Гальваническое покрытие или гальванизация - эффективный способ изменить свойства поверхности металлических изделий. Суть процесса состоит в осаждении тонкого слоя металла на деталь при помощи электролиза специальных растворов-электролитов. Гальваническим способом на изделия наносят цинк, медь, хром, никель, золото, серебро, латунь и другие металлы.
Гальванизация широко применяется в машиностроении, авиации, металлообработке для улучшения износостойкости, коррозионной стойкости, теплопроводности, электропроводности, декоративного вида деталей. Особую роль играет в ювелирном деле, так как позволяет существенно улучшить качество украшений при относительно невысоких затратах.
Для получения качественного гальванического покрытия очень важно тщательно подготовить поверхность изделия и строго следовать разработанной технологии электролиза.
Подготовка поверхности
Перед нанесением гальванического покрытия поверхность металла тщательно подготавливают. Это необходимо для того, чтобы покрытие легло максимально ровно и прочно держалось на основном металле.
- Сначала поверхность очищают от загрязнений, жировых пленок, ржавчины при помощи растворителей, кислот или щелочей.
- Затем для улучшения адгезии наносят специальные химические соединения.
Правильная подготовка металлической заготовки является залогом качественного гальванического покрытия, которое прослужит долгие годы.
| Металл основы | Метод подготовки поверхности |
| Сталь | Обезжиривание, травление, фосфатирование |
После подготовки поверхности металлическое изделие помещают в гальваническую ванну для нанесения защитного или декоративного покрытия.
Электролиз в гальванической ванне
Гальваническая ванна представляет собой емкость, заполненную электролитом - водным раствором солей или кислот. В нее помещают обрабатываемое изделие (катод) и металл, которым будут покрывать поверхность (анод).
При подаче на электроды постоянного электрического тока происходит электролиз раствора. Положительно заряженные ионы металла анода перемещаются к катоду и осаждаются на поверхности обрабатываемой детали в виде тонкой пленки.
Толщина гальванического покрытия зависит от плотности тока, температуры и длительности процесса. Обычно она составляет от нескольких микрон до 0,1 мм. Большая толщина покрытия не нужна, так как оно играет лишь защитную роль.
- Для равномерного осаждения металла в ванну добавляют специальные вещества-регуляторы.
- Также в растворе присутствуют восстановители, которые активируют процесс.
К достоинствам гальванического покрытия относятся:
- Высокая адгезия к основному металлу.
- Защита от коррозии.
- Износостойкость.
- Декоративный эффект.
После завершения процесса гальваническое покрытие промывают, сушат и контролируют его качество.
Таким образом, электролиз в гальванической ванне позволяет получить на поверхности металлического изделия тонкую и прочную защитную или декоративную пленку нужного металла.
Виды гальванических покрытий
Существует множество видов гальванических покрытий. Они различаются как по составу осаждаемого металла, так и по своему назначению.
По составу различают следующие основные гальванические покрытия:
- Цинкование – нанесение цинка. Защищает сталь от коррозии.
- Никелирование – нанесение никеля. Придает поверхности блеск и твердость.
- Хромирование – нанесение хрома. Делает поверхность износостойкой.
- Меднение – нанесение меди. Используется как подслой под последующие покрытия.
По назначению гальванические покрытия металлов можно разделить на:
- Защитные. Предохраняют металлы от коррозии и износа. К ним относятся цинкование, никелирование, хромирование.
- Декоративные. Придают изделиям эстетичный внешний вид. К примеру, покрытие золотом, серебром, медью, латунью.
- Контактные. Обеспечивают хорошую электропроводность в местах соединения деталей.
- Износостойкие. Повышают стойкость к трению и механическому воздействию.
Выбор гальванического покрытия зависит от материала основы и условий эксплуатации изделия. Нередко наносят комбинированные многослойные покрытия.
Например, для защиты стальных деталей, работающих в агрессивных средах при повышенных температурах, последовательно наносят медное, никелевое и хромовое гальваническое покрытие.
Особенности гальваники в ювелирном деле
Гальваническое покрытие широко применяется в ювелирном деле для улучшения свойств драгоценных металлов и их сплавов. Этот процесс позволяет нанести тонкий слой более дорогого или прочного металла на поверхность украшения, что придает ему дополнительные полезные качества. Гальванические покрытия металлов в ювелирной промышленности имеют свои особенности.
Перед нанесением покрытия ювелирное изделие тщательно подготавливается. Его поверхность очищается от загрязнений, обезжиривается и активируется для лучшего сцепления с наносимым слоем. Затем изделие погружается в специальную ванну с электролитом и подается электрический ток определенных параметров.
Для получения идеально ровного и тонкого гальванического покрытия в ювелирном производстве осуществляется в несколько этапов с тщательным контролем качества на каждом из них. Малейшие дефекты недопустимы.
Важнейшая особенность гальванизации ювелирных украшений - использование экологически чистых технологий и материалов, чтобы сохранить высокую ценность изделий и не нанести вред здоровью мастеров.
Опытные ювелиры-гальваники бережно хранят секреты своего ремесла, передавая их из поколения в поколение. Их мастерство позволяет создавать по-настоящему уникальные украшения.
