Platerowanie to proces pokrywania powierzchni materiału lub przedmiotu obrabianego innym metalem. Cienka warstwa metalu jest tworzona na obrabianym przedmiocie przez galwanizowanie prądem elektrycznym. Proces ten może być stosowany do powlekania i ochrony metali i innych materiałów. Galwanizacja ma wiele zalet, takich jak hamowanie korozji, zmiana przewodności elektrycznej, poprawa odporności na zużycie, poprawa lutowności, zmniejszenie tarcia, poprawa odporności cieplnej i hartowanie materiałów.
Najbardziej rozpowszechnioną metodą galwanizacji jest galwanizacja. W galwanizacji wykorzystuje się prąd elektryczny do rozpuszczenia dodatnio naładowanych cząstek metalu (jonów) w roztworze chemicznym. Dodatnio naładowane jony metalu są przyciągane do materiału, który ma być pokryty galwanicznie, czyli do ujemnie naładowanej strony obwodu. Następnie części lub wyroby, które mają być pokryte galwanicznie, umieszcza się w roztworze, a rozpuszczone cząstki metalu są przyciągane do powierzchni materiału. Dzięki galwanizacji można uzyskać gładką, jednolitą i szybką powłokę na materiale, który jest pokrywany galwanicznie, a tym samym skutecznie zmienić jego powierzchnię. Galwanizacja może obejmować wiele różnych etapów i procesów, w tym czyszczenie, gwintowanie, osadzanie elektrochemiczne, galwanizacja impulsowa i szczotkowa. Im dłużej przedmiot znajduje się w roztworze, tym grubsza jest powłoka.
Powlekanie zmienia jakość i parametry materiału, a tym samym zmienia jego zastosowanie w obróbce precyzyjnej. W tym miejscu przeanalizujemy różne rodzaje galwanizacji metali i ich wpływ na materiały, a także zagłębimy się w to, jak te procesy wpływają na obróbkę precyzyjną.
Chromowanie jest zwykle stosowane w meblach i dekoracjach samochodowych, ale może także poprawić odporność na korozję, odporność na ścieranie i twardość, dzięki czemu może być wykorzystywane w zastosowaniach przemysłowych, w których liczy się zużycie. Zazwyczaj chromuje się stal, zwaną tu chromowaniem twardym, i czasami stosuje się je do przywracania tolerancji zużytych części.
Chromowanie jest procesem galwanicznym, który zwykle wymaga użycia kwasu chromowego zwanego chromem sześciowartościowym. Innym rozwiązaniem przemysłowym jest kąpiel chromowa składająca się głównie z siarczanu chromu lub chlorku chromu.
Czasami chromian jest nakładany na powłokę cynkową w celu jej ochrony, a w niektórych przypadkach w celu zmiany koloru metalu, np. w celu uzyskania zielonej lub czarnej powłoki cynkowej.
Nikiel jest popularnym metalem galwanicznym, szczególnie dlatego, że można go stosować do galwanizacji bezprądowej. Niklowaniem często pokrywa się produkty gospodarstwa domowego, takie jak klamki drzwi, zastawy stołowe i urządzenia prysznicowe, aby poprawić ich dekoracyjność, odporność na tarcie, odporność na korozję i ścieranie. Nikiel jest zwykle łączony z miedzią i aluminium, ale może być również stosowany na różnych metalach oraz jako powłoka bazowa dla chromu.
W galwanizacji bezprądowej stosuje się stopy niklowo-fosforowe. Procentowa zawartość fosforu w roztworze może wynosić od 2% do 14%. Wyższa zawartość fosforu może poprawić twardość i odporność na korozję. Niższa zawartość fosforu może poprawić lutowalność i właściwości magnetyczne.
Kolejna niedroga opcja zapewniająca wysoką przewodność elektryczną - miedziowanie jest często stosowane jako obróbka wstępna do powlekania dotykowego w celu późniejszego pokrycia metalem. Jest to jednak również popularny metal, z którego wykonuje się powłoki galwaniczne dla elementów elektronicznych. Miedzioryt jest wydajnym, ale tanim metalem używanym do galwanizacji.
Istnieją trzy rodzaje procesu miedziowania: alkaliczny, słabo alkaliczny i kwaśny. Wyższe poziomy zasadowości zapewniają doskonałe możliwości projekcji, ale wymagają niższej gęstości prądu i zwiększonych środków ostrożności.
Złoto jest wysoko cenione za wysoką odporność na utlenianie i przewodność. Pozłacanie jest jednym z najprostszych sposobów nadawania tych właściwości metalom takim jak miedź i srebro. Proces ten jest zwykle stosowany do ozdabiania biżuterii i poprawiania przewodności części elektronicznych (takich jak złącza elektryczne).
Przy określaniu takich czynników, jak optymalna mieszanka kąpieli i długość zanurzenia, należy wziąć pod uwagę twardość i czystość złota.
Podobnie jak złoto, srebro jest również stosowane do dekoracji galwanicznej, która ma charakter dekoracyjny i poprawia przewodność. Ogólnie rzecz biorąc, ponieważ srebro jest tańsze od złota i można je dobrze pokrywać miedzią, można je stosować jako bardziej opłacalne rozwiązanie galwaniczne.
Srebrzenie ma jednak swoje ograniczenia: jest podatne na wilgoć i korozję elektryczną. Srebrzenie nie nadaje się do zastosowań wymagających wysokiej wilgotności, ponieważ srebro jest podatne na pękanie i łuszczenie, co może doprowadzić do odsłonięcia części bazowych.
Galwanizacja jest stosowana do wytwarzania powłok ochronnych, nadawania dekoracyjnego wyglądu lub modyfikowania właściwości materiałów inżynierskich. Powłoki galwaniczne poprawiają chemiczne, fizyczne i mechaniczne właściwości części, wpływając w ten sposób na ich właściwości podczas obróbki. Obróbka galwaniczna części może być stosowana do gromadzenia części w mniejszym rozmiarze, co ułatwia ich obróbkę, oraz do zwiększania spawalności, przewodności lub refleksyjności, a jednocześnie do poprawy odporności na zużycie i odporności na korozję części.
Oprócz zwykłego galwanizowania istnieje kilka popularnych metod galwanizacji, a mianowicie galwanizacja bezprądowa i zanurzeniowa.
Galwanizacja bezelektrodowa to metoda galwanizacji, która nie wykorzystuje zewnętrznego źródła zasilania. W procesie galwanizacji bezelektrodowej zachodzi reakcja chemiczna, która powoduje redukcję atomów metalu. Gdy jony (cząsteczki) metalu są zmieszane z czynnikiem redukującym, po zetknięciu się z metalem katalitycznym (wywołującym reakcję) roztwór zamienia się w ciało stałe metalu. W wyniku tego na metalu powstaje stała warstwa platerowanego metalu.
Platerowanie bezelektrodowe lub autokatalityczne jest odpowiednie dla materiałów o różnych rozmiarach i kształtach, a ponadto nie wymaga zewnętrznego zasilania elektrycznego ani kąpieli galwanicznych, co pozwala obniżyć koszty. Jednak galwanizacja bezelektrodowa jest wolniejsza niż galwaniczna, nie może tworzyć grubych płyt i jest trudniejsza do kontrolowania niż galwanizacja.
Wpływ galwanizacji bezprądowej na produkt końcowy obejmuje zapobieganie korozji metali nieszlachetnych, zwiększenie rozmiaru przedmiotu oraz zmianę spawalności, odbicia i przewodności.
Platerowanie zanurzeniowe polega na zanurzeniu metalu w roztworze jonów metalu bardziej szlachetnego. Jony metali szlachetnych są bardziej stabilne, więc występuje naturalna "siła przyciągania", która może zastąpić powierzchniowe jony metali o niskiej zawartości metali szlachetnych cienką warstwą jonów metali rzadkich. Platerowanie zanurzeniowe jest procesem wolniejszym i może być stosowane tylko w przypadku metali szlachetnych, takich jak złoto, platyna lub srebro.
Powłoka zanurzeniowa zostanie pokryta tylko cienką warstwą, a galwanizacja zanurzeniowa ma słabą jakość przylegania. W takim przypadku powłoka nie będzie "mocno" przylegać do materiału podstawowego.
Efekty, jakie galwanizacja zanurzeniowa wywiera na produkt końcowy, obejmują zwiększoną odporność na korozję, zmienioną przewodność elektryczną, zmieniony wygląd, większą twardość, tolerancję momentu obrotowego i lepszą zdolność łączenia.
Galwanizacja może zmienić właściwości materiałów przeznaczonych do obróbki precyzyjnej i wpłynąć na jakość wyrobu końcowego. Zrozumienie wpływu galwanizacji na przedmiot obrabiany oznacza ocenę zalet i wad galwanizacji oraz jej wpływu na obróbkę. Porozmawiaj z dostawcą obróbki precyzyjnej o tym, jak galwanizacja wpłynie na przedmiot obrabiany i czy jest odpowiednia dla danego projektu.