如何在工作和家庭中应用电镀
在每一位称职的电工的活动中,都有需要对电解过程中发生的现象进行准确分析的时刻。在许多情况下,需要将直流电源微调到具有不同时序特性的工作模式,以实现全过程自动化。
历史参考
英国科学家迈克尔·法拉第 (Michael Faraday) 首次建立了描述直流电对溶解在电解质中的物质行为影响的基本定律。
电解的物理化学过程发生在电解池中。
在电解质容器中生产。身体内部有两个电极,从受控恒压源向其施加正电荷和负电荷。流过公共电路的电流强度由操作员使用仪表调节大小和控制。自动电池在电子设备的监督下运行。
施加正电荷的电极称为“阳极”,负电荷称为“阴极”。在电解液中电流的作用下,形成带相反电荷的离子:
1. 阳离子;
2.负离子。
带正电的离子被称为“阳离子”,因为它们向阴极移动。阴离子是被吸引到阳极的带负电的离子。
电解过程中出现的技术处于两门科学的十字路口:
1. 化学;
2.电气工程。
因此,从历史上看,实践已经发展成为电化学的一个特殊分支处理电镀,它研究金属阳离子在任何类型的阳极上沉积过程中发生的电化学和物理现象。这样做是为了选择最佳的工艺条件,开发特殊的加工技术和方法,在不同基底上沉积某些金属时选择设备的标称模式。
在实践中 电镀涂层 长期以来一直分为两个独立的方向:
1、电铸;
2、镀锌。
这些方法采用大致相同的技术,但电镀涂层的基底材料不同。
电版
这是一种创建非金属零件体积图像的浅拷贝的方法。主要材料可以是易于加工的石膏、石材、木材、塑料坯料和其他物质。
在艺术作坊中,通过用一层金属覆盖各种树木、花卉、昆虫的叶子,创造出独特形式的珠宝。
电镀涂层的创始人是俄罗斯人鲍里斯·谢苗诺维奇·雅科比 (Boris Semenovich Yakobi),他开发的技术使制作著名的金属雕塑成为可能,这些雕塑至今仍装饰着圣彼得堡的圣以撒大教堂。由于这项工作,他获得了全世界的认可,获得了俄罗斯最负盛名的科学家杰米多夫奖,并在巴黎展览会的庄严仪式上获得了一枚大型金质奖章。
通过电铸方法制造的产品厚度的特点是尺寸增加,这在操作过程中赋予它们强度。它可以达到 0.25 到两毫米或更多毫米,这是通过电化学过程的持续时间实现的。
有色金属贵金属最常通过电镀应用于艺术产品:
-
金子;
-
银,
-
铂;
-
铑。
出于技术目的使用:
-
铜;
-
镍;
-
铁。
在镀金、镀银、镀镍、铜等电镀工艺过程中用作中间层。
镀锌
这种电镀方法的基础是在金属部件或一组物体的表面涂上一层薄薄的保护金属。顶盖可以执行各种功能:
-
防腐蚀保护;
-
防护装饰;
-
改善外观;
-
赋予表面不同的电性能,以改善电流传导或增加绝缘特性;
-
增加抗咬合的强度特性;
-
延长耐磨性;
-
提高钢涂胶时的附着力;
-
增加对焊料的附着力和许多其他特性。
在我们周围的所有地方都可以找到种类繁多的电镀产品。
上图展示了我们日常生活中经过处理的细节:家具和灯具的装饰元素、家用电器和盒子的保护涂层。
应用于产品的层的质量取决于所创建涂层的结构。出于技术目的,使用了最细粒度且同时致密的沉积层。它们被创建:
-
元件和电解液成分的选择;
-
在电解过程中保持工作环境的最佳温度状态;
-
当前设置、密度的稳定性和生产周期的持续时间。
电镀种类
一层金色赋予产品丰富的外观, 防止腐蚀, 增加了产品的反射率。镀金表面的导电特性适用于电子设备。
镀银的用途相同,同时常用于改善电源电路的导电性能。适用于启动器、接触器、电磁继电器、静态继电器的触点、运算放大器的脚、微电路等电子元器件。
镀镍允许由钢、铜及其合金、铝、锌和较少见的钨、钛和钼制成的产品具有装饰性外观,并提供防腐蚀保护,不仅免受大气暴露,而且在以下条件下工作:
-
被盐、碱、弱酸溶液污染;
-
增加暴露于机械磨损负荷。
镀铬增加了金属的硬度和耐磨性,并允许您将摩擦部件的磨损表面恢复到其原始参数。改变技术模式的特征可以让你创造:
-
具有灰色调的哑光涂层,具有最大的硬度、脆性,但耐磨性最低;
-
具有良好耐磨性和硬度的光亮表面;
-
塑料乳涂料硬度低,但外观精美,防腐性能好。镀锌层可保护钢板和钢铁产品免受腐蚀,常用于汽车和建筑行业。
钢铁产品的铜涂层可防止腐蚀并增加金属的导电性能,用于覆盖在户外运行的电线。
黄铜涂层不仅可以保护钢和铝合金免受腐蚀,还可以确保它们与轮胎的良好附着力。
铠装赋予表面独特的外观。
镀铑提供:
-
保护银不褪色;
-
装饰表面;
-
高耐化学性;
-
增加耐磨性。
电镀工艺流程特点
工业电镀方法广泛应用于制造过程中。
应用外层的设备和方法的多样性决定了建筑表面金属的大量技术。
通常工艺过程包括以下阶段:
1.毛坯的初步准备;
2. 镀液中电镀层的堆积;
3.零件的最终加工。
在初步阶段,进行机械加工和表面酸洗:
-
清除氧化物和杂质;
-
初步脱脂;
-
悬挂设备的附件;
-
隔离不需要处理的站点;
-
最后脱脂。
在零件的阳极处理过程中,重要的是要观察电流的最佳参数及其持续时间。
最后阶段包括:
-
中和加工零件上的电解残留物;
-
在不同温度下使用水射流进行替代处理;
-
拆除部分悬挂元件;
-
从封闭的对象中移除一个孤立的层;
-
烘干;
-
必要时进行热处理;
-
机械精加工至所需尺寸。
现代电镀设备的设计特点
为了容纳电解质被使用 电流浴 由耐腐蚀聚合物制成:
-
PVC;
-
聚偏氟乙烯;
-
聚丙烯。
它们与采用模块化设计的控制单元一起安装在坚固的金属底座上。
通过创建方法提供高质量的零件清洁:
-
急流;
-
流动法;
-
级联接收。
清洁过程的最终评估由操作员使用目视观察方法进行。
安装的电气设备和加热装置由自动控制或由操作员控制。为了加快操作速度,执行了鼓泡、摇动和其他技术。
工业企业配备保护装置、吸收器、车载抽吸、废水处理系统,并只允许进行某些工艺,例如:
-
在工业产品上沉积镍金层;
-
吊坠镀镍、银、铜、铬;
-
滚筒镀镍;
-
小桶铜锡加工;
-
装饰吊坠;
-
废水处理等技术。
大型企业中使用的工业厂房合并成生产线。
自制电镀方法
家用电镀和电镀方法的使用是任何家庭工匠的能力范围内的。但是,在制造此类设备之前,您应该研究并考虑在使用腐蚀性液体和电气装置时必须遵守的安全规则,确保场所通风良好并处理废水。
由于玻璃管易碎,因此不希望使用玻璃管。最好选择由坚固透明的聚合物制成的盘子。
对于小电解槽中恒定大小的电流流动,可以使用电脑或手机现成的模块设计,也可以根据具体需要自行制作。
可以在互联网上找到带有晶体管调节的旧收音机的非常简单的电源设备,或者以下图为基础。
其中,可以使用任何旧电视机的变压器,也可以自己绕制。功率晶体管、整流二极管电桥和调节电阻的标称特性根据负载的功率来选择。电解电容器均衡平滑电压。内置电流表,可连续监测电流值。
照片中显示了类似块的部分布置,但带有控制晶体管的附加节点。
空气冷却器用于更好地冷却功率晶体管。
制作另一个电源单元非常容易:手机充电器的单独触点 «+» 和 «-» 的输出通过测量设备和调节负载电阻连接,并与电偶的电极相应的功率洗澡。
当通过电镀或电镀方法进行工作时,家庭工匠必须独立进行实验并记录他们的结果以获得经验。只有这样,才会出现掌握和实践技能。