آشنا با همه کلمات "طلا اندود"، "نقره اندود"، "کروم اندود" یا "نیکل اندود" قبلاً به طور محکم وارد فرهنگ یک فرد مدرن شده است و تقریباً به طور خودکار توسط او درک می شود.. هیچ کس حتی فکر نمی کند که پشت همه این کلمات فناوری نهفته است که به فرد اجازه می دهد به سطح مدرن تمدن برسد - آبکاری.
آبکاری - این فرآیند چیست؟
فرایند الکتروشیمیایی که در آن فلزات تحت تأثیر جریان الکتریکی بر روی سطح انتخاب شده رسوب می کنند، آبکاری نامیده می شود. این فرآیند را می توان برای هر جسمی حتی غیر فلزی اعمال کرد. این همان چیزی است که برای استفاده گسترده از آبکاری در صنایع مختلف تعیین کننده شد. با استفاده از آن می توانید هر شیء را طلاکاری، نقره، نیکل و کروم کنید، ظاهر آنها را برای اهداف تزئینی زیبا کنید یا خواص فیزیکی و شیمیایی سطح را برای اهداف کاملاً عملی تغییر دهید (برای افزایش مقاومت در برابر سایش، افزایشمقاومت در برابر محیط های تهاجمی و غیره). تجهیزات در این مورد یک حمام گالوانیکی است.
انواع آبکاری
دو نوع از این فناوری وجود دارد که نه تنها در بسیاری از شاخه های صنعت مدرن، بلکه در خانه نیز به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. اولین - آبکاری الکتریکی - به عنوان هدف خود ایجاد کپی های دقیق از سطوح یک جسم از فلزی است که روی آنها قرار گرفته است. دومین مورد، رایج‌ترین مورد هم در زندگی روزمره و هم در تولید، ایجاد یک پوشش نازک - نه ضخیم‌تر از موی انسان - برای کل سطح جسم است که آبکاری نامیده می‌شود.
حمام آبکاری چیست؟
از آنجایی که فرآیندهای گالوانیکی در نتیجه الکترولیز اتفاق می افتد، طبیعی است که از محلول های الکترولیتی و تجهیزات مکانیکی و الکتریکی خاص استفاده شود. حمام های آبکاری ترکیبی از تمام اجزای فوق در فرآیند هستند، اما اجزای اصلی که در معرض افزایش نیاز هستند محلول (الکترولیت) و ظرف برای آن است. این امر به ویژه در مورد استفاده از آبکاری یا الکتروفرمینگ در خانه اهمیت دارد.
الزامات کلی بیشتری برای ظروف برای الکتروفرمینگ اعمال می شود، که علیرغم اینکه انواع بسیار زیادی از این ظروف وجود دارد، همه آنها باید به شدت رعایت کنند. آنها باید هرمتیک و از نظر شیمیایی نسبت به محلول مورد استفاده خنثی باشند و بتوانند شرایط حرارتی مورد نیاز را حفظ کنند.(گرمایش حمام های آبکاری و سرد شدن آنها باید کنترل شود) و همچنین نگهداری راحت و ایمن. وان حمام از مواد مختلفی ساخته شده است.
روشهای آنالیز حمام آبکاری
به لطف پیشرفت های مدرن، فرصت های جدیدی برای تجزیه و تحلیل الکترولیت مورد استفاده در فرآیند آبکاری ظاهر شده است. این برای نتیجه کیفی فرآیند، به دست آوردن پوشش یکنواخت تر و بادوام تر، ضروری است. تجزیه و تحلیل حمام های گالوانیکی در شرایط مدرن را می توان با استفاده از روش های شیمیایی و فیزیکوشیمیایی انجام داد. در مورد دوم از مطالعات فتومتریک، روش های پلاروگرافی، آمپرو و پتانسیومتری استفاده می شود که نتایج بهتری در تعیین ترکیب الکترولیت می دهد.
محافظت از ظرفیت های گالوانیکی
یکی از مشکلات فرآیندهای گالوانیکی محافظت از ظروف الکترولیت در برابر اثرات مخرب محلول (اسیدی یا قلیایی) است که در آن الکترولیز انجام می شود. اگر وان حمام از مواد خنثی مانند پلاستیک ساخته شده باشد، مشکلی وجود ندارد. اما این فقط در مواردی با حجم کم امکان پذیر است. اگر تأسیسات صنعتی را در نظر بگیریم، در تولید گالوانیکی، ظروف محلول از فلز ساخته می شود. در این مورد، محافظت از آنها در برابر موارد زیر ضروری است:
- تماس با راه حل، که طول عمر طولانی تری را تضمین می کند؛
- خوردگی فلز، ایجاد ناخالصی های غیر ضروری در محلول؛
– اعوجاج و تغییرات در میدان الکتریکی.
چنین محافظتی را می توان با پوشش حمام های گالوانیکی فراهم کرد.توسط مواد پلیمری ورق با استفاده از جوشکاری گرم با هوا انجام شد.
ساخت حمام آبکاری در خانه
افراد زیادی هستند که می خواهند در خانه یا گاراژ خود آبکاری کنند. اما باید توجه داشت که این فرآیند بی خطر نیست. بخارات مضر و انفجاری، محلول های سوزاننده و حتی سمی، استفاده از الکتریسیته کار را از نظر ایمنی دشوار می کند. اما برای کارهای ساده مانند آبکاری مس، آبکاری کروم، آبکاری نیکل اجسام کوچک، می توان حمام آبکاری را از وسایل بداهه مونتاژ کرد. و حتی در این مورد، چندین الزام مهم باید رعایت شود:
- ظرف محلول باید سفت، از نظر شیمیایی خنثی و دی الکتریک باشد؛
– تهویه خروجی مورد نیاز؛
– در دسترس بودن آب تمیز کافی - ساده ترین فرآیند به حدود پنج شستشو نیاز دارد؛
- در دسترس بودن ظروف و وسایلی برای خنثی کردن محلول های زباله و فاضلاب.
ساده ترین نسخه حمام گالوانیکی را می توان از یک قوطی پلاستیکی با بریدن درب آن با گردن و تقویت کناره ها با مواد تقویت کننده درست کرد. سپس باید در امتداد خط برش روی دیواره کانتینر درزگیر پنجره یا ماشین قرار گیرد. مرحله بعدی این است که درب را با لولاهای پیانو به یک طرف قوطی ببندید و چفت ها را به درب و دیواره ظرف در طرف مقابل ببندید. گردن در درب به یک شلنگ وصل شده است تا بخارات را به بیرون از بین ببرد - ساده ترین تهویه خروجی.
حالا باید سه سوراخ برای میله های تماس در قسمت بالای ظرف در امتداد خط برش ایجاد کنید. مطلوب است که میله هایی از یک لوله مسی با قطر 10-20 میلی متر، ترجیحاً دیواره ضخیم ساخته شود. انتهای لوله ها صاف شده و سوراخ هایی در آنها ایجاد می شود تا قطب ها را از منبع تغذیه وصل کنند. صفحات آند روی میله هایی که در لبه ها قرار دارند آویزان می شوند و به پلاس منبع متصل می شوند. قسمتی روی میله مرکزی که همان کاتد است به سیم منفی متصل شده است. فعلی
و ولتاژ بسته به حجم حمام انتخاب می شود.
طرح های حمام گالوانیکی خانگی
ساده ترین طرح یک حمام گالوانیکی تنها شامل سه عملیات است: آماده سازی، فرآیند گالوانیزه واقعی و تکمیل. اولین مورد تمیز کردن، چربی زدایی، حکاکی و صیقل دادن یک شی یا بخشی - آماده سازی است. عملیات سوم به شما این امکان را می دهد که قطعه ای را که قبلاً با یک لایه فلز پوشانده شده است با غیرفعال کردن، صیقل دادن و غیره به ظاهری "قابل تجارت" برسانید. هر عملیات باید با شستشو در آب تمیز و سرد خاتمه یابد. و اگر قطعات با محلول های قلیایی درمان شده اند، لازم است شستشو ابتدا با آب گرم و سپس با آب سرد انجام شود.
قسمتی که قرار است پوشش داده شود به سیم منفی دستگاه (کاتد) متصل شده و در الکترولیت فرو می‌رود. سیم مثبت به یک الکترود فلزی پوشش دهنده (آند) متصل می شود که آن نیز داخل محلول پایین می آید. الکترولیز باعث حل شدن آند (+) ورسوب فلز روی قسمت کاتد (–).
اهمیت آبکاری برای تولید مدرن
حمام آبکاری، که در آن فرآیند آبکاری یا آبکاری الکتریکی انجام می شود، هم زاییده فکر پیشرفت و هم محرک آن در مقیاس صنعتی است. زیرا به لطف پوشش‌های گالوانیکی، ویژگی‌های قطعات و مکانیزم‌ها بهبود می‌یابد، تولید آنها ارزان‌تر است، بالاترین دقت جفت‌گیری حاصل می‌شود، مقاومت در برابر سایش افزایش می‌یابد و خاصیت ضد خوردگی افزایش می‌یابد.
