Galvanické pokovování (pokovování) – obor elektrochemie, který se zabývá nanášením kovových povlaků na výrobky pomocí elektrochemických reakcí. Povlak vzniká redukcí iontů (přijímajících elektrony) usazeného kovu z elektrolytu, když jím prochází proud.
Galvanostegie – obor galvanizace, který se zabývá především nanášením ochranných, ochranně-dekorativních a speciálních kovových povlaků na výrobky.
Elektrotyp – obor galvanického pokovování, který se zabývá výrobou silných kovových povlaků na výrobcích forem za účelem jejich kopírování. Galvanické pokovování lze použít k výrobě kopií kovových i nekovových (dielektrických) předmětů.
Galvanické povlaky jsou povlaky získané redukcí kovových iontů z elektrolytu pod vlivem vnějšího elektrického proudu. Někdy se jedná o anodické povlaky (což je pravda) a chemické, ponorné, konverzní povlaky (což je terminologicky nesprávné, protože se při jejich nanášení nepoužívá externí zdroj proudu). Anodické oxidové povlaky na rozdíl od katodických vznikají na anodě v důsledku oxidace základního materiálu.
Elektroda (v galvanickém pokovování) – nejčastěji pevný elektricky vodivý prvek elektrochemického systému, na který je přivedeno vnější napětí z usměrňovače. Elektrody se dělí na katody a anody.
Anoda – kladná elektroda, na které probíhá oxidační proces (darování elektronů). Obecně se uznává, že anodový potenciál se během polarizace posune na kladnou stranu. Anoda může být rozpustná nebo nerozpustná (inertní):
• Rozpustná anoda je vyrobena z kovu nebo slitiny, která má být nanášena. Během provozu se nerozpustná anoda ionizuje a kov ve formě iontů přechází do roztoku. Při dosažení určitého potenciálu může být anoda částečně nebo zcela pasivována. V tomto případě se rozpouštění může zastavit a mohou začít nežádoucí reakce. Nejčastěji se jedná o uvolňování kyslíku nebo chlóru.
• Nerozpustná anoda může být vyrobena z materiálu, který se v daném elektrolytu snadno pasivuje. Například inertní anody jsou vyrobeny z uhlíku, olova, titanu a některých typů oceli. Speciálními typy nerozpustných anod jsou ruthenium oxid titanové anody (ORTA) nebo platinizované iridium. Inertní anoda se při nanášení povlaku nerozpouští, dochází na ní k vedlejším reakcím, např. uvolňování kyslíku nebo plynného chlóru.
Cathode – záporná elektroda, na které dochází k procesu redukce (přijímání elektronů) usazených kovových iontů a vytváření povlaku. Během polarizace se katodový potenciál posouvá na zápornou stranu. Katoda, jednoduše řečeno, je přímo potažený produkt (kromě procesu eloxování).
Katodová/anodová proudová hustota – poměr proudu protékajícího elektrolyzérem k ploše katody/anody.
Proudový výstup – podíl proudu vynaloženého na hlavní reakci – nanášení kovu nebo slitiny.
Polarizační křivka — závislost proudové hustoty na potenciálu elektrody.
Polarizace – vychýlení elektrodového potenciálu z rovnováhy vlivem vnějšího zdroje proudu).
Polarizovatelnost — rychlost změny proudové hustoty, když se potenciál elektrody odchyluje od rovnovážné hodnoty. Čím vyšší polarizace, tím strmější polarizační křivka. V omezujícím případě se elektroda bude nazývat ideálně polarizovatelná.
Usměrňovač – hlavní zařízení galvanizační dílny, zařízení na přeměnu střídavého proudu na stejnosměrný se současným snížením napětí a zvýšením výkonu. Usměrňovač s určitou konstrukcí může měnit stejnosměrný proud podle daného programu, dělat jej reverzibilní, pulzní atd.
Galvanická lázeň – nádoba obsahující elektrolyt, elektrody na tyčích, přídavné prvky, například boční sání, tepelná izolace, ohřívače, membrány, bublinky (zařízení pro čerpání vzduchu roztokem) atd. Galvanická lázeň může být vyrobena z kovu nebo polymeru (polyethylen, polypropylen, teflon apod.) Vana zpravidla obsahuje chemicky odolný výstelkový materiál, který odděluje tělo vany od elektrolytu (vinylplast, plastová směs, fluoroplast, atd.) .
Oxidace — získávání oxidových povlaků na kovových výrobcích, zejména oceli, hliníku, titanu. Oxidaci lze provádět elektrochemicky (na anodě pod proudem – eloxování), chemicky (v roztoku bez proudu), tepelně (např. modření oceli na vzduchu za vysoké teploty).
Odpad – necílové produkty vzniklé při výrobě nedokonalou technologií, které již nelze v daném technickém procesu použít.
Odtoky — kapalné systémy vzniklé při mezioperačním mytí dílů, poruchách van apod. Odpadní vody musí být před vypuštěním do kanalizace nebo vodních toků neutralizovány, pokud nejvyšší přípustné koncentrace znečišťujících složek v nich překračují stanovené normy.
MPC — maximální přípustné koncentrace.
Technologické operace — hlavní technologické operace při galvanizaci jsou: mechanická příprava, odmašťování, moření, moření, elektrolýza, sušení. Kromě toho lze provádět další operace – žíhání, pasivace atd. Mytí se provádí mezi operacemi. První čtyři operace jsou příprava povrchu, tzn. odstranění mechanických, organických, oxidových nečistot z něj. V tomto případě jsou tlusté oxidové vrstvy odstraněny leptáním a tenké oxidové vrstvy jsou odstraněny mořením (aktivací), bezprostředně před elektrolýzou (potahováním). Elektrolýzu při chemickém potahování nahrazuje bezproudová depozice ze speciálního roztoku obsahujícího sůl kovu, redukční činidlo a přísady.
Elektrolyt – roztok, který díky iontové vodivosti vede elektrický proud. Při galvanickém pokovování je elektrolyt roztok, ze kterého se ukládají kovové a nekovové povlaky. Elektrolyt při galvanizaci obsahuje sůl naneseného kovu (kromě eloxovacích a chromovacích elektrolytů) a přísady – pufr (pro regulaci hodnoty pH), leskotvorný, pozadí (pro zvýšení elektrické vodivosti roztoku).
Elektrochemie – obor chemie, přesněji fyzikální chemie, který se zabývá studiem procesů na rozhraní elektroda/elektrolyt, včetně toho, když jím prochází proud z vnějšího zdroje.
Zlato je ušlechtilý kov s estetickou přitažlivostí a mnoha cennými vlastnostmi. Vzhledem k tomu, že ve své čisté formě má vysokou cenu, optimálním řešením je nanést na povrch výrobků tenkou vrstvu zlata. Existují různé techniky zlacení – jejich výběr závisí na velikosti předmětu a sledovaných cílech.
Oblasti použití zlacení
Zlacení se používá v mnoha oblastech našeho života – provádí se pro ochranné, dekorativní, ochranné a dekorativní účely. Zejména pokovení 18 a 24 karátovým zlatem umožňuje dodat šperkům vyrobeným ze stříbra nebo kovových slitin statusový vzhled a také pomáhá obnovit krásu zlatých předmětů, které ztratily svou původní přitažlivost.
Zlacení dekorů a předmětů pro domácnost zušlechťuje interiér bytů a domů – proceduře jsou podrobeny kliky, vidličky a lžíce, kohoutky, rámy obrazů, kovové části svítidel atd.
Roste zájem o zlacené lišty, chromové vložky, automobilové mřížky, kliky a klíčenky. Praktikuje se pokovování kotoučů 24karátovým zlatem, 18Kt/750, 14Kt/585.
Bílé, růžové a zelené zlacení se používá u hudebních nástrojů, ocenění a sportovních doplňků. Zvláštní pozornost si zaslouží zlacení rytin, pouzder na cigarety, zapalovačů, baněk, částí zbraní atd.
Nejtenčí vrstva zlata se nastříká na auto, okna a vitráže, aby se řídil přenos tepla v zimě a v létě. Zlacení se používá ve stomatologii. Je široce používán v mikroelektronice.
Technologie zahrnuje následující hlavní kroky:
- výběr způsobu zlacení a příprava všeho potřebného k jeho realizaci;
- odmašťování a leptání povrchu;
- povlak;
- dokončovací úpravy.
Kromě naprašování ušlechtilého kovu v jeho čisté podobě (24 karátů, standard 999) se praktikuje pokovování žlutým, bílým, růžovým, červeným a zeleným zlatem. Používanými legujícími přísadami jsou kobalt, rhodium, měď a stříbro (nikl). Místo 24karátového kovu je pokoveno zlatem 18, 14, 12, 10, 9, 8 karátů – číslo znamená hmotnostní jednotky ryzího zlata ve 24 dílech slitiny.
Technologie potahování předmětů plátkovým zlatem
Pozlacení plastu, dřeva, kovu a dalších materiálů se provádí pomocí nejtenčích plechů – tloušťka plátkového zlata (plátování) je 0,13-0,67 mikronů. Za starých časů se plátkové zlato vyrábělo ručně, dnes se používá speciální zařízení. V závislosti na tloušťce listu se rozlišuje volné a transferové (na hedvábném papíru) plátkové zlato. S prvním je velmi obtížné pracovat – sebemenší dech narušuje proces. Hotový materiál je uložen v malých knihách – každý z 60 listů je pokryt papírem. Aplikace plátkového zlata je pečlivý proces. Technologie je založena na schopnosti zlata vyválcovaného z plátu přitahovat se k povrchu na molekulární úrovni. Existují dvě techniky pro zlacení plátkovým zlatem: lepidlo (pro polyment) a olej (pro lak Mordan). V prvním případě se získá lesklý povrch a ve druhém matný povrch. Při provádění vnitřních prací se používá metoda lepidla.
Amalgámové zlacení
Metoda amalgámového (ohňového) zlacení je další prastarou metodou nanášení drahého kovu. Má vysoký stupeň trvanlivosti, ale samotný proces je extrémně toxický a dnes se nepoužívá. Podstatou metody je molekulární průnik drahého kovu rozpuštěného ve rtuti do báze (při procesu výpalu se rtuť odpaří, ale zlato zůstane). Příkladem takové práce je kupole katedrály svatého Izáka v Petrohradě.
Galvanické pokovování
Proces galvanického zlacení je dnes nejčastěji používaným procesem. Je použitelný při zpracování vodivých produktů. Elektrolyt se stává roztokem solí zlata. Část je v něm ponořena – při průchodu proudu se kladně nabité částice uvolněné ze solí kovů usadí na povrchu výrobku a vytvoří rovnoměrnou vrstvu zlata.
Ještě lepšího výsledku lze dosáhnout použitím selektivní metody elektrochemického zlacení. Použití této techniky umožňuje desetinásobně zvýšit rychlost usazování kovu na produktu. Odolnost proti opotřebení a tvrdost zlatého povlaku se zvyšuje více než 3krát. Pronikání zlata probíhá na molekulární úrovni. Metody galvanizace se používají při zlacení suvenýrů, šperků, zubních protéz atd.
Technika ponorného zlacení
Tento typ zlacení nezahrnuje použití vnějšího proudu. Když je součástka ponořena do roztoku méně elektronegativního kovu, dochází k procesu ponoření. Jakmile výměna kontaktů skončí, skončí. Technologie zahrnuje několik fází – práce začínají kyselým povrchovým čištěním a mikroleptáním a končí chemickým nanesením vrstvy niklu a následnou aplikací imerzního zlata. Technologie se používá při výrobě desek plošných spojů, vývodů součástek, pouzder, mikroobvodů a dalších výrobků, které vyžadují ultrazvukové svařování nebo pájení.
Metody chemického zlacení
Doma se zlacení dekorů, pozlacení lžic, ozdobných květin a jiných kovových předmětů provádí potíráním jejich povrchu pastou z chloridu zlata nebo ponořením do roztoku se zinkovým kontaktem. V prvním případě se zlato rozpustí ve směsi kyseliny dusičné a chlorovodíkové (1:3). Poměr zlata a roztoku je 1g/10 ml. Kapalina se odpařuje při dodržení bezpečnostních opatření. Vzniklý chlorid zlata se spojí s roztavenou (extrahovanou) křídou, smetanou vinného kamene a krevní solí. Po nanesení pasty štětcem se předmět ponechá po určitou dobu. Poté se umyje a vyleští. Smícháním chloridu zlatého s éterem vznikají vzory a nápisy.
K přípravě roztoku pro zlacení z chloridu zlata se s ním kombinuje destilovaná voda (její teplota by měla být asi 50-60 stupňů), potaš a sůl. Odmaštěný, kyselinou naleptaný a vodou omytý předmět se ponoří do roztoku a dotkne se zinkovou tyčinkou. Jakmile je proces nanášení zlata dokončen, předmět se umyje a vyleští. Chcete-li se ponořit do detailů technologie, stojí za to sledovat mistrovskou třídu o zlacení.
Zlacení tužkou
Další „domácí“ metodou je použití galvanické tužky, jejíž hrot slouží jako anoda a povrch výrobku jako katoda. Princip nanášení je podobný jako u metody galvanického pokovování, použité zařízení však vylučuje použití roztokové lázně.
Ušlechtilý kov nejen zdobí výrobky, ale také plní ochranné funkce. Proces zlacení by měl být svěřen odborníkům – nedostatek zkušeností a použití nebezpečných součástí často vede k nežádoucím důsledkům.
Viz též:
Obsah článku: Typy zlacení doma Metoda galvanizace Roztok elektrolytu Hotová řešení pro galvanické pokovování Technologie zlacení dává svěží a slavnostní…
Zlatá barva je symbolem bohatství a luxusu. Tento ušlechtilý kov má vysoké dekorativní vlastnosti a chemickou odolnost. To poskytuje zlato.
Ceny za služby zlacení naleznete na konci tohoto článku. Zlacení je postup, který zahrnuje aplikaci galvanického nebo…
© 6 Micron LLC 2023 Kopírování informací pouze se svolením vlastníka webu. Propagace webových stránek Alaev&Co
