Гальваническое покрытие

Болт

Гальваническое покрытиеэто покрытие, нанесенное на металлическое изделие методом электролиза для улучшения свойств и предания ему свойств металла, из которого невозможно (или дорого) сделать изделие. Оно был открыто в 19 веке, а точнее в 1838 году. Этот метод нанесения покрытий открыл российский физик Борис Якоби. Он заметил в ходе экспериментов, при прохождении через солевые или водные растворы металлы под воздействием электрического тока разделялись на разнозарядные ионы, которые в зависимости от заряда оседали на катоде или аноде.

Срочная гальваника
Срочная гальваника

По сути, это электрохимический процесс, в результате которого на изделии образуется тонкое металлическое покрытие в несколько микрон. Данное покрытие может носить как защитные, так и декоративные функции, либо одновременно и защитные, и декоративные. Цели гальванизации металла могут быть самыми различными. Наиболее распространённый

Схема гальванической ванны
Схема гальванической ванны

— нанесение покрытий для улучшения защитных качеств изделия. К примеру, цинкование изделий из черных металлов — для улучшение их антикоррозионных функция. Так же можно привести пример с хромированием деталей — для улучшения их защитных и декоративных функций.

Разберем гальванический процесс по подробнее.

Процесс гальванизации состоит из следующих этапов:

1.       Подготовка заготовки.

Один из наиболее важных этапов гальванизации изделия. С поверхности заготовки удаляются жир, пыль и прочие загрязняющие элементы при помощи химического раствора. Кроме того, изделие должно иметь как можно меньшую шероховатость. Для этого, при помощи специальной пескоструйной машины либо в ручную с заготовки удаляются окалина, заусенцы, ранее нанесенные покрытия (например, краска). Если пренебречь этапом подготовки, то качество гальванирования будет низким. По статистике, около 70% брака обусловлено плохим качеством подготовки изделия

2.     Подготовка электролита с необходимым составом.

Состав может быть разным в зависимости от материала заготовки и производственной задачи. В некоторых случаях, для выполнения поставленной задачи необходимо провести несколько процессов гальванирования и для этого каждый раз последовательно необходимо менять раствор электролита. При производственной необходимости, раствор электролита дополнительно подогревают при помощи нагревательного устройства.

3.      Погружение.

В раствор опускаются два анода, соединённые с положительным контактом источника постоянного тока. Далее, в раствор погружается сама заготовка, подключенная к отрицательному контакту источника тока, и размещается между анодами. Через получившеюся электрическую цепь пропускают постоянный ток. Положительно заряженные частицы наносимого металла под воздействием тока начинают оседать на заготовке, которая в данной цепи является катодом, то есть отрицательно заряженной элементом. Плотность тока, который проходит через электролитический раствор, имеет большое значение. От его плотности зависит толщина гальванического покрытия, которая варьируется от 6 до 20 микрон.

4.        Образование слоя из необходимого металла на заготовке.

Толщину слоя гальванического покрытия необходимо заранее обговаривать, так как от нее зависит как качество полученного изделия, так и стоимость работ по гальванике.  

5.       Промывка готового изделия и сушка горячим воздухом.
Гальванизация
Гальванизация

При гальванической обработке необходимо учитывать совместимость материалов. К примеру, есть определенные сложности при работе с алюминием и его сплавами, так как на них присутствует окисная пленка. Плотность тока, который проходит через электролитический раствор, имеет большое значение. От его плотности зависит толщина гальванического покрытия, которая варьируется от 6 до 20 микрон. Толщину слоя гальванического покрытия необходимо заранее обговаривать, так как от нее зависит как качество полученного изделия, так и стоимость работ по гальванике.

Сферы применения гальваники

С необходимостью нанесении гальванических покрытий сталкиваются во многих сферах:

— Строительство:

Прокрываются цинком металлоизделия, металлические конструкции и крепёж. Также, в качестве декоративных покрытий применяется: хромирование, латунирование, меднение и другие покрытия из цветных металлов.

— Машиностроение:

В данной сфере гальваника применяется наиболее полно и является неотъемлемой частью отрасли. Основными нашими заказчиками услуги гальваники являются различные конструкторские бюро, опытные заводы, механические заводы и небольшие цеха занимающиеся мех. обработкой. Покрываем часто для них: метизы, различные узлы, агрегаты, корпуса, зубчатые колеса, оси и прочие детали. Часто эти организации запрашивают покрыть их изделия: цинком, кадмием, хромом, никелем, анодированием, воронением, фосфатированием и др. 

—  Радиотехника и Электроника:

Радиодетали часто порываются покрытиями для улучшения электропроводимости: сребрение, золочение, меднение и другие, а также для защиты от внешних радиоэлектронных воздействий. Покрываются различные контакты, лепестки, штырьки для печатных плат для улучшения паяемости такими покрытиями: олово-висмут, Гор.ПОС, олово-свинец, и другие припои.

— Авиастроение и ракетостроение:

Авиационная отрасль самая консервативная в плане использования проверенных материалов и покрытий.  Часто запрашиваемые покрытия авиационными заводами являются анодирование и такое редкое и дорогое покрытие, как кадмирование с хроматированием или с фосфатированием. Покрытие анодирование запрашивают в связи с тем, что в авиации часто используются изделия из дюралюминиевых сплавов и титана. А кадмирование запрашивают благодаря своей повышенной стойкости к коррозии в агрессивных средах. Другие покрытия тоже запрашиваются, но в меньшей степени. 

— Изготовление ювелирных украшений:

При изготовлении украшений из драгоценных металлов часто возникает проблема с стоимостью изделия или физическими свойствами украшения. Тут на помощь приходит гальваника. Изготовить изделие из недорогих металлов с повышенными физическими свойствами, (таких как: медь, латунь, бронза, сталь) на много дешевле и проще, и после этого покрыть их золотом или серебром методом гальванизации. Украшение после покрытия выглядит красиво и сохраняют свои свойства при соприкосновении с кожей человека. Кроме украшений, гальваника пользуется огромным успехом в изготовлении сувениров, церковных икон, монет, жетонов, значков и других изделий, где важен внешний вид и где необходимо подчеркнуть ценность изделия.   

— Изготовление посуды:

Многие сталкивались с оцинкованной посудой и предметами хозяйственной утвари. Оцинковка является наиболее дешевым и безопасным способом для защиты от воздействия влаги металлических изделий в хозяйстве. Серебро также часто используется в качестве декоративного слоя. Серебром покрывают столовые приборы и прочие предметы сервировки стола. 

— Крепеж:

Крепежные изделия и прочие метизы — это самый универсальный вид металлоизделий, который используется во всех сферах производства. В зависимости от металла, из которого изготовлен крепеж и области применения используются все виды покрытий. Наиболее распространенным гальваническим покрытием является оцинковка (обозначение на крепеже 013, 016, 019, 0112). Болты, гайки, шайбы, винты, шпильки, штифты, кольца и прочие метизы прослужат на много дольше с правильно подобранным покрытием. 

— Нефтегазовая отрасль:

При возведения нефтяных морских платформ используется кадмированный крепеж и кадмируются прочие изделия опорных конструкций и агрегатов для функционирование работы на платформе. Помимо платформ, кадмирование запрашивают при строительстве нефтяных и газовых трубопроводов. 

— и многие другие отрасли экономики.

Виды гальванических покрытий:

— Хромирование

Хром
Хром
Обозначение в чертежах: Хр, Хр.тв, Хр.мол, Хр.черн, Cr.
Цвет: Серебристый, серый, белый, черный
Свойства: Защитные, увеличение твердости поверхности, блеск
Особенности: Слабая проникающая способность покрытия. Для покрытия больших деталей необходимо устанавливать дополнительные аноды. 

Электролитическое насыщение поверхности металлоизделий хромом(Х.тв9). При гальванизации поверхности хромом, деталь становится более износоустойчивой и более защищенной от коррозии. Хром придает деталям особый блеск, поэтому его часто используют в декоративных целях.

— Цинкование

Цинкование
Цинкование
Обозначение в чертежах: Ц, Ц.хр, Ц.фос, Ц.бцв, Ц.черн, Zn
Цвет: Серебристый, золотистый, голубой, радужный, черный
Свойства: Защита от коррозии, внешний вид 
Особенности: Самый распространенный и дешевый метод защиты от коррозии металла

 На сегодняшний день цинкование является самым распространённым и дешевым видом защитного покрытия от коррозии металла и металлических изделий. Особо широко применяется для защиты крепежа.

— Меднение

Меднение
Меднение
Обозначение в чертежах: М, Cu
Цвет: Розовый
Свойства: Электропроводимость, пластичность, искропоглащение
Особенности: Часто покрывается с подслоем никеля, очень быстро окисляется

Медные покрытия обладают высокой пластичностью, электропроводностью и сцеплением с другими металлами. Медное покрытие может использоваться как отдельно так и подслоем для нанесения других гальванических покрытий. Меднение широко применяется и в декоративных изделиях.

— Кадмирование

Кадмирование
Кадмирование
Обозначение в чертежах: Кд, Кд.хр, Кд.фос, Кд.фос.окс.прм 
Цвет: Золотистый, радужный, хаки, серый, темно-серый
Свойства: Защита от коррозии в морском климате и в тропиках
Особенности: Вредное производство, значительно лучше защищает от коррозии, чем цинк

Это электролитическая процедура нанесения кадмиевых покрытий на поверхность металлических изделий с целью защитить от коррозии. Кадмирование цианистое наносится на высокоуглеродистые, инструментальные и нержавеющие стали, а кадмирование хлористо-аммонийное наносят на высокопрочные стали. Для увеличения защитных свойств кадмиевого покрытия осуществляется дополнительная обработка хроматирования (с хроматной пассивацией).  В отличии от цинкового покрытия, кадмий наносится на детали, используемые в более агрессивной среде, в следующих отраслях: авиации, кораблестроении, ВПК. Кадмий более устойчив  к воздействию кислот и солей, отлично подходит для деталей и крепежа, используемых в морской воде и в тропическом климате.

— Анодирование

Анодирование
Анодирование
Обозначение в чертежах: Ан.окс.хр, Ан.окс.нхр, Ан.окс.кр, Ан.окс.бцв, Ан.окс.черн.
Цвет: Цвет зависит от красителя. Зеленый, черный, красный, серый
Свойства: Защита от коррозии, придает товарный вид, цвет
Особенности: Покрываются дюралевые и титановые сплавы

Нанесения оксидной пленки на сплавы алюминия и титана. Оксидные пленки, которые образуются при этом процессе, имеют толщину от 5 до 25 мкм и надёжно защищает изделие от коррозии. Данную процедуру так-же можно применять в декоративных целях. Качество анодирование можно проверить следующим образом: по детали, на которую нанесли защитное покрытие (анодирование) нужно провести черту химическим карандашом. Если черта от карандаша не смоется проточной водой, то покрытие нанесено правильно.

— Электрополировка

Электрополировка нержавеющей стали
Электрополировка нержавеющей стали
Обозначение в чертежах: Э.П. 
Цвет: Бесцветный
Свойства: Блеск, товарный вид
Особенности: Только нержавеющие стали(пример: 12Х18Н10Т)

Применяется для увеличения стойкости режущего инструмента. Этим процессом производятся его заточка, направка и доводка. Производится в холодной или горячей смеси сильных кислот таких как: ортофосфорная, серная, хромовая. Электрополировкой невозможно полностью заменить механическую обработку, но при их совмещении можно не только получить необходимое качество обработки, но и значительно снизить затраты на полировку. Основным преимуществом данного метода является обработка сложных поверхностей: внутренних поверхностей деталей цилиндрических форм. Однако, сопротивление усталости повышается непосредственно за счет механической обработки, а электрополировка, в свою очередь наоборот, снижает за счет снижения поверхностного напряжения.

— Никелирование

Никелирование
Никелирование
Обозначение в чертежах: Н, Ni
Цвет: Серебристый, серый
Свойства: Блеск, товарный вид, служит в качестве подслоя для других покрытий
Особенности: Относительно высокая стоимость услуги

Никелевое покрытие защищает медные, алюминиевые и стальные изделия от коррозии и воздействия агрессивной среды: кислоты, соли и высокие температуры. Изделия покрытые никелем имеют характерный декоративный блеск, что придает изделию завершенный вид.

— Фосфатирование

Фосфатирование
Фосфатирование
Обозначение в чертежах: Фос.окс. Хим.фос.прм, Фос.окс.прм, Хим.фос.п
Цвет: Серый
Свойства: Защита от коррозии
Особенности: Часто покрывается поверх цинка и кадмия

Улучшает износостойкость, защищает от коррозии и повышает твердость изделия.

— Химникель

Хим.Никель
Хим.Никель
Обозначение в чертежах: Хим.Н
Цвет: Серый, серебристый
Свойства: Защита от коррозии, блеск, товарный вид, служит в качестве подслоя для других покрытий
Особенности: Хорошая проникающая способность, можно покрыть детали сложной геометрии

Нанесения тонкого слоя никелевой оксидной пленки для защиты от кислот и щелочей. Также никель придает изделиям блеск и антикоррозионные свойства.

— Химическое оксидирование с промасливанием (Хим.Окс.Прм)

Хим.окс.прм
Хим.окс.прм
Обозначение в чертежах: Хим.Окс.прм, Окс.прм, Хим.Окс.п, Воронение, чернение
Цвет: Черный, темно-серый, серый
Свойства: Защита от коррозии
Особенности: Покрывается пленкой до 3 микрон

Воронение(Хим.окс.прм) придает металлоизделиям красивый внешний вид серого, темно-серого или черного цвета. Хим.Окс.Прм. простой и практичный способ продлить срок службы деталей и крепежа.

— Химическое пассирование (Хим.Пас)

Обозначение в чертежах: Хим.Пас
Цвет: бесцветный
Свойства: Защита от коррозии
Особенности: Покрываем только нержавейку и латунь

Данная обработка наносится на нержавеющую сталь и латунные изделия для защиты металлов от агрессивных сред.

— Олово-Висмут (О-Ви)

Олово-висмут
Олово-висмут
Обозначение в чертежах: О-Ви, 
Цвет: Серый
Свойства: Припой для пайки, электропроводимость
Особенности: Быстрая утрата свойств паяемости

Характеризуется хорошей пайкой и сохраняет эти свойства на протяжении длительного промежутка времени без дополнительного оплавления и применении кислотных флюсов при долгом хранении. Именно сочетание олово-висмут позволяет значительно снизить риск образования нитевидных кристаллов. Помимо перечисленных свойств, покрытие олово-висмут придает детали хорошую свариваемость, как между деталями с таким же сплавом, так и с деталями других сплавов. Детали, покрытые олово-висмутом хорошо поддаются пластическим деформациям, поэтому их можно подвергать штамповке, резке, прессовке и т.п.

— Золочение/Серебрение

Золочение Серебрение
Золочение Серебрение
Обозначение в чертежах: З, Зл, С, Ср, Au, Ag
Цвет: Золотой, серебряный
Свойства: Защита от коррозии, улучшает электропроводимость, внешний вид
Особенности: Драгметаллы, высокая стоимость

В основном, применяется в ювелирном деле, радиоэлектронике и электротехнике. Придает изделию отражающие свойства, усиливают токопроводимость, повышают твердость и защищают от некоторых агрессивных сред. А так же презентабельный вид.

— Латунирование

Латунирование
Латунирование
Обозначение в чертежах: Л, Лат
Цвет: Золотистый, желтый
Свойства: Электропроводимость, пластичность, внешний вид
Особенности: Придает красивый внешний вид изделиям.

Защищает металлы от коррозии, а так же улучшают адгезию для металлических деталей с резиновыми частями.

— Платинирование

Обозначение в чертежах: Пл 
Цвет: Серый, Серебристый
Свойства: Защита от коррозии, улучшает электропроводимость, внешний вид
Особенности: Драгметаллы, высокая стоимость

Наносится для улучшения и постоянства контактной проводимости, а также для износостойкости и коррозийной стойкости. Покрытые платиной изделия кроме перечисленного улучшают отражательные способности. 

 

Наш instagram
Наш instagram

  

На этом аккаунте инстаграмм можно посмотреть фото наших работ и задать вопросы.