Фев 08 2008

Что необходимо знать о гальванопластике и гальваностегии

Автор: | 17:34 | В рубриках Без рубрики

Гальванопластика—электрохимический способ копирования (получение точных копий изделий). Широко используется в технике при изготовлении матриц в полиграфии, пресс-форм для прессования грам­пластинок и т. п. Этим способом изготовляют металлические сетки, юве­лирные изделия, копии скульптур, гравюр, детали сложной конфигу­рации. Способ отличается исключительно высокой точностью воспро­изведения рельефа изделия.

Гальваностегия — электрохимический процесс покрытия од­ного металла другим, более устойчивым в механическом и химическом отношении, например стальные детали покрывают хромом, никелем, медные — никелем, серебром или другими металлами.

В принципе гальванопластика не отличается от гальваностегии. Од­нако гальваностегические и гальванопластические процессы имеют свои особенности и отличаются прежде всего методами подготовки поверх­ности перед осаждением на нее металла.

В гальваностегии поверхность подготавливается так, чтобы покры­тие прочно держалось на ней. В гальванопластике, наоборот, покрытие должно легко отделяться. Поэтому в последнем случае уделяется боль­шое внимание нанесению токопроводящих слоев (в случае покрытия непроводников) и разделительных слоев (если копия получается с металла).

Далее, в то время как для гальваностегических покрытий использу­ют многие металлы и сплавы (серебро, цинк, олово, никель, медь, хром и их сплавы), в гальванопластике ебычно применяют лишь отложения меди, никеля и серебра и значительно реже — других металлов. В свя­зи с тем, что гальванопластические отложения отличаются от гальвано­стегических значительно большей толщиной, составы электролитов и режимы, применяемые в гальванопластике, также несколько отличаются от принятых в гальваностегии.

В гальванопластике металл обычно наращивают не на металл, а на тонкий токопроводящий слой, нанесенный на поверхность непроводни­ка, или на разделительный, плохо проводящий слой, нанесенный на металл, поэтому в технологический процесс вводят дополнительную по сравнению с гальваностегией операцию «затяжки» металлом — первич­ное наращивание металла на токопроводящий слой до полного закрытия его. Составы электролитов для ванн затяжки и режим работы несколь­ко отличаются от обычных.

Оборудование для гальваностегии ничем не отличается от оборудо­вания, применяемого для гальванопластики.

В качестве гальванической ванны может быть использована любая стеклянная банка такого размера, чтобы покрываемый металлом пред­мет свободно в ней размещался и при этом не находился слишком близко от анодных пластин.

Удобнее всего пользоваться четырехугольными стеклянными бан­ками

 

Из толстой медной проволоки или трубок делают поперечные пере­кладины, из которых две (а) служат для подвешивания никелевых или медных пластин-анодов, а третья (б)-для никелируемых или омедняемых предметов.

В круглой банке анодную пластину прихо­дится сгибать в виде цилиндра (с) .

 

Покрываемые предметы подвешивают на медных проволоках. Анодных пластин должно быть две. Важно, чтобы покрываемые предметы были обращены к анодам своими наибольшими площадями и находились с ними примерно в параллельных плоскостях. Перекладины, к ко­торым подвешиваются аноды и покрываемые предметы, необходимо снабдить клеммами для удобства и надежности соединения. Проволоки, которыми прикреплен анод к перекладине, должны находиться выше уровня электролита, особенно если они сделаны из дру­гого металла. Анодные пластины включаются между собой параллельно и присоединяются обязательно к клемме «плюс» источника тока (аккумулятора или выпрямителя).

Аноды должны быть тщательно очищены от окислов, грязи и обез­жирены, так же как и предметы, предназначенные для покрытия метал­лом.

Важным условием успешного никелирования и меднения является чистота. Если в электролите появилась легкая муть или образовался осадок, электролит необходимо профильтровать.

На риунке показана схема включения гальванической ванны. В ка­честве источника можно использовать автомобильный аккумулятор или выпрямитель (напряжением 6—12 В), питающийся от сети перемен­ного тока напряжением 127—220 В. К схеме необходимо подключать вольтметр и амперметр. Если поверхность покрываемого предмета ме­нее 2 дм2, можно использовать миллиамперметр на 500 мА. Сопротив­ление реостата должно быть порядка 8—10 Ом, чтобы можно было из­менять ток в пределах долей ампера.

При сборке электрической цепи ванны очень важно не спутать по­люсы у аккумулятора или выпрямителя, так как анодные пластины должны быть обязательно подключены к положительному полюсу, а деталь (предмет) — к отрицательному. При неправильном включении будет «растворяться» металл детали или предмета, что приведет к пор­че электролита.

Ровное плотное покрытие предмета никелем или медью зависит от величины электрического тока, не превосходящей известного предела и зависящей от площади поверхности предмета.

Например, если норма плотности тока равна 0,5 А на 1 дм2 и пред­мет имеет общую поверхность около 0,5 дм2, то ток не должен превы­шать 0,5 X 0,5 = 0,25 А. При большем токе никель или медь будут от­кладываться темным, непрочным, легко отделяющимся слоем. Если предмет имеет заостренные части, плотность тока следует уменьшить в 2—3 раза.

Предметы погружают в ванну под напряжением. Для этого их сна­чала подвешивают на медных голых проводниках диаметром 0,8—1 мм


Схема включения гальванической ванны в электрическую цепь

  

 

к перекладине (медная трубка), подключают к источнику электрическо­го тока (при этом реостат включают на полное сопротивление) и опу­скают в ванну с электролитом. Затем, уменьшая сопротивление реоста­та, доводят ток до нормы.

Во время гальванизации деталь или предмет два-три раза вынима­ют из ванны на короткое время и осматривают. Если металл от­кладывается неравномерно, изменяют положение предмета, повер­нув его к аноду той стороной, на которой слой металла получается тоньше.

При правильном процессе никелирования никель откладывается матовым, повсюду ровным, серебристым слоем. Появление темных пя­тен свидетельствует о плохом обезжиривании. Тонкий слой металла откладывается на детали или предмете за 20—30 мин, толстый слой — за несколько часов.

Предмет, вынутый из ванны, как бы хорошо он ни был предвари­тельно отполирован, имеет матовую поверхность. Для придания блеска его полируют тончайшим мелом (зубным порошком) при помощи су­конки. Можно также полировать крокусом, но очень осторожно, чтобы не повредить слой никеля.

Еще статьи

495 комментариев

Комментарии RSS

Оставьте отзыв


Зачем это?