מוכר לכל המילים "מצופה זהב", "מצופה כסוף", "מצופה כרום" או "מצופה ניקל" כבר נכנסו חזק ללקסיקון של אדם מודרני ונתפסות על ידו כמעט אוטומטית. אף אחד אפילו לא חושב שמאחורי כל המילים האלה מסתתרת טכנולוגיה שאפשרה לאדם להגיע לרמה המודרנית של הציוויליזציה - אלקטרוליטי.
ציפוי אלקטרוני - מה זה התהליך הזה?
תהליך אלקטרוכימי שבו, בהשפעת זרם חשמלי, מופקדות מתכות על משטח נבחר נקרא אלקטרוציפוי. תהליך זה יכול להיות מיושם על כל אובייקט, אפילו לא מתכת. זה מה שהפך מכריע לשימוש הנרחב בציפוי אלקטרוני בתעשיות שונות. בעזרתו, אתה יכול להזהיב, כסף, ניקל וכרום ציפוי כל חפץ, להאציל את המראה שלהם למטרות דקורטיביות או לשנות את התכונות הפיזיקליות והכימיות של המשטח למטרות מעשיות גרידא (כדי להגביר את עמידות הבלאי, להגדילהתנגדות לסביבות אגרסיביות וכו'). הציוד במקרה זה הוא אמבט גלווני.
סוגי ציפוי אלקטרוני
ישנם שני סוגים של טכנולוגיה זו, שנמצאים בשימוש נרחב לא רק בענפים רבים של התעשייה המודרנית, אלא גם בבית. הראשון - אלקטרוניקה - מטרתו ליצור עותקים מדויקים של משטחי חפץ מהמתכת שהופקדה עליהם. השני, הנפוץ ביותר הן בחיי היומיום והן בייצור, הוא ליצור ציפוי דק - לא עבה משערת אדם - של כל פני השטח של האובייקט והוא נקרא אלקטרוציפוי.
מהי אמבט ציפוי?
מאחר ותהליכים גלווניים מתרחשים כתוצאה מאלקטרוליזה, טבעי שנעשה שימוש בתמיסות אלקטרוליטיות ובציוד מכני וחשמלי מיוחד. אמבטיות חיסול הן שילוב של כל מרכיבי התהליך הנ ל, אך המרכיבים העיקריים הכפופים לדרישות מוגברות הם הפתרון (אלקטרוליט) והמיכל עבורו. זה חשוב במיוחד כשמדובר בשימוש באלקטרופורמינג או באלקטרופורמינג בבית.
דרישות כלליות גדולות יותר מוטלות על מכולות עבור אלקטרופורמינג, אשר, למרות העובדה שיש די הרבה סוגים של מכולות אלה, כולן חייבות לעמוד בקפדנות. הם חייבים להיות הרמטיים וניטראליים מבחינה כימית לתמיסה המשמשת, המסוגלים לשמור על התנאים התרמיים הנדרשים.(יש לשלוט בחימום אמבטיות ציפוי וקירורן), וכן תחזוקה נוחה ובטוחה. האמבטיות עשויות ממגוון חומרים.
שיטות לניתוח של אמבטיות ציפוי אלקטרוניקה
הודות לפיתוחים מודרניים, הופיעו הזדמנויות חדשות לניתוח האלקטרוליט המשמש בתהליך הציפוי. זה הכרחי לתוצאה האיכותית של התהליך, קבלת ציפוי אחיד ועמיד יותר. ניתוח של אמבטיות גלווניות בתנאים מודרניים יכול להתבצע באמצעות שיטות כימיות ופיזיו-כימיות. במקרה השני, נעשה שימוש במחקרים פוטומטריים, בשיטות פולארוגרפיות, אמפרו ופוטנציומטריות, הנותנות תוצאות טובות יותר בקביעת הרכב האלקטרוליט.
הגנה על יכולות גלווניות
אחת הבעיות של תהליכים גלווניים היא ההגנה על מיכלי אלקטרוליטים מההשפעות המזיקות של התמיסה (חומצית או אלקלית) שבה מתרחשת אלקטרוליזה. אם האמבטיה עשויה מחומר ניטרלי כמו פלסטיק, אז אין בעיה. אבל זה אפשרי רק במקרים עם נפחים קטנים. אם ניקח מתקנים תעשייתיים, אז בייצור גלווני, מיכלים לפתרון עשויים ממתכת. במקרה זה, יהיה צורך להגן עליהם מפני:
- יצירת קשר עם הפתרון, המבטיח חיי שירות ארוכים יותר;
- קורוזיה של המתכת, יצירת זיהומים מיותרים בתמיסה;
– עיוותים ושינויים בשדה החשמלי.
ניתן לספק הגנה כזו על ידי ריפוד של אמבטיות גלווניות,מבוצע על ידי חומרי יריעות פולימר באמצעות ריתוך חם באוויר.
הכנת אמבטיות אלקטרוניקה בבית
יש הרבה אנשים שרוצים לבצע ציפוי חשמלי בבית או במוסך שלהם. אבל יש לציין שתהליך זה אינו בטוח. אדים מזיקים ונפיצים, תמיסות קאוסטיות ואפילו רעילות, השימוש בחשמל מקשים מבחינה בטיחותית. אבל לעבודה פשוטה, כמו ציפוי נחושת, ציפוי כרום, ציפוי ניקל של חפצים קטנים, ניתן להרכיב אמבט ציפוי מאמצעים מאולתרים. וגם במקרה זה, יש להקפיד על מספר דרישות חשובות:
- מיכל התמיסה חייב להיות קשיח, ניטרלי מבחינה כימית ודיאלקטרי;
– נדרש אוורור פליטה;
– זמינות מספיק מים נקיים – התהליך הפשוט ביותר דורש כחמש שטיפות;
- זמינות של מיכלים ואמצעים לנטרול פתרונות פסולת ושפכים.
ניתן לייצר את הגרסה הפשוטה ביותר של אמבט גלווני ממיכל פלסטיק על ידי חיתוך המכסה עם צוואר וחיזוק הצדדים בחומר חיזוק. לאחר מכן, יש לשים אטמי חלונות או מכוניות על קירות המיכל לאורך קו החתך. השלב הבא הוא להדק את המכסה עם צירי פסנתר לצד אחד של המיכל ולהדק את התפסים למכסה ולקיר המיכל בצד הנגדי. הצוואר במכסה מחובר לצינור להוצאת אדים כלפי חוץ - אוורור הפליטה הפשוט ביותר.
עכשיו נשאר לעשות שלושה חורים למוטות המגע בחלק העליון של המיכל לאורך קו החיתוך. רצוי לייצר מוטות מצינור נחושת בקוטר של 10-20 מ מ, רצוי בעל דופן עבה. קצוות הצינורות משטחים וקודחים בהם חורים לחיבור העמודים ממקור החשמל. לוחות האנודה תלויים על המוטות הממוקמים בקצוות ומחוברים לפלוס של המקור. חלק תלוי על המוט המרכזי, שהוא הקתודה, המחובר לחוט השלילי. נוכחי
והמתח נבחרים בהתאם לנפח האמבטיה.
תכניות של אמבטיות גלווניות תוצרת בית
התוכנית הפשוטה ביותר של אמבט גלווני כוללת רק שלוש פעולות: הכנה, תהליך הגלוון בפועל וגימור. הראשון הוא ניקוי, הסרת שומנים, תחריט והברקה של חפץ או חלק - הכנה. הפעולה השלישית מאפשרת להביא את החלק שכבר מכוסה בשכבת מתכת למראה "נסחיר" על ידי פסיבציה, ליטוש וכו'. כל פעולה חייבת להסתיים בכביסה במים נקיים וקרים. ואם החלקים טופלו בתמיסות אלקליות, אז חובה לעשות את הכביסה תחילה במים חמים ואחר כך במים קרים.
החלק המיועד לציפוי מחובר לחוט השלילי של המכשיר (קתודה) וטבול באלקטרוליט. החוט החיובי מחובר לאלקטרודת מתכת מכסה (אנודה) שגם היא מורידה לתוך התמיסה. אלקטרוליזה תגרום לאנודה (+) להתמוסס והפקד מתכת על חלק הקתודה (–).
החשיבות של ציפוי אלקטרוליטי לייצור מודרני
אמבט האלקטרוני, שבו מתרחש תהליך החיפוי או האלקטרו, הוא גם פרי מוחות הקידמה וגם המניע שלה בקנה מידה תעשייתי. מכיוון שבזכות ציפויים גלווניים, המאפיינים של חלקים ומנגנונים משתפרים, ייצורם זול יותר, מושג דיוק ההזדווגות הגבוה ביותר, עמידות הבלאי עולה ותכונות האנטי קורוזיה עולות.
