Penggalvani galvanik logam: teknologi, peralatan

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-02 14:00

Galvanizing adalah berkesan dan murah, dan oleh itu cara biasa untuk melindungi logam ferus daripada kakisan. Selalunya ia digunakan dalam pengeluaran perkakasan dan pengikat, serta jaringan keluli.

Kaedah Salutan Zink

Galvanizing anti-karat dijalankan dalam pelbagai cara, dan hayat perkhidmatan salutan bergantung pada ketebalan lapisan pelindung.

Kaedah salutan bergantung pada sifat yang diperlukan, saiz produk, syarat untuk operasi selanjutnya.

Yang paling mudah dan paling maju dari segi teknologi, tetapi tidak memberikan ketahanan yang mencukupi kepada tekanan mekanikal lapisan pelindung, ialah galvanizing sejuk menggunakan primer, yang mengandungi sejumlah besar serbuk zink yang sangat tersebar.

Dari segi jumlah pengeluaran galvanizing, galvanizing hot-dip menduduki tempat kedua. Salutan yang diperoleh dengan cara ini adalah berkualiti tinggi dan tahan lama, tetapi tidak selamat terhadap alam sekitar, kerana zink cair digunakan, dan sejumlah besar elektrik diperlukan untuk mengekalkan suhunya kurang daripada 500 ° C, kaedah kimia penyediaan permukaan.

Sangat serupa dengan hot dip galvanizing lagikaedah teknologi, tetapi kurang produktif pemendapan resapan haba lapisan pelindung. Ia digunakan apabila permintaan tinggi diletakkan pada ketebalan dan rupa salutan.

Kaedah galvanizing yang lain ialah penyemburan haba gas, yang digunakan untuk melindungi produk dan struktur bersaiz besar yang tidak boleh diletakkan di dalam tab mandi.

Tergalvani tergalvani tidak mempunyai banyak kelemahan kaedah salutan lain dan mempunyai aspek positifnya.

Kelebihan penyaduran zink

Penyaduran zink melalui elektrolisis ialah kaedah yang paling biasa.

Kelebihan utama, kerana galvani galvani logam digunakan, ialah tahap perlindungan tinggi permukaan bahan daripada kakisan. Lapisan nipis zink meningkatkan hayat perkhidmatan produk beberapa kali, dan oleh itu mengurangkan kos penyelenggaraan dan penggantiannya.

Salutan adalah sekata, tanpa coretan dan titisan, dan bentuk serta saiz produk dikekalkan. Anda boleh menerapkannya pada sebarang objek, walaupun bentuk yang paling kompleks.

Salutan hiasan yang licin dan berkilat tidak memerlukan pemprosesan tambahan dalam kebanyakan kes.

Selain itu, proses salutan zink itu sendiri memerlukan sedikit perbelanjaan, dan unit galvanizing sangat produktif.

Keburukan penyaduran zink

Kaedah menggunakan salutan pelindung melalui elektrolisis bukan tanpa kelemahan.

Kelemahan utama ialahlekatan zink yang rendah pada logam, yang menyebabkan permukaan produk mesti dibersihkan dengan teliti.

Keburukan juga ialah pembentukan sisa toksik semasa proses salutan, yang memerlukan pembersihan yang serius.

Kegagalan untuk mematuhi rejim boleh menyebabkan pengisian hidrogen pada logam asas, yang membawa kepada kerapuhan produk itu sendiri dan kepada pelanggaran kualiti salutan.

Prinsip operasi

Galvanizing adalah berdasarkan prinsip kesan perlindungan, yang ditentukan oleh perbezaan dalam potensi elektrokimia zink dan besi. Oleh kerana zink mempunyai potensi elektrokimia yang lebih rendah, salutannya adalah perlindungan korban untuk logam ferus. Iaitu, dalam persekitaran yang lembap, dialah yang mengalami kakisan elektrokimia.

Apabila besi teroksida, oksida terbentuk yang mempunyai isipadu lebih besar daripada logam asal. Filem oksida menjadi longgar dan menghantar oksigen ke logam yang masih tidak teroksida. Dan pada zink, semasa pengoksidaan, filem itu membentuk nipis dan padat, ia tidak membiarkan oksigen jauh ke dalam logam, melindungi bukan sahaja salutan, tetapi juga logam asas di bawahnya.

Jenis saduran zink

Galvanic galvanizing ialah teknologi elektrolisis, iaitu proses redoks elektrokimia dalam elektrolit di bawah tindakan arus elektrik terus.

Mengikut komposisi elektrolit, penyaduran zink dibahagikan kepada tiga jenis: asid, sianida dan alkali.

Kaedah salutan zink yang paling biasa digunakan dalam sedikit berasidelektrolit, terutamanya untuk bahagian besi tuang dan keluli konfigurasi kompleks. Produk yang diperbuat daripada keluli karbon dan aloi dengan jenis galvanizing ini kurang tertakluk kepada kejadian pereputan hidrogen, dan penampilannya sangat baik, dengan kesan hiasan yang indah dalam pelbagai warna.

Perlindungan tergalvani tambahan

Kesan perlindungan salutan zink bergantung pada ketebalannya, iaitu hanya 5 mikron apabila disadur, dan sifat elektrolit.

Dalam sesetengah kes, sifat perlindungan salutan zink dipertingkatkan dengan pempasifan, pemfosfan atau pengecatan.

Pempasifan (chromating) - rawatan kimia produk dalam larutan dengan asid kromik atau garamnya, akibatnya filem kromat terbentuk di permukaan. Proses ini tidak begitu banyak meningkatkan sifat perlindungan tetapi sebagai hiasan, kerana hasilnya kilauan salutan dipertingkatkan dan ia boleh dicat dalam pelbagai warna.

Apabila memfosfatkan (rawatan dalam garam asid fosforik) produk tergalvani, filem fosfat terbentuk di permukaan. Selepas memfosfatkan, cat masih boleh digunakan.

Peringkat penyaduran zink

Dalam pengeluaran, galvanizing terdiri daripada beberapa proses teknologi, setiap satunya dilengkapkan dengan mencuci dengan air dalam tab mandi yang mengalir atau kaedah mencuci berus.

Pertama, produk dibersihkan dengan teliti daripada karat, skala, gris proses, sisa bahan pendingincecair atau cat dan dinyahcairkan dalam larutan alkali. Kemudian penyahgaraman elektrolitik berlaku.

Selepas itu, ia dijeruk dalam larutan akueus asid hidroklorik, di mana permukaannya akhirnya dibersihkan tanpa mengganggu lapisan permukaan dan ia dipenggal - diaktifkan sebelum menggunakan salutan zink. Hanya selepas itu adalah galvanizing sebenar.

Selepas itu, jika perlu, produk dijernihkan dan dibersihkan daripada filem oksida dalam larutan akueus asid nitrik, kemudian difosfatkan, dipasifkan dan dikeringkan.

Apabila menggembleng pelbagai produk, operasi tambahan mungkin dilakukan. Contohnya, jalur ditanggalkan sebelum digalvani, hujungnya dikimpal, diluruskan, dan selepas itu ia diminyaki dan digulung.

Peralatan untuk penyaduran zink

Tali galvani ialah urutan khusus pembilasan dan mandian teknologi di mana salutan zink tunggal atau berbilang lapisan dengan sifat berfungsi yang diperlukan dicipta.

Selaras dengan volum pengeluaran, peralatan dengan pelbagai peringkat mekanisasi digunakan. Di perusahaan besar, talian berjentera dengan kawalan automatik dipasang. Terdapat talian dengan kawalan manual separa atau penuh, serta talian mini.

Garisan galvani terdiri daripada lebih daripada sekadar mandian. Ia termasuk sistem pengangkutan pelbagai reka bentuk, peralatan untuk rawatan air sisa,peralatan tambahan, yang termasuk peranti untuk megalvani, elemen pemanas, penukar haba, katod dan rod anod.

Peralatan tambahan termasuk sistem pengudaraan, ruang dan kabinet pengeringan, peralatan penyejukan, unit penapisan, peralatan pengeluaran separuh air, pam.

Elektrolit untuk penyaduran zink

Untuk galvanizing galvanic, bergantung pada tujuan produk, elektrolit digunakan, yang dibahagikan kepada dua kumpulan utama.

Elektrolit, di mana zink berada dalam bentuk ion terhidrat ringkas, dipanggil berasid ringkas. Ini adalah larutan hidroborik, sulfat dan klorida.

Elektrolit berasid dan alkali kompleks kompleks mengandungi zink dalam ion kompleks dengan cas positif dan negatif. Ini adalah ammonia, pirofosfat, sianida dan larutan lain.

Jenis elektrolit yang digunakan terutamanya menentukan kadar pemendapan dan kemudian kualiti mendapan zink pada produk (katod).

Dari elektrolit kompleks, zink mendap pada katod dengan penyerakan ion yang tinggi. Apabila ketumpatan arus meningkat, hasil logam berkurangan dan hasil hidrogen meningkat.

Oleh itu, penyaduran zink dalam elektrolit kompleks dijalankan pada ketumpatan arus yang rendah, dan salutan adalah kualiti yang sangat tinggi, berbutir halus dan seragam.

Dalam elektrolit ringkas yang sedikit berasid, menggembleng, termasuk di rumah, berlaku pada ketumpatan arus yang tinggi, dengan kelajuan yang lebih tinggi daripada apabila menggunakan penyelesaian yang kompleks. Penampilan produk adalah baik, tetapisalutan tidak berkualiti tinggi dan hanya sesuai untuk produk dalam bentuk yang agak mudah.

Penyaduran zink bergalvani

Proses teknologi galvanizing terus berlaku dalam tab mandi dengan elektrolit. Produk yang diperbuat daripada logam ferus diturunkan ke dalamnya, yang mana arus elektrik (katod) dibekalkan melalui elektrod khas, dan zink tulen dalam bentuk bola atau plat diletakkan di bahagian mesh khas (anod).

Semasa tindak balas elektrokimia, di bawah pengaruh arus elektrik dengan ketumpatan 1 hingga 5 A/dm, zink larut dalam elektrolit, kemudian ionnya mengendap pada katod, membentuk galvanik setebal 4-25 mikron. salutan.

Dengan penggunaan teknologi inilah pengikat (bolt dan nat) diperolehi dengan salutan seragam dan berkilat.

Talian Galvanisasi Automatik

Jalur galvani moden ialah talian automatik sepenuhnya, yang melaksanakan semua peringkat salutan, termasuk mengimpal dan nyahyah nyahgris berkualiti tinggi untuk pelbagai tujuan dan konfigurasi.

Barisan automatik secara amnya terdiri daripada satu set mandian penyaduran berteknologi, penerus modular, dirian pemunggahan / pemunggahan, peralatan pengangkutan, peralatan untuk pengudaraan ekzos, bekalan air dan pelupusan kumbahan, rangka logam dengan tangga servis.

Mandian penyaduran elektrik boleh dibuat daripada keluli tahan karat, keluli bergaris plastik atau getah. Mandian moden, yang dikimpal daripada polimer lembaran, semakin menggantikan bekas logam. Pilihan bahan mandian bergantung pada komposisi dan kepekatan elektrolit dan suhu operasi.

Komunikasi bekalan air dan sistem pembetungan, dan dalam kebanyakan kes pengudaraan terletak di bawah tab mandi dan juga diperbuat daripada polipropilena.

Dimensi talian ditentukan oleh produktivitinya dan dimensi tempat mandi penyaduran elektrik.

Galvanic galvanizing berlaku dengan pembentukan air sisa dengan kepekatan ion logam berat yang tinggi. Oleh itu, ia dipertahankan, ditapis, dinetralkan, pemendakan kimia, penyerapan dan proses lain digunakan dalam bekas yang diperbuat daripada polimer kejuruteraan.

Penyaduran zink elektrolitik di rumah

Galvanic galvanizing, dihasilkan oleh tangan sendiri, bermula dengan pemilihan bahan. Elektrolit boleh menjadi larutan zink klorida dan asid hidroklorik dalam air suling. Ini adalah asid pematerian yang dipanggil, yang paling kerap digunakan di rumah. Pengrajin mengambil zink dalam asid sulfurik bateri dan mendapatkan elektrolit ZnSO_{4, tetapi proses ini berbahaya, kerana hidrogen dan haba yang mudah meletup dibebaskan semasa tindak balas. Jangan sekali-kali terdapat mendakan hablur garam yang tidak larut dalam elektrolit.}

Zink tulen boleh dibeli di kedai kimia atau pasaran radio, atau boleh didapati daripada bateri garam atau fius dari Soviet Union.

Galvanikmandi boleh menjadi bekas kaca atau plastik. Berdiri untuk anod dan katod dipasang di dalamnya. Anod ialah plat zink yang mana "tambah" disambungkan daripada sumber kuasa. Lebih besar anod, lebih seragam salutan akan berada pada katod, produk di mana salutan pelindung akan digunakan. Terdapat beberapa anod, ia boleh diletakkan di sekeliling katod pada jarak yang sama supaya permukaannya ditutup dengan zink secara sama rata dan serentak dari semua sisi. "Tolak" sumber kuasa disambungkan ke katod.

Walaupun apabila menggembleng dilakukan di rumah, teknologi ini semestinya termasuk pembersihan menyeluruh dan nyahgris bahagian, serta pengaktifannya dalam larutan asid.

Punca kuasa ialah bateri kereta dengan lampu pijar kuasa rendah atau pengguna lain dalam litar supaya arus dalam litar lebih rendah, atau bekalan kuasa dengan voltan keluaran malar. Perkara utama ialah elektrolit tidak boleh didih dengan cepat semasa proses galvanizing.

Sebenarnya, galvanizing berlaku apabila anod dan katod diturunkan ke dalam elektrolit dan litar elektrik ditutup. Semakin lama proses mengambil masa, semakin tebal lapisan zink pada produk.

Dengan bantuan galvanizing, salutan pelindung pada produk menjadi tepat, seragam dan licin, dengan kesan hiasan. Ia digunakan dalam industri dan di rumah, walaupun pada hakikatnya rawatan air sisa daripada sisa berbahaya alam sekitar diperlukan.