26.09.20221. Для кого эта статья?
В этой статье постараемся подробно рассказать «о гальванике» максимально емко и просто. Не будем углубляться в инженерные термины,  у нас уже достаточно много экспертных статей. Тем, кто в этом глубоко разбирается или кому захочется подробней изучить вопросы — мы оставим ссылочки.

Теоретические основы нанесения гальванических и химических покрытий.

Механизм и технология анодирования алюминия

2. Что такое гальваника?
Гальваника — раздел в науке «Электрохимия», изучающий процессы осаждения металла или оксида на поверхности изделий для придания им новых функциональных свойств или улучшения внешнего вида. Проще говоря, гальваника - это нанесение на металлические изделия защитной металлической пленки.

Как происходят процессы в гальванике?

В специальную ванну наливают раствор (далее - электролит) и помещают изделие, на которое необходимо нанести покрытие. В этот же раствор помещают «аноды» (куски металла, служащие «донором» для покрытия).

К анодам и изделию прикрепляют трансформатор тока (выпрямитель), аноды цепляют на «+», изделие (катод) на «-». Подается электрический ток. Анод потихоньку растворяется в растворе, а затем осаждается на изделии, тем самым образовывая покрытие.

Иногда заказчики задают вопросы «Вы можете сделать гальванику?». Говорить только "Сделать гальванику", понимая под этим какое-то конкретное покрытие, нельзя. Гальваническим способом осаждается более 30 видов металлов и оксидов, поэтому всегда нужно уточнять, какое именно покрытие требуется. Гальваника - это метод, а, например, гальваническое цинкование - это уже конкретное покрытие.

Принципиальная схема электролизера

Рисунок 1 — Принципиальная схема электролизера в гальванике.

Эта технология используется на нашем научно-производственном предприятии Электрохимия. Работаем в области гальваники более 7 лет. Мы оказываем услуги по нанесению гальванических и химических покрытий промышленным предприятиям электронной, авиационной и машиностроительной отрасли. Имеем опыт работ в рамках Гособоронзаказа.

3. Цели гальваники.
Главная цель - придание изделиям необходимых свойств. Например, защита от коррозии. Представьте, что на огромной фабрике заржавел и сломался механизм основного двигателя и все процессы остановились. Это миллионы рублей потерь в день. Гораздо проще гальванически защитить от ржавчины все детали механизма и не допускать подобного.

Иногда вместо того, чтобы изготовить изделие полностью из дорогого металла, экономнее выполнить его из дешевого и покрыть гальваникой. Например, таким образом изготавливают медали для чемпионатов, делают из латуни, покрывают золотом, серебром и бронзой.

Далее приведем основные металлы, наносимые в гальванике, и укажем, какие свойства они обеспечивают для изделия:

Цинк (защита от коррозии, улучшение внешнего вида)

Олово (защита от коррозии, улучшение электропроводности, улучшение паяемости, улучшение свинчиваемости резьбовых соединений)

Никель (защита от коррозии, увеличение твердости, увеличение износостойкости, улучшение электропроводности, улучшение паяемости, улучшение внешнего вида)

Медь (мягкий подслой под другие покрытия, улучшение свинчиваемости, улучшение тепло- и электропроводности)

Хром (защита от коррозии, увеличение твердости, увеличение износостойкости, улучшение внешнего вида)

Серебро (улучшение электропроводности, улучшение паяемости, улучшение внешнего вида)

Свинец (антифрикционные свойства, улучшение паяемости, защита от кислот)

Кадмий (защита от коррозии в морских условиях)

Оксиды. (увеличение износостойкости, защита от коррозии). Это отдельная группа. О ней читайте в п.6

Это не полный перечень металлов и их свойств. Подробнее читайте в каталоге статей по гальванике в разделах "Как выбрать покрытие?" и "Где какие покрытия применяются?"

4. Обсуждение с заказчиком технического задания и подготовка электролита.
Изделие нельзя просто начать покрывать, как только его привез клиент. Обязательно требуется техническое задание (ТЗ) на гальваническое покрытие. Если цель клиента – красивый сувенир, который будет лежать на полке – выбираем хром или никель. Цель – защита стального изделия от коррозии на 20 лет – выбираем цинк. А для хорошей электропроводности шины в электротехническом шкафу –  олово/серебро/никель. И т.д.

Здесь же требуется оговорить толщину покрытия. Чем больше толщина - тем лучше покрытие защищает изделие, но и цена покрытия выше. 

Если ТЗ на гальванику у Заказчика не имеется - достаточно словесного описания, какие свойства необходимы для изделия. Или в каких условяих будет работать деталь. Грамотный менеджер сам подберет гальваническое покрытие. Вы можете позвонить в наш офис для бесплатной консультации.

Подготовка электролита. Гальванические предприятия работают на заранее приготовленных штатных электролитах. Растворы надежны, проверены и подходят для большинства заказов. Но в ряде случаев требуется развести персональный раствор для достижения определенных характеристик покрытия. Перед каждым запуском нового заказа в работу инженеры анализируют, подойдет ли штатный раствор или нужен персональный.

5. Техпроцесс в гальванике.
1) Осмотр и предварительные операции

Перед началом работ изделие внимательно осматривают на наличие дефектов, отмывают от грязи, пыли, заусенцев, толстого слоя жира. Если изделие не имеет отверстия для крепления – его необходимо проделать (не всегда). 

2) Навязка на проволоку

В раствор изделие погружают на проволоке. Поэтому при расчете, какую толщину проволоки выбрать и сколько подвязок соорудить, необходимо учитывать вес изделий. По проволоке (как правило, медной) будет идти ток, поэтому сечение (толщина) проволоки выбирается исходя из того, какой общий ток подается на подвеску. В ряде случаев навязка на проволоку не производится, например, если изделия покрываются в барабане.

Далее после каждого процесса изделия необходимо промывать. Это делают чтобы избежать попадания одного раствора в другой и для более качественного покрытия.

3) Обезжиривание химическое

Следующим этапом является химическое обезжиривание. На любом изделии присутствует жировая пленка, мещающая качественному нанесению покрытия. Пленка удаляется моющим средством.

4) Обезжириванние электрохимическое

Аналогичная операция, только здесь на изделия дополнительно подают ток. В конце процесса даже тончайшая жировая пленка удаляется.

5) Травление

Это удаление оксидов на изделии (ржавчина, окалина и т.д.). Здесь нужно быть особенно аккуратным, т.к. для травления используют кислоты (соляную, серную) или концентрированную щелочь. Процесс необходим для получения качественного сцепления покрытия с изделием. Если работаем со сталью - после травления изделие начнет ржаветь через 10-30 секунд. Поэтому его нужно максимально быстро промыть и отправить на сл. этап.

6) Нанесение гальванического покрытия

Собственно сам процесс. Производится на исключительно чистую подготовленную поверхность. Аноды растворяются, металл осаждается на изделиях.

7) Дополнительные операции (не всегда). 

Иногда после нанесения гальванического покрытия его требуется доработать. Например, отполировать для блеска.

8) Сушка

Влажное изделие не рекомендуется использовать сразу. После гальваники в первые сутки нанесенный металл активен, любит впитывать в себя грязь, жир от пальцев и т.п. Поэтому лучше чтобы после интенсивной сушки в сушильном шкафу изделия сутки полежали при комнатной температуре на складе.

9) Контроль гальванического покрытия

Соответствие техническим требованиям заказчика проверяет специалист Отдела Технического Контроля (ОТК). Измеряет толщину, адгезию (прочность сцепления), блеск, паяемость и кучу других параметров. Если все в порядке – для изделий выписывается сертификат качества, и они едут к заказчику. Если нет – изделия возвращаются в цех для снятия бракованного покрытия и нанесения нового качественного.

НПП Электрохимия выполняет полный цикл работ по нанесению гальванических покрытий. После нанесения покрытия и его проверки мы выдаем паспорт (сертификат) качества. Это особенно важно в рамках выполнения ГОЗ.