СЕРЕБРЕНИЕ. Покрытие серебром. Гальваника. Гальваническое покрытие. Серебрение поверхностей. Гальвано установка. Гальванизация

Заниматься гальваникой, как и любым другим делом, можно где угодно. Но желательно все же слегка оборудовать свое рабочее место. Прежде всего, необходимо учесть две вещи. В процессе работы, вы будете иметь дело с концентрированными кислотами и прочими едкими веществами. И второй момент — на различных этапах гальваники будут выделяться всякие ядовитые газы, едкие пары и прочие испарения. Поэтому желательно обустроить место там, где сложно что-нибудь прожечь и там должна быть вентиляция.

Первая мысль — это кухня. Сразу практический совет. Если на кухне есть вытяжка очень хорошо, только на вытяжке не должны стоять фильтры!

 

Первый эксперимент автора по получению концентрированной серной кислоты, закончился тем, что из вытяжки начала сыпаться всякая труха и мусор, типа сеточек и волокон. Это от паров серной кислоты разрушился фильтр и, следовательно, пришлось покупать вытяжку. Так что повторюсь, хорошая вентиляция, залог успеха всего процесса

гальваники.

1. Респиратор.

Очень нужная вещь. Как мы уже упоминали, во время гальванизации выделяется много всякой газообразной гадости, которая здоровью никак не полезна. Добавим сюда же резиновые перчатки. Лучше найти прозекторские. Они достаточно прочные и в тоже время не грубые. Работать без перчаток — получить химические ожоги и другие проблемы для кожи рук. Очень рекомендую фартук из плотной клеенки. Обязательно на ноги какие-нибудь тапки.

2. Гальваническая станция.

Необходим блок питания на ток 30-50А, с амперметром, плавной регулировкой и желательно стабилизацией силы тока. Напряжение достаточно иметь в интервале 12-24В. Схему нетрудно найти в Интернете. Нужны 2 куска кабеля, площадью побольше, для соединения анода и детали с блоком питания. Если взять кабель с меньшей площадью, то он будет сильно греться, так как ток большой. Нужна неметаллическая емкость, такого объема, что бы туда помещалась твоя деталь целиком, плюс анод с такой же площадью. В качестве емкости можно использовать пластиковый тазик. Если электролит в тазике не хранить, то он прослужит долго, проверено.

3. Нагревательные приборы.

Использовать открытый огонь для нагрева — не советую. Не потому, что мы делаем что-то взрывчатое, нет. Просто с открытым огнем тяжело контролировать температурный режим, можно, невзначай, накипятить раствор, который кипятить совсем не надо и т.п. К тому же, есть риск испортить дорогую газовую плиту каким-нибудь раствором. Поэтому будем использовать электроплитку. Еще понадобится утюг с рабочим терморегулятором, чтобы можно было установить температуру подошвы от 80 градусов. Понадобится песчаная баня.

4. Посуда.

Лучше, конечно, найти где-нибудь набор химической посуды (колбы, чашки, кипелки). Но если нет, можно пользоваться любой бытовой стеклянной. Еще понадобится фарфоровая чашка для выпаривания, желательно со сферическим дном. Желательно найти стеклянные бутылки с притертой крышкой, для хранения реактивов и электролитов.

5. Измерительное оборудование.

Прежде всего, нужны весы, так как отмерять реактивы придется с точностью до грамма. Если есть возможность, используй заводские, если нет — можно изготовить самому. Берете стальной стержень d=10 мм, 1=200 мм. Точно находите середину, сверлите отверстие для подвеса. На оба конца стержня нарезаете резьбу миллиметров по 15, накручиваете гайки. Сразу за резьбой сверлите отверстия для подвеса чашек. Под подвес весов, крепите спицу под углом 90 градусов (нужно точно замерить угол). Спица это указатель шкалы. Подвешиваете чашки. Далее подвешиваете весы. Гайками юстируете положение, важно, чтобы спица была направленная вертикально вниз (можно проверить отвесом). Все весы готовы. Осталось найти гирьки и можно «отвешивать». В качестве гирек можно использовать старые советские монеты. Их номинал довольно точно соответствует весу (1 коп. — 1 г, 2 коп. — 2 г, 3 коп. — 3 г, 5 коп. — 5 г).

И, наконец, нужен термометр. Диапазон шкалы 10-130 градусов.

ГАЛЬВАНИКА — расходные материалы

В принципе, все необходимое можно купить в конторах торгующими химическими реактивами. Но по России этот процесс, в последнее время, стал очень тяжелым занятием. Покупателю реактивов требуется представить доверенность, какую-то выписку из разрешительного документа, что мол данное юридическое лицо может заниматься какой-то там деятельностью, оплата обычно безналичная и прочие сложности. Для решения этой задачи можно пойти более простым путем — хозмагазины, рынки, СТО, товарищи.

Здесь будем рассматривать только СЕРЕБРЕНИЕ поверхностей. Соответствующим будет и набор реактивов. Для меднения или никелирования химреактивы нужны другие (см. ниже).

Для СЕРЕБРЕНИЯ потребуется:

• Серная кислота (H₂SO₄) — СТО и автомагазины продают кислоту для заправки аккумуляторов, довольно хорошего качества. Те присадки и примеси что там есть, нашему занятию совершенно не мешают. Если брать кислоту на рынке — есть вероятность нарваться на плохую и в дальнейшем это отразится на качестве покрытия. Так что осторожнее. Обычно, она продается в пластиковых канистрах на 3 л, концентрация — 36%. На наши цели шесть литров — достаточно.
• Хлорид натрия (NaCl) — он же, пищевая соль. Покупаем в продмаге, 2 пачки (2 кг).
• Гидрокарбонат натрия (NaHCO₃) — он же, пищевая сода. Опять идем в продмаг. Нужна одна пачка (100 г).
• Нитрат натрия (NaNO₃) — известен под именем «натриевая селитра». Продается в магазинах, торгующими удобрениями. Берете пакет на 5 кг или немного меньше. Важное замечание, продавцы удобрениями могут посоветовать купить смесь из натриевой и аммиачной селитры (типа лучше) — не брать! Нужен, только, NaNO₃, желательно без примесей и добавок.
• Силикат натрия (Na₂SiO₃) — или «Жидкое стекло» (он же силикатный конторский клей — можно купить в магазине канцелярских принадлежностей). В магазин стройматериалов или на рынок — 1 кг достаточно.
• Карбонат натрия (Na₂CO₃) — он же кальцинированная сода, он же стиральная сода. Вперед на рынок стройматериалов или магазины, торгующие моющими средствами. У кого-то из них эта сода обязательно будет. Пару килограмм достаточно.
• Железистосинеродистый калий (K₄[Fe(CN)₆]), он ещё известен под названием «жёлтая кровяная соль». Наиболее доступное место, где он может быть, школьная или институтская химическая лаборатория. Необходимо 200 г.
• Серебряный лом (Ag) — тут подойдут и любые серебросодержащие сплавы (серебряная ложка, сережки, контакты и т.п.). Количество — где-то на 15-20 грамм чистого металла.
• Любое моющее средство — 1 бутылка.

СЕРЕБРЕНИЕ — процесс

Прежде всего, изготовим концентрированную серную кислоту. Делаем емкость из пивной 0,5 л бутылки, желательно прозрачного стекла (легче контролировать процесс). Для этого отрезаем горлышко где-то на уровне верхней трети. Острые края бутылки желательно обработать напильником. Готовим песчаную баню — старая железная кастрюлька или большая кружка, заполненная песком слоем 10 см.

Заливаем аккумуляторную серную кислоту где-то на одну треть. Помещаем ее в песчаную баню. Включаем нагрев.

При нагревании серная кислота теряет влагу и ее концентрация растет. Дожидаемся, пока не появится легкий дымок. Это пошла окись серы. Не перегрейте смесь — окись серы моментом вытягивает влагу из воздуха и превращается в серную кислоту в виде взвеси — вдыхать ее не полезно. Быстренько снимаем баню с плитки и накрываем бутылку стеклом.

Выдерживаем в бане минут 15-20. Горячая серная кислота весьма опасна. В случае разлива обильно засыпаем это место пищевой содой, если попадет на кожу — проест быстрее, чем почувствуешь боль. Так что респиратор и перчатки должны быть в использовании. Подобным образом, повторяя, отгоняем где-то 300-400 мл концентрата. Храним в стеклянной посуде, лучше с притертой крышкой.

Далее понадобится азотная кислота — делаем сами! Берем 2 бутылки, желательно «попузатее». В одну бутылку кладем 165 грамм натриевой селитры и заливаем туда же 100 мл концентрированной серной кислоты. Быстренько соединяем горлышками с пустой бутылкой и заматываем это место скотчем, чтобы внутрь не попадал воздух. Наклоняем получившуюся конструкцию так, что бы пустая бутылка была чуть выше. Начинаем нагревать бутылку со смесью, пустая заполняется красно-бурым газом — окисью азота, а селитра потихоньку растворяется в кислоте. Не перегревай! Сильный нагрев увеличивает газообразование, и окись азота стравится через соединение. После полного растворения, прекращаем нагрев.

Бутылки ставим в холодное место, часа на 3. Получаем в бутылке жидкость с осадком. Осадок, глауберова соль, нам не нужна, а жидкость — концентрированная азотная кислота, на воздухе она «дымит». Повторяя процесс, получаем 150-200 мл. Для временного хранения подойдет пластиковая бутылка, но для длительного нужно все-таки стекло.

Разбавляем азотную кислоту водой 1:1. То есть из 150 мл концентрата получаем 300 мл рабочего раствора. Начинаем растворять серебро или его сплавы. Чем мельче будут кусочки, тем быстрее пойдет процесс. При растворении выделяется красно-бурый газ (окись азота), весьма ядовит, так что нужна вентиляция! Пока растворяется серебро, готовим перенасыщенный раствор поваренной соли. В 300 мл воды, при 80°С добавляем соль до тех пор, пока она не перестанет растворяться. Фильтруем. Охлаждаем. Выпадает осадок (соль), снова фильтруем.

После растворения металла, начинаем приливать мелкими порциями раствор соли. Начинает интенсивно выпадать осадок. Подождем, пока осядет, приливаем еще чуть-чуть. Повторяем до тех пор, пока не прекратится выпадение осадка.

Не бойтесь переборщить с солью, лишнее останется в растворе. Далее рабочий раствор с осадком нагреваем до 90°С. и выдерживаем при такой температуре 10 минут.

Тонкий осадок при этом укрупнится. Далее аккуратно сливаем раствор с осадка, приливаем воду, взбалтываем, отстаиваем, опять сливаем раствор. Этот процесс называется декантация. Таким образом, хорошо промываем осадок. Жидкость с осадком фильтруем через промокашку. Полученный фильтрат и есть хлорид серебра (AgCl), который используется в большинстве рецептов для СЕРЕБРЕНИЯ. Но хранить его долго не получится. Это соединение весьма неустойчиво и довольно быстро разлагается до металлического серебра, особенно под действием света.

Отсыпаем хлорид серебра в количестве необходимом для СЕРЕБРЕНИЯ (об этом ниже), а остаток ведь не выбрасывать же! Поэтому оставшийся реактив заливаем водой. Бросаем туда мелкие, но такие, чтобы можно было, потом заметить кусочки оцинкованной проволоки, по весу в 2 раза больше чем хлорида серебра. Туда же приливаем грамм 50 раствора поваренной соли. Нагреваем эту смесь до 80-90°С и поддерживаем эту температуру. Весьма быстро хлорид серебра восстанавливается до металла. Греем и помешиваем до тех пор, пока весь осадок не станет серого цвета. Удаляем кусочки проволоки. Далее опять декантируем раствор. Последние порции промывки желательно делать дистиллятом. Полученный осадок фильтруем на промокашку. Фильтрат — чистое серебро.

В отдельной посуде, опять разводим концентрированную азотную кислоту с водой (желательно дистиллятом) в отношении 1:1. В посудину, где находится порошок серебра, мелкими дозами аккуратно приливаем раствор азотной кислоты до тех пор, пока не растворится весь металл (газы — вентиляция). Полученный раствор выпариваем до сухого остатка. Это азотнокислое серебро (AgNO₃). Храним его в темном месте в стеклянной посуде с притертой крышкой. Реактив весьма едкий и может оставить язвы на руках, обращаться осторожно! В случае необходимости получить хлорид серебра — растворяем в воде, приливаем раствор соли и фильтруем (см. выше).

Теперь необходимо подготовить поверхность детали для СЕРЕБРЕНИЯ. Сначала обезжириваем. Готовим раствор:

• Вода — 1 л
• Жидкое стекло — 50 г
• Кальцинированная сода — 25 г
• Средство для мытья посуды — 25 г.

Нагреваем раствор до 70°С и опускаем туда деталь. Время обработки — 20 мин. Руками не трогать! Там где схватишься, серебро слезет. Непосредственно перед серебрением — декапируем поверхность (удаляем оксидную плёнку) — помещаем деталь в раствор азотной кислоты (1:1 — 15-20%) на 40-60 секунд и сразу в раствор для серебрения.

Итак, начнем серебрить …

Рекомендуется делать СЕРЕБРЕНИЕ электрохимическим способом. Гораздо более стойкое и качественное покрытие.

Для сравнения приведем краткое описание альтернативы, если кто-то хочет попробовать другой метод СЕРЕБРЕНИЯ.

СЕРЕБРЕНИЕ химическим способом

• 20 г хлористого серебра
• 120 г поваренной соли
• 150 г лимонной кислоты
• вода — 1л

Кипятим раствор 15 мин. Затем помещаем деталь на подвесах в ёмкость и кипятим. Постепенно она покрывается слоем серебра.

Недостаток данного способа серебрения — невозможно проконтролировать толщину покрытия серебром и низкая механическая стойкость. Подобным способом можно пользоваться только для декоративных целей.

СЕРЕБРЕНИЕ электрохимическим способом

Раствор:

• хлористое серебро — 20 г
• желтая кровяная соль — 50 г
• кальцинированная сода — 60 г
• вода — 1 л

Анод — графит, катод — деталь. Плотность тока — 0,1 А/кв. дм. Температура раствора — 20°С. Время гальванизации подбирается индивидуально, постоянно контролируя процесс. Очень важно чтобы источник питания был стабилизированный и давал чистый постоянный ток. На выходные цепи желательно повесить большую емкость 60000-100000 мкФ. Пульсирующий ток испортит поверхность.

После СЕРЕБРЕНИЯ есть рекомендации пассивировать поверхность в 1% растворе хромпика с выдержкой 20 мин. Пассивация — это нанесение оксидной пленки, предотвращающее дальнейшее окисление. Во многих случаях она не требуется.

Покрытие металлов никелем, цинком, хромом, серебром и даже золотом можно делать без гальванической ванны с помощью несложного приспособления — миниатюрной гальванической установки. Она состоит из специальной кисти, внутрь которой может заливаться электролит, понижающего трансформатора с напряжением 4-12 В и током 0,8-1,0 А и соединительного шнура.

Щетина кисти обматывается медным проводом. Диод (с током более 2 А) устанавливается внутри кисти или снаружи. Диаметр кисти 20-25 мм. «Минус» источника напряжения соединяется при помощи зажима «крокодил» с обрабатываемым куском металла, а «плюс» — с намотанной на щетину проволокой. Вместо щетины можно применить пористую губку. Покрываемые металлические предметы должны быть тщательно очищены от грязи, жира, ржавчины и т. п. Ржавчину удаляют травлением в кислоте, а остатки краски — шлифовкой наждачной шкуркой. После этого поверхность протирается чистым куском материи и обезжиривается специальным раствором. Чем ровней и чище будет поверхность, тем прочнее будет гальваническое покрытие. После очистки покрываемых металлических предметов делают все указанные выше соединения, включают трансформатор в сеть, заливают электролит в кисть и равномерными движениями проводят кистью по поверхности металла, не отрывая кисть от поверхности. Тотчас же будет замечаться тонкий металлический осадок, который постепенно наращивается. Как правило, для прочного покрытия требуется до 20-25 раз пройти кистью по одному и тому же месту поверхности.

Электролит доливают в кисть по мере надобности.

После окончания гальванического покрытия деталь споласкивают водой и полируют смоченной в воде тряпкой, а затем промывают еще раз и сушат. Для каждого вида гальванического покрытия берется строго определенный электролит, который составляется по приведенным ниже рецептам (в граммах на 1 л раствора).

Электролит для меднения:

1. Медный купорос (сернокислая медь) — 200

2. Серная кислота чистая — 50

3. Этиловый спирт или фенол — 1-2

Электролит для никелирования:

1. Сернокислый никель — 70

2. Сернокислый натрий — 40

3. Борная кислота — 20

4 . Хлористый натрий — 5

Электролит для хромирования:

1. Хромовый ангидрид — 250

2. Серная кислота (уд. вес 1,84) — 2,5

Электролит для цинкования:

1. Сернокислый цинк — 300

2. Сернокислый натрий — 70

3. Алюминиевые квасцы — 30

4 . Борная кислота — 20

Электролит для серебрения:

1. Хлористое серебро свежеосажденное — 3-15

2. Железисто-синеродистый калий — 6-30

3. Сода кальцинированная — 6-30

Электролит для золочения:

1. Хлорное Золото — 2,65

2. Железисто-синеродистый калий — 15-50

3. Сода безводная — 20-25

Состав для обезжиривания:

1. Едкий натрий — 100-150

2. Сода кальцинированная — 40-50

3. Растворимое стекло — 3-5

В зависимости от степени загрязнения покрываемые предметы выдерживаются в обезжиривающем составе от 15 минут до одного часа при температуре состава 80-100°С. Номера 1, 2, 3, 4 в рецептах указывают на порядок приготовления растворов. Сначала берут 200-300 мл воды, в которой растворяют первый компонент, потом второй, третий и так далее, а затем доливают воду до 1 литра раствора.

Если необходимо приготовить меньшее количество раствора, то вес всех компонентов нужно уменьшить пропорционально новому объему раствора (например, на 0,5 л раствора соответственно в 2 раза, на 0,25 л — в 4 раза). Воду необходимо применять дистиллированную (в крайнем случае, кипяченую) при температуре, 15-40°С. Следует иметь в виду, что хотя вышеупомянутые растворы не содержат сильно ядовитых веществ, обращаться с ними во избежание ожогов и отравлений нужно с большой осторожностью. Растворы лучше хранить в темной стеклянной посуде с плотно закрывающимися крышками.

---

Похожие статьи:

Прошлые статьи:

---

Гальваника и гальваническое покрытие алюминия — цветных металлов анодирование, химическое оксидирование, многослойное покрытие, никель-медь-олово-висмут, меднение, цинкование, никелирование.

 

На нашем участке производства открыт Гальванический цех.

Гальваника  — это процесс обработки поверхности металлических изделий путем покрытия поверхности слоем другого металла или сплава.

Этот метод применяется для защиты поверхностей деталей от внешних агрессивных факторов и укрепления их прочностных характеристик. Нанесение цинка или хрома на поверхность изделия защитит его от коррозии и увеличит срок службы. Так же способствует повышению износостойкости.

Мы используем качественную химию  и отлаженный технологический процесс, что значительно повышает качество покрытий.Опытные специалисты и отлаженный процесс работы — это качественное покрытие и внешней вид.
 

Нанесение гальванических покрытий на алюминий, цветной металл в гальваническом цеху компании «Квалитет Пром»:

Стоимость гальванических работ

ООО «Квалитет Пром» оказывает услуги по гальванопокрытию для своих клиентов по оптимальным ценам, которые зависят от вида покрытий:

• анодирование алюминия
• анодирование цветное
• оксидирование алюминия
• химическое оксидирование алюминия
• многослойное покрытие под пайку
• многослойное покрытие олово-висмут
• меднение алюминия
• гальваническое покрытие медью
• цинкование
• гальваническое покрытие цинком
• никелирование
• гальваническое покрытие никелем
• гальваническое покрытие оловом
• покрытие олово-висмут
• диэлектрическое покрытие алюминия
• электропроводное покрытие алюминия
• химическая пассивация
• обезжиривание

а также от объема, сроков …

 

Примеры гальванического покрытия деталей из алюминия и других цветных металлов

 

Наши контакты:

Телефон: 8 (800) 222-48-48 (Звонок по России бесплатный)

Телефон: 8 (495) 966-00-30 (многоканальный)

Адрес: Москва, Зеленоград, ул. Конструктора Гуськова, д.2, стр.3

 

 

Гальваническое покрытие бижутерии: магия превращений — www.monashop.ru

Гальваника — настоящее волшебство превращений в ювелирном деле. Она украшает и декорирует готовое изделие, придавая ему расцветку другого металла. Так, украшения из латуни приобретают сияние драгоценного родия, а позолоченное серебро становится неотличимым от настоящего золота. При этом тонкое, но прочное гальваническое покрытие металла продлевает жизнь бижутерии.

Что представляет из себя процесс гальванизации, какие виды самые популярные и за что эту технику любят ювелиры, разбираемся в этой статье.

Что такое гальванизация?

Если говорить простым языком, гальванизация в ювелирном деле — это техника, при которой изделие из металла покрывается слоем другого металла. Для этого украшение погружают в среду электролита (раствор солей и кислот) и воздействуют электрическим током.

Процесс нанесения гальванического покрытия состоит из нескольких этапов. Вначале изделия тщательно подготавливают: шлифуют, полируют, обезжиривают поверхность. 

Затем украшения на специальной раме опускают в особые ванны (от 1 до 300 литров в зависимости от вида гальваники) с раствором электролита и пластиной нужного металла. Электрический ток запускает сам процесс гальванизации. Спустя некоторое время изделия покроются новым металлом. Последние штрихи — и украшение полностью готово.

Виды гальванического покрытия

Самые популярные типы покрытия бижутерии посредством гальванизации: родирование, золочение, серебрение.

Золочение

Качественная ювелирная бижутерия под золото выглядит как украшения из драгоценного металла, смотрится так же роскошно, но ее стоимость значительно ниже. Среди достоинств золочения можно выделить высокую износостойкость изделий, защиту от внешних факторов, коррозии и окисления, которым подвержена дешевая бижутерия. Покрытие золото может быть использовано не только на всем изделии, но и на его части, как декор.

   

Родирование

Даже тонкий слой родия, нанесенный на изделие, придает поверхности притягательное мерцание. Украшения буквально переливаются и сверкают. Благодаря тому, что родий в 2,5 раза тверже золота и серебра, он придает изделиям повышенную прочность и большую износостойкость — то, за что особо ценится бижутерия. Родий, кроме того, обладает гипоаллергенным свойством.

   

Серебрение

Гальваническое покрытие тонким слоем серебра используется в декоративных целях. Бижутерия под серебро менее подвержена коррозии и окислению.

   

Преимущества гальваники в бижутерии

Раскрываем 6 достоинств такого типа покрытия.

1. Гальваника защищает украшения от механических воздействий, повышает их износостойкость.
2. Покрытие драгоценным металлом повышает стойкость к коррозии, оберегает изделия от потемнений и изменений цвета.
3. Гальваническое покрытие бижутерии золотом, родием или серебром защищает кожу от контакта со сплавами, а значит такая бижутерия не вызовет аллергии.
4. Гальваническое покрытие бижутерии не осыпается и не выгорает, не оставляет следов на коже.
5. Такое покрытие увеличивает блеск изделий за счет лучшего отражения света от поверхности.
6. Гальваника — отличный способ декора украшений, придания им привлекательного вида.

 

Есть ли минусы?

К сожалению, есть: со временем гальванический слой стирается. Впрочем, восстановление гальванического покрытия доступно в ювелирных мастерских. А для того, чтобы изделия прослужили вам дольше, храните их в закрытых шкатулках и используйте для очистки профессиональные средства. И пусть украшения радуют вас долгие годы!

Гальваника: процесс покрытия поверхности одного металла другим

Раскрасить драгоценное украшение другим металлом, как по мановению волшебной палочки? Нет ничего проще и сложнее… Заставить изделие излучать платиновый блеск, сверкать золотом или покрыться благородным чернением могут специалисты участка гальваники.

А знаете ли вы, что…

Гальваника знакома всем ещё со школы из уроков химии. Это процесс покрытия поверхности одного металла другим при помощи осаждения его из водных растворов солей под действием электрического тока. В ювелирном производстве всё то же самое: катодом служит покрываемое изделие, а анод изготавливается из металла, который надо осадить на изделии.

Самые востребованные виды гальванических покрытий — это родирование, золочение и оксидирование, о которых мы говорили ранее. А служат они в первую очередь для того, чтобы защитить украшение от механических воздействий и подчеркнуть красоту драгоценного металла.

Вся гальваника на ювелирном производстве делится на объёмную и локальную.

С помощью объёмной гальваники мастера осаждают покрытие в гальванических ваннах на всё изделие целиком. А вот локальная гальваника используется для того, чтобы подчеркнуть ювелирные камни, сделать сочетание разных цветов металла или выделить какие-либо элементы украшения. В локальной гальванике, как правило, используют белый, чёрный и экзотический синий родий, а также
золото высшей пробы.

5 фактов, о которых вам не рассказывали

Факт № 1

Для того чтобы сделать идеально равномерное гальваническое покрытие, мастерам может потребоваться до 10 повторений процедуры.

Факт № 2

Качественная гальваническая обработка одной партии украшений занимает несколько часов.

Факт № 3

Если во время процедуры в гальваническую ванну попадёт хотя бы одна пылинка, то всё покрытие может деформироваться, и изделие будет испорчено.

Факт № 4

Именно во время гальванических процессов «выходят на поверхность» дефекты, допущенные при галтовке и полировке ювелирного украшения.

Факт № 5

Идеальное гальваническое покрытие может иметь толщину меньше волоса, но всё же чем оно толще, тем прочнее и долговечнее.

Сделать такую простую в теории и сложную на деле обработку украшения, действительно, подобно магии. Есть в этом что-то от эпохи алхимиков… А в наши дни добиться безупречного результата в гальванике могут лишь опытные мастера своего дела

Гальваника в Москве на заказ

Выполним гальванику любой сложности

Компания «Точность» предлагает услуги гальваники в Москве.

Гальваническое покрытие и по сей день выступает оптимальным и выгодным по себестоимости методом защиты металлических деталей от воздействия коррозии и повышения их характеристик электропроводности, износостойкости и прочности. Помимо этого, гальваника существенно улучшает внешний вид изделий, что позволяет применять ее для повсеместного декорирования металлоконструкций и оснастки. Гальваника металла осуществляется путем нанесения на поверхность изделий различных металлических соединений – хрома, цинка, кадмия, олова, меди, никеля и других.

На подготовительном этапе проводится механическая обработка изделий, обезжиривание поверхности, травление химическими реактивами и полирование. Далее следует конечная обработка, состоящая из поэтапного осветления деталей, пассивации, пропитки и окончательного полирования. В результате на поверхности образуется металлический защитный слой.

Гальваника покрытия требует обязательного промывания изделий в холодной проточной воде после каждой операции. При применении щелочных растворов детали промываются теплой и холодной водой. Завершающий этап – просушка.

Толщина и внешний вид декоративно-защитного слоя определяется назначением деталей и материалом изготовления. При необходимости улучшения дегидратации, адгезии или повышения пластичности изделий выполняется их дополнительная термообработка.

Хромирование металлических деталей

Гальваника хромом применяется для увеличения твердости поверхности стальных изделий и защиты от воздействия повышенных температур и коррозийных сред (азотная кислота, морская вода), но в большей мере в декоративных целях. Нанесение покрытия осуществляется 2 способами: диффузионным насыщением поверхности детали или воздействием электрического тока на электролит, в результате чего происходит осаждение хромированного слоя. Как правило, толщина покрытия составляет 0.075 – 0.25 мм. Хромовый слой пористый и не способен скрыть дефекты поверхности, поэтому изделия требуют предварительного выравнивания другим покрытием (как правило, никелем).

Гальваника хромирование позволяет получить покрытия с различными свойствами путем применения нескольких режимов нанесения металла:

• «Молочный хром». Хром наносится при плотности тока 15-25 А/дм² и температуре 65-80 °С, покрытие беспористое и эластичное, однако обладает невысокими показателями твердости.
• «Блестящий хром». Хром наносится при плотности тока 30-100 А/дм² и температуре 45-60 °С, покрытие износостойкой и отличается зеркальным блеском.
• «Твердый хром». Хром наносится при плотности тока выше 100 А/дм² и температуре до 40 °С, покрытие отличается серым цветом и высокой твердостью.

Мы предлагаем доступные цены на гальванику в Москве с возможностью экспериментального покрытия изделий количеством от 1 штуки.

 

Специально для ВАС:

— Стабильные цены
— Минимальные сроки производства
— Вся продукция высокого качества
— Различные виды покрытий
— Осуществляем контроль сил

Звоните по телефонам указанным в разделе контакты, для того чтоб задать интересующие Вас вопросы и узнать актуальную цену на гальванику.

Если Вас не устроила цена — ПОЗВОНИТЕ! Мы готовы ее ОБСУДИТЬ!

Гальваническое покрытие

После изготовления той или иной детали ее поверхность покрывается защитным слоем вещества, который будет способствовать защите изделия от коррозии. Финишный слой называется гальваническое покрытие.

Суть гальваники в том, что на поверхность изделия путем электрохимических процессов, наносится слой металла. В результате такого покрытия получается не просто декоративное, а защитное покрытие.

Сам процесс обработки делиться на этапы.

1. Подготовка раствора, которым будет обрабатываться поверхность той или иной детали. Состав электролитической смеси зависит от разных показателей.
2. В раствор погружается анод. В количестве 2 шт. Затем они подключаются к постоянному току со знаком «плюс».
3. Погружение детали в раствор  таким образом, чтобы оно выступало в качестве катода.
4. Последним шагом является замыкание цепи.

 

Цели гальванического покрытия могут быть разными.

Наша компания предоставляет следующие услуги гальваники: цинкование, анодирование, химическое никелирование, меднение, серебрение, химическое оксидирование, покрытие олово-висмут.

Рассмотрим подробно каждую услугу.

1. Цинкование. Благодаря данному процессу изделие приобретает  дополнительную электрохимическую и механическую защиту. Связано это с тем, что цинк устойчив к воздействиям внешних факторов. Плюс ко всему цинк – анодный металл. Гальваническое покрытие цинком может быть матовым и глянцевым. Внешний вид покрытия в этом случае никак не влияет на защитные свойства.
2. Анодирование – выполняется для любых металлов.
3. Химическое никелирование – чаще всего применяется для покрытия резонаторов (брусочков , ккварцевых пластин).
4. Меднение – гальваническое покрытие наносится из меди. Из-за своего привлекательного вида изделия, покрытые медным слоем, находят применение  в различных дизайнерских задумках.
5. Серебрение. Финишным слоем в данном случае выступает серебро. Используется зачастую для того, чтобы придать особый вид обрабатываемым деталям.
6. Химическое оксидирование —  на поверхности металла образовывается  оксидная пленка. Наличие такой пленки на поверхности изделия обеспечивает более повышенную адгезию.
7. Покрытие олово-висмут рекомендуется в качестве защиты для деталей, в дальнейшем подлежащим пайке.

Для гальванического покрытия любой детали достаточно только позвонить по телефонам, указанным в разделе «Контакты». Наши специалисты выполнять работу любой сложности качественно и быстро.

Примеры наших работ:

§ 12. Гальваник (2-й разряд) / КонсультантПлюс

§ 12. ГАЛЬВАНИК

2-й разряд

Характеристика работ. Гальваническое покрытие с наружной и внутренней стороны простых изделий и деталей с прямыми и криволинейными плоскостями, имеющими впадины и выступы. Гальваническое лужение. Гальванопластическое изготовление простых и средней сложности изделий для электровакуумных приборов. Подготовка деталей к гальваническому покрытию. Загрузка ванн химикатами по установленной рецептуре. Изоляция поверхности деталей и изделий, не подлежащих покрытию. Регулирование гальванических процессов по приборам и заданным режимам. Снятие бракованного покрытия. Составление по установленным рецептам электролитов и растворов под руководством гальваника более высокой квалификации. Защитное эматалирование деталей и изделий простой конфигурации.

Должен знать: принцип действия электролитных ванн; основные виды гальванических покрытий и основы электролиза; основы электроники и электрогамии в пределах выполняемой работы; режимы гальванических покрытий деталей и изделий; правила подвода дополнительных анодов; способы изоляции поверхностей деталей и изделий, не подлежащих гальваническому покрытию; свойства кислот, щелочей и цианистых солей; назначение и условия применения специальных приспособлений и контрольно-измерительных приборов и инструментов.

Примеры работ

1. Арматура паровых машин и турбин (парозапорные клапаны, смазочные насосы, тахометры, вентильные коробки, редукционные клапаны) — оксидирование.

2. Воронки, вилки, вешалки, башмаки, подвески, краники, крючки, капельницы — никелирование.

3. Гайки, краны водопроводные, оправы термометров, рупоры, пружины плоские и спиральные — никелирование с двумя подслоями (матовое).

4. Детали крепежные для изделий системы кондиционирования воздуха, электровентиляторов — защитное эматалирование.

5. Детали бытовой электроосветительной арматуры средней сложности — декоративное гальваническое покрытие.

6. Детали приборов — анодирование.

7. Детали керамические — гальваническое покрытие.

8. Детали надводных трапов кораблей, трапов подводных лодок, детали ограждения для трапов, скобы, коуши, обушки, таллеры — оцинкование с пассивизацией.

9. Детали электро- и радиоаппаратуры (экраны, панели, каркасы, кожухи, фигурные кронштейны) — оцинкование с пассивизацией.

10. Доски фирменные, планки отличительные, шкалы стальные — хромирование.

11. Козырьки, отбойные листы, решетки кольцевые в системах кондиционирования и судовой вентиляции — защитное эматалирование.

12. Кольца уплотнительные, крепеж специальный, крышка — хромирование, оксидирование.

13. Кронштейны всех размеров с частичной изоляцией поверхностей — анодирование, оксидирование.

14. Листы, угольники, фланцы — химическое оксидирование.

15. Ниппели, угольники, экраны — кадмирование.

16. Планки, полосы, скобы и другие малогабаритные детали простой конфигурации — защитное эматалирование.

17. Сетки мелкоструктурные медные — изготовление гальванопластическим методом.

18. Фланцы, шайбы, шестерни всех размеров — никелирование с двумя подслоями, оцинкование с изоляцией мест, не подлежащих покрытию.

19. Цепи и проволока различного сечения — лужение гальваническое.

20. Шестерни и кольца различных размеров — никелирование.

21. Шурупы для крепления всех металлических деталей внутренней аппаратуры, винты рам, прутки оконные и предохранительных решеток; полосы, ручки и личники дверные цельнометаллические вагонов — гальваническое покрытие.

Гальваника — обзор | Темы ScienceDirect

34.3.5 Гальваническое заполнение сквозных отверстий

Гальваническое покрытие медью — самый популярный метод, используемый для заполнения сквозных отверстий в TSV. Хотя основные принципы нанесения гальванических покрытий известны уже несколько десятилетий, на практике электроосаждение в микропереходах довольно сложно [38–42]. Некоторые параметры, такие как гальваническое оборудование, химический состав электролита, источник питания, поток электролита и состояние поверхности, влияют на фактическое осаждение металла внутри переходных отверстий [39].

При высоком соотношении сторон за счет заполнения (> 5) образование пустот внутри переходных отверстий — обычная проблема. Неравномерное распределение тока внутри переходных отверстий, недостаточная смачиваемость боковых стенок переходных отверстий и плохой химический состав электролита — вот некоторые из причин образования пустот внутри переходных отверстий. В типичном процессе гальваники постоянного тока распределение электрического поля более плотное около отверстий TSV, чем у остальных переходных отверстий. Такое неравномерное распределение называется эффектом «сгущения тока», из-за которого осаждение металла выше около сквозных отверстий [39].Это различие в осаждении металла приводит к образованию пустот в TSV.

Этот эффект скопления тока более серьезен при использовании высоких плотностей тока; поэтому рекомендуется применять более низкие плотности тока (<10 мА / см ² ) при заполнении переходных отверстий с высоким соотношением сторон. Проблема образования пустот в переходных отверстиях с высоким соотношением сторон может быть уменьшена путем применения импульсной технологии гальваники с обратным импульсом. При импульсном или обратном импульсном покрытии ток подается короткими импульсами, чтобы дать химическим веществам покрытия (ионам металла) достаточно времени для обновления концентраций на поверхностях переходных отверстий.При осаждении с обратным импульсом анодные токи удаляют металл из более толстых осажденных областей (около сквозных отверстий), тем самым улучшая однородность толщины наплавленного металла по глубине переходного отверстия.

Образование пустот также может быть уменьшено путем добавления в электролит химических добавок, которые влияют на локальную скорость осаждения и приводят к заполнению снизу вверх [41,42]. В методе нанесения покрытия с суперполнением на основе добавок скорость осаждения металла на дне переходного отверстия выше, чем скорость осаждения около отверстий переходного отверстия, как показано на рис.34,8.

Рисунок 34.8. Схематическое изображение механизма супернаполнения на основе добавок в процессе гальваники. Большой и медленно диффундирующий подавитель адсорбируется на поверхности пластины и вдоль края переходного отверстия, в то время как быстро диффундирующий ускоритель проникает через переходное отверстие и увеличивает скорость осаждения на дне переходного отверстия.

Существуют три органические добавки, обозначаемые как подавитель (или носитель), выравниватель и ускоритель (отбеливатель) [18]. Концентрация добавок обычно находится в диапазоне частей на миллион.Ускоритель — это более легкие молекулы (бис (3-сульфопропил) -дисульфид), которые транспортируются к нижней части переходных отверстий и увеличивают скорость осаждения. Глушитель действует противоположно ускорителю. Подавитель — это более тяжелые молекулы (полиэтиленгликоль), которые осаждаются рядом с переходными отверстиями и, таким образом, уменьшают осаждение металла рядом с переходными отверстиями. Правильные машины размещаются рядом с углами и помогают поддерживать равномерную скорость наплавки. Когда все органические добавки находятся в оптимизированных концентрациях, скорость роста меди на дне TSV выше, чем скорость осаждения вблизи плоской поверхности.Полученная в результате дифференциальная кинетика покрытия известна как суперзаполнение или суперконформное покрытие [41].

Хорошее взаимодействие между боковыми стенками переходных отверстий и электролитами также является важным требованием для электроосаждения без пустот. Боковые стенки переходного отверстия должны иметь гидрофильную природу, чтобы электролит мог смачивать поверхность переходного отверстия. Для этого сквозные стенки обрабатываются кислородной плазмой непосредственно перед нанесением гальванических покрытий. Смачивающие агенты обычно добавляют в ванны для гальваники, чтобы снизить поверхностное натяжение ванны и способствовать хорошему смачиванию сквозных боковых стенок.

Даже с оптимизированными параметрами электролита и гальваники, осаждением металла без пустот с очень высоким соотношением сторон (> 10) TSV были сложной задачей. TSV с таким высоким соотношением сторон обычно требуются в приложениях RF IPD / MEMS. Для нанесения металла на такие глубокие переходные отверстия можно использовать альтернативное гальваническое покрытие снизу вверх. Схема нанесения гальванического покрытия снизу вверх показана на рис. 34.3. В этом методе затравочный слой наносится на пластину ручки, которая временно прикрепляется к пластине основного устройства.В методе гальваники снизу вверх осаждение металла происходит снизу по глубине сквозного отверстия. Подход снизу-вверх через заполнение используется в тех приложениях, где глубина TSV довольно велика (> 300 мкм в приложениях RF IPD), а нанесение конформного затравочного слоя непросто. Этот метод не требует какой-либо дорогостоящей химии электролита (например, химии суперполнения).

На рис. 34.9 показаны СЭМ-изображения TSV с очень высоким соотношением сторон (> 15), которые были заполнены медным гальваническим покрытием снизу вверх.Диаметр и глубина этих TSV составляют 20 и 300 мкм соответственно [40]. Средняя плотность тока, используемая для заполнения переходного отверстия, составляла около 10 мА / см ² . Общее время полного заполнения составило около 15 часов. Как показано на рис. 34.9A, все переходные отверстия полностью лишены пустот. Чтобы показать морфологию поверхности гальванизированной меди, кремний удаляли мокрым травлением КОН. Массив гальванических медных столбов после удаления кремния показан на рис. 34.9B.

Рисунок 34.9. (A) Поперечное сечение медных TSV, заполненных методом гальваники снизу вверх, TSV диаметром 20 мкм, глубиной 300 мкм и шагом 35 мкм [17].(B) Гальванические медные TSV после удаления кремния травлением KOH, TSV диаметром 40 мкм, высотой 325 мкм, аспектным отношением ~ 8 [40]. TSV , сквозной кремниевый переходник.

Перепечатано с разрешения J. Electrochem. Soc., 155 (2008) H90. © 2008, Электрохимическое общество.

Очевидно, что процесс гальваники снизу вверх вполне подходит для осаждения металла без пустот в TSV с высоким соотношением сторон. Однако эту технологию нельзя использовать для слепых TSV. Время полного заполнения переходного отверстия довольно велико (> 15 часов), что нежелательно во многих промышленных применениях.

ЭЛЕКТРОПОКРЫТИЯ

Гальваника может быть определена как как электроосаждение прилипшего металлического покрытия на электрод с целью обеспечения поверхности со свойствами или размерами, отличными от свойств или размеров основного металла. Его не следует путать с гальванопластикой или «химическим нанесением покрытия». С другой стороны, «покрытие щеткой» — это особый метод гальваники.

При нанесении покрытия щеткой анод может быть растворимым или нерастворимым. Его покрывают тканью или подобным губчатым материалом и смачивают в растворе для нанесения покрытия, осторожно перемещая его вперед и назад по поверхности, которую необходимо покрыть.Обычно он используется для специализированных приложений.

Гальваника широко используется для производства печатных плат. Его главное преимущество состоит в том, что схему можно изготавливать напрямую, а не вытравливать ее из куска медного листа. Гальваника также широко используется для придания коррозионной стойкости. Большинство частей автомобильных кузовов оцинкованы для защиты от коррозии. Поскольку цинк более подвержен воздействию большинства коррозионных агентов, с которыми сталкиваются автомобили, чем сталь, он обеспечивает гальваническую защиту или защиту от повреждений.Формируется электролитическая ячейка, в которой цинк, менее благородный металл, является анодом, а сталь, более благородный металл, является катодом. Анод подвергается коррозии, а катод защищен. Цинк также является хорошей основой для краски. Если металл более благороден, чем тот, на который он нанесен гальваническим покрытием, он обеспечивает защиту от коррозии только в том случае, если он полностью сплошной. Если обнажается небольшая область подложки, например, под точечным отверстием, там возникает коррозия, быстро образуя ямку.

Примером гальванического покрытия, применяемого в первую очередь для повышения износостойкости, является твердый хром на вращающемся валу.Гальваника также используется для наращивания изношенных или малоразмерных деталей. Позолоченное украшение — пример декоративной аппликации. Золото, а также палладий электроосаждены на электрические контакты. Здесь отсутствие оксидной пленки позволяет избежать повышения электрического сопротивления контакта. Никель и алюминий имеют покрытие для некоторых декоративных целей; однако их широкое использование в автомобильной промышленности значительно сократилось, в первую очередь из-за связанных с этим экологических проблем. Магнитные компоненты из таких сплавов, как пермский сплав, могут быть изготовлены методом гальваники.

Процесс

Процесс нанесения гальванического покрытия состоит, по существу, из соединения покрываемых деталей с отрицательной клеммой источника постоянного тока, а другой кусок металла с положительным полюсом и погружения обеих частей в раствор, содержащий ионы осаждаемого металла (см. Рисунок Е.1). Часть, подключенная к отрицательной клемме, становится катодом, а другая часть — анодом. Как правило, анод представляет собой кусок того же металла, на который необходимо нанести покрытие. Металл растворяется на аноде и осаждается на катоде.Если ток используется только для растворения и нанесения покрываемого металла, процесс будет на 100% эффективным. Часто часть приложенного тока направляется на другие реакции, такие как выделение h3 на катоде; такое использование приводит к снижению эффективности, а также к изменениям кислотности (pH) раствора для нанесения покрытия. В некоторых процессах, таких как хромирование, анодом является кусок металла, который практически не растворяется в растворе для нанесения покрытия. Когда используются такие нерастворимые аноды, ионы металлов в форме растворимых соединений также необходимо периодически добавлять в раствор для нанесения покрытия.Площадь анода обычно примерно такая же, как у катода; в некоторых приложениях он больше.

Большинство гальванических растворов относятся к водному типу . В качестве растворителей используется ограниченное количество конденсированных солей или органических жидкостей. Неводные растворы используются для осаждения металлов, таких как алюминий, перенапряжения которых ниже h3. Такие металлы нельзя наносить на покрытие в присутствии h3O, так как h3 предпочтительно восстанавливается.

РИСУНОК E.1 Типовые соединения для простого процесса гальваники.

Помимо ионов металлов, растворы для нанесения покрытий содержат относительно большие количества различных веществ, используемых для увеличения электропроводности, буферизации и, в некоторых случаях, для образования комплексов с ионами металлов. Относительно небольшие количества других веществ, которые называются добавками, также присутствуют в растворах для нанесения покрытий для выравнивания и осветления отложений, уменьшения внутреннего напряжения, улучшения механических свойств и уменьшения размера кристаллов или зерен металла или изменить свою ориентацию.

Количество наплавленного металла, , то есть толщина, зависит от плотности тока (А / м), времени нанесения покрытия и эффективности катода. Ток определяется приложенным напряжением, электропроводностью раствора для гальваники, расстоянием между анодом и катодом и поляризацией. Потенциалы поляризации развиваются из-за различных реакций и процессов, происходящих на аноде и катоде, и зависят от скорости этих реакций, то есть плотности тока.Если расстояние между анодом и катодом меняется из-за того, что покрываемая деталь имеет неправильную форму, толщина покрытия может меняться. Величина, называемая рассеивающей способностью, представляет собой степень, в которой достигается равномерная толщина осадка на участках катода на различных расстояниях от анода. Хорошая рассеивающая способность достигается, если эффективность покрытия низкая из-за поляризации при высокой плотности тока.

Гальваника из определенных металлов

На большинство металлов можно наносить гальваническое покрытие из водных или плавленых солевых растворов.Наиболее важными металлами, наносимыми из водных ванн, являются Cr, Cu, Au, Ni, Ag, Sn и Zn. На сплавы также можно наносить гальваническое покрытие. Электроосажденные сплавы Cu-Zn и Pb-Sn широко используются.

Хром

Гальванический хром используется в основном для получения износостойких и коррозионно-стойких покрытий. Хром не осаждается в декоративных целях так широко, как раньше, из-за связанной с этим проблемы загрязнения из-за выброса шестивалентного хрома. Растворы для хромирования состоят в основном из Cr2O3, h3SO4 и h3O.

Медь

Гальваническая медь широко используется в при производстве печатных плат. Поскольку медь не может быть нанесена непосредственно на подложки из изолирующего материала, сначала они должны быть электропроводными. Основное преимущество использования электролитически осажденной меди для изготовления печатных схем состоит в том, что можно контролировать области платы, которые становятся проводящими. Фактическая схема может быть изготовлена ​​путем селективного травления или селективного покрытия с использованием таких методов, как фотосенсибилизация, фоторезист и травостой.Участки, открытые через маску, могут стать токопроводящими, если их покрыть химическим способом меди после активации раствором двухвалентного олова и хлорида палладия. Также используются подходящие органические материалы, чтобы сделать плату проводящей. Проведенные области служат подложкой для электроосаждения меди. Некоторые схемы производятся только с химическим покрытием меди. Покрываются только сквозные отверстия, как правило, гальванической медью поверх меди, покрытой химическим способом, когда платы изготавливаются путем ламинирования медного листа на пластиковую подложку.Медные сегменты печатной схемы могут быть покрыты гальваническим сплавом Sn-Pb для облегчения последующей пайки, а также для защиты их от окисления. Для этого также используются золотые депозиты. Есть и другие применения гальванической меди в электронной промышленности, например, в производстве микрочипов. Гальваническая медь также является грунтовкой для декоративных никелево-хромовых покрытий.

Золото

Позолота используется для электрических контактов, которые не должны содержать оксидов, соединений для микросхем, определенных устройств хранения информации, твердотельных компонентов и ювелирных изделий.Использование золота в электротехнике и электронике больше, чем в декоративных целях. В некоторых применениях золото заменяется палладием с гальваническим покрытием.

Никель

Никелевые покрытия, покрытые хромом, обеспечивают антикоррозийную и декоративную отделку стальных, латунных и цинковых отливок под давлением. Наиболее широко используемым раствором для нанесения покрытий является ванна Уоттса, содержащая сульфат никеля, хлорид никеля и борную кислоту. Также используются полностью хлоридные, сульфаматные и фторборатные гальванические растворы.Раствор сульфамата используется для приложений с низким напряжением. Существует ряд соединений, в основном органических, которые можно добавлять в ванны для никелирования.

Серебро

В основном электроосаждение серебра используется для изготовления посуды из-за их коррозионной стойкости (кроме серосодержащих продуктов) и приятного внешнего вида. Другие важные области применения — подшипники и электрические цепи, волноводы и уплотнения для горячего газа. Гальванические растворы относятся к цианидному типу и обычно содержат добавки, которые образуют блестящие отложения.

Олово

Олово используется в электродной позиции как компонент припоев. Припой наносится на медь гальваническим способом, чтобы защитить ее от окисления и облегчить последующие операции соединения. Преимущество гальваники припоя заключается в том, что его можно наносить только там, где это необходимо. Из-за желательности исключения свинца из припоев используются припои с более высоким содержанием олова.

Луженая сталь для консервных банок имеет ограниченное применение, потому что лаки предпочтительнее для предотвращения контакта стали с пищевыми продуктами.Лужие применяется для змеевиков холодильников и опорных поверхностей. Яркие беспористые поверхности можно получить, расплавив гальваническое олово и дав ему «оплавиться».

Хлорид олова и сульфат двухвалентного олова являются основными компонентами кислотных растворов для лужения.

Цинк

Жертвенная защита стали от коррозии является основной причиной цинкования. Для этого он широко используется в автомобильной промышленности. Винты, болты и шайбы покрыты цинком также для защиты от коррозии.Еще одно применение — непрерывное цинкование проволоки и ленты. Преимущество электроосаждения цинка перед горячим погружением заключается в возможности нанесения более тонких покрытий и большей чистоты.

Свойства электроосаждений

В различных применениях электроосаждения необходимо контролировать определенные свойства и, следовательно, их необходимо измерять. Свойства гальванического металла, которые следует учитывать, в зависимости от использования наплавки, включают толщину, адгезию к подложке, яркость, коррозионную стойкость, износостойкость, механические свойства предела текучести, предел прочности на разрыв, пластичность и твердость, внутреннее напряжение. паяльность, плотность, электропроводность и магнитные характеристики.

Различия между гальваникой и порошковым покрытием в Вашингтоне

Существует множество различных типов промышленной отделки, и два наиболее распространенных примера, с которыми вы столкнетесь, — это гальваника (также известная как гальваническое покрытие или электронное покрытие) и порошковое покрытие. покрытие в Вашингтоне. Несмотря на то, что между этими двумя типами процессов есть ряд сходств — оба они включают нанесение покрытия на основу для большей защиты, также важно понимать их различия, если вы хотите выбрать тип процесса нанесения покрытия, который имеет наибольший смысл. для вашего приложения.

Имея это в виду, давайте подробнее рассмотрим каждый из этих процессов и то, как вы можете рассмотреть возможность их использования в своей следующей работе.

Гальваника

Слово «гальваника» дает вам небольшой намек на то, как достигается отделка. Во время этого процесса электрический ток проходит через электролит, в который вы поместили металлический предмет. Этот электролит расщепляется, в результате чего некоторые из его атомов осаждаются на металлическом объекте, что приводит к гальванике.Итак, если вы собираетесь создать, например, позолоченную деталь, рассматриваемый электролит должен быть на основе золота. У вас есть множество вариантов типов металлов, используемых в процессе гальваники, включая никель, серебро, медь, золото и многое другое.

Самым большим преимуществом гальваники и причиной того, что она так широко используется в различных отраслях промышленности, является то, что она приводит к добавлению некоторых новых свойств к металлу, таких как некоторые важные преимущества, такие как повышенная износостойкость, защита от коррозии, сопротивление трению и истиранию. , твердость и электропроводность.Побывайте в таких отраслях, как аэрокосмическая, оборонная, медицина, стоматология, нефтегазовая промышленность и телекоммуникации, и вы почти наверняка столкнетесь с некоторыми деталями и оборудованием с гальваническим покрытием.

Порошковое покрытие

Порошковое покрытие используется для обеспечения многих из тех же преимуществ, что и гальваника, но процесс несколько отличается. При порошковой окраске сыпучий порошок наносится на основу (часто на металл, но некоторые другие материалы также могут иметь порошковое покрытие), а затем отверждается в процессе обжига.Эти поверхности с порошковым покрытием в основном покрыты более прочной краской, в то время как поверхности с гальваническим покрытием покрываются металлом. Таким образом, эстетические результаты немного отличаются, но защитные результаты во многом одинаковы.

Как упоминалось выше, покрытие с покрытием значительно прочнее, чем краска, что делает его идеальным для применений, в которых требуется твердое покрытие для обеспечения долговечности. Многие печи и холодильники имеют порошковое покрытие, равно как и более мелкие инструменты и детали.Тем не менее, помимо долговечности гальваника имеет некоторые дополнительные преимущества, которых невозможно добиться с помощью порошкового покрытия.

В конечном счете, хотя между гальваникой и порошковой окраской в ​​Вашингтоне есть некоторые сходства, это не так просто, как «просто выберите один из этих вариантов, и все будет в порядке». Есть некоторые приложения, в которых одно будет иметь больше смысла, чем другое, и важно, чтобы вы выбрали правильный процесс для своего приложения и своего бюджета.Чтобы узнать больше, свяжитесь с Powder Vision Inc. сегодня.

Что такое гальваника? — Определение из Corrosionpedia

Что означает гальваника?

Гальваника — это процесс нанесения на металл тонкого слоя другого металла путем электролиза для улучшения коррозионной стойкости металла.

Металлы, наиболее часто используемые в гальванике:

• Медь
• Никель
• Золото
• Серебро
• Хром
• Цинк
• Олово

Гальваника также известна как электроосаждение и гальваническое покрытие.

Corrosionpedia объясняет гальваническое покрытие

Основная цель гальваники — улучшить:

• Внешний вид
• Защита от коррозии
• Особые свойства поверхности
• Технические или механические свойства

В процессе гальваники анод подключается к положительной клемме, а катод (металл, подлежащий покрытию) подключается к отрицательной клемме.Оба погружаются в раствор, содержащий электролит, а затем подключаются к внешнему источнику постоянного тока. При подаче питания постоянного тока анод окисляется — атомы металла растворяются в растворе электролита. Эти растворенные ионы металлов восстанавливаются на катоде и образуют покрытие. Ток в цепи регулируется таким образом, чтобы скорость растворения анода была равна скорости нанесения покрытия на катод.

Гальваника позволяет наносить покрытия на разные металлы.Правильный состав электролита важен для качества покрытия.

Электролиты, используемые в этом процессе, включают:

• Кислоты
• Основания
• Соли металлов
• Расплавленные соли

Свойства электролита, которые необходимо учитывать при выборе:

• Коррозионная активность
• Сопротивление Яркость или отражательная способность
• Твердость
• Механическая прочность
• Пластичность
• Износостойкость

Гальваника алюминия на сталь, медь, железо, титан и др.

Алюминий с гальваническим покрытием можно наносить на большинство конструкционных материалов для удовлетворения сложных требований к отделке поверхности и повышения производительности продукта.Вы можете нанести гальваническое покрытие алюминием на сталь, медь, титан и другие материалы, чтобы улучшить свои продукты.

Свяжитесь с нами сейчас , чтобы узнать больше или прочитать:

Алюминиевое покрытие на алюминиевых сплавах

Гальваника алюминия увеличивает коррозионную стойкость всех алюминиевых сплавов и останавливает гальваническую коррозию там, где титан, сталь, медь или другие разнородные металлы контактируют с алюминиевыми сплавами. Кроме того, чистый алюминий может способствовать более равномерному анодированию или анодированию многофазных сплавов.Гальванический алюминий успешно применяется для деформируемых и литых алюминиевых сплавов (1100, 2024, 5052, 6061, 7075, А-356). AlumiPlate также разработала рецепты надежного покрытия для многих специальных алюминиевых сплавов, таких как AlBeMet 162® компании Materion или сплав Al / Si CE-17 компании Osprey Sandvik.

Большинство материалов можно покрыть чистым алюминием

Если вы когда-нибудь задавались вопросом, можно ли покрыть алюминий или покрыть какой-либо конкретный материал, ответ, скорее всего, будет «Да!». Алюминий AlumiPlate® наносится на самые разные материалы подложек, от обычных (низкоуглеродистая сталь) до экзотических (обедненный уран).

Алюминиевое покрытие AlumiPlate — это эффективная технология для материалов, требующих высокоэффективной защиты от коррозии, устойчивости к высоким температурам, электрических свойств поверхности и превосходного косметического внешнего вида.

Список материалов, которые можно покрыть алюминием, приведен в таблице ниже.

Алюминиевое покрытие высокопрочной стали

Процесс гальваники алюминия исключает воздействие водорода, который может привести к водородному охрупчиванию высокопрочных сталей.Критические компоненты могут быть покрыты гальваническим покрытием без риска охрупчивания и последующего 24-часового «запекания» водородного охрупчивания. Алюминий с гальваническим покрытием можно наносить непосредственно на высокопрочные аэрокосмические материалы (M50, 4130, 4330V, 4340, 300M, AerMet 100) и высокоуглеродистые стали (например, пружинные стали и чугуны).

См. Таблицу выше или свяжитесь с нами, если вашего материала нет в списке.

Алюминиевое покрытие на нержавеющую сталь

Многие области применения, в которых в настоящее время используется нержавеющая сталь, могут выиграть от замены более дешевой основы из углеродистой стали на дополнительную коррозионную стойкость покрытия из чистого алюминия.Алюминий с гальваническим покрытием может быть нанесен на нержавеющую сталь SST 303, 304, 304L, 316, 17-7 PH и специальные нержавеющие стали.

См. Таблицу выше или свяжитесь с нами, если вашего материала нет в списке.

Алюминиевое покрытие на меди , бронзе и латуни

Медь и медные сплавы легко покрываются чистым алюминием. Компоненты терморегулятора, чувствительные к коррозии от теплоносителей и окружающей среды, могут быть защищены гальваническим алюминием.В отличие от других защитных покрытий, чистый алюминий выдерживает высокие температуры (до 300 ° C). Гальванический алюминий может быть нанесен на C1100 Cu, бериллиевую медь, бронзу и латунь.

См. Таблицу выше или свяжитесь с нами, если вашего материала нет в списке.

Алюминиевое покрытие на композитах из графита и углеродного волокна

Алюминиевое покрытие — отличный выбор для применений, требующих уникальных свойств композитов из графита и углеродного волокна.Графит можно наносить непосредственно на поверхность, превращая ее в чистый алюминий. Композиты из углеродного волокна могут иметь улучшенную коррозионную стойкость и электрическую проводимость. Гальванический алюминий можно наносить на графит (чистый C), композиты C-C и эпоксидные смолы, армированные углеродным волокном.

См. Таблицу выше или свяжитесь с нами, если вашего материала нет в списке.

Алюминиевое покрытие пластмасс

Алюминиевая пластина может быть покрыта многочисленными пластиками и полимерами.Высокостабильные термопласты и термореактивные пластмассы с высокой температурой являются хорошими кандидатами для нанесения покрытия. После подтверждения совместимости с процессом нанесения покрытия сольвентом для каждого пластика разрабатывается индивидуальный рецепт покрытия. Обычно поверхность металлизируется медными, никелевыми или другими токопроводящими ударами, а затем покрывается алюминием. Гальванический алюминий может быть нанесен на полиэфирэфиркетон (PEEK), перфторэластомеры, парилен, полиарилэфиркетон (PAEK), полифениленсульфид (PPS), поливинилиденфторид (PVDF).

См. Таблицу выше или свяжитесь с нами, если вашего материала нет в списке.

Алюминиевое покрытие керамики и стекла

Непроводящая керамика и стекло можно покрывать гальваническим алюминием. Поверхность должна быть металлизирована проводящим ударом толщиной 1 микрометр или более (золото, серебро, медь, железо, платина или углерод). Затем на металлизированный слой наносится гальваническое покрытие. Керамика, диоксид кремния, оксид алюминия и стекло успешно покрываются алюминием с использованием этого процесса.

См. Таблицу выше или свяжитесь с нами, если вашего материала нет в списке.

Алюминиевое покрытие суперсплавов

Суперсплавы на основе железа, кобальта и никеля могут потребовать защитного покрытия для гальванической защиты или от окислительной среды. Возможные покрытия ограничены из-за высоких температур использования суперсплавов. Чистый алюминий предлагает решение для температур до 300 ° C (или даже выше, если воздействие кратковременное и прерывистое).Инструментальные стали, Haynes, Inconel, Hastelloy и C-276 могут быть защищены гальваническим алюминием.

Алюминиевое покрытие может растворяться в сплавах железа и никеля с образованием твердого высокотемпературного алюминида. Поверхность компонента приобретает полезные свойства интерметаллического (металлокерамического) алюминидного корпуса, такие как превосходный износ и устойчивость к окислению и горячей коррозии.

Свяжитесь с нами, чтобы получить более подробный список и обсудить ваш конкретный субстрат. Если вашего материала нет в списке выше, свяжитесь с нами, чтобы узнать, доступен ли рецепт покрытия или как мы можем разработать его для вашего приложения.

7 примеров нанесения гальванических покрытий из повседневной жизни

Гальваника — это процесс нанесения металлического покрытия на объекты. Эта процедура используется для повышения их долговечности, эстетики, проводимости электричества, предотвращения трения и многого другого. Заметили это или нет, но гальваника — это часть нашей повседневной жизни. Поскольку металлы составляют большую часть окружающих нас предметов, спрос на услуги по нанесению гальванических покрытий продолжает расти.Откройте для себя 7 примеров гальваники, используемых в повседневной жизни, ниже.

1. Кухонная посуда

Многие предметы домашнего обихода только на кухне покрыты гальваническим покрытием. Чаще всего причиной этого является продление срока их службы и эстетики. Столовые приборы, кухонная утварь, кастрюли и сковороды, а также краны для мойки — вот несколько примеров гальваники, которые мы находим и используем изо дня в день. Например, столовые приборы из серебра имеют гальваническое покрытие, чтобы сохранить его внешний вид и предотвратить потускнение. Без правильного нанесения металлического покрытия вода и окисление вызовут коррозию столовых приборов.

2. Детали машин

Детали машин — еще один пример применения гальванических покрытий в повседневной жизни. Если бы на них не было гальванического покрытия, они бы быстро ржавели и разрушались. В результате, детали оборудования потребовали бы частой замены и изготовления, чтобы они были пригодны для использования. Нержавеющая сталь и железо обычно используются для изготовления деталей машин, но их долговечность обусловлена ​​гальваническим покрытием. Компании по нанесению покрытий предоставляют услуги по нанесению гальванических покрытий на детали машин, чтобы они имели защитный барьер, необходимый для применения.

3. Мобильные телефоны

Мобильные телефоны — один из примеров гальванических покрытий, которые часто остаются незамеченными. Некоторые части мобильных телефонов покрыты металлом, чтобы предотвратить коррозию или любую реакцию между собой. Это не только делает телефоны более безопасными в использовании, но и увеличивает срок их службы. Детали мобильных телефонов часто покрываются серебром или золотом, так как они увеличивают проводимость. Кроме того, покрытие тонким слоем золота вместо того, чтобы весь продукт был золотом, является экономически эффективным решением.

4. Ювелирные изделия

На большинство украшений наносится гальваническое покрытие, чтобы сохранить внешний вид и долговечность. Использование гальванических покрытий также является еще одним рентабельным методом увеличения износа этих предметов без необходимости использования дорогих металлов. Как и в приведенном выше примере гальваники, украшения можно покрыть золотом, чтобы сделать их более привлекательными и доступными.

5. Монеты

Даже монеты, которые мы используем изо дня в день, вероятно, будут покрыты гальваническим покрытием.Они являются важным примером гальваники, используемой в повседневной жизни. В частности, с учетом того, как часто монеты передаются от одного человека к другому, их долговечность в течение долгого времени имеет решающее значение. Покрытие монет металлом помогает сделать хрупкий металл прочным и твердым. Кроме того, это предотвращает преждевременную коррозию, так как если монеты всегда ржавеют, они могут быть не приняты и потеряют свою ценность.

6. Автозапчасти

Автомобильные детали — это важные компоненты, покрытые металлом для поддержания производительности и долговечности.Одним из примеров гальваники автомобильных деталей являются колесные диски автомобилей. Услуги по нанесению гальванических покрытий широко используются в коммерческих целях. Это потому, что без них детали автомобилей разлагались бы гораздо быстрее. Это привело бы к более частой переделке и повторной установке всех деталей автомобиля.

7. Строительные конструкции

Строительные конструкции, такие как мосты, являются одним из многих примеров гальваники, используемой в повседневной жизни. Из-за воздействия непредсказуемых погодных условий, таких как дождь, шторм и ветер, мосты требуют гальванического покрытия для увеличения их износа.Часто можно увидеть мосты или конструкции с видимыми следами ржавчины. Они не будут подвергаться никаким гальваническим услугам. В конце концов, конструкции потребуют замены и переоборудования, иначе они могут прийти в негодность.

Поскольку все больше предприятий обращаются к компаниям, занимающимся гальваникой, в поисках решений для повышения устойчивости продукции, услуги по нанесению гальванических покрытий подходят для всех отраслей. Как компания, занимающаяся отделкой металлов, Dorsetware предлагает услуги по нанесению гальванических покрытий для различных типов бизнеса.Они могут быть адаптированы в соответствии с вашими точными требованиями и спецификациями. Чтобы узнать больше о предоставляемых нами услугах, свяжитесь с нами сегодня. Позвоните по телефону 01202 677939 или запросите расценки на нашей странице контактов.

Источник изображения: Unsplash.com

Количественный анализ гальванического никелевого покрытия на твердый металл

Гальваническое никелевое покрытие на цементированном карбиде — это потенциальный метод предварительной обработки для создания промежуточного слоя перед нанесением алмазного покрытия на твердый металл.Ожидается, что гальваническое никелевое покрытие будет высокого качества, например, на наличие адекватной толщины и однородности. Для этого следует соответствующим образом настроить параметры гальваники. В данном исследовании исследуемыми переменными являются зазоры между электродами и продолжительность процесса гальваники. Их влияние на толщину и однородность покрытия было проанализировано и количественно определено с использованием плана эксперимента. Осаждение никеля проводилось путем гальваники в стандартном растворе Ватта с сохранением других параметров покрытия (ток: 0.1 А, электрический потенциал: 1,0 В и pH: 3,5) постоянная. Расстояние между анодом и катодом составляло 5, 10 и 15 мм, а время нанесения покрытия составляло 10, 20 и 30 минут. Было обнаружено, что толщина покрытия пропорциональна времени нанесения покрытия и обратно пропорциональна расстоянию между электродами, в то время как однородность имеет тенденцию улучшаться при большом межэлектродном зазоре. Эмпирические модели как толщины покрытия, так и однородности были разработаны в пределах диапазона настроек расстояния между зазором и времени нанесения покрытия, и с помощью этих моделей было определено оптимальное решение.

1. Введение

Никелевое покрытие широко используется для декоративных и функциональных применений за счет улучшения коррозионной стойкости, износостойкости или изменения других свойств изделий с покрытием [1]. С карбидом вольфрама / кобальтом (WC-Co) цементированными карбидами никелевое покрытие также исследуется с целью соединения этих твердых металлов с другими веществами, как более мягкими, так и более твердыми. Спеченные карбиды обладают высокой твердостью и прочностью, присущей карбиду вольфрама, с некоторой прочностью, присущей кобальтовому связующему.Эти свойства делают их пригодными в качестве укрепляющих покрытий для металлических оснований для некоторых областей применения. Именно здесь пайка с использованием гальванического никеля становится потенциальной техникой соединения. Chen et al. [2] соединил WC-Co с нержавеющей сталью с помощью процесса пайки с использованием промежуточного слоя никеля между двумя металлами и обнаружил, что разрушение паяных соединений произошло в объемных подложках WC-Co, что свидетельствует об успешном соединении никелевой прослойки.

В других областях применения, требующих экстремальной износостойкости, свойства цементированного карбида все еще недостаточны, и его можно покрыть более твердыми и прочными веществами, такими как алмаз или алмазоподобный углерод.С этой целью исследуется прослойка никеля с гальваническим покрытием, где главной проблемой является адгезия между двумя веществами. Обычная технология алмазного покрытия, то есть химическое осаждение из паровой фазы, требует высокой температуры, при которой кобальтовая связка в цементированном карбиде способствует реакции с графитовой фазой, неожиданным промежуточным слоем во время процесса осаждения алмаза, который приводит к пагубному влиянию на алмазное покрытие [3, 4] . Также существуют проблемы, связанные с остаточным напряжением на границе раздела, вызванным несоответствием коэффициентов теплового расширения между двумя веществами.Эти проблемы требуют предварительной обработки твердосплавной подложки перед нанесением алмаза. Для этой цели можно использовать промежуточный слой между подложкой из цементированного карбида и алмазным покрытием. Использование никеля с гальваническим покрытием в качестве промежуточного слоя представляет интерес в данном исследовании, учитывая коэффициент теплового расширения никеля, близкий к таковому у твердого металла, и то, что алмаз может осаждаться и расти на никелевой подложке [3, 5, 6].

Гальваника для осаждения никеля использует электролитический путь.Этот метод имеет преимущества в том, что он имеет низкую температуру реакции, что позволяет избежать остаточного напряжения, вызванного несоответствием коэффициента теплового расширения, является экономически выгодным и его легко контролировать, манипулируя параметрами осаждения [7–9]. Толщина и однородность являются одними из критериев качества результатов гальваники. В данном исследовании делается попытка улучшить качество гальванического никеля на твердой металлической подложке путем выбора правильной комбинации параметров осаждения. На напряженность электрического поля и сопротивление электролита между анодом и катодом влияет зазор между электродами [10].Кроме того, учитывая кинетику реакции, гальваника зависит от продолжительности реакции. Соответственно, в этом исследовании время гальваники и зазор между электродами варьировались, и их влияние на качество осажденного слоя никеля количественно оценивается с помощью эмпирических моделей с использованием плана эксперимента (DOE), чтобы результат можно было объективно проанализировать [11].

2. Экспериментальная

2.1. Приготовление образца

Стержень WC-6% Co размером 5 мм в диаметре × 150 мм длиной был разрезан на прецизионном резаке на образцы средней толщины.Шероховатость поверхности образцов была изменена до мкм мкм пескоструйной очисткой с использованием SiC с зернистостью 180 мкм мкм. После струйной очистки эти образцы подвергали ультразвуковой очистке ацетоном в течение 20 минут для удаления любых остатков с последующей промывкой деионизированной водой. Наконец, образцы очищали струей пара в течение 30 секунд для удаления любых оставшихся остатков.

2.2. Установка для нанесения покрытий

Для осаждения никеля: раствор для нанесения гальванического покрытия, содержащий 400 г / л NiSO ₄ · 6H ₂ O, 30 г / л NiCl ₂ · 6H ₂ O и 30 г / л · H ₃ БО ₄ .Уровень pH раствора электролита регулировали до значения 3,5 добавлением к электролиту 10% разбавленной серной кислоты. Эксперименты проводились в ванне с температурой 55 ° C и электрическим потенциалом 1,0 В для получения тока 0,1 А при непрерывном перемешивании магнитной мешалкой. В качестве анодов использовались две круглые пластины из чистого никеля диаметром 20 мм и толщиной 3 мм. Катодом служил предварительно вырезанный тонкий образец (диаметр 5 мм × толщина 2,05 мм) подложки WC-6% Co, которая была закреплена на определенном расстоянии от каждого анода.Рисунок 1 иллюстрирует конфигурацию и установку гальваники. Электроосаждение никеля на поверхность подложки проводили при разном времени выдержки.

2.3. Характеристика

Образцы, на которые нанесено гальваническое покрытие, закрепляли смолой, а затем делали срезы прецизионным резцом для металлографических испытаний. Толщина никелевого покрытия и граница раздела были охарактеризованы с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM). Значение толщины покрытия получается из среднего значения трех измерений на каждом изображении, полученном на сканирующем электронном микроскопе.

Изменение толщины слоя () между лицевой стороной подложки и ее окружностью было рассчитано с использованием (1) следующим образом:

2.4. Параметры осаждения

Межэлектродный зазор и время нанесения покрытия были входными переменными, обозначенными в кодированной форме как и, соответственно. Верхнее и нижнее предельные значения входных переменных были выбраны для того, чтобы поддерживать толщину прослойки более 2 мкм м с надлежащим качеством. Выбранные значения верхнего и нижнего пределов для межэлектродного зазора составляли 5 мм и 15 мм соответственно, а для времени нанесения покрытия значения составляли 10 мин и 30 мин соответственно.Средние предельные значения составляли 10 мм для зазора между электродами и 20 мин для времени нанесения покрытия.

Планирование экспериментов и анализ результатов выполняли с использованием коммерческого программного обеспечения для статистического анализа (Design Expert 6.0 от Stat-Ease Inc.). Был использован трехуровневый факторный план с двумя переменными в качестве входных данных [11]. Общее количество комбинаций лечения, необходимых для разработки, составило 9 комбинаций (таблица 1).

904 20 9023 904 9044 7 9 Стандарт Расстояние (мм) Время (мин) Кодированная форма 1 0 2 10 20 0 0 3 15 10 1 10 −1 −1 5 5 20 −1 0 6 10 −1 0 7 15 30 1 1 8 5 30 -1 1 10 30 0 −1

Для определения взаимосвязи между вводом и ответом собранные данные были проанализированы с помощью регрессии.В регрессионной модели эмпирическая переменная (отклик) аппроксимируется на основе функциональной связи между оцениваемой переменной, и одной или несколькими входными переменными, и / или. Уравнение модели, содержащее входные переменные, было подогнано с использованием метода наименьших квадратов. Соответственно, остаточная ошибка, измеренная как сумма квадратов отклонений между фактическим и расчетным ответами, была минимизирована. Это включало вычисление оценок для коэффициентов регрессии, то есть коэффициентов переменных модели, включая точку пересечения или постоянный член для теста статистической значимости.

3. Результат и обсуждение

Типичный результат гальванического никелевого покрытия на твердой металлической поверхности показан на рисунке 2. На толщину и однородность гальванического никелевого покрытия действительно влияли время нанесения покрытия и расстояние между электродами, как показано ниже. подразделы.

3.1. Толщина покрытия

Результаты экспериментов по толщине покрытия показаны на рисунке 3. Толщина гальванического никелевого покрытия обратно пропорциональна зазору между электродами и пропорциональна времени осаждения.Наибольшая толщина покрытия 26,3 мкм м была получена при межэлектродном зазоре 5 мм и времени осаждения 30 минут, а самая низкая толщина покрытия 2,7 мкм м была получена при межэлектродном зазоре 15 мм и времени осаждения 10 минут. .

Для разработки эмпирической модели толщины покрытия были оценены итоговые выходные данные соответствия для определения наиболее подходящей регрессионной модели. Была выбрана линейная модель, имеющая наименьшее вероятностное значение для представления результатов толщины покрытия.Для проверки значимости модели регрессии и ее коэффициентов был проведен дисперсионный анализ, при этом вероятностное значение менее 0,05 указывает на значимость. Линейная модель и ее коэффициенты имеют вероятностное значение значительно ниже 0,05 (таблица 2). Кроме того, его коэффициент детерминации 0,96 очень близок к единице, что также указывает на то, что модель близко аппроксимирует данные о толщине покрытия. Соответствующий коэффициент точности модели 22,6, который сравнивает диапазон предсказанных значений в проектных точках со средней ошибкой предсказания, намного превышает минимальный предел адекватности, равный 4.

9023 9023 9023 904 9023 904 904 904 904 902 904 904 полученная толщина покрытия, а также установка расстояния между зазорами и времени нанесения покрытия. где — толщина покрытия, — расстояние между электродами (в мм), — время нанесения покрытия (в минутах).Уравнение модели можно изобразить в виде контурного графика (рисунок 4). Прогнозируемая толщина покрытия разработанной модели для любой комбинации расстояния между зазором и времени нанесения покрытия была подтверждена в пределах 95% доверительного интервала. Это подтверждает, что модель достаточна для представления данных о толщине покрытия для этого конкретного гальванического осаждения никеля. Вывод о том, что расстояние между электродами обратно пропорционально толщине покрытия, согласуется с предыдущими отчетами, в которых было обнаружено, что, когда зазор между электродами является узким, напряженность электрического поля увеличивается, а сопротивление электролита между анодом и катодом уменьшается [10, 12] .Это приводит к увеличению скорости осаждения металла или увеличению толщины покрытия в течение определенного периода времени. Это исследование добавляет, что зависимость в определенных условиях является линейной. Что касается линейного влияния времени осаждения на толщину покрытия, это согласуется с законом Фарадея, согласно которому скорость осаждения (или в данном случае толщина покрытия, полученная в течение определенного периода) пропорциональна току и времени покрытия [13, 14]. 3.2. Однородность слоя Вариации толщины слоя между лицевой стороной подложки и ее окружностью показаны на рисунке 5.Комбинация между межэлектродными зазорами и временем нанесения покрытия, использованная в этом исследовании, может создавать слой покрытия с максимальным изменением толщины до 26,5%. Увеличение как межэлектродного зазора, так и времени нанесения покрытия приводит к образованию более равномерного никелевого покрытия на твердой металлической подложке. При разработке эмпирической модели однородности толщины покрытия в зависимости от расстояния между зазором и времени нанесения покрытия, аналогичные шаги использовались для разработки модели толщины покрытия. Предварительная диагностика была проведена для определения подходящего преобразования мощности для модели.Это было оценено путем диагностики графика Бокса-Кокса однородности толщины покрытия. Самая низкая точка графика, которая могла бы привести к минимальной остаточной сумме квадрата в преобразованной модели (), составила 0,61. Соответственно, логарифмическое преобразование () было выбрано как значение, наиболее близкое к фактическому, и как наиболее подходящее преобразование мощности. Следующим шагом было определение подходящей регрессионной модели. Было рассчитано вероятностное значение, и выбрана линейная модель, имеющая наименьшее вероятностное значение.Затем был проведен дисперсионный анализ, чтобы проверить значимость выбранной регрессионной модели и ее коэффициентов (таблица 3). Так же, как и раньше, для модели было установлено максимальное вероятностное значение 5%, а ее коэффициенты должны были считаться значимыми. Источник Сумма квадратов Степень свободы Среднее квадратическое значение Prob> Модель 191,67 66,27 <0,05 Расстояние зазора 123,10 1 123,10 42,63 <0.05 Время покрытия 260,04 1 260,04 89,91 <0,05 Остаточная 17,35 6 0 Cor всего 400.70 8 904 904 904 904 904 904 904 Источник Сумма квадратов Степень свободы Среднеквадратичное значение Prob> Модель 53 2 2,27 33,37 <0,05 Расстояние между разрывами 0,43 1 0,43 6,36 0,04 60,38 <0,05 Остаточный 0,41 6 0,07 Чистая погрешность 904 904 904 904 9023 904 Cor всего 4.94 8 Было обнаружено, что уравнение эмпирической модели, которое связывает однородность толщины покрытия () с расстоянием между зазорами () и временем покрытия () Данная модель может быть представлена ​​графом изолиний (рисунок 6). Высокий коэффициент детерминации модели () и адекватная точность (14,56) указывают на то, что модель достаточно репрезентативна.При любой комбинации расстояния между зазором и времени нанесения покрытия прогнозируемая однородность толщины покрытия модели находится в пределах 95% доверительного интервала. Это подтверждает адекватность представленной модели. Из-за характера процесса получение высокой степени однородности покрытия с помощью гальваники практически затруднено. Возможность получения покрытия равномерной толщины по поверхности с помощью процесса гальваники связана с распределением тока по этой поверхности [1].Распределение тока обычно определяется формой поверхности и ее относительным положением относительно анода [15]. Края и углубления на поверхности часто получают больше тока, и это, как следствие, приводит к более толстым отложениям на них [16]. Размещение электродов на достаточном расстоянии друг от друга может уменьшить изменение толщины гальванического покрытия, сделав распределение тока по поверхности почти однородным [10]. Это исследование, в котором от 3% до 26.Было получено изменение толщины слоя на 5%, было обнаружено, что никелевое покрытие было более однородным, когда твердосплавная подложка размещалась на большем расстоянии от анодов. Результат хорошо согласуется с предыдущим отчетом, в котором было обнаружено, что короткий межэлектродный зазор создает высокое напряжение смещения, которое вызывает концентрацию большего тока на краях и в углах электрода [10]. В этих условиях восстановление реагента на поверхности электрода происходит быстрее, и изменение диффузии реагентов между краями электрода и поверхностью центральной области может увеличиваться [10].Когда расстояние между электродами увеличивается, заданное напряжение смещения уменьшается, а ток покрытия снижается. Следовательно, распределение тока на поверхности улучшается [10]. Считается, что продолжительность нанесения гальванического покрытия положительно влияет на получение равномерного распределения покрытия по поверхности подложки. Результат, полученный в результате этого исследования, показал, что время нанесения покрытия имеет большое значение для получения равномерного распределения толщины покрытия. Это можно объяснить тем, что осаждаемые атомы занимают дефектные участки (края, углы, ступеньки и изгибы) на поверхности подложки после прямой или боковой диффузии.Когда атомы достигают дефектных участков, они начинают возвращаться в виде линий атомов по поверхности подложки, формируя кристаллическую структуру осадка [17]. Это действие в основном зависит от локальной энергии решетки (включение большего количества атомов в металлическую матрицу на катоде) и времени нанесения покрытия, поскольку короткое время не позволяет завершить этот механизм осаждения и может быть причиной неравномерного распределения покрытия. 3.3. Оптимальные условия Как правило, никелевое покрытие для промышленного применения должно быть получено с приемлемой степенью качества и однородности.Разработанная здесь эмпирическая модель показала возможность получения толщины гальванического слоя с минимальной степенью неоднородности по поверхности подложки путем задания межэлектродного зазора и времени нанесения покрытия. На практике трудно получить 100% однородное гальваническое покрытие на поверхности. Однако желательно небольшое изменение толщины покрытия по поверхности. В этом исследовании, где гальванический никель предназначен для использования в качестве промежуточного слоя между твердосплавной подложкой и алмазным покрытием, предполагается, что никелевое покрытие не будет чрезмерным (малая толщина), а будет с высокой однородностью.Этого можно добиться, выбрав подходящую комбинацию зазора между электродами и времени нанесения покрытия. Следует определить оптимизированное решение этих двух переменных. Это оптимизированное решение может быть определено с помощью разработанных ранее эмпирических моделей. Влияние каждой входной переменной (расстояние между зазорами и время нанесения покрытия) на характеристики гальванического покрытия (толщину и однородность покрытия) можно количественно измерить с помощью моделей. Предполагается, что толщина покрытия 5 мкм м достаточна для того, чтобы противостоять трещинам или расслоению, когда твердый металл подвергается термообработке и осаждению алмаза.Кроме того, осажденное покрытие должно иметь однородность толщины не менее 15%, поскольку ниже этой точки могут образовываться узкие или неразрешенные области. Оптимизация откликов — это когда комбинация межэлектродного зазора и времени нанесения покрытия находится в пределах серой области наложенного графика (Рисунок 7). Оптимизированное решение представлено пересечением между решениями по толщине покрытия и решениями по изменению толщины слоя. 4. Заключение Попытка получить гальваническое никелевое покрытие на подложке из WC-6% Co была осуществлена ​​путем изменения межэлектродного зазора и времени нанесения покрытия с учетом толщины и однородности покрытия в качестве отклика.Толщина покрытия пропорциональна времени нанесения покрытия и обратно пропорциональна расстоянию между электродами. Равномерность толщины покрытия обычно лучше при большом межэлектродном зазоре. Эмпирические модели обоих гальванических откликов были разработаны в пределах диапазонов входных переменных. Модели могут определять оптимальные решения комбинации расстояния между зазором и времени нанесения покрытия для получения адекватной толщины покрытия с высокой однородностью. Конфликт интересов Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.Авторы не получают второстепенного интереса или имеют какие-либо прямые финансовые отношения с коммерческими идентичностями, упомянутыми в этой статье, которые так или иначе повлияют на достоверность исследования. Выражение признательности Финансовая поддержка со стороны Министерства высшего образования Малайзии и Universiti Teknologi Malaysia через схему грантов на фундаментальные исследования (№ 78572) и грант исследовательского университета (№ 05h37) и стипендию Министерства высшего образования Судана, признательны. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт