Гальваника — совокупность электрохимических методов нанесения металлического покрытия на поверхность изделий для защиты от коррозии, улучшения внешнего вида, повышения износостойкости, электропроводности или получения специальных свойств (адгезия, трение).
Принцип работы
Гальваническое покрытие выполняется в электролите, где изделие выступает катодом, а анод — обычно металлическая заготовка или инертный материал.
При пропускании электрического тока ионах металла в растворе восстановляются на поверхности катода, образуя тонкий и равномерный слой.
Основные этапы процесса
- Подготовка поверхности — обезжиривание, механическая или химическая очистка, травление, активирование.
- Промывка между операциями — удаление остатков реактивов.
- Нанесение подслоя (при необходимости) — улучшает адгезию основного покрытия.
- Нанесение основного покрытия — контролируемые параметры тока, температуры и состава электролита.
- Заключительная обработка — промывка, сушка, пассивация или полировка.
Типы покрытий и их свойства
- Никелирование (химическое и электролитическое) — хорошая коррозионная защита, декоративный вид, повышенная твердость при позднем легировании; обеспечивает хорошую адгезию последующих покрытий.
- Хромирование (декоративное и техничеcкое) — тонкий декоративный слой и/или толстый жесткий слой для износа и коррозии; токсичность шестивалентного хрома требует мер по замене или очистке.
- Оцинка (цинкование электрическим способом) — защита стали от коррозии жертвенным анодом.
- Кадмирование — устаревший метод из-за токсичности кадмия, использовался для коррозионной защиты и смазочных свойств.
- Медь, серебро, золото — декоративные и функциональные покрытия (проводимость, контактные свойства, химическая устойчивость).
- Твердое покрытие (Ni, Cr, Co‑сплавы) — повышенная износостойкость и твердость для промышленного применения.
Ключевые параметры процесса
- Плотность тока (A/dm²) — влияет на скорость осаждения, структуру и внутреннее напряжение покрытия.
- Состав и чистота электролита — определяют качество слоя, блеск, шероховатость.
- Температура — влияет на кинетику осаждения и растворимость компонентов.
- Время осаждения — задаёт толщину покрытия.
- Агитация электролита — обеспечивает равномерность и удаление побочных продуктов реакции.
Контроль качества и дефекты покрытий
- Дефекты: пористость, отслаивание, трещины, шероховатость, неравномерность толщины, окрашивание.
- Методы контроля: толщиномер (толщинометрия), микроскопия среза, адгезионные испытания (тест на разрыв, сгиб), коррозионные испытания (соляной туман), анализ состава покрытия (XRF, спектроскопия).
Оборудование и безопасность
- Ванны из кислотостойких материалов, источники постоянного и импульсного тока, системы фильтрации и рециркуляции электролита, установки для подогрева и охлаждения.
- Требуются вытяжки, системы очистки сточных вод, нейтрализация и утилизация опасных химикатов.
- Личные средства защиты: перчатки, очки, защитная одежда.
- Соблюдение экологических норм особенно важно при работе с хромом VI, цианидами и другими токсичными веществами.
Экономика и эксплуатация
- Основные затраты: химреагенты, электроэнергия, вода, утилизация отходов, амортизация оборудования.
- Повышение экономичности достигается за счёт регенерации электролита, автоматизации процессов и оптимизации режимов.
- Выбор покрытия определяется требованиями к сроку службы, условиям эксплуатации и стоимости.
Тренды и перспективы
- Замещение токсичных покрытий (CrVI, кадмий) более безопасными технологиями и пассивными слоями.
- Электролитические системы с имульсионными и солюбилизирующими добавками для улучшения свойств покрытия.
- Импульсные и микропульсные режимы тока для улучшения структуры слоя.
- Автоматизация, inline‑контроль и экологичные методы очистки и утилизации.
Заключение
Гальваника остаётся важной технологией для защиты и декоративной отделки изделий.
Качество конечного покрытия зависит от подготовки поверхности, строго контролируемых параметров процесса и соблюдения экологических и безопасностных норм.
Правильный выбор типа покрытия и режимов обеспечивает долговечность и соответствие требованиям эксплуатации.
_________________________________________________________________________
ПО "Трубное решение"
Заказать металлопрокат можете тут - https://taplink.cc/truboproduct.ru
#металлопрокат
