 г
Вода . до 1 л
Рабочая температура 25—65°С, плотность тока 20—50 А/дм 2 .

Электролит для лужения
Оловяннокислый натрий . 75 г
Едкий натр . 11,5 г
Уксуснокислый натрий . 25 г
Вода . до 1 л
Рабочая температура 65—70°С, плотность тока 2—4 А/дм 2 .

Электролит для железнения (твердое покрытие)
Сернокислый железоаммоний . 350 г
Серная кислота концентрированная . 0,25 г
Вода . до 1 л
Электролит используется при температуре 18-20°С, плотность тока 2 А/дм 2 .

Электролит для серебрения
Хлористое серебро . 40 г
Железосинеродистый калий (красная кровяная соль) . 200 г
Поташ . 20 г
Вода . до 1 л
Температура, электролита 20—80°С. Плотность тока 1-1,5 А/дм 2 . Анод из серебра.

Простейшая гальваническая окраска. Электрохимическое окрашивание деталей из стали

Для электрохимического окрашивания деталей из стали, латуни или меди необходимо собрать гальваническую ванну и электрическую схему, как показано на рисунке.


Рис. Простейшая гальваническая ванна

Электрод, подключенный к плюсовому зажиму элемента, делают из листовой меди. Минус элемента подключают к окрашиваемой детали. Необходимо следить за тем, чтобы детали не касались медной пластинки. В банку заливают специальный электролит и замыкают электрическую цепь. Через 2-3 мин начнется окрашивание. Вначале деталь станет коричневой, потом фиолетовой и т. д. Все будет зависеть от времени: 2 мин — коричневый цвет, 3 мин — фиолетовый, 3-5 мин — синий, 5-6 мин — голубой, 8-12 мин — желтый, 12-13 мин — оранжевый, 13-15 мин-красный, 17-21 мин-зеленый цвет.

На 1 л электролита требуется:

  • Медного купороса — 60 г
  • Сахара-рафинада — 90 г
  • Едкого натра — 45 г

Приготовляют электролит следующим образом. В раствор медного купороса объемом 200-300 мл добавляют 90 г. сахара и тщательно размешивают. Отдельно в 250 мл воды растворяют 45 г едкого натра и к нему небольшими порциями, постоянно помешивая, приливают раствор медного купороса с сахаром. Затем добавляют воду, чтобы получился 1 л раствора.

При работе с едким натром необходимо соблюдать осторожность! Чтобы цвета были более контрастными, в готовый электролит добавляют 20 г безводной соли углекислого натрия. После окрашивания деталь промывают водой, сушат и покрывают бесцветным лаком.

Рецепты электролитов для гальванических ванн.

Электролит для быстрого меднения

  • Сернокислая медь (медный купорос) — 250 г
  • Серная кислота концентрированная — 20 г
  • Хромовый ангидрид — 2 г
  • Вода — до 1 л
  • Рабочая температура от 18 до 25њ С, рекомендуется перемешивание. Плотность тока 5 А/дм 2 .

Электролит для матового никелирования

  • Сернокислый никель — 217,5 г
  • Хлористый никель — 46,5 г
  • Борная кислота — 31 г
  • Вода — до 1 л
  • Рабочая температура ванны 50-70њ С, плотность тока 1,5-5 А/дм 2 , рН 5.2-5,8.

Электролит для никелирования (твердое покрытие)

  • Сернокислый никель — 150 г
  • Хлористый аммоний — 20 г
  • Борная кислота — 25 г
  • Вода — до 1 л
  • Рабочая температура ванны 50-60њ С, плотность тока 2,5-5 А/дм 2 , рН 5,6-5,9.

Электролит для декоративного хромирования

  • Хромовый ангидрид — 400 г
  • Серная кислота концентрированная — 4 г
  • Вода — до 1 л
  • Рабочая температура 25-65њ С, плотность тока 20-50 А/дм 2 .

Электролит для хромирования (твердое покрытие)

  • Хромовый ангидрид — 250 г
  • Серная кислота концентрированная — 2,5 г
  • Вода — до 1 л
  • Рабочая температура 25-65њ С, плотность тока 20-50 А/дм 2 .

Электролит для лужения

  • Оловяннокислый натрий — 75 г
  • Едкий натр — 11,5 г
  • Уксуснокислый натрий — 25 г
  • Вода — до 1 л
  • Рабочая температура 65-70њ С, плотность тока 2-4 А/дм 2 .

Электролит для серебрения

  • Хлористое серебро — 40 г
  • Железосинеродистый калий (красная кровяная соль) — 200 г
  • Поташ — 20 г
  • Вода — до 1 л
  • Температура электролита 20-80њ С, Плотность тока 1-1,5 А/дм 2 , Анод из серебра.

Виды гальванических ванн

Дата: 29 января, 2021

Автор: FORTEX Galvanoline

Виды гальванических ванн

отправить ссылку страницы

Условное разделение гальванических ванн по разновидностям:

Основным оборудованием гальванических участков являются гальванические ванны . В ваннах выполняются операции химической и электрохимической обработки поверхности деталей, которые можно условно разделить на следующие виды:

Ванны подготовительных операций — ванна обезжиривания, ванна травления, ванна активации и так далее;

Ванны основных операций, процесcные гальванические ванны — ванна цинкования, никелирование, хромирование, меднение, анодирование и так далее.

Заключительные операции — ванна пассивация, фосфатирования, промывки, сушки и так далее.

Фото 1. Гальваническая линия с ваннами из полипропилена

Общий ряд требований предъявляемый к гальваническим ваннам

Каждая гальваническая ванна имеет ряд технических требований, особенностей изготовления и дополнительной комплектации. Требования регламентируются разновидностью гальванической ванны и особенностями применения того или иного химического раствора, температурного режима и так далее. Несмотря на индивидуальные особенности изготовления ванн различных видов, можно предъявить следующий базовый/общий ряд требований:

Химическая инертность материала ванны к раствору;

Возможность создания и поддержания заданного теплового режима;

Герметичность;

Безопасность обслуживания.

На различных интернет ресурсах многие разделяют гальванические ванны на следующие разновидности: крупно-, средне- и малогабаритные ванны.

Крупногабаритные ванны — ванны больших размеров, разработаны для габаритных деталей или для покрытия большого объема изделий.

Среднегабаритные ванны — наиболее востребованный и распространенный вид оборудования. Подходит для промышленных объектов, занимающихся обработкой средних и малых размеров изделий.

Малогабаритные ванны — ванны с объемом меньше тридцати кубических метров. Применяются для обработки мелких изделий.

Фото 2. Гальванические ванны из полипропилена

Однако, исходя из такого разделения разновидность ванн ограничивается всего лишь габаритными размерами и больше применимо к обычному емкостному оборудованию, нежели к гальваническим ваннам. Учитывая многолетний опыт и специфику производства гальванического оборудования, мы считаем разделение на такие группы является некорректными. Размеры гальванических ванн напрямую зависят от габаритов изделий и необходимой производительности ванны, а также допустимых габаритных размеров гальванического участка.

Предлагаем вместе детально изучить вопрос “виды гальванических ванн”.

Для начала поговорим немного о ваннах, материалах изготовления, конструкции.

Современные материалы для изготовления гальванических ванн

Известно, что на сегодняшний день наиболее распространенным материалом изготовления ванн для нанесения гальванических покрытий, некоторых предварительных и заключительных операций являются полимерные материалы, поговорим о них подробнее.

Читайте также  Антенна gsm своими руками

Рассмотрим виды полимерных материалов для изготовления ванн.

Эксплуатационные показатели полимерных материалов весьма достойные. Высокие физико-химические свойства, широкий температурный диапазон от минус 30 до плюс 160°C. Оборудование из полимеров не подвергается коррозии, на поверхности не скапливаются бактерии, грязь, известковые отложения. Небольшой вес полимерных материалов позволяет изготавливать емкости больших объемов. Также немаловажным пунктом является нейтральное влияние полимерного материала на электропроводность растворов, в отличии от металлических ванн, что значительно сказывается на качестве покрытий в положительную сторону.

Полиэтилен (PE) — износостойкий полимер, отличается высокой эластичностью и ударопрочностью. Температурный диапазон от минус 20 до плюс 80°C. Материал устойчив к воздействию агрессивных средах. Свойства полиэтилена схожи (РЕ) с полипропиленом (РР).

Полипропилен (РР) один из самых перспективных полимеров в соотношении цена-качество. Имеет широкую область применения благодаря своим химических и физическим свойствам. Полипропилен выдерживает широкий диапазон температур от минус 0 до плюс 100°C, устойчив к воздействию кислот, щелочей и их солей даже при высоких концентрациях и температуре (выше 60 °С).

Химическая стойкость, термо- и износостойкость, механическая прочность, низкое водопоглощение, высокие диэлектрические свойства позволяют изготавливать ванны цинкования, никелирования, меднения, анодирования, травления, обезжиривания, промывки и другие.

Однако, разрушение полипропилена даже при комнатной температуре может наблюдаться при его взаимодействии с серной, хлорсульфоновой и концентрированной азотной кислотах. Также РР чувствителен к УФ-излучению с длиной волны 290-400 нм в окружающей среде, особенно при повышенной температуре. Эти факторы делают его хрупким и приводят к разрушению поверхности, ухудшению физико-механических свойств.

Фото 3. Пример гальванических ванн из полипропилена

Поливинилхлорид ПВХ (PVC) — химически стойкий полимер с высокой жесткостью и прочностью. Считается трудновоспламеняемым полимером, не поддерживает горение. В отличии от Полипропилена устойчив к УФ-излучению, обладает высокой износостойкостью, термостойкостью, хорошим сопротивлением и ударным нагрузкам. Устойчив к окислительных средах, стойкость возрастает в водных солевых растворах, разбавленных неорганических кислотах и щелочах до средних концентраций. Имеет более высокую стоимость, чем Полипропилен, зачет улучшенных физико химических характеристик. Применяется для изготовления емкостей большого объема, ванн травления и других.

Фото 4. Гальваническая ванна из поливинилхлорида

Поливинилиденфторид (PVDF) — полимер с самыми высокими химическими и физическими характеристиками. Выдерживает температурный диапазон от минус 30 °C до плюс 140 °C. PVDF устойчив в минеральных и органических кислотах, спиртах. Из-за высокой стоимости используется в качестве футеровочного материала, только ванны небольшого объема полностью выполняют из поливинилиденфторида. Применяется для изготовления ванн хромирования, никелирования, полирования, анодирования, травления и других.

Фото 5. Ванна гальваническая из полипропилена с футеровкой поливинилиденфторидом (PVDF)

Гальванические ванны из металла:

Ванны из титана устойчивы во многих агрессивных средах, не подвергаются коррозии, имеют высокие физические и химические характеристики, которые делают его универсальным материалом для изготовления гальванических ванн. Срок службы материала в 5-7 раз больше, чем у ванн из стали.

Титан неустойчив при взаимодействии с серной кислотой (с конц. выше 18-20%), борфтористоводородной и плавиковой кислотах.

Наиболее применяемые сплавы титана в производстве электрохимических ванн: ВТ0, ОТ4–0, ОТ4, ВТ1, ВТ1–0 (ГОСТ 19807–74).

В настоящее время стоимость емкостей из титана относительно высокая, поэтому предпочтительно используют ванны из полипропилена с футеровкой PVDF или и поливинилхлорида.

Ванны из коррозионностойкой (нержавеющей) стали изготавливают с различными добавками, для повышения стойкости в агрессивных средах (12Х18Н10Т, Х18Н9Т, Х18Н12Т, Х25Т и так далее). Например, сталь с добавлением хрома и никеля устойчива в средах сильных окислителей. Однако, данная сталь неустойчива в плавиковой и соляной кислотах.

Нержавеющую сталь применяют для изготовления ванн фосфатирования, промывки, сушки и других.

Фото 6. Ванна сушки из стали

Таким образом для изготовления гальванических ванн используются все вышеуказанные материалы. Но у каждого технологического процесса есть ряд требований — состав раствора, температурный режим, тип назначения покрытия и так далее, которых придерживаются при выборе материала изготовления ванны.

Конструкция и тип корпуса гальванических ванн

Конструкция ванны и тип корпуса напрямую зависят от их назначения, технологических параметров процесса, дополнительной комплектации и оборудования.

Гальванические ванны

  • Применение
  • Виды
  • Устройство ванн

На современных промышленных объектах не редко осуществляется обработка металлов и металлических изделий для защиты их от образования коррозии. Данную процедуру невозможно осуществить без специализированного оборудования. Оно представлено различными элементами. В промышленных объектах все они объединены в производственную линию.

Применение гальванических ванн

Сегодня многочисленные промышленные предприятия используют гальванические ванны для проведения процедур покрытия металлов слоями защитных веществ. Данный вид оборудования является достаточно востребованным, потому что он предназначен для проведения процедуры по защите металлов от разрушающего действия коррозии.

В наше время ванны такого типа производятся многими компаниями. Многие из них предлагают целые автоматизированные линии для антикррозийной обработки металлических изделий.

Ванны производятся из высокопрочных материалов, которые устойчивы к:

  • влиянию агрессивной среды,
  • воздействию электрического тока,
  • к температурным перепадам.

Данное оборудование играет важную роль для обработки металлических изделий гальваническим методом. Он заключается в покрытии металлов созданными на основе некоторых химических веществ растворами. Не редко для этой цели применяются электролиты. На производственных предприятиях, которые специализируются на изготовлении гальванических ванн, используют в основном материалы, созданные на основе стекла и пластика.

Под действием растворов, электрического тока или высоких температур покрытие ванны не разрушается. Благодаря этому этот вид оборудования обладает длительным эксплуатационным сроком.

Данный вид оборудования используется для покрытия металлов защитной от коррозии пленкой. Для этой цели используется метод погружения металлов или материалов из них в раствор, который имеется в ванной. Такое оборудование очень легко использовать на любом промышленном объекте. Оно позволяет за короткое время обработать большое количество металлических изделий. При этом обеспечивается легкость нанесения раствора и высокое качество обработки, потому что в ванну погружается полностью все изделие, не какая-то ее часть.

Любая гальваническая ванна применяется широко для того чтобы сделать любое металлическое покрытие более прочным и долговечным.

Гальванические ванны не редко применяются для окрашивания металлических изделий. В них помещаются растворы, которые при смешивании с металлами придают им определенные оттенки.

Виды гальванических ванн

В современном мире в зависимости от масштабов производства того или иного предприятия используются различные виды гальванических ванн. Они отличаются своими размерами. Для наилучшей производительности необходимо подобрать то оборудование, которое отлично подойдет для выполнения поставленных анна производстве задач.

Выделяют всего три группы гальванических ванн:

  • крупногабаритные ванны

Данный тип оборудования обладает достаточно большими размерами. В них может поместиться либо большое количество небольших металлических деталей, либо одна очень большая.

  • среднегабаритные гальванические ванны

Данные ванны являются наиболее востребованными. Они не подходят для промышленных объектов, которые занимаются производством и обработкой крупногабаритных металлических изделий. Они обладают объемом от тридцати кубических метров.

  • мелкогабаритные гальванические ванны

Мелкогабаритные ванны применяются для обработки мелких металлических изделий. Они имеют объем, который менее тридцати кубических метров. Они не подходят для выполнения крупных поставленных на производственном предприятии задач.

Сегодня все эти три вида гальванических ванн нашли свое применение в промышленности. Они изготовлены из качественных материалов и подходят для выполнения поставленных производственных на крупных и мелких промышленных предприятиях.

Для небольших промышленных компаний подходят мелкогабаритные ванны. Они имеют небольшую вместимость. Однако они не занимают много места в производственном цехе.

Стоит отметить, что ни один вид гальванической ванны не рекомендуется использовать для обработки труб. В этом заключается один из их недостатков.

Устройство гальванических ванн

Устройство гальванических ванн не относится к категории сложных. Данный вид оборудования состоит из емкости, в которую заливается приготовленный раствор для покрытия любого типа металла защитной пленкой против коррозии.

Читайте также  Электронные часы-будильник на газоразрядных индикаторах и мк

К ваннам для процедуры гальванического покрытия металлов подключается устройство, которое дает возможность использовать электрический ток. В результате получается конструкция, которую можно нагревать, охлаждать и использовать электрическое напряжение.

Изготовить такое оборудование можно и в домашних условиях. Для этого очень важно подобрать такие материалы, которые при взаимодействии с растворами не меняют свои свойства и прочность.

Статьи по теме

Бисерная мельница

Бисерные мельницы – это особый тип химического оборудования, с помощью которых получают мелкодисперсные продукты в жидких средах. Суспензия материала перетирается с твердыми шариками – бисером.

Цинкование металла

Для защиты от коррозии сегодня создано большое количество методов. Они направлены на то, чтобы с помощью специальных растворов или веществ на поверхности металлических изделий появлялась тонкая защитная пленка, которая препятствует попаданию на металл кислорода и продуктов, имеющихся в агрессивной среде.

Гальваническое цинкование

В современном мире используется большое количество методов для защиты металлических поверхностей от образования слоя коррозии, который приводит к тому, что металлическое покрытие начинает становиться более хрупким и разрушается.

Холодное цинкование и его основные отличия от горячего

Практически все металл подвергаются образованию коррозии. Этот процесс является необратимым. Однако с его появлением на сегодняшний день можно бороться при помощи отдельных видов обработки металлических изделий и материалов.

Гальваническое покрытие

В современном мире большую популярность получила процедура нанесения на металлические материалы различных веществ, которые предотвращают образование на них коррозийного налета.

Сообщества › Кузовной Ремонт › Блог › Очистка ржавчины электрохимическим способом и гальваническая оцинковка металла. Часть 2.

Здравствуйте.
Это продолжение предыдущей статьи:

ЧАСТЬ №2.
Этап 2. Оцинковка стальной пластины гальваническим способом.
——
В предыдущей части очищал металлическую пластину электролизом, с применением различных химикатов. Затем эту пластину попробовал оцинковать гальваническим методом.
——

К сожалению, из-за допущенных ошибок, не удалось сделать надёжное оцинкованное покрытие, и эксперимент оказался неудачным. Тем не менее отрицательный результат – это тоже результат.
Итак, была мет.пластина, некоторые участки очищены разными средствами, с разной степенью очистки. Часть вообще не очищалась:

[Принцип гальванической оцинковки металла: берём источник постоянного тока, минус подключаем к очищенной до голого металла (и от ржавчины) стали. Плюс подключаем на цинковый электрод. Макаем электрод (обёрнутый в ткань) в раствор с большим содержанием ионов цинка и прикладываем к стальной поверхности. Под действием тока, цинк содержащийся в растворе «прилипает» к стали, образовывая тем самым защитное цинковое покрытие. А цинк с электрода переходит в раствор.]

Поэтому для гальванической оцинковки металла нужны всего три вещи:
1.) Электрод
2.) Раствор
3.) Источник питания

1.) Электрод представляет собой кусок металла, весь состоящий из цинка. (т.е. оцинкованная сталь – не подойдёт). Где найти цинк? Например, из цинка делают аноды на корпус для различной водной техники, но проще достать цинк из соляных батареек.

[Батарейки бывают разных типов, например, известные Duracell – это алкалиновые (цинка почти нет), а нам в качестве источника цинка нужны соляные батарейки — это самые дешёвые, китайские. У них корпус (стакан) состоит из цинка.]

Я купил у Китайцев батарейку размера D (R20) за 0,5$ (35р.), снял обёртку с надписями, вынул все внутренности, промыл и обезжирил. Оставшийся цинковый стакан сплющил, просверлил и припаял провод. Далее этот стакан завернуть в ткань и электрод готов:

Вообще можно переплавить в удобную форму несколько таких батареек, с помощью горелки из бытового газового баллончика (на youtube есть видео). Получится электрод для многоразового использования.

2.) Раствор для цинкования. Из интернета узнал, что в качестве такого раствора народ использует паяльную кислоту на основе хлорида цинка, которую можно купить в магазине радиодеталей. Либо можно сделать самому, растворив кусочки цинка в кислоте.
Я купил в магазине химических реагентов хлористый цинк в виде порошка, 7,5$ (450р.) за килограмм.

Растворял определённое количество в воде, пока она не стала мутной (при этом нагреваясь из-за хим. реакции). Пока перемешивал вилкой из нержавейки — она покрылась слоем цинка))). Далее в раствор добавил немного электролита АКБ (его состав 35% серной кислоты и 65% воды) для сопутствующего разъедания ржавчины так, чтобы в готовом растворе содержалось только 8% серной кислоты. Больше не стал т.к. цинк хорошо растворяется в воде, и очень плохо в кислоте.
Раствор готов:

3.) Источник питания. Использовал лабораторный БП из предыдущей части.
При этом руководствовался следующими «постулатами», которые насобирал в различных интернет-источниках и своими словами обобщил ниже:

[Чем меньше ток/напряжение тем лучше «частицы» цинка прилипают к поверхности, и тем медленнее идёт процесс. Поэтому первый слой цинка покрываем на маленьком токе, чтобы он хорошо прилепился. Далее можно увеличить ток, но при этом смотреть на цвет образуемого покрытия – оно должно быть светло серое. Если цинковое покрытие получается белое – значит тока/напряжения недостаточно. Если тёмно-серое – значит наоборот, ток слишком большой и покрытие получается рыхлое и ненадёжное.
При оцинковке необходимо водить электродом по поверхности не останавливаясь, не задерживаясь на одном месте ни на секунду. Иначе покрытие получается тёмным, а значит ненадёжным (см.выше).]

Также приведу цитату из этой ( www.drive2.ru/c/2812067/ ) статьи пользователя Levsha1988 :

Я поступал согласно этой рекомендации. Взял мет.пластину, обезжирил и приступил. Первый слой нанёс с током 0,4А, визуально это работало — пластина покрывалась цинком. Далее увеличил ток до 0,8А и продолжил.
В итоге я оцинковал всю пластину, со всех сторон в т.ч. и рёбра. При этом на одних участках пластины (согласно Части 1 этой статьи) оставалась ржавчина, на других нет. Это сделано специально.

Далее, когда вся пластина была покрыта равномерным слоем цинка, я выбрал 3 участка, но которых ради эксперимента специально хотел нанести чрезмерно густое и рыхлое покрытие. На этих участках задержал электрод на несколько секунд (что делать нельзя) и нанёс дополнительные слои цинка. Эти участки получились белые (см. «постулаты» выше), но я на это не обратил внимание по какой-то непонятной причине.((( Это оказалось важно!

После смыл всё раствором соды, для нейтрализации серной кислоты, протёр тряпкой и выставил на улицу на 24 часа. По прошествии этого времени прошёл дождь, я подождал ещё через 24 часа, пришёл за пластиной и тут…

А произошло вот что:
Цинковое покрытие где (как думал) я «передержал» электрод и нанёс больше слоёв цинка оказалось «белое». Это значит что тока было недостаточно и такой слой, хоть и слишком тонкий и ненадёжный, всё же на 48 часов немного задержал появление ржавчины. А вся остальная пластина хоть и визуально покрылась цинком, но по факту этот мизерный слой ничего не дал.
Надо было увеличить ток, либо увеличить число проходов! А может и то, и другое.

—————
В ИТОГЕ по результатам своего неудачного опыта я понял следующую вещь:
Т.к. сопротивление электрическому току у разных материалов разное, нет универсальных конкретных значений силы тока А и напряжения V для любого случая оцинковки. Эти значения нужно подбирать самому по визуальному состоянию цвета цинкового покрытия. Например установить небольшое напряжение и задержать электрод на одном месте на 2-5 секунды. Если покрытие белое (как у меня) значит напряжения недостаточно. Если же за 2-5 секунды покрытие тёмно-серое(или чёрное) значит, либо напряжения слишком большое, либо оно нормальное — просто не нужно задерживаться на одном месте! В общем нужно дальше экспериментировать!
———————