Elektroplating: Hva den består av, prosesser, applikasjoner og eksempler

Elektroplettering er en teknikk som bruker elektrodeposisjon av metaller i belegget av en elektrode, for å skape på dette en overflate med egenskaper som er forskjellige fra metallets rene tilstand. Elektroplettering bruker også plating og nedsenkningsprosesser, som ikke innebærer bruk av en elektrisk strøm.

Elektrodeposisjon, teknikk brukt ved elektroplatering, består av en elektrokjemisk prosess som brukes til å lage et metallbelegg på en ledende overflate gjennom utfelling av metallkasjoner som er tilstede i en vandig løsning.

Selv om galvanisering har blitt brukt i mange år, ble den i begynnelsen brukt til hovedsakelig dekorative formål, til etter første og andre verdenskrig begynte den å bli brukt som teknologi innen elektronikkindustrien, metallurgi, elektrokjemi, og på mange andre felt.

Hva er galvanisering?

Som beskrevet tidligere involverer elektropletter modifikasjon av overflateegenskapene til visse materialer gjennom akkumulering av metaller på den ved avsetting.

På denne måten modifiseres egenskapene ved dannelse av et lag eller belegg på materialet ved bruk av samme prinsipp av elektrolytiske celler, hvor overflaten som skal galvaniseres virker som den katodiske delen av kretsen, mens anoden er sammensatt for metallet som vil bli elektrodepositert på brikken.

Både anoden og katoden er nedsenket i en løsning som består av ett eller flere salter av oppløste metaller, samt noen ioniske arter som bidrar til strømmen av den elektriske strømmen.

Når en strømkilde er tilkoblet, er kretsen fullført og to forskjellige prosesser skjer ved anoden og ved katoden, som finnes i løsningen kalt elektrolytt.

På den ene siden mottar anoden strømmen av strøm og oksidasjon produserer metalliske artene som det er dannet, og hjelper dem til å oppløse i elektrolytten.

På den andre siden oppstår reduksjonen av metallene i metallene som er oppløst i grensesnittet dannet mellom katoden og elektrolytten, slik at de kan "strekke seg" mot katoden.

Prosesser relatert til galvanisering

Elektrodeposisjon ved feiing

Det er en teknikk som er nært knyttet til galvanisering, hvor bestemte områder og til og med komplette gjenstander er belagt med en pensel mettet med beleggløsningen.

Denne penselen er laget av rustfritt stål og dekket av en absorberende klut som holder beleggsløsningen inne og forhindrer direkte kontakt med materialet som er belagt. Det er gjennomvåt i løsningen og påført jevnt i materialet.

Impulse elektrodeposisjon

Denne metoden er en enkel endring av begrepet elektrodeposisjon, og består i variasjonen av strømmen eller potensialet på en rask måte mellom to forskjellige verdier, hvorfra det oppstår en kjede av pulser som har samme polaritet, varighet og amplitude, og at de er delt med en strøm hvis verdi er lik null.

Hvis bredden eller amplituden til pulsen er modifisert under bruk av denne metoden, kan tykkelsen og til og med sammensetningen av belegningslaget som er avsatt, også endres.

Elektrokjemisk avsetning

På samme måte brukes elektrokjemisk avsetning vanligvis til å utføre oksider av metaller og for akkumulering av metaller i visse overflater på grunn av fordelene som den presenterer, for eksempel den lave kostnad i forhold til andre teknikker eller at den ikke trenger høy behandlingstemperatur.

Det er mye brukt i syntesen av relativt kompakte og ensartede belegg av visse strukturer basert på en modell, og også for å oppnå høyere mengder av metallavsetning blant andre anvendelser.

Strike

Det er en prosess som kalles streik som er basert på bruken av et sediment med spesielle egenskaper for belegg, for å produsere et tynt belegg som klæber godt på underlaget og gir høy kvalitet.

Denne teknikken gir en god base for etterfølgende belegg og kan i sin tur kombineres med andre metoder for å oppnå et bedre resultat.

Anvendelser av galvanisering

Et stort antall søknader som har blitt gitt til denne elektrodeposisjonsprosessen er kjent. Neste vil vi beskrive de mest fremragende:

- Forhøyelse av tykkelsen i objekter eller stykker med utilstrekkelige dimensjoner for funksjoner bestemt i industrien.

- Forsterkning av egenskaper som hardhet eller motstand av visse metaller gjennom suksessive belegg.

- Fremstilling av stykker ved elektroformering (metode for fremstilling av metalldeler ved akkumulering av metaller på spesifikke mønstre).

- Reproduksjon av dekorative elementer ved hjelp av elektrokjemiske teknikker ved bruk av forskjellige metaller.

- Beskyttelse av forskjellige materialer gjennom beleggingen av overflaten av beskyttende filmer av metalllegeringer.

eksempler

I hverdagen er det flere bruksområder med galvanisering, en av de vanligste er produksjonen av mynter (som er smidd av sink) med kobberbelegg for å beskytte dem mot korrosjon.

Et annet eksempel som ofte kan observeres er belegget av jernstykker med sinkfilm, for å hindre at de blir oksidert når de blir utsatt for oksygen som er tilstede i luften.

Når det gjelder dekorative elementer, er det dekket av juveler med edle metaller som gull eller sølv, så vel som andre vanskeligere å oppnå, avhengig av ønsket formål.

Til slutt, i tillegg til eksistensen av mange andre eksempler på bruken av denne nyttige teknikken, har vi nikkelbelegning av stålobjekter for å forbedre deres korrosjonsevne.