Cómo se aplica la galvanoplastia en el trabajo y en el hogar.

En las actividades de todo electricista competente, hay momentos que requieren un análisis preciso de los fenómenos que ocurren durante la electrólisis. En muchos casos, se requiere el ajuste fino de las fuentes de alimentación de CC en modo operativo con diferentes características de tiempo para la automatización completa del proceso.

Referencia histórica

Por primera vez, el científico inglés Michael Faraday estableció las leyes básicas que describen el efecto de la corriente continua en el comportamiento de las sustancias disueltas en electrolitos.

Los procesos físico-químicos de electrólisis tienen lugar en una celda electrolítica.

Producido en un contenedor de electrolito. Dentro del cuerpo hay dos electrodos a los que se les aplican cargas positivas y negativas desde una fuente de voltaje constante controlada. La fuerza de la corriente que fluye a través del circuito común está regulada en magnitud y controlada por el operador mediante medidores. Las celdas eléctricas automatizadas operan bajo la supervisión de la electrónica.

El electrodo al que se aplica la carga positiva se llama "ánodo", y el negativo, el "cátodo". Bajo la acción de una corriente en el electrolito, se forman iones con cargas de signos opuestos:

1. cationes;

2. aniones.

Los iones cargados positivamente se llaman "cationes" porque se mueven hacia el cátodo. Los aniones son iones cargados negativamente que son atraídos por el ánodo.

Las tecnologías que surgen durante la electrólisis se encuentran en la encrucijada de dos ciencias:

1. química;

2. ingeniería eléctrica.

Históricamente, por lo tanto, se ha desarrollado la práctica de que una rama especial de la electroquímica se ocupa de la galvanización, que estudia los fenómenos tanto electroquímicos como físicos que ocurren durante la deposición de cationes metálicos en cualquier tipo de ánodo. Esto se hace para elegir las condiciones tecnológicas óptimas, desarrollar técnicas y métodos de procesamiento especiales, elegir los modos nominales de equipo durante la deposición de ciertos metales en diferentes bases.

En la práctica revestimiento galvánico se ha dividido durante mucho tiempo en dos direcciones separadas e independientes:

1. electroformado;

2. Galvanizado.

Estos métodos funcionan aproximadamente con las mismas tecnologías, pero difieren en los materiales de la base sobre la que se aplica el recubrimiento galvánico.

Electrotipia

Esta es una forma de crear una copia superficial de una imagen de volumen de una pieza no metálica. Los materiales principales se pueden procesar fácilmente yeso, piedra, madera, piezas de plástico y otras sustancias.

En los talleres de arte, se crean formas únicas de joyería cubriendo hojas de varios árboles, flores e insectos con una capa de metal.

El fundador del recubrimiento galvánico fue el ruso Boris Semenovich Yakobi, quien desarrolló la tecnología que hizo posible crear las famosas esculturas de metal que aún decoran el edificio de la Catedral de San Isaac en San Petersburgo. Por este trabajo recibió reconocimiento mundial, fue galardonado con el Premio Demidov, el más prestigioso para los científicos en Rusia, y se le otorgó una gran medalla de oro durante una ceremonia solemne en la Exposición de París.

El grosor de los productos creados por métodos de electroformado se caracteriza por dimensiones aumentadas, lo que les da fuerza durante la operación. Puede alcanzar desde 0,25 hasta dos o más milímetros, esto se logra por la duración de los procesos electroquímicos.

Los metales preciosos no ferrosos se aplican con mayor frecuencia mediante galvanoplastia en productos artísticos:

• oro;

• plata,

• platino;

• rodio.

Para fines técnicos utilice:

• cobre;

• níquel;

• hierro.

En el dorado, la plata, el niquelado, el cobre se utiliza como capa intermedia en los procesos tecnológicos de galvanoplastia.

galvanizado

Este método de galvanoplastia se basa en aplicar una fina capa de metal protector a la superficie de una pieza metálica o grupo de objetos. La cubierta superior puede realizar varias funciones:

• protección contra la corrosión;

• decoración protectora;

• mejorar la apariencia;

• impartir diferentes propiedades eléctricas a la superficie para mejorar la conducción de corriente o aumentar las características de aislamiento;

• aumentar las características de resistencia del antiadherente;

• prolongación de la resistencia al desgaste;

• mejorar la adherencia al encauchar aceros;

• mayor adherencia a las soldaduras y una serie de otras propiedades.

Se puede encontrar una amplia gama de productos de galvanoplastia en todos los lugares que nos rodean.

La foto de arriba muestra los detalles procesados ​​que nos rodean en la vida cotidiana: elementos decorados de muebles y lámparas, revestimientos protectores para electrodomésticos y cajas.

La calidad de la capa aplicada al producto depende de la estructura del recubrimiento creado. Para fines técnicos, se utilizan las capas de sedimentos más finas y al mismo tiempo densas. Se crean:

• selección de componentes y composición de electrolitos;

• mantener un régimen de temperatura óptimo del entorno de trabajo durante la electrólisis;

• ajustes actuales, estabilidad de su densidad y duración del ciclo de producción.

tipos de galvanoplastia

Una capa de oro le da a los productos un aspecto rico, protege contra la corrosión, aumenta la reflectividad del producto. Las propiedades conductoras de las superficies chapadas en oro funcionan bien en dispositivos electrónicos.

El enchapado en plata se usa para los mismos propósitos y, al mismo tiempo, se usa a menudo para mejorar las propiedades conductoras de los circuitos de potencia. Se aplica a los contactos de arrancadores, contactores, relés electromagnéticos y estáticos, patas de amplificadores operacionales, microcircuitos y otros componentes electrónicos.

El niquelado permite que los productos hechos de acero, cobre y sus aleaciones, aluminio, zinc y, con menos frecuencia, tungsteno, titanio y molibdeno, den una apariencia decorativa y brinden protección contra la corrosión no solo por la exposición atmosférica, sino también cuando se trabaja en condiciones:

• contaminación con soluciones de sales, álcalis, ácidos débiles;

• mayor exposición a cargas abrasivas mecánicas.

El cromado aumenta la dureza y la resistencia al desgaste de los metales y le permite restaurar las superficies desgastadas de las piezas de fricción a sus parámetros originales. Cambiar las características del modo de tecnología le permite crear:

• recubrimientos mate con un tinte gris, que tienen la mayor dureza, fragilidad, pero la menor resistencia al desgaste;

• superficies brillantes con buena resistencia al desgaste y dureza;

• Recubrimientos plásticos de leche con baja dureza, pero de apariencia atractiva y buenas propiedades anticorrosivas. El recubrimiento de zinc protege las láminas de acero y los productos de acero de la corrosión y se usa a menudo en las industrias automotriz y de la construcción.

El revestimiento de cobre de los productos de acero protege contra la corrosión y aumenta las propiedades conductoras del metal, que se utiliza para cubrir los cables eléctricos que funcionan al aire libre.

El revestimiento de latón no solo protege el acero y las aleaciones de aluminio de la corrosión, sino que también garantiza su buena adherencia al neumático.

El blindaje le da a las superficies un aspecto único.

El baño de rodio proporciona:

• proteger la plata del deslustre;

• decoración de superficies;

• alta resistencia química;

• mayor resistencia al desgaste.

Características de los procesos tecnológicos para la galvanoplastia.

Los métodos de galvanoplastia industrial se utilizan ampliamente en los procesos de fabricación.

La variedad de equipos y métodos de aplicación de la capa exterior determinan una gran cantidad de tecnologías para la construcción de superficies metálicas.

Por lo general, los procesos tecnológicos incluyen etapas:

1. preparación preliminar de espacios en blanco;

2. acumulación de la capa galvánica en los baños;

3. procesamiento final de la pieza.

En la etapa preliminar, se lleva a cabo el procesamiento mecánico y el decapado de superficies:

• limpieza de óxidos e impurezas;

• desengrasado preliminar;

• fijación a equipos suspendidos;

• aislar sitios que no requieren procesamiento;

• desengrasado final.

Durante el tratamiento anódico de las piezas, es importante observar los parámetros óptimos de la corriente y su duración.

La etapa final incluye:

• neutralización de residuos electrolíticos en piezas procesadas;

• tratamiento alternativo con chorros de agua a diferentes temperaturas;

• eliminación de partes de los elementos de suspensión;

• eliminar una capa aislada de objetos cerrados;

• el secado;

• realizar un tratamiento térmico, si es necesario;

• acabado mecánico al tamaño requerido.

Características de diseño de los modernos equipos de galvanoplastia.

Para acomodar el electrolito se utilizan baños galvánicos hecho de polímeros resistentes:

• CLORURO DE POLIVINILO;

• PVDF;

• polipropileno.

Están montados sobre una base de metal resistente junto con unidades de control en diseños modulares.

La limpieza de alta calidad de las piezas se proporciona mediante métodos de creación:

• corriente en chorro;

• método de flujo;

• recepción en cascada.

La evaluación final del proceso de limpieza la realiza el operador utilizando métodos de observación visual.

Los equipos eléctricos instalados y los dispositivos de calefacción son controlados automáticamente o por el operador. Para agilizar las operaciones se realizan burbujeos, balanceos y otras técnicas.

Las empresas industriales están equipadas con dispositivos de protección, absorbedores, succión a bordo, sistemas de tratamiento de aguas residuales y permiten que solo se lleven a cabo ciertos procesos, por ejemplo:

• deposición de capas de níquel-oro sobre productos industriales;

• niquelado, plata, cobre, cromado en colgantes;

• niquelado en bidones;

• procesamiento de cobre y estaño en barriles pequeños;

• adornos en colgantes;

• tratamiento de aguas residuales y otras tecnologías.

Las plantas industriales utilizadas en grandes empresas se combinan en líneas de producción.

Métodos galvánicos caseros.

El uso de métodos de galvanoplastia y galvanoplastia para fines domésticos está al alcance de cualquier artesano doméstico. Sin embargo, antes de fabricar tales dispositivos, debe estudiar y tener en cuenta las reglas de seguridad que deben seguirse cuando se trabaja con líquidos agresivos e instalaciones eléctricas, garantizar una buena ventilación del local y la eliminación de aguas residuales.

El uso de tarrinas de vidrio es indeseable debido a su fragilidad. Es mejor elegir platos hechos de polímeros transparentes fuertes.

Para el flujo de corriente eléctrica de magnitud constante en pequeños tanques de electrolitos, puede utilizar el diseño de bloques prefabricados desde una computadora o teléfono móvil o hacerlos usted mismo para necesidades específicas.

Los dispositivos de suministro de energía bastante simples de radios antiguas con regulación de transistores se pueden encontrar en Internet o tomar como base el siguiente diagrama.

En él, puede usar un transformador de cualquier televisor antiguo o enrollarlo usted mismo.Las características nominales del transistor de potencia, el puente de diodos rectificadores y la resistencia de regulación se seleccionan de acuerdo con la potencia de la carga. Un capacitor electrolítico iguala el voltaje suavizado. Se incorpora un amperímetro para el control continuo del valor actual.

En la foto se muestra la disposición de partes de un bloque similar, pero con un nodo adicional de transistores de control.

Se utiliza un enfriador de aire para un mejor enfriamiento del transistor de potencia.

Es muy fácil hacer otra fuente de alimentación: las salidas de los contactos separados «+» y «-» del cargador de teléfono móvil están conectadas por un dispositivo de medición y una resistencia de carga reguladora con la potencia correspondiente a los electrodos de la galvánica baño.

Al realizar trabajos por métodos galvánicos o galvánicos, un artesano doméstico deberá realizar experimentos de forma independiente y registrar sus resultados para adquirir experiencia. Sólo así aparecerán el dominio y las habilidades prácticas.