如何在工作和家庭中應用電鍍
在每一位稱職的電工的活動中,都有需要對電解過程中發生的現象進行準確分析的時刻。在許多情況下,需要將直流電源微調到具有不同時序特性的工作模式,以實現全過程自動化。
歷史參考
英國科學家邁克爾·法拉第 (Michael Faraday) 首次建立了描述直流電對溶解在電解質中的物質行為影響的基本定律。
電解的物理化學過程發生在電解池中。
在電解質容器中生產。身體內部有兩個電極,從受控恆壓源向其施加正電荷和負電荷。流過公共電路的電流強度由操作員使用儀表調節大小和控制。自動電池在電子設備的監督下運行。
施加正電荷的電極稱為“陽極”,負電荷稱為“陰極”。在電解液中電流的作用下,形成帶相反電荷的離子:
1. 陽離子;
2.負離子。
帶正電的離子被稱為“陽離子”,因為它們向陰極移動。陰離子是被吸引到陽極的帶負電的離子。
電解過程中出現的技術處於兩門科學的十字路口:
1. 化學;
2.電氣工程。
因此,從歷史上看,實踐已經發展成為電化學的一個特殊分支處理電鍍,它研究金屬陽離子在任何類型的陽極上沉積過程中發生的電化學和物理現象。這樣做是為了選擇最佳的工藝條件,開發特殊的加工技術和方法,在不同基底上沉積某些金屬時選擇設備的標稱模式。
在實踐中 電鍍塗層 長期以來一直分為兩個獨立的方向:
1、電鑄;
2、鍍鋅。
這些方法採用大致相同的技術,但電鍍塗層的基底材料不同。
電版
這是一種創建非金屬零件體積圖像的淺拷貝的方法。主要材料可以是易於加工的石膏、石材、木材、塑料坯料和其他物質。
在藝術作坊中,通過用一層金屬覆蓋各種樹木、花卉、昆蟲的葉子,創造出獨特形式的珠寶。
電鍍塗層的創始人是俄羅斯人鮑里斯·謝苗諾維奇·雅科比 (Boris Semenovich Yakobi),他開發的技術使製作著名的金屬雕塑成為可能,這些雕塑至今仍裝飾著聖彼得堡的聖以撒大教堂。由於這項工作,他獲得了全世界的認可,獲得了俄羅斯最負盛名的科學家傑米多夫獎,並在巴黎展覽會的莊嚴儀式上獲得了一枚大型金質獎章。
通過電鑄方法製造的產品厚度的特點是尺寸增加,這在操作過程中賦予它們強度。它可以達到 0.25 到兩毫米或更多毫米,這是通過電化學過程的持續時間實現的。
有色金屬貴金屬最常通過電鍍應用於藝術產品:
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金子;
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銀,
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鉑;
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銠。
出於技術目的使用:
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銅;
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鎳;
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鐵。
在鍍金、鍍銀、鍍鎳、銅等電鍍工藝過程中用作中間層。
鍍鋅
這種電鍍方法的基礎是在金屬部件或一組物體的表面塗上一層薄薄的保護金屬。頂蓋可以執行各種功能:
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防腐蝕保護;
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防護裝飾;
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改善外觀;
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賦予表面不同的電性能,以改善電流傳導或增加絕緣特性;
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增加抗咬合的強度特性;
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延長耐磨性;
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提高鋼塗膠時的附著力;
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增加對焊料的附著力和許多其他特性。
在我們周圍的所有地方都可以找到種類繁多的電鍍產品。
上圖展示了我們日常生活中經過處理的細節:家具和燈具的裝飾元素、家用電器和盒子的保護塗層。
應用於產品的層的質量取決於所創建塗層的結構。出於技術目的,使用了最細粒度且同時緻密的沉積層。它們被創建:
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元件和電解液成分的選擇;
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在電解過程中保持工作環境的最佳溫度狀態;
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當前設置、密度的穩定性和生產週期的持續時間。
電鍍種類
一層金色賦予產品豐富的外觀, 防止腐蝕, 增加了產品的反射率。鍍金表面的導電特性適用於電子設備。
鍍銀的用途相同,同時常用於改善電源電路的導電性能。適用於啟動器、接觸器、電磁繼電器、靜態繼電器的觸點、運算放大器的腳、微電路等電子元器件。
鍍鎳允許由鋼、銅及其合金、鋁、鋅和較少見的鎢、鈦和鉬製成的產品具有裝飾性外觀,並提供防腐蝕保護,不僅免受大氣暴露,而且在以下條件下工作:
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被鹽、鹼、弱酸溶液污染;
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增加暴露於機械磨損負荷。
鍍鉻增加了金屬的硬度和耐磨性,並允許您將摩擦部件的磨損表面恢復到其原始參數。改變技術模式的特徵可以讓你創造:
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具有灰色調的啞光塗層,具有最大的硬度、脆性,但耐磨性最低;
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具有良好耐磨性和硬度的光亮表面;
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塑料乳塗料硬度低,但外觀精美,防腐性能好。鍍鋅層可保護鋼板和鋼鐵產品免受腐蝕,常用於汽車和建築行業。
鋼鐵產品的銅塗層可防止腐蝕並增加金屬的導電性能,用於覆蓋在戶外運行的電線。
黃銅塗層不僅可以保護鋼和鋁合金免受腐蝕,還可以確保它們與輪胎的良好附著力。
鎧裝賦予表面獨特的外觀。
鍍銠提供:
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保護銀不褪色;
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裝飾表面;
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高耐化學性;
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增加耐磨性。
電鍍工藝流程特點
工業電鍍方法廣泛應用於製造過程中。
應用外層的設備和方法的多樣性決定了建築表面金屬的大量技術。
通常工藝過程包括以下階段:
1.毛坯的初步準備;
2. 鍍液中電鍍層的堆積;
3.零件的最終加工。
在初步階段,進行機械加工和表面酸洗:
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清除氧化物和雜質;
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初步脫脂;
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懸掛設備的附件;
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隔離不需要處理的站點;
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最後脫脂。
在零件的陽極處理過程中,重要的是要觀察電流的最佳參數及其持續時間。
最後階段包括:
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中和加工零件上的電解殘留物;
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在不同溫度下使用水射流進行替代處理;
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拆除部分懸掛元件;
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從封閉的對像中移除一個孤立的層;
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烘乾;
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必要時進行熱處理;
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機械精加工至所需尺寸。
現代電鍍設備的設計特點
為了容納電解質被使用 電流浴 由耐腐蝕聚合物製成:
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PVC;
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聚偏氟乙烯;
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聚丙烯。
它們與採用模塊化設計的控制單元一起安裝在堅固的金屬底座上。
通過創建方法提供高質量的零件清潔:
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急流;
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流動法;
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級聯接收。
清潔過程的最終評估由操作員使用目視觀察方法進行。
安裝的電氣設備和加熱裝置由自動控製或由操作員控制。為了加快操作速度,執行了鼓泡、搖動和其他技術。
工業企業配備保護裝置、吸收器、車載抽吸、廢水處理系統,並只允許進行某些工藝,例如:
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在工業產品上沉積鎳金層;
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吊墜鍍鎳、銀、銅、鉻;
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滾筒鍍鎳;
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小桶銅錫加工;
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裝飾吊墜;
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廢水處理等技術。
大型企業中使用的工業廠房合併成生產線。
自製電鍍方法
家用電鍍和電鍍方法的使用是任何家庭工匠的能力範圍內的。但是,在製造此類設備之前,您應該研究並考慮在使用腐蝕性液體和電氣裝置時必須遵守的安全規則,確保場所通風良好並處理廢水。
由於玻璃管易碎,因此不希望使用玻璃管。最好選擇由堅固透明的聚合物製成的盤子。
對於小電解槽中恆定大小的電流流動,可以使用電腦或手機現成的模塊設計,也可以根據具體需要自行製作。
可以在互聯網上找到帶有晶體管調節的舊收音機的非常簡單的電源設備,或者以下圖為基礎。
其中,可以使用任何舊電視機的變壓器,也可以自己繞製。功率晶體管、整流二極管電橋和調節電阻的標稱特性根據負載的功率來選擇。電解電容器均衡平滑電壓。內置電流表,可連續監測電流值。
照片中顯示了類似塊的部分佈置,但帶有控制晶體管的附加節點。
空氣冷卻器用於更好地冷卻功率晶體管。
製作另一個電源單元非常容易:手機充電器的單獨觸點 «+» 和 «-» 的輸出通過測量設備和調節負載電阻連接,並與電偶的電極相應的功率洗澡。
當通過電鍍或電鍍方法進行工作時,家庭工匠必須獨立進行實驗並記錄他們的結果以獲得經驗。只有這樣,才會出現掌握和實踐技能。