Zinkování svépomocí doma: chromování, mědění atd.

Galvanika je také obor aplikované vědy „Elektrochemie“, který studuje procesy probíhající při depozici kationtů kovů na katodě umístěné v elektrolytickém roztoku a technologický postup. Galvanické pokovování doma nebo ve výrobě umožňuje nanést na povrch obrobku tenkou vrstvu kovu, která může působit jako ochranný nebo dekorativní povlak.

Instalace domácího galvanického pokovování

Metody provádění takového technologického procesu, který je poměrně složitý, již byly dobře vyvinuty, takže jej dnes aktivně využívají nejen výrobní podniky, ale také mnoho domácích řemeslníků.

Funkce procesu

Povlak vytvořený na obrobku pomocí galvanizace může být aplikován pro technologické účely nebo plnit dekorativní, ochranné nebo obě funkce najednou. Pro dekorativní účely se vytváří tenká vrstva zlata nebo stříbra a pro zajištění spolehlivé ochrany povrchu obrobku před korozí se provádí zinkování nebo galvanické pomědění.

Schéma procesu elektrolýzy

Není těžké provádět galvanické pokovování ani doma. Tento postup se provádí následovně.

• Dvě anody jsou spuštěny do dielektrické nádoby s elektrolytem, ​​připojené ke kladnému kontaktu zdroje elektrického proudu. Materiál použitý k výrobě takových anod musí být kov, z něhož musí být vytvořena vrstva.
• Samotný obrobek, připojený k záporné svorce zdroje elektrického proudu a fungující jako katoda, je umístěn v elektrolytu mezi anody.
• Galvanizace, tedy proces přenosu molekul kovu z elektrolytu na katodový produkt, začíná v okamžiku uzavření vzniklé elektrické sítě.

Díky tomu se na ošetřovaném povrchu vytvoří tenká a rovnoměrná vrstva kovu, která byla původně obsažena v chemickém složení elektrolytu.

Schéma galvanické instalace

Nezbytné vybavení

Galvanické pokovování „udělej si sám“ lze kvalitně provést i s tím nejjednodušším vybavením, které má mnoho řemeslníků ve svém arzenálu. Nejprve byste měli vybrat zdroj stejnosměrného proudu, který musí být vybaven regulátorem výstupního napětí. Přítomnost takového regulátoru je nezbytná k tomu, abyste mohli hladce a široce měnit výkon vašeho domácího galvanizačního zařízení.

Jako zdroj energie v domácnosti je velmi vhodné použít usměrňovač elektrického proudu, který si můžete sami sestavit (nebo zakoupit sériový model). Mnoho řemeslníků, kteří provádějí galvanické pokovování doma, používá jako zdroj energie komerční svařovací stroje.

Pro domácí galvanizaci je vhodný stabilizovaný zdroj s nastavitelným napětím (1,5–12 V).

Bez problémů lze vyrobit i galvanickou lázeň svépomocí. Jako takovou lázeň lze použít jakoukoli nádobu ze skla nebo plastu, ale je třeba počítat s tím, že taková nádoba pro galvanické pokovování musí obsahovat jak obrobek, tak potřebné množství elektrolytu. Velmi důležité je také to, aby vana byla dostatečně pevná a odolávala vysokým teplotám, jejichž hodnota může dosahovat až 80°.

Anody používané pro galvanické pokovování doma plní několik důležitých funkcí:

• dodávat elektrický proud do elektrolytu a zajistit jeho rovnoměrnou distribuci po ošetřovaném povrchu;
• kompenzovat ztrátu kovu aplikovaného na produkt, spotřebovaného z chemického složení elektrolytu;
• podporují výskyt určitých oxidačních procesů.

Při výběru anod pro váš galvanický přístroj byste se měli řídit jedním důležitým pravidlem: jejich plocha musí být větší než plocha ošetřovaného povrchu.

Galvanizaci doma nelze provádět bez použití topného zařízení, pomocí kterého je elektrolyt přiveden na požadovanou provozní teplotu. Je velmi výhodné, když lze intenzitu ohřevu poskytovaného takovým zařízením regulovat. Pokud se spolehneme na zkušenosti domácích kutilů, kteří již mají s aplikací galvanického pokovování doma zkušenosti, můžeme jako topné zařízení doporučit použít malý elektrický sporák nebo běžnou žehličku s nastavitelnou úrovní ohřevu žehlicí plochy.

Co je potřeba k přípravě elektrolytu?

K bezpečnému domácímu uložení chemických činidel, ze kterých se bude připravovat elektrolyt pro galvanické pokovování, i samotného hotového roztoku, budete potřebovat skleněné nádoby se zabroušenými víčky. Množství chemických činidel, ze kterých se elektrolytický roztok připravuje, se musí měřit s přesností na jeden gram. K vyřešení tohoto problému doma jsou vhodné i levné elektronické váhy, které lze zakoupit v každém železářství.

Hotový elektrolyt lze nalít do plastové láhve, ale pro kyselé sloučeniny musíte použít skleněné nádobí

Pokud se rozhodnete aplikovat galvanické pokovování na různé výrobky doma, pravděpodobně narazíte na problém nákupu chemických činidel, ze kterých se elektrolytický roztok připravuje. Faktem je, že organizace, které vyrábějí a prodávají takové chemikálie, je mohou prodávat pouze těm, kteří mají příslušná povolení. Je problematické nakupovat taková chemická činidla pro soukromou osobu nebo dokonce pro organizaci, která takové dokumenty nemá.

Pro aplikaci dekorativních metalizovaných povlaků si můžete zakoupit speciální sady sestávající ze všech potřebných komponent

Jak správně připravit produkt na postup

Poté, co jste si vyrobili své galvanizační zařízení, našli veškeré potřebné vybavení a chemické komponenty, můžete zahájit tak důležitý proces, jako je příprava produktu, který bude podroben galvanickému pokovování. Důležitost takového procesu je velmi obtížné přeceňovat, protože kvalita jeho provedení do značné míry určuje, jaké vlastnosti bude mít hotový povlak.

Ve většině případů se příprava produktu pro galvanické pokovování neomezuje pouze na čištění jeho povrchu od nečistot a odmaštění. Provádí se také pískování a následné broušení brusným papírem a speciálními pastami.

Galvanické nanášení zvýrazňuje všechny povrchové nedokonalosti, takže opracovávaný díl musí být ideálně připraven, to znamená, že musí být odstraněny všechny třísky, škrábance a dutiny

K odmaštění ošetřovaného povrchu před galvanizací můžete použít čistá organická rozpouštědla nebo si pro tento účel připravit speciální roztok. Zejména pro účinné odmaštění oceli nebo litiny doma se připravují roztoky, které obsahují louh sodný, tekuté sklo, uhličitan sodný a fosforečnan sodný. Odmašťování výrobků z těchto kovů se provádí v roztoku zahřátém na 90°. Neželezné kovy lze účinně odmastit roztoky obsahujícími prací mýdlo a fosforečnan sodný.

Složení alkalických odmašťovacích roztoků

Pro získání kvalitního galvanického povlaku v domácích i průmyslových podmínkách je také nutné odstranit oxidový film z upravovaného povrchu, k čemuž se používají speciální mořicí roztoky s kyselinou sírovou nebo chlorovodíkovou.

Bezpečnostní požadavky

Jakýkoli galvanický provoz (zinkování, chromování, niklování, mědění atd.) je nebezpečný technologický proces, proto je při jeho domácím provádění nutné přísně dodržovat bezpečnostní požadavky. To, co činí galvanické pokovování nebezpečným, jsou jak toxické chemikálie, tak vysoká teplota elektrolytu a také rizika spojená s jakýmikoli elektrochemickými procesy.

Pro provádění galvanického pokovování doma je lepší přidělit nebytový prostor, kterým může být garáž nebo dílna. Musí mít kvalitní odvětrávání. Všechna elektrická zařízení, která budete používat k galvanizaci, musí být uzemněna.

Gumové rukavice, brýle a respirátor jsou minimálními nezbytnými ochrannými prostředky

Osobní bezpečnost je nejdůležitějším pravidlem, které by mělo být přísně dodržováno při provádění galvanického pokovování doma. Mezi opatření, která mohou zajistit takovou bezpečnost, patří:

• použití respirátoru k ochraně dýchacích cest;
• chraňte si ruce měkkými a odolnými gumovými rukavicemi;
• používání plátěné zástěry a bot při práci, které mohou chránit pokožku nohou před popáleninami;
• ochrana zrakových orgánů pomocí speciálních brýlí.

Kromě toho byste během galvanizace neměli nic jíst ani pít, abyste náhodně nepožili škodlivé výpary.

Abyste byli připraveni na všechna překvapení, která mohou při takové operaci nastat, je lepší si nejprve přečíst odbornou literaturu nebo dokonce zhlédnout školicí video na toto téma.

Niklování

Potažení kovu vrstvou niklu doma lze provést jako konečnou úpravu nebo před chromováním. Tento proces se nazývá „galvanostegie“, protože vrstva niklu nanesená na povrch výrobku zvyšuje jeho odolnost vůči negativním faktorům prostředí. Kromě svých vysokých ochranných vlastností se niklová vrstva vyznačuje také dekorativní přitažlivostí.

Teplota elektrolytu při provádění niklování nepřesahuje 25° a proudová hustota je do 1,2 A/dm2. Elektrolyt, jehož kyselost by se měla pohybovat v rozmezí pH 4–5, je vodný roztok obsahující chemické prvky, jako je síran nikelnatý, hořčík, sodík, kuchyňská sůl a kyselina boritá.

Po dokončení procesu galvanického pokovování je produkt vyjmut z elektrolytického roztoku, promyt vodou, důkladně vysušen a vyleštěn.

Chromování

Galvanické chromování doma nebo ve výrobním závodě umožňuje dodat povrchové vrstvě zpracovávaného produktu vyšší tvrdost, odolnost proti korozi a také dekorativní vlastnosti. Protože se chromování vyznačuje poměrně vysokou pórovitostí, provádí se po galvanickém nanesení mědi na obrobek (nebo niklování). K provedení této technologické operace se používají anody, které jsou vyrobeny ze slitiny olova, cínu a antimonu.

Montáž galvanického chromování

Konečný výsledek chromování, které je doma poměrně obtížné, protože vyžaduje použití proudů s vysokou hustotou – až 100 A/dm 2, je ovlivněn různými faktory. Mezi nejvýznamnější z nich patří:

• teplota použitého elektrolytu – na tomto parametru závisí odstín vytvořeného povlaku, který může být matný (teplota pod 35°), lesklý (35–55°) a mléčný (nad 55°);
• chemické složení elektrolytu, které ovlivňuje ochranné vlastnosti vytvářeného povlaku, a také jeho barva, která může být tmavě modrá, modrá nebo achátová.

Konečnou fází chromování po vyjmutí dílu z elektrolytického roztoku je omytí ošetřeného povrchu vodou, následná neutralizace v roztoku jedlé sody, další mytí, sušení a leštění pomocí speciálních past.

Pokovení mědí

Pomědění pomocí galvanického pokovování doma je nezbytné pro vytvoření vodivé vrstvy na povrchu obrobku, vyznačující se nízkou hodnotou elektrického odporu, a také pro ochranu součásti před negativním vlivem vnějšího prostředí.

Nanášení vrstvy mědi na výrobky z oceli a litiny bez předchozího pokrytí vrstvou niklu je smrtící, protože to vyžaduje použití kyanidového elektrolytu.

Po předběžném poniklování je kov potažen vrstvou mědi za použití roztoku síranu měďnatého, koncentrované kyseliny sírové a vody při pokojové teplotě.

Zlacení a stříbření

Povlak kovu vrstvou stříbra nebo zlata je nejen metoda galvanoplastického zpracování, při které se získá přesná kopie z povrchu zpracovávaného výrobku, ale také technologie, která umožňuje vytvořit na povrchu ochrannou a vodivou vrstvu. část. Aby bylo možné nanést stříbro na část ze železného kovu, musí být nejprve potaženo niklem.

Elektrolyt pro postříbření zahrnuje kyanid železitý draselný, uhličitan sodný a destilovanou vodu. Provozní teplota takového roztoku by neměla přesáhnout 20°. Grafitové desky se používají jako anody při provádění postříbření galvanickým pokovováním.

Pro stříbření se díly ponoří do elektrolytu obsahujícího sůl kovu, například dusičnan stříbrný.

Je také možné galvanické pokovování doma, při kterém je povrch výrobku vytvořen pomocí vrstvy zlata. Pomocí této technologie lze navíc provést jednoduché zlacení dílu. V tomto případě se pro galvanické pokovování používá vodný roztok zlata s bluehydridem draselným. S takovým elektrolytickým roztokem můžete pracovat pouze v místnostech s dobrým ventilačním systémem.

Mnoho domácích řemeslníků přemýšlí, jak učinit proces zlacení bezpečnější pro lidské zdraví. K vyřešení tohoto problému lze jedovatou kyselinu nahradit sulfidem železnatým, který se také nazývá krevní sůl. Před zlacením doma je výrobek důkladně očištěn a pokoven mědí, pokud je vyroben z oceli, olova, cínu nebo zinku. Pro zlepšení přilnavosti zlaté vrstvy k ošetřovanému povrchu se přípravek před ošetřením ponoří do roztoku dusičnanu rtuťnatého.

Při provádění zlacení se do elektrolytu vkládá plátek zlata spolu s anodami. Po dokončení galvanizace se produkt suší v pilinách a poté se leští.