¿Cuál es la razón por la cual el tanque de galvanoplastia industrial para enchapado en oro no puede morder el oro?
El concepto de galvanoplastia
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Es el proceso de revestir una fina capa de otros metales o aleaciones sobre determinadas superficies metálicas utilizando el principio de electrólisis. Durante la galvanoplastia, el metal de recubrimiento sirve como ánodo y se oxida en cationes que ingresan a la solución de recubrimiento; el producto metálico que se va a recubrir sirve como cátodo, y los cationes del metal de recubrimiento se reducen en la superficie del metal para formar un recubrimiento. Para eliminar la interferencia de otros cationes y hacer que el recubrimiento sea uniforme y fuerte, se debe usar una solución que contenga cationes metálicos de recubrimiento como solución de galvanoplastia para mantener sin cambios la concentración de cationes metálicos de recubrimiento. El propósito de la galvanoplastia es depositar una capa de metal (depósito) sobre el sustrato para cambiar las propiedades de la superficie o las dimensiones del sustrato. La galvanoplastia puede mejorar la resistencia a la corrosión del metal (los metales recubiertos son en su mayoría metales resistentes a la corrosión), aumentar la dureza. previene el desgaste y mejora la conductividad, la lubricidad, la resistencia al calor y la superficie hermosa.
Galvanoplastia
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Utilización de la electrólisis para depositar un recubrimiento metálico con buena adherencia sobre productos mecánicos, pero con propiedades diferentes al material base. capa de tecnología. La capa galvanizada es más uniforme que la capa de inmersión en caliente y generalmente es más delgada, desde unas pocas micras hasta docenas de micras. Mediante galvanoplastia se pueden obtener capas protectoras decorativas y diversas superficies funcionales en productos mecánicos, y también se pueden reparar piezas de trabajo con desgaste y errores de procesamiento. La mayoría de los recubrimientos son metales simples o aleaciones, como zinc, cadmio, oro o latón, bronce, etc.; también existen capas de dispersión, como carburo de níquel-silicio, grafito fluorado de níquel, etc.; como capa de cobre sobre acero, capa de níquel-cromo, capa de plata-indio, etc. Además de la fundición a base de hierro, el acero y el acero inoxidable, los materiales base para la galvanoplastia también incluyen metales no ferrosos, como plástico ABS, polipropileno, polisulfona y plásticos fenólicos. Sin embargo, los plásticos deben someterse a tratamientos especiales de activación y sensibilización antes de la galvanoplastia. .
Principio de galvanoplastia
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En el tanque de galvanoplastia que contiene la solución de galvanoplastia, las piezas a galvanizar que han sido limpiadas y especialmente pretratadas Sirve como cátodo, el ánodo está hecho de metal chapado y los dos polos están conectados a los polos positivo y negativo de la fuente de alimentación de CC respectivamente. La solución de galvanoplastia consiste en una solución acuosa que contiene compuestos de galvanoplastia, sales conductoras, tampones, ajustadores de pH, aditivos, etc. Después de la energización, los iones metálicos de la solución de galvanoplastia se mueven hacia el cátodo bajo la acción de la diferencia de potencial para formar una capa de revestimiento. El metal del ánodo forma iones metálicos en la solución de recubrimiento para mantener la concentración de los iones metálicos que se están recubriendo. En algunos casos, como en el cromado, se utiliza un ánodo insoluble de plomo o aleación de plomo-antimonio, que sólo sirve para transferir electrones y conducir corriente. La concentración de iones de cromo en el electrolito debe mantenerse agregando regularmente compuestos de cromo a la solución de revestimiento. Durante la galvanoplastia, la calidad del material del ánodo, la composición de la solución de recubrimiento, la temperatura, la densidad de corriente, el tiempo de encendido, la intensidad de la agitación, las impurezas precipitadas, la forma de onda de la fuente de alimentación, etc. afectarán la calidad del recubrimiento y es necesario ser controlado oportunamente.
Métodos de galvanoplastia
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La galvanoplastia se divide en enchapado en cremallera, enchapado en barril, enchapado continuo y enchapado con cepillo, que están relacionados principalmente con la Piezas a revestir. El tamaño está relacionado con el tamaño del lote. El revestimiento de rejillas es adecuado para productos de tamaño general, como parachoques de automóviles, manillares de bicicletas, etc. El revestimiento de barril es adecuado para piezas pequeñas como sujetadores, arandelas, pasadores, etc. El revestimiento continuo es adecuado para la producción por lotes de alambre y tiras. El revestimiento con brocha es adecuado para revestimiento o reparación local. Las soluciones de galvanoplastia incluyen soluciones ácidas, alcalinas, ácidas y neutras con compuestos de cromo añadidos. Independientemente del método de revestimiento que se utilice, el tanque de revestimiento, el equipo colgante, etc. que entran en contacto con los productos a revestir y la solución de revestimiento deben tener un cierto grado de resistencia a la corrosión.
Clasificación de revestimientos
Los revestimientos se dividen en dos categorías: revestimientos protectores decorativos y revestimientos funcionales.
Los recubrimientos protectores decorativos son principalmente capas de cromado sobre metales ferrosos, metales no ferrosos y plásticos, especialmente la capa de cobre-níquel-cromo sobre acero y la capa de níquel-cromo sobre zinc y acero. Para ahorrar níquel, la gente ha podido recubrir una capa de cobre-níquel/hierro-níquel-níquel con alto contenido de azufre/níquel-cromo sólido bajo en hierro sobre acero. Los recubrimientos de estaño/níquel, similares al cromado, se pueden utilizar en balanzas analíticas, bombas químicas, válvulas e instrumentos de medición de flujo.
Existen muchos tipos de recubrimientos funcionales, como por ejemplo: ① Recubrimientos de tapas de cojinetes deslizantes para mejorar la compatibilidad e incrustación con el muñón, plomo-estaño, plomo-cobre-estaño, plomo-indio, etc. Recubrimiento compuesto ② Se utiliza para el recubrimiento de cromo duro en anillos de pistón de motores diésel de velocidad media y alta resistentes al desgaste. Este recubrimiento también se puede utilizar en moldes de plástico, con las características de molde antiadherente y larga vida útil; engranajes en espiga El revestimiento de cobre en la superficie puede evitar la rugosidad temprana de la superficie deslizante; ④ El revestimiento de zinc se utiliza para evitar la corrosión atmosférica de la matriz de acero; ⑤ El revestimiento de cobre y estaño se utiliza para soldar en la fabricación de radios y televisores; para evitar la corrosión del acero y el aluminio en el revestimiento de estaño y zinc entre las celdas galvánicas. Los recubrimientos de ingeniería adecuados para reparación y fabricación incluyen cromo, plata, cobre, etc. Sus espesores son relativamente grandes y la capa de cromo duro puede tener un espesor de hasta 300 micrones.
El proceso de galvanoplastia es básicamente el siguiente
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1 Conecta el metal chapado al electrodo positivo
2 Para ser El objeto galvanizado está conectado al electrodo negativo
3 Los electrodos positivo y negativo están conectados con una solución electrolítica compuesta de iones positivos del metal chapado
4 Después de la alimentación de CC Se suministra suministro, el metal del electrodo positivo se oxidará (perderá electrones), los iones positivos en la solución se reducen (ganan electrones) a átomos en el electrodo negativo y se acumulan en la superficie del electrodo negativo.
La estética del objeto galvanizado después de la galvanoplastia está relacionada con el tamaño de la corriente. Cuanto menor sea la corriente, más hermoso será el objeto galvanizado; de lo contrario, aparecerán algunas formas desiguales.
Los principales usos de la galvanoplastia incluyen la prevención de la oxidación del metal (como el óxido) y la decoración. La capa exterior de muchas monedas también está galvanizada.
Las aguas residuales producidas por la galvanoplastia (como el electrolito que ha perdido su eficacia) son una fuente importante de contaminación del agua.
Terminología de galvanoplastia
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3 Terminología del método de galvanoplastia
3.1 Pasivación química
La Proceso de colocar la pieza de trabajo en una solución que contiene un agente oxidante para formar una fina película protectora pasiva sobre la superficie.
3.2 Oxidación química
Proceso de formación de una película de óxido sobre la superficie del metal mediante un tratamiento químico.
3.3 Oxidación electroquímica
En un determinado electrolito, las piezas metálicas se utilizan como ánodos. Después de la electrólisis, se forma una capa de oxidación protectora, decorativa u otra funcional en la superficie de las piezas. proceso de membrana.
3.4 Galvanoplastia
El proceso de utilizar el principio de electrólisis para depositar metal o aleación en la superficie de la pieza de trabajo para formar una capa de metal uniforme, densa y bien unida.
3.5 Película de conversión
Capa de película superficial que contiene un compuesto del metal formado mediante tratamiento químico o electroquímico del metal.
3.6 Pavonado del acero (oxidación química del acero)
Calentar piezas de acero en el aire o sumergirlas en una solución oxidante hace que formen un color generalmente azul (negro) en la superficie El proceso de formación de una fina película de óxido coloreada.
3.7 Corriente de irrupción
La gran corriente instantánea que pasa durante el proceso de flujo de corriente.
3.8 Revestimiento brillante
En condiciones adecuadas, se puede obtener un galvanoplastia con un revestimiento brillante directamente desde el tanque de revestimiento.
3.9 Galvanoplastia de aleaciones
Proceso de depositar dos o más metales (incluidos elementos no metálicos) bajo la acción de una corriente eléctrica.
3.10 Galvanoplastia multicapa
Galvanoplastia en la que se depositan sucesivamente sobre un mismo sustrato varias capas metálicas con diferentes propiedades o materiales.
3.11 Recubrimiento por impacto
Un método de electrodeposición de una fina capa de metal en una solución específica con alta densidad de corriente en poco tiempo para mejorar la fuerza de unión entre el recubrimiento depositado posteriormente y el sustrato. .
3.12 Fosfatación
Proceso de formación de una película protectora de fosfato insoluble en la superficie de piezas de acero.
3.13 Resistencia térmica
El proceso de calentar piezas chapadas para difundir el metal base y el metal depositado (uno o más) para formar una aleación.
4 Terminología del tratamiento previo y posterior al recubrimiento
4.1 Desengrase químico
En solución alcalina, la saponificación y la emulsificación se utilizan para eliminar las manchas de aceite en la superficie de la pieza.
4.2 Electrodesengrasado
En una solución que contiene álcali, la pieza de trabajo se utiliza como ánodo o cátodo, y bajo la acción de una corriente eléctrica, el proceso de eliminación de manchas de aceite en la superficie. de la pieza de trabajo.
4.3 Emisión de luz
El proceso de remojar en una solución durante un corto tiempo para formar una superficie brillante sobre el metal.
4.4 Pulido mecánico
Un proceso de procesamiento mecánico que utiliza una rueda pulidora giratoria de alta velocidad recubierta con pasta de pulido para mejorar el brillo de la superficie de las piezas metálicas.
4.5 Desengrasado con disolventes orgánicos
El proceso de utilizar disolventes orgánicos para eliminar manchas de aceite en la superficie de las piezas.
4.6 Eliminación de hidrógeno
Calentar las piezas metálicas a una temperatura determinada o utilizar otros métodos para eliminar el proceso de absorción de hidrógeno dentro del metal durante el proceso de producción de galvanoplastia.
4.7 Decapado
Proceso de eliminar el recubrimiento de la superficie de la pieza.
4.8 Grabado débil
Antes de la galvanoplastia, proceso de eliminar la película de óxido extremadamente delgada en la superficie de las piezas metálicas en una solución de una determinada composición y activar la superficie.
4.9 Grabado fuerte
El proceso de sumergir piezas metálicas en una solución de grabado con una concentración más alta y una temperatura determinada para eliminar óxidos y herrumbre en la superficie de las piezas metálicas.
4.10 Tratamiento previo al revestimiento
Para exponer la superficie real del material de la pieza, eliminar tensiones internas y otros fines especiales, se requieren varios tratamientos previos como manchas de aceite, óxidos y Se deben eliminar las tensiones internas.
4.11 Tratamiento post-chapado
Se lleva a cabo para potenciar las propiedades protectoras de las piezas chapadas, mejorar las propiedades decorativas y otros fines especiales (como pasivación, fusión en caliente, sellado y eliminación de hidrógeno, etc.) tratar.
5 Términos de materiales y equipos
5.1 Bolsa de ánodo
Está hecha de tela de algodón o fibra química y se coloca sobre el ánodo para evitar que el lodo del ánodo entre al solución.
5.2 Abrillantador
Es un aditivo utilizado en el electrolito para obtener un recubrimiento brillante.
5.3 Resistentes
Sustancias que pueden ralentizar la velocidad de reacciones químicas o electroquímicas.
5.4 Tensioactivos
Sustancias que pueden reducir significativamente la tensión interfacial incluso cuando se añaden en cantidades muy bajas.
5.5 Emulsionante
Sustancia que puede reducir la tensión interfacial entre líquidos mutuamente inmiscibles para formar una emulsión.
5.6 Agente complejante
Sustancia que puede combinarse con iones metálicos o compuestos que contienen iones metálicos para formar complejos.
5.7 Capa de aislamiento
Capa de material aplicada a una determinada parte del electrodo o bastidor para hacer que la superficie de esa parte no sea conductora.
5.8 Colgador (abrazadera)
Herramienta que se utiliza para colgar piezas para que puedan colocarse en un tanque para galvanoplastia u otro procesamiento.
5.9 Agente humectante
Sustancia que puede reducir la tensión interfacial entre la pieza y la solución y hacer que la superficie de la pieza se humedezca fácilmente.
5.10 Aditivos
Pequeña cantidad de aditivos contenidos en la solución que pueden mejorar el rendimiento electroquímico de la solución o mejorar la calidad del recubrimiento.
5.11 Agente tampón
Sustancia que puede mantener el valor de pH de una solución esencialmente constante dentro de un cierto rango.
5.12 Cátodo en movimiento
Cátodo que utiliza un dispositivo mecánico para hacer que la parte chapada y el polo realicen juntos un movimiento alternativo periódico.
6 Terminología relacionada con pruebas e inspección
6.1 Película de agua discontinua
Generalmente se usa para una humectabilidad desigual causada por la contaminación de la superficie, lo que hace que la superficie La película de agua se vuelva discontinua .
6.2 Porosidad
El número de agujeros por unidad de área.
6.3 Pin Kong
Los pequeños poros desde la superficie del recubrimiento hasta la capa de cobertura subyacente o el metal base se deben a la obstrucción del proceso de electrodeposición en ciertos puntos de la superficie del cátodo. , lo que provoca que el recubrimiento no se pueda depositar aquí, pero el recubrimiento circundante continúa espesándose.
6.4 Decoloración
Cambios en el color de las superficies metálicas o de revestimiento (como oscurecimiento, pérdida de color, etc.) provocados por la corrosión.
6.5 Fuerza de unión
La fuerza de la unión entre el recubrimiento y el material base.
6.6 Peeling
Fenómeno por el cual el recubrimiento se separa del material base en escamas.
6.7 Descamación
El revestimiento de la superficie se rompe o se desprende debido a determinadas razones (como una expansión o contracción térmica desigual).
6.8 Piel de Naranja
Capa de tratamiento superficial similar a la forma ondulada de la piel de naranja.
6.9 Recubrimiento con esponja
Un depósito suelto y poroso formado durante el proceso de galvanoplastia que no está firmemente combinado con el material base.
6.10 Recubrimiento quemado
Depósito oscuro, áspero, suelto y de mala calidad formado bajo una corriente excesiva, que a menudo contiene óxidos u otras impurezas.
6.11 Picaduras
En el enchapado o la corrosión, se forman pequeños hoyos o agujeros en la superficie del metal.
6.12 Rugosidad
Durante el proceso de galvanoplastia, el recubrimiento es rugoso y no liso debido a varias razones.
6.13 Soldabilidad del recubrimiento
Capacidad de la superficie del recubrimiento para ser humedecida por soldadura fundida.
Electrozincado
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Electrozincado: Utiliza la electrólisis para formar un metal o metal uniforme, denso y bien adherido. aleación en la superficie de la pieza de trabajo. El proceso de depósito de capas.
En comparación con otros metales, el zinc es un metal relativamente barato y fácil de revestir. Es una capa de revestimiento anticorrosión de bajo valor. Es muy utilizado para proteger piezas de acero, especialmente contra la corrosión atmosférica, y para decoración. Las tecnologías de enchapado incluyen enchapado en tanque (o enchapado en bastidor), enchapado en barril (adecuado para piezas pequeñas), enchapado automático y enchapado continuo (adecuado para alambres y tiras).
En la actualidad, las soluciones de galvanoplastia en China se pueden dividir en cuatro categorías principales:
1. Galvanizado con cianuro:
Debido a que (CN) es altamente tóxico, la protección ambiental ha impuesto restricciones estrictas sobre el uso de cianuro en el electrogalvanizado y continúa promoviendo la reducción del cianuro y el reemplazo del electrogalvanizado con cianuro. -El desarrollo de sistemas de baño de zinc requiere el uso de soluciones de recubrimiento con bajo contenido de cianuro (microcianuro).
Después de la galvanoplastia mediante este proceso, la calidad del producto es buena, especialmente el revestimiento de color, y el color permanece bueno después de la pasivación.
2. Galvanizado con zincato:
Este proceso evolucionó a partir del galvanoplastia con cianuro. En la actualidad, se han formado dos facciones principales en China, a saber: a) la serie "DPE" del Instituto de Protección de Materiales de Wuhan; b) la serie "DE" del Instituto de Radio, Cine y Televisión. Todos pertenecen al revestimiento de zinc con aditivos alcalinos; el valor de pH es de 12,5 a 13.
Al utilizar este proceso, la estructura reticular del recubrimiento es columnar, tiene buena resistencia a la corrosión y es adecuada para galvanizado en color.
Nota: Después de que el producto sale del tanque -> lavado con agua -> extracción ligera (ácido nítrico + ácido clorhídrico) -> lavado con agua -> pasivación -> lavado con agua -> lavado con agua -> planchado y secado -> secado -> tratamiento de envejecimiento (80~90oC en el horno.
3. Galvanizado con cloruro
Este proceso se usa ampliamente en la industria de galvanoplastia y representa hasta 40% después del tratamiento químico (blanco azul), el zinc puede reemplazar al cromo (comparable al cromado). Especialmente después de agregar barniz soluble en agua, es difícil para los profanos distinguir si se trata de un galvanizado o un cromado.
Este proceso es adecuado para pasivación blanca (blanco azul, blanco plateado)
4. Galvanizado con sulfato
Este proceso es adecuado para enchapado continuo (alambres, tiras, simples, piezas y componentes gruesos y grandes).
Bajo costo