คุ้นเคยกับคำว่า "ชุบทอง", "ชุบเงิน", "ชุบโครเมียม" หรือ "ชุบนิกเกิล" ทุกคำที่คุ้นเคยอย่างแน่นหนาในพจนานุกรมของคนทันสมัยและเขารับรู้โดยอัตโนมัติ. ไม่มีใครคิดว่าเบื้องหลังคำเหล่านี้คือเทคโนโลยีที่ช่วยให้บุคคลสามารถเข้าถึงอารยธรรมสมัยใหม่ได้ - การชุบด้วยไฟฟ้า
การชุบด้วยไฟฟ้า - กระบวนการนี้คืออะไร
กระบวนการทางเคมีไฟฟ้าซึ่งภายใต้อิทธิพลของกระแสไฟฟ้า โลหะจะถูกสะสมบนพื้นผิวที่เลือกไว้เรียกว่าการชุบด้วยไฟฟ้า กระบวนการนี้สามารถใช้ได้กับวัตถุใดๆ ก็ตาม แม้แต่วัสดุที่ไม่ใช่โลหะ นี่คือสิ่งที่แตกหักสำหรับการใช้ไฟฟ้าอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ ด้วยสิ่งนี้ คุณสามารถชุบทอง เงิน นิกเกิลและโครเมียมกับวัตถุใดๆ ก็ได้ ทำให้รูปลักษณ์ของวัตถุดูหรูหราเพื่อการตกแต่ง หรือเปลี่ยนคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของพื้นผิวเพื่อวัตถุประสงค์ในทางปฏิบัติอย่างแท้จริง (เพื่อเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอ เพิ่มขึ้นความต้านทานต่อสภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าว ฯลฯ) อุปกรณ์ในกรณีนี้คืออ่างอาบสังกะสี
ประเภทของการชุบด้วยไฟฟ้า
เทคโนโลยีนี้มีอยู่ 2 ประเภท ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายไม่เพียงแต่ในอุตสาหกรรมสมัยใหม่หลายสาขา แต่ยังรวมถึงที่บ้านด้วย ครั้งแรก - การชุบด้วยไฟฟ้า - มีเป้าหมายในการสร้างสำเนาที่แน่นอนของพื้นผิวของวัตถุจากโลหะที่ฝากไว้ ประการที่สอง ที่พบมากที่สุดทั้งในชีวิตประจำวันและในการผลิตคือการสร้างบาง - ไม่หนากว่าเส้นผมของมนุษย์ - เคลือบพื้นผิวทั้งหมดของวัตถุและเรียกว่าการชุบด้วยไฟฟ้า
อ่างชุบคืออะไร
เนื่องจากกระบวนการกัลวานิกเกิดขึ้นจากกระบวนการอิเล็กโทรลิซิส จึงเป็นเรื่องธรรมดาที่จะใช้สารละลายอิเล็กโทรไลต์และอุปกรณ์ทางกลและทางไฟฟ้าพิเศษ อ่างชุบโลหะด้วยไฟฟ้าเป็นส่วนผสมของส่วนประกอบทั้งหมดข้างต้นของกระบวนการ แต่ส่วนประกอบหลักที่ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดที่เพิ่มขึ้นคือสารละลาย (อิเล็กโทรไลต์) และภาชนะสำหรับอ่าง นี่เป็นสิ่งสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพูดถึงการใช้ไฟฟ้าหรือการขึ้นรูปด้วยไฟฟ้าที่บ้าน
ข้อกำหนดทั่วไปที่มากขึ้นนั้นถูกกำหนดขึ้นสำหรับภาชนะสำหรับการขึ้นรูปด้วยไฟฟ้า ซึ่งถึงแม้จะมีภาชนะเหล่านี้ค่อนข้างมาก ภาชนะทั้งหมดต้องปฏิบัติตามอย่างเคร่งครัด ต้องมีความเป็นกลางและเป็นกลางทางเคมีต่อสารละลายที่ใช้ ซึ่งสามารถรักษาสภาวะทางความร้อนที่ต้องการได้(ต้องควบคุมความร้อนของอ่างชุบและความเย็น) รวมทั้งการบำรุงรักษาที่สะดวกและปลอดภัย อ่างอาบน้ำทำจากวัสดุที่หลากหลาย
วิธีวิเคราะห์อ่างชุบโลหะด้วยไฟฟ้า
ต้องขอบคุณการพัฒนาที่ทันสมัย ทำให้มีโอกาสใหม่ ๆ สำหรับการวิเคราะห์อิเล็กโทรไลต์ที่ใช้ในกระบวนการชุบด้วยไฟฟ้า นี่เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับผลลัพธ์เชิงคุณภาพของกระบวนการ เพื่อให้ได้การเคลือบที่สม่ำเสมอและทนทานยิ่งขึ้น การวิเคราะห์อ่างกัลวานิกในสภาพสมัยใหม่สามารถทำได้โดยใช้วิธีทางเคมีและฟิสิกส์เคมี ในกรณีที่สอง จะใช้การศึกษาโฟโตเมตริก วิธีโพลาโรกราฟิก แอมเพอโร และโพเทนชิโอเมตริก ซึ่งให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่าในการพิจารณาองค์ประกอบของอิเล็กโทรไลต์
ป้องกันความจุไฟฟ้า
ปัญหาอย่างหนึ่งของกระบวนการกัลวานิกคือการป้องกันภาชนะอิเล็กโทรไลต์จากผลเสียหายของสารละลาย (ที่เป็นกรดหรือด่าง) ซึ่งอิเล็กโทรไลซิสเกิดขึ้น ถ้าอ่างอาบน้ำทำจากวัสดุที่เป็นกลาง เช่น พลาสติก ก็ไม่มีปัญหา แต่เป็นไปได้เฉพาะในกรณีที่มีปริมาณน้อย หากเราใช้การติดตั้งทางอุตสาหกรรม ในการผลิตไฟฟ้า ภาชนะสำหรับสารละลายจะทำจากโลหะ ในกรณีนี้จำเป็นต้องปกป้องพวกเขาจาก:
- ติดต่อกับวิธีแก้ปัญหาซึ่งทำให้อายุการใช้งานยาวนานขึ้น
- การกัดกร่อนของโลหะทำให้เกิดสิ่งสกปรกที่ไม่จำเป็นในสารละลาย
– การบิดเบือนและการเปลี่ยนแปลงในสนามไฟฟ้า
การป้องกันดังกล่าวสามารถให้โดยซับในของห้องอาบน้ำกัลวานิกดำเนินการโดยวัสดุแผ่นโพลีเมอร์โดยใช้การเชื่อมด้วยลมร้อน
อาบน้ำชุบด้วยไฟฟ้าที่บ้าน
มีคนจำนวนมากที่ต้องการชุบโลหะด้วยไฟฟ้าในบ้านหรือในโรงรถ แต่ควรสังเกตว่ากระบวนการนี้ไม่ปลอดภัย ไอระเหยที่เป็นอันตรายและระเบิดได้ สารกัดกร่อนและแม้แต่สารละลายที่เป็นพิษ การใช้ไฟฟ้าทำให้ยากในแง่ของความปลอดภัย แต่สำหรับงานง่ายๆ เช่น การชุบทองแดง การชุบโครเมียม การชุบนิเกิลของวัตถุขนาดเล็ก การชุบอ่างสามารถทำได้ด้วยวิธีชั่วคราว และแม้แต่ในกรณีนี้ ยังต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดที่สำคัญหลายประการ:
– ภาชนะบรรจุสารละลายจะต้องแข็ง เป็นกลางทางเคมีและเป็นไดอิเล็กตริก
– จำเป็นต้องระบายอากาศ
– มีน้ำสะอาดเพียงพอ – กระบวนการที่ง่ายที่สุดต้องใช้ประมาณห้าครั้ง;
- ความพร้อมของภาชนะและวิธีการกำจัดของเสียและน้ำเสียให้เป็นกลาง
อ่างอาบน้ำกัลวานิกรุ่นที่ง่ายที่สุดสามารถทำจากกระป๋องพลาสติกได้โดยการตัดฝาที่มีคอและเสริมด้านข้างด้วยวัสดุเสริมแรง จากนั้นจะต้องติดซีลหน้าต่างหรือรถยนต์บนผนังของภาชนะตามแนวตัด ขั้นตอนต่อไปคือการติดฝาปิดด้วยบานพับเปียโนที่ด้านหนึ่งของกระป๋องแล้วขันสลักเข้ากับฝาและผนังคอนเทนเนอร์ที่อยู่ฝั่งตรงข้าม คอที่ฝาปิดเชื่อมต่อกับท่อเพื่อขจัดไอระเหยออกสู่ภายนอก - การระบายอากาศที่ง่ายที่สุด
ตอนนี้ยังคงทำสามรูสำหรับแท่งสัมผัสที่ส่วนบนของภาชนะตามแนวตัด ควรทำแท่งจากท่อทองแดงที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 10-20 มม. ควรมีผนังหนา ปลายท่อแบนและเจาะรูเพื่อต่อขั้วจากแหล่งพลังงาน แผ่นขั้วบวกถูกแขวนไว้บนแท่งที่อยู่ตรงขอบและเชื่อมต่อกับแหล่งกำเนิดบวก ส่วนหนึ่งถูกแขวนไว้ที่แกนกลางซึ่งเป็นแคโทดที่เชื่อมต่อกับลวดลบ ปัจจุบัน
และแรงดันจะถูกเลือกตามปริมาตรของอ่าง
แบบแผนอาบน้ำกัลวานิกทำเอง
แบบแผนที่ง่ายที่สุดของอ่างอาบน้ำกัลวานิกมีเพียงสามขั้นตอน: การเตรียมการ กระบวนการชุบสังกะสีจริง และการตกแต่ง ประการแรกคือการทำความสะอาด ล้างไขมัน การกัดและขัดวัตถุหรือการเตรียมชิ้นส่วน การดำเนินการที่สามช่วยให้คุณสามารถนำส่วนที่เคลือบด้วยชั้นของโลหะอยู่แล้วให้มีลักษณะที่ "ซื้อขายได้" โดยการทำทู่ การขัดเงา ฯลฯ การดำเนินการแต่ละครั้งต้องสิ้นสุดด้วยการล้างในน้ำเย็นและสะอาด และหากชิ้นส่วนได้รับการบำบัดด้วยสารละลายอัลคาไลน์ จำเป็นต้องทำการซักด้วยน้ำร้อนและน้ำเย็นก่อน
ส่วนที่จะเคลือบเชื่อมต่อกับสายลบของอุปกรณ์ (แคโทด) และจุ่มลงในอิเล็กโทรไลต์ ลวดบวกเชื่อมต่อกับอิเล็กโทรดโลหะหุ้ม (แอโนด) ซึ่งถูกลดระดับลงในสารละลายด้วย อิเล็กโทรไลซิสจะทำให้แอโนด (+) ละลายและฝากโลหะในส่วนแคโทด (–).
ความสำคัญของการชุบด้วยไฟฟ้าสำหรับการผลิตสมัยใหม่
อ่างชุบโลหะด้วยไฟฟ้าซึ่งใช้กระบวนการชุบโลหะด้วยไฟฟ้าหรือชุบโลหะด้วยไฟฟ้า เป็นทั้งผลิตผลของความก้าวหน้าและผู้เสนอญัตติในระดับอุตสาหกรรม เนื่องจากการเคลือบกัลวานิกทำให้คุณสมบัติของชิ้นส่วนและกลไกดีขึ้น การผลิตจึงถูกกว่า ความแม่นยำในการผสมพันธุ์สูงสุด ความต้านทานการสึกหรอเพิ่มขึ้น และคุณสมบัติป้องกันการกัดกร่อนเพิ่มขึ้น