Гальванічна ванна своїми руками. Футеровка і нагрівання гальванічних ванн

Знайомі всім слова «позолочений», «посріблений», «хромований» або «нікельований» вже міцно увійшли в лексикон сучасної людини і сприймаються ним майже автоматично. Ніхто навіть не замислюється, що за всіма цими словами ховається технологія, що дозволила людині досягти сучасного рівня цивілізації, - гальванотехніка.

Гальванотехніка - що це за процес?

Електрохімічний процес, при якому під впливом електричного струму відбувається осадження металів на обраній поверхні, називається Гальванотехніка. Такий процес можна застосовувати до будь-якого предмету, навіть до неметалів. Саме це стало вирішальним для широкого застосування гальванотехніки в різних галузях промисловості. За допомогою неї можна позолотити, посріблити, нікельованими і хромувати будь-які предмети, облагороджуючи їх зовнішній вигляд в декоративних цілях або змінюючи фізичні і хімічні властивості поверхні в чисто практичних (для збільшення зносостійкості, підвищення опору агресивних середовищ і т. Д.). Обладнанням при цьому є гальванічна ванна.

Види гальванотехніки

Існує два види даної технології, що набули поширення не тільки в багатьох галузях сучасної промисловості, але і в домашніх умовах. Перший - гальванопластика - має своєю метою створення точних копій поверхонь предмета з осаждаемого на них металу. Другий, найбільш поширений і в побуті, і на виробництві, полягає у створенні тонкого - не товще людського волосся - покриття всієї поверхні предмета і називається гальваностегія.

Що таке гальванічна ванна?

Так як гальванічні процеси відбуваються внаслідок електролізу, природно, що використовуються електролітичні розчини і спеціальне механічне та електротехнічне обладнання. Гальванічні ванни - це сукупність всіх перерахованих вище складових частин процесу, але основними складовими, до яких пред`являються підвищені вимоги, є розчин (електроліт) і ємність для нього. Особливо це важливо, якщо йдеться про використання гальваностегії або гальванопластики в домашніх умовах.

До ємностей для гальванопластики пред`являються підвищені загальні вимоги, яким, незважаючи на те, що видів цих ємностей досить багато, всі вони повинні суворо відповідати. Вони повинні бути герметичними і хімічно нейтральними до використовуваного розчину, здатними підтримувати необхідні теплові режими (нагрівання гальванічних ванн і їх охолодження повинні бути під контролем), а також зручними і безпечними в обслуговуванні. Ванни виготовляються з різних матеріалів.

Методи аналізу гальванічних ванн

Завдяки сучасним напрацювань з`явилися нові можливості для аналізу електроліту, використовуваного в процесі гальваніки. Це потрібно для якісного результату процесу, отримання більш рівномірного і міцного покриття. Аналіз гальванічних ванн в сучасних умовах можливо проводити з використанням хімічної та фізико-хімічного методів. У другому випадку застосовуються фотометричні дослідження, полярографічні, амперо- і потенціометричні способи, які дають вищі результати при визначенні складу електроліту.

Захист гальванічних ємностей

Одна з проблем гальванічних процесів - це захист ємностей для електроліту від руйнівного впливу розчину (кислотного або лужного), в якому протікає електроліз. Якщо ванна виготовлена з нейтрального матеріалу, наприклад, пластика, то тут проблем немає. Але це можливо тільки у випадках з невеликими обсягами. Якщо ж брати промислові установки, то на гальванічних виробництвах ємності для розчину виготовляють з металу. У цьому випадку виникає необхідність їх захисту від:

- контакту з розчином, що забезпечує більш довгий термін експлуатації-

- корозії металу, що створює непотрібні домішки в розчині-

- спотворення і зміни електричного поля.

Такий захист може забезпечити футеровка гальванічних ванн, проведена листовими полімерними матеріалами за допомогою повітряної гарячої зварювання.

Виготовлення гальванічних ванн в домашніх умовах

Бажаючих мати гальваніку в своєму будинку або гаражі досить багато. Але слід зазначити, що цей процес небезпечний. Шкідливі і вибухонебезпечні пари, їдкі і навіть отруйні розчини, використання електрики роблять його складним з позиції забезпечення безпеки. Але для простих робіт, таких, як меднение, хромування, нікелювання невеликих предметів гальванічна ванна може бути зібрана з підручних засобів. І навіть у цьому випадку необхідно дотримуватися кількох важливих вимог:

- ємність для розчину повинна бути жорсткою, хімічно нейтральною і діелектріческой-

- обов`язкове витяжна вентіляція-

- наявність достатньої кількості чистої води - найпростіший процес вимагає використання близько п`яти промивок-

- наявність ємності і засобів для нейтралізації відпрацьованих розчинів і стічних вод.

Найпростіший варіант гальванічної ванни можна виготовити з пластикової каністри, зрізавши кришку з горловиною і посиливши бічні сторони армуючим матеріалом. Потім на стінки ємності по лінії зрізу необхідно надіти віконні або автомобільні ущільнювачі. Наступним кроком буде кріплення кришки за допомогою рояльних петель до однієї сторони каністри і кріплення засувок на кришку і стінку ємності з протилежного боку. Горловина в кришці під`єднується до шланга для виведення пари назовні - найпростіша витяжна вентиляція.

Тепер залишається проробити у верхній частині ємності по лінії зрізу три отвори для контактних штанг. Штанги бажано робити з мідної трубки діаметром 10-20 мм, краще толстостенной. Кінці трубок плющаться і в них свердлити отвори для підключення полюсів від джерела живлення. На штанги, розміщені по краях, навішують анодні пластини і підключають до плюса джерела. На центральну штангу підвішується деталь, яка є катодом, підключена до мінусового проводу. Струм і напруга підбираються залежно від обсягу ванни.

Схеми саморобних гальванічних ванн

Найпростіша схема гальванічної ванни включає в себе всього три операції: підготовчу, власне процес гальванізації та фінішну обробку. Перша полягає в очищенні, знежирюванні, травленні і поліровці предмета або деталі - підготовці. Третя операція дозволяє довести вже покриту шаром металу деталь до «товарного» вигляду шляхом пасивації, полірування і т. Д. Кожна операція повинна закінчуватися промиванням у чистій і холодній воді. А якщо деталі оброблялися лужними розчинами, то обов`язково потрібно робити промивку спочатку гарячою, а потім холодною водою.

Деталь, на яку потрібно нанести покриття, під`єднується до негативного проводу пристрої (катода) і опускається в електроліт. Позитивний дріт підключається до електрода з покриває металу (анода), який також опускається в розчин. Електроліз змусить розчинятися анод (+) і осідати метал на деталі-катоді (-).

Значення гальванотехніки для сучасного виробництва

Гальванічна ванна, в якій відбувається процес гальванопластики або гальваностегії, в промисловому масштабі є як дітищем прогресу, так і його рушієм. Бо завдяки гальванічним покриттям поліпшуються характеристики деталей і механізмів, здешевлюється їх виробництво, досягається висока точність сполучення, збільшується зносостійкість і підвищуються антикорозійні властивості.