Làm thế nào mạ điện được áp dụng tại nơi làm việc và ở nhà

Trong hoạt động của mọi thợ điện có năng lực, có những thời điểm cần phân tích chính xác các hiện tượng xảy ra trong quá trình điện phân. Trong nhiều trường hợp, việc tinh chỉnh các nguồn điện DC sang chế độ vận hành với các đặc tính thời gian khác nhau là cần thiết để tự động hóa toàn bộ quy trình.

Tài liệu tham khảo lịch sử

Lần đầu tiên, các định luật cơ bản mô tả tác động của dòng điện một chiều đối với hành vi của các chất hòa tan trong chất điện phân được thiết lập bởi nhà khoa học người Anh Michael Faraday.

Các quá trình hóa lý của quá trình điện phân diễn ra trong bình điện phân.

Được sản xuất trong bình chứa chất điện phân. Bên trong cơ thể là hai điện cực mà các điện tích dương và âm được đặt vào từ nguồn điện áp không đổi được kiểm soát. Cường độ dòng điện chạy qua mạch chung được quy định về độ lớn và được điều khiển bởi người vận hành bằng đồng hồ đo. Tế bào điện tự động hoạt động dưới sự giám sát của thiết bị điện tử.

Điện cực mà điện tích dương được đặt vào được gọi là «cực dương» và điện cực âm - «cực âm». Dưới tác dụng của dòng điện trong chất điện phân, các ion có điện tích trái dấu được hình thành:

1. các cation;

2. anion.

Các ion tích điện dương được gọi là "cation" vì chúng di chuyển về phía cực âm. Anion là các ion tích điện âm bị hút về cực dương.

Các công nghệ phát sinh trong quá trình điện phân nằm ở ngã tư đường của hai ngành khoa học:

1. hóa học;

2. kỹ thuật điện.

Do đó, trong lịch sử, thực tiễn đã phát triển thành một nhánh đặc biệt của điện hóa học liên quan đến quá trình mạ điện, nghiên cứu cả hiện tượng điện hóa và vật lý xảy ra trong quá trình lắng đọng các cation kim loại trên bất kỳ loại cực dương nào. Điều này được thực hiện để chọn các điều kiện công nghệ tối ưu, phát triển các kỹ thuật và phương pháp xử lý đặc biệt, chọn các chế độ danh nghĩa của thiết bị trong quá trình lắng đọng một số kim loại trên các cơ sở khác nhau.

Trong thực tế sơn mạ điện từ lâu đã được chia thành hai hướng riêng biệt, độc lập:

1. mạ điện;

2. Mạ kẽm.

Các phương pháp này hoạt động trên các công nghệ gần giống nhau, nhưng khác nhau về vật liệu của đế mà lớp phủ mạ điện được áp dụng.

kiểu điện

Đây là một cách để tạo một bản sao nông của hình ảnh thể tích của một phần phi kim loại. Các vật liệu chính có thể dễ dàng xử lý thạch cao, đá, gỗ, khoảng trống nhựa và các chất khác.

Trong các xưởng nghệ thuật, các dạng trang sức độc đáo được tạo ra bằng cách phủ một lớp kim loại lên lá của nhiều loại cây, hoa, côn trùng.

Người sáng lập lớp phủ mạ điện là Boris Semenovich Yakobi người Nga, người đã phát triển công nghệ cho phép tạo ra các tác phẩm điêu khắc kim loại nổi tiếng vẫn trang trí tòa nhà của Nhà thờ St. Isaac ở St. Đối với công việc này, ông đã nhận được sự công nhận trên toàn thế giới, được trao giải Demidov, giải thưởng danh giá nhất dành cho các nhà khoa học ở Nga và được trao huy chương vàng lớn trong một buổi lễ long trọng tại Triển lãm Paris.

Độ dày của sản phẩm được tạo ra bằng phương pháp mạ điện được đặc trưng bởi kích thước tăng lên, giúp chúng có độ bền trong quá trình vận hành. Nó có thể đạt từ 0,25 đến hai milimét trở lên, điều này đạt được nhờ thời gian của các quá trình điện hóa.

Kim loại quý màu thường được áp dụng bằng cách mạ điện trong các sản phẩm nghệ thuật:

• vàng;

• bạc,

• bạch kim;

• rôđi.

Đối với mục đích kỹ thuật sử dụng:

• đồng;

• niken;

• sắt.

Trong mạ vàng, mạ bạc, niken, đồng được dùng làm lớp trung gian trong các quy trình công nghệ mạ điện.

mạ kẽm

Phương pháp mạ điện này dựa trên việc phủ một lớp kim loại bảo vệ mỏng lên bề mặt của một bộ phận kim loại hoặc một nhóm vật thể. Nắp trên có thể thực hiện các chức năng khác nhau:

• chống ăn mòn;

• trang trí bảo vệ;

• cải thiện ngoại hình;

• truyền các đặc tính điện khác nhau lên bề mặt để cải thiện khả năng dẫn điện hoặc tăng các đặc tính cách điện;

• tăng cường đặc tính chống cướp;

• kéo dài khả năng chống mài mòn;

• cải thiện độ bám dính khi cao su hóa thép;

• tăng độ bám dính cho vật hàn và một số tính chất khác.

Có thể tìm thấy nhiều loại sản phẩm mạ điện ở tất cả các địa điểm xung quanh chúng ta.

Ảnh trên cho thấy các chi tiết đã qua xử lý bao quanh chúng ta trong cuộc sống hàng ngày: các yếu tố trang trí của đồ nội thất và đèn, lớp phủ bảo vệ cho các thiết bị gia dụng và hộp.

Chất lượng của lớp được áp dụng cho sản phẩm phụ thuộc vào cấu trúc của lớp phủ được tạo. Đối với các mục đích kỹ thuật, các lớp trầm tích hạt mịn nhất và đồng thời dày đặc được sử dụng. Chúng được tạo ra:

• lựa chọn các thành phần và thành phần chất điện phân;

• duy trì chế độ nhiệt độ tối ưu của môi trường làm việc trong quá trình điện phân;

• cài đặt hiện tại, sự ổn định của mật độ và thời gian của chu kỳ sản xuất.

Các loại mạ điện

Một lớp vàng mang lại vẻ sang trọng cho sản phẩm, bảo vệ chống ăn mòn, làm tăng khả năng phản xạ của sản phẩm. Đặc tính dẫn điện của bề mặt mạ vàng hoạt động tốt trong các thiết bị điện tử.

Mạ bạc được sử dụng cho các mục đích tương tự và đồng thời thường được sử dụng để cải thiện tính chất dẫn điện của mạch điện. Nó được áp dụng cho các tiếp điểm của bộ khởi động, công tắc tơ, rơle điện từ và tĩnh, chân của bộ khuếch đại hoạt động, vi mạch và các linh kiện điện tử khác.

Mạ niken cho phép các sản phẩm làm bằng thép, đồng và hợp kim của nó, nhôm, kẽm và ít thường xuyên hơn là vonfram, titan và molypden để tạo vẻ ngoài trang trí và bảo vệ chống ăn mòn không chỉ khi tiếp xúc với khí quyển mà còn khi làm việc trong các điều kiện:

• nhiễm dung dịch muối, kiềm, axit yếu;

• tăng tiếp xúc với tải trọng mài mòn cơ học.

Mạ crôm làm tăng độ cứng và khả năng chống mài mòn của kim loại, đồng thời cho phép bạn khôi phục các bề mặt bị mài mòn của các bộ phận ma sát về các thông số ban đầu. Thay đổi các đặc điểm của chế độ công nghệ cho phép bạn tạo:

• lớp phủ mờ có tông màu xám, có độ cứng, độ giòn lớn nhất nhưng khả năng chống mài mòn thấp nhất;

• bề mặt sáng bóng với khả năng chống mài mòn và độ cứng tốt;

• lớp phủ sữa nhựa có độ cứng thấp, nhưng vẻ ngoài hấp dẫn và đặc tính chống ăn mòn tốt. Lớp mạ kẽm bảo vệ các tấm thép và các sản phẩm thép khỏi bị ăn mòn và thường được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô và xây dựng.

Lớp mạ đồng các sản phẩm thép chống ăn mòn và tăng tính dẫn điện của kim loại, dùng để bọc ngoài các dây dẫn điện hoạt động ngoài trời.

Lớp phủ đồng thau không chỉ bảo vệ thép và hợp kim nhôm khỏi bị ăn mòn mà còn đảm bảo độ bám dính tốt của chúng với lốp xe.

Bọc thép mang lại cho các bề mặt một cái nhìn độc đáo.

Mạ Rhodium cung cấp:

• bảo vệ bạc khỏi bị xỉn màu;

• bề mặt trang trí;

• kháng hóa chất cao;

• tăng khả năng chống mài mòn.

Đặc điểm quy trình công nghệ mạ điện

Phương pháp mạ điện công nghiệp được sử dụng rộng rãi trong các quy trình sản xuất.

Sự đa dạng của thiết bị và phương pháp áp dụng lớp ngoài xác định một số lượng lớn công nghệ xây dựng bề mặt kim loại.

Thông thường quy trình công nghệ bao gồm các giai đoạn:

1. chuẩn bị sơ bộ mẫu trắng;

2. tích tụ lớp mạ điện trong bồn tắm;

3. xử lý cuối cùng của một phần.

Ở giai đoạn sơ bộ, xử lý cơ học và tẩy bề mặt được thực hiện:

• làm sạch khỏi oxit và tạp chất;

• tẩy dầu mỡ sơ bộ;

• gắn vào thiết bị treo;

• cô lập các trang web không yêu cầu xử lý;

• tẩy nhờn cuối cùng.

Trong quá trình xử lý anốt của các bộ phận, điều quan trọng là phải quan sát các thông số tối ưu của dòng điện và thời lượng của chúng.

Giai đoạn cuối bao gồm:

• trung hòa dư lượng điện phân trên các bộ phận được xử lý;

• xử lý thay thế bằng tia nước ở các nhiệt độ khác nhau;

• loại bỏ các bộ phận của các yếu tố treo;

• loại bỏ một lớp bị cô lập khỏi các đối tượng đã đóng;

• sấy khô;

• thực hiện xử lý nhiệt, nếu cần thiết;

• hoàn thiện cơ khí theo kích thước yêu cầu.

Đặc điểm thiết kế của thiết bị mạ điện hiện đại

Để chứa chất điện phân được sử dụng phòng tắm điện làm bằng polyme kháng:

• PVC;

• PVDF;

• polypropylen.

Chúng được gắn trên một đế kim loại chắc chắn cùng với các bộ phận điều khiển theo thiết kế mô-đun.

Làm sạch chất lượng cao của các bộ phận được cung cấp bởi các phương pháp tạo:

• luồng phản lực;

• phương pháp dòng chảy;

• tiếp nhận thác.

Đánh giá cuối cùng của quy trình làm sạch được thực hiện bởi người vận hành bằng các phương pháp quan sát trực quan.

Các thiết bị điện và thiết bị sưởi ấm được lắp đặt được điều khiển tự động hoặc bởi người vận hành. Để tăng tốc độ hoạt động, kỹ thuật sủi bọt, lắc lư và các kỹ thuật khác được thực hiện.

Các doanh nghiệp công nghiệp được trang bị các thiết bị bảo vệ, chất hấp thụ, hút trên tàu, hệ thống xử lý nước thải và chỉ cho phép thực hiện một số quy trình nhất định, ví dụ:

• lắng đọng các lớp niken-vàng trên các sản phẩm công nghiệp;

• niken, bạc, đồng, mạ crôm trên mặt dây chuyền;

• mạ niken trong trống;

• chế biến đồng và thiếc trong thùng nhỏ;

• trang trí trên mặt dây chuyền;

• xử lý nước thải và các công nghệ khác.

Các cây công nghiệp được sử dụng trong các doanh nghiệp lớn được kết hợp thành dây chuyền sản xuất.

Phương pháp mạ điện tự chế

Việc sử dụng các phương pháp mạ điện và mạ điện cho mục đích gia đình nằm trong khả năng của bất kỳ thợ thủ công gia đình nào. Tuy nhiên, trước khi chế tạo các thiết bị như vậy, bạn nên nghiên cứu và tính đến các quy tắc an toàn phải tuân theo khi làm việc với chất lỏng mạnh và lắp đặt điện, đảm bảo thông gió tốt cho cơ sở và xử lý nước thải.

Việc sử dụng bồn thủy tinh là không mong muốn do tính dễ vỡ của chúng. Tốt hơn là chọn các món ăn làm bằng polyme trong suốt mạnh mẽ.

Đối với dòng điện có cường độ không đổi trong các bể điện phân nhỏ, bạn có thể sử dụng thiết kế các khối làm sẵn từ máy tính hoặc điện thoại di động hoặc tự chế tạo chúng cho các nhu cầu cụ thể.

Bạn có thể tìm thấy các thiết bị cấp nguồn khá đơn giản từ radio cũ có điều chỉnh bóng bán dẫn trên Internet hoặc lấy sơ đồ sau làm cơ sở.

Trong đó, bạn có thể sử dụng máy biến áp từ bất kỳ TV cũ nào hoặc tự quấn nó... Các đặc tính danh định của bóng bán dẫn công suất, cầu diode chỉnh lưu và điện trở điều chỉnh được chọn theo công suất của tải. Một tụ điện điện phân cân bằng điện áp được làm mịn. Một ampe kế được tích hợp để theo dõi liên tục giá trị hiện tại.

Việc sắp xếp các bộ phận của một khối tương tự, nhưng có thêm nút điều khiển bóng bán dẫn, được hiển thị trong ảnh.

Một bộ làm mát không khí được sử dụng để làm mát bóng bán dẫn điện tốt hơn.

Rất dễ dàng để tạo một bộ cấp nguồn khác: đầu ra của các tiếp điểm riêng biệt «+» và «-» từ bộ sạc điện thoại di động được kết nối bằng một thiết bị đo và một điện trở tải điều chỉnh có công suất tương ứng với các điện cực của mạ điện. bồn tắm.

Khi thực hiện công việc bằng phương pháp mạ điện hoặc mạ điện, người thợ thủ công tại nhà sẽ phải tiến hành các thí nghiệm một cách độc lập và ghi lại kết quả của họ để tích lũy kinh nghiệm. Chỉ bằng cách này, các kỹ năng thành thạo và thực tế mới xuất hiện.