Гальванические элементы - устройство, принцип работы, виды и основные характеристики. Введение в добычу нефти и газа

§ 12. Гальваник 2-й разряд

Характеристика работ. Гальваническое покрытие с наружной и внутренней стороны простых изделий и деталей с прямыми и криволинейными плоскостями, имеющими впадины и выступы. Гальваническое лужение. Гальванопластическое изготовление простых и средней сложности изделий для электровакуумных приборов. Подготовка деталей к гальваническому покрытию. Загрузка ванн химикатами по установленной рецептуре. Изоляция поверхности деталей и изделий, не подлежащих покрытию. Регулирование гальванических процессов по приборам и заданным режимам. Снятие бракованного покрытия. Составление по установленным рецептам электролитов и растворов под руководством гальваника более высокой квалификации. Защитное эматалирование деталей и изделий простой конфигурации.
Должен знать: принцип действия электролитных ванн; основные виды гальванических покрытий и основы электролиза; основы электроники и электрогамии в пределах выполняемой работы; режимы гальванических покрытий деталей и изделий; правила подвода дополнительных анодов; способы изоляции поверхностей деталей и изделий, не подлежащих гальваническому покрытию; свойства кислот, щелочей и цианистых солей; назначение и условия применения специальных приспособлений и контрольно-измерительных приборов и инструментов.
Примеры работ
1. Арматура паровых машин и турбин (парозапорные клапаны, смазочные насосы, тахометры, вентильные коробки, редукционные клапаны) - оксидирование.
2. Воронки, вилки, вешалки, башмаки, подвески, краники, крючки, капельницы - никелирование.
3. Гайки, краны водопроводные, оправы термометров, рупоры, пружины плоские и спиральные - никелирование с двумя подслоями (матовое).
4. Детали крепежные для изделий системы кондиционирования воздуха, электровентиляторов - защитное эматалирование.
5. Детали бытовой электроосветительной арматуры средней сложности - декоративное гальваническое покрытие.
6. Детали приборов - анодирование.
7. Детали керамические - гальваническое покрытие.
8. Детали надводных трапов кораблей, трапов подводных лодок, детали ограждения для трапов, скобы, коуши, обушки, таллеры - оцинкование с пассивизацией.
9. Детали электро- и радиоаппаратуры (экраны, панели, каркасы, кожухи, фигурные кронштейны) - оцинкование с пассивизацией.
10. Доски фирменные, планки отличительные, шкалы стальные - хромирование.
11. Козырьки, отбойные листы, решетки кольцевые в системах кондиционирования и судовой вентиляции - защитное эматалирование.
12. Кольца уплотнительные, крепеж специальный, крышка - хромирование, оксидирование.
13. Кронштейны всех размеров с частичной изоляцией поверхностей - анодирование, оксидирование.
14. Листы, угольники, фланцы - химическое оксидирование.
15. Ниппели, угольники, экраны - кадмирование.
16. Планки, полосы, скобы и другие малогабаритные детали простой конфигурации - защитное эматалирование.
17. Сетки мелкоструктурные медные - изготовление гальванопластическим методом.
18. Фланцы, шайбы, шестерни всех размеров - никелирование с двумя подслоями, оцинкование с изоляцией мест, не подлежащих покрытию.
19. Цепи и проволока различного сечения - лужение гальваническое.
20. Шестерни и кольца различных размеров - никелирование.
21. Шурупы для крепления всех металлических деталей внутренней аппаратуры, винты рам, прутки оконные и предохранительных решеток; полосы, ручки и личники дверные цельнометаллические вагонов - гальваническое покрытие.

С 1 июля 2016 года работодатели обязаны применять профессиональные стандарты , если требования к квалификации, которая необходима сотруднику для выполнения определенной трудовой функции, установлены Трудовым кодексом, федеральными законами или иными нормативно-правовыми актами (Федеральный закон от 2 мая 2015 г. № 122-ФЗ).
Для поиска утвержденных профстандартов минтруда РФ используйте

УТВЕРЖДАЮ:

________________________

[Наименование должности]

________________________

________________________

[Наименование организации]

________________/[Ф.И.О.]/

«____» ____________ 20__ г.

ДОЛЖНОСТНАЯ ИНСТРУКЦИЯ

Гальваника 3-го разряда

1. Общие положения

1.1. Настоящая должностная инструкция определяет и регламентирует полномочия, функциональные и должностные обязанности, права и ответственность гальваника 3-го разряда [Наименование организации в родительном падеже] (далее - Компания).

1.2. Гальваник 3-го разряда назначается на должность и освобождается от должности в установленном действующим трудовым законодательством порядке приказом руководителя Компании.

1.3. Гальваник 3-го разряда относится к категории рабочих и подчиняется непосредственно [наименование должности непосредственного руководителя в дательном падеже] Компании.

1.4. Гальваник 3-го разряда отвечает за:

  • своевременное и качественное выполнение им задач по предназначению;
  • соблюдение исполнительской и трудовой дисциплины;
  • соблюдение мер безопасности труда, поддержание порядка, выполнение правил пожарной безопасности на порученном ему участке работы (рабочем месте).

1.5. На должность гальваника 3-го разряда назначается лицо, имеющее среднее профессиональное образование по данной специальности и стаж работы не менее 1 года.

1.6. В практической деятельности гальваник 3-го разряда должен руководствоваться:

  • локальными актами и организационно-распорядительными документами Компании;
  • правилами внутреннего трудового распорядка;
  • правилами охраны труда и техники безопасности, обеспечения производственной санитарии и противопожарной защиты;
  • указаниями, приказаниями, решениями и поручениями непосредственного руководителя;
  • настоящей должностной инструкцией.

1.7. Гальваник 3-го разряда должен знать:

  • устройство электролизных ванн;
  • причины возникновения и разновидности коррозии металлов и способы предохранения от нее;
  • особенности подготовительных и отделочных операций и их последовательность перед покрытием;
  • материалы, применяемые в гальваностегии, и их основные свойства;
  • вредные примеси в электролитах, их влияние на гальванические осадки и способы их удаления;
  • рецептуру изоляционных паст;
  • нейтрализацию и регенерацию отработанных электролитов и растворов;
  • устройство универсальных и специальных приспособлений и контрольно-измерительных приборов и инструментов.

1.8. В период временного отсутствия гальваника 3-го разряда его обязанности возлагаются на [наименование должности заместителя].

2. Должностные обязанности

Гальваник 3-го разряда осуществляет следующие трудовые функции:

2.1. Гальваническое покрытие наружных и внутренних поверхностей изделий и деталей сложной конфигурации с труднодоступными для покрытия местами.

2.2. Размерное хромирование и никелирование по 8 — 10 квалитетам деталей машин, приборов, двигателей, электрорадиоаппаратуры и агрегатов.

2.3. Установка несложных дополнительных анодов.

2.4. Гальванопластическое изготовление сложных деталей для электровакуумных приборов и алмазного инструмента.

2.5. Наращивание медных и никелевых покрытий определенной толщины.

2.6. Сернокислотное и хромокислотное оксидирование.

2.7. Самостоятельное приготовление электролитов и растворов.

2.8. Нейтрализация и регенерация отработанных электролитов и растворов.

2.9. Рациональное использование вместимости ванн, установление и поддержание заданных режимов их работы.

2.10. Определение качества гальванической обработки деталей на промежуточных операциях и готовой продукции внешним осмотром, измерительным и контрольным инструментами, механическими и химическими способами.

2.11. Подналадка и регулировка ванн.

2.12. Эматалирование защитное и декоративное деталей средней сложности.

В случае служебной необходимости гальваник 3-го разряда может привлекаться к выполнению обязанностей сверхурочно, в порядке, предусмотренном законодательством.

3. Права

Гальваник 3-го разряда имеет право:

3.1. Знакомиться с проектами решений руководства предприятия, касающимися его деятельности.

3.2. Вносить на рассмотрение руководства предложения по совершенствованию работы, связанной с обязанностями, предусмотренными настоящей должностной инструкцией.

3.3. Сообщать непосредственному руководителю обо всех выявленных в процессе исполнения своих должностных обязанностей недостатках в производственной деятельности предприятия (его структурных подразделений) и вносить предложения по их устранению.

3.4. Запрашивать лично или по поручению непосредственного руководителя от руководителей подразделений предприятия и специалистов информацию и документы, необходимые для выполнения своих должностных обязанностей.

3.5. Привлекать специалистов всех (отдельных) структурных подразделений Компании к решению возложенных на него задач (если это предусмотрено положениями о структурных подразделениях, если нет – с разрешения руководителя Компании).

3.6. Требовать от руководства предприятия оказания содействия в исполнении своих должностных обязанностей и прав.

4. Ответственность и оценка деятельности

4.1. Гальваник 3-го разряда несет административную, дисциплинарную и материальную (а в отдельных случаях, предусмотренных законодательством РФ, - и уголовную) ответственность за:

4.1.1. Невыполнение или ненадлежащее выполнение служебных указаний непосредственного руководителя.

4.1.2. Невыполнение или ненадлежащее выполнение своих трудовых функций и порученных ему задач.

4.1.3. Неправомерное использование предоставленных служебных полномочий, а также использование их в личных целях.

4.1.4. Недостоверную информацию о состоянии выполнения порученной ему работы.

4.1.5. Непринятие мер по пресечению выявленных нарушений правил техники безопасности, противопожарных и других правил, создающих угрозу деятельности предприятия и его работникам.

4.1.6. Не обеспечение соблюдения трудовой дисциплины.

4.2. Оценка работы гальваника 3-го разряда осуществляется:

4.2.1. Непосредственным руководителем - регулярно, в процессе повседневного осуществления работником своих трудовых функций.

4.2.2. Аттестационной комиссией предприятия - периодически, но не реже 1 раза в два года на основании документированных итогов работы за оценочный период.

4.3. Основным критерием оценки работы гальваника 3-го разряда является качество, полнота и своевременность выполнения им задач, предусмотренных настоящей инструкцией.

5. Условия работы

5.1. Режим работы гальваника 3-го разряда определяется в соответствии с правилами внутреннего трудового распорядка, установленными в Компании.

5.2. В связи с производственной необходимостью гальваник 3-го разряда обязан выезжать в служебные командировки (в том числе местного значения).

С инструкцией ознакомлен __________/____________/«_­­___» _______ 20__ г.

Гальванический элемент – прибор, который преобразовывает химическую энергию в электрическую. Одним из таких элементов является элемент Даниэля – Якоби. Этот элемент состоит из двух электродов: цинкового и медного, – погруженных в соответствующие сульфатные растворы, между которыми пористая перегородка:

При замыкании внешней цепи электроны переходят от Zn к Cu, происходит диффузия цинка в медь:

Образуем электрохимическую схему:

Анод – отрицательный электрод (слева). Катод – положительный электрод.

Для определения ЭДС этого элемента нужно сравнить стандартные электродные потенциалы обоих электродов. При записи электродных реакций принято, что окисленная форма находится в левой части, а восстановленная – в правой части уравнения.



где E 0 – электродвижущая сила (ЭДС) гальванического элемента, когда все реагенты в стандартном состоянии.

ЭДС элемента вычисляется вычитанием из потенциала катода потенциала анода.

ЭДС элемента равна +0,34 – (–0,76) = 1,1 В; чем больше электродные потенциалы отличаются друг от друга, тем больше ЭДС. Если погрузить металл в раствор соли большей концентрации, то потенциал нестандартный. Значит, на величину электродного потенциала влияет концентрация и температура. Такая зависимость выражается уравнением В. Нернста .

где п – число ионов;

R – универсальная газовая постоянная;

Т – температура;

С – концентрация активных ионов в растворе;

F – число Фарадея = 96500 В.

ХИТы – устройства, которые применяют для непосредственного преобразования энергии химической реакции в электрическую. ХИТы применяются в различных областях техники. В средствах связи: радио, телефон, телеграф; в электроизмерительной аппаратуре; они служат источниками электропитания для автомобилей, самолетов, тракторов; применяются для приведения в действие стартеров и др.

Недостатки ХИТ:

1) стоимость веществ, необходимых для работы: Pb, Cd, – высока;

2) отношение количества энергии, которую может отдать элемент, к его массе, мало.

Преимущества ХИТ:

1) ХИТы делятся на две основные группы: обратимые (аккумуляторы), необратимые (гальванические элементы) . Аккумуляторы можно использовать многократно, так как их работоспособность может быть восстановлена при пропускании тока в обратном направлении от внешнего источника, а в гальванических элементах допускают лишь однократное использование, поскольку один из электродов (Zn в элементе Даниэля – Якоби) необратимо расходуется;

2) применяются электролиты, поглощенные пористыми материалами, они имеют большее внутреннее сопротивление;

3) создание топливных элементов, при работе которых расходовались бы дешевые вещества с малой плотностью (природный газ, водород);

4) удобство в работе, надежность, высокие и стабильные напряжения.

Рассмотрим процесс технологии на основе свинцово-кислотного аккумулятора с намазными электродами.

Общая схема: (–) активное вещество | электролит | активное вещество (+).

Активным веществом отрицательного электрода служит восстановитель , отдающий электроны. При разряде отрицательный электрод является анодом, т. е. электродом, на котором протекают окислительные процессы. Активное вещество положительного электрода – окислитель . Активные вещества – окислитель и восстановитель – участвуют в электрохимической реакции.

Электрохимическая схема свинцово-кислотного аккумулятора

Активными веществами свинцового аккумулятора являются: губчатый свинец и PbO 2 . Создание активных масс в электродах заключается в следующем: на электропроводящий каркас конструкции наносят пасту или смесь оксидов Pb; при последующем формировании пластин оксиды Pb превращаются в активные вещества. Формирование – перевод незаряженной массы в заряженную. Такого рода пластины подразделяются в зависимости от типа каркаса на намазные и решетчатые. Большинство аккумуляторов собирают из намазных пластин. При их изготовлении пасту из оксидов свинца вмазывают в ячейки профилированных решеток толщиной 1 – 7 мм, отлитых из Pb – Sb сплава. После затвердевания паста удерживается на решетке, гарантия такого аккумулятора – 2 – 3 года. При выборе материалов токоотводов положительных электродов аккумуляторов важно обеспечить их практическую пассивность (при сохранении электрической проводимости) в условиях заряда (до весьма высоких потенциалов при анодной поляризации). Для этой цели в растворах H 2 SO 4 применяют Pb или его сплавы. Корпус и крышка ХИТ могут быть изготовлены из стали, либо из различных диэлектриков, но в свинцово-кислотных аккумуляторах корпус выполняют из эбонита, полипропилена, стекла. Электролит в свинцово-кислотном аккумуляторе может участвовать в суммарной токообразующей реакции. Для токоведущих отводов отрицательного электрода применяют Cu, Ti, Al.

3. Регенерация и утилизация ХИТов

Срок службы гальванических элементов кончается (разряд ХИТ) после полного или частичного использования активных материалов, работоспособность которых после разряда может быть восстановлена путем заряда, то есть пропусканием тока в направлении, обратном направлению тока при разряде: такие гальванические элементы называются аккумуляторами . Отрицательный электрод, который при разряде аккумулятора был анодом, при заряде становится катодом. Условиями лучшего использования активных материалов являются низкие плотности тока, высокие температуры до нормы. Обычно причиной нарушения работы ХИТов является пассивация электродов – резкое уменьшение скорости электрохимического процесса при разряде, вызванное изменением состояния поверхности электродов при разряде из-за образования оксидных слоев или солевых пленок. Способ борьбы с пассивацией – уменьшение истинных плотностей тока разряда путем применения электродов с развитыми поверхностями. Производство ХИТ отличается применением разнообразных токсичных веществ (сильных окислителей, соединений Pb, Hg, Zn, Cd, Ni, применяемых в мелкодисперсном состоянии; кислот, щелочей, органических растворителей). Для обеспечения нормальных условий труда предусмотрена автоматизация производственных процессов, рациональные системы вентиляции, включающие применение местных отсосов от аппаратов с токсичными выделениями, герметизация оборудования, замена сухих способов переработки пылящих материалов мокрыми, очистка загрязненного воздуха и газов от аэрозолей, очистка промышленных сточных вод. Массовое использование ХИТ в народном хозяйстве связано с проблемами экологии. Если свинец из аккумуляторов в основном может быть возвращен потребителями на заводы по его переработке, то утилизация небольших бытовых первичных ХИТ экономически нецелесообразна.

Каждая батарея Hg – Zn обеспечивает работу слухового аппарата в течение 5 – 7 дней.

Проводится разработка электромобилей с использованием ХИТ вместо двигателей внутреннего сгорания, которые отравляют атмосферу городов выхлопными газами. По степени отрицательного воздействия на окружающую среду гальваническое производство стоит на первом месте. Причина крайне негативного воздействия гальванического производства заключается в том, что на подавляющем большинстве предприятий в технологических процессах нанесения покрытий полезно расходуется только 10 – 30% солей тяжелых металлов, остальная же часть при неудовлетворительной работе попадает в среду. Выход – максимально сократить потери солей цветных металлов, то есть уменьшить вынос деталями электролитов из гальванических ванн. Это приведет к уменьшению концентраций и объемов сточных вод и создаст тем самым необходимые условия для ведения малоотходной (МОТ) и безотходной (БОТ) технологий нанесения гальванических покрытий. Надо первоначально правильно подобрать электролит. Основополагающий принцип МОТ и БОТ – уменьшать расход химикатов на входе и меньше поставлять ядов на выходе процесса.

Характеристика работ. Гальваническое покрытие наружных и внутренних поверхностей изделий и деталей сложной конфигурации с труднодоступными для покрытия местами. Размерное хромирование и никелирование по 8 - 10 квалитетам деталей машин, приборов, двигателей, электрорадиоаппаратуры и агрегатов. Установка несложных дополнительных анодов. Гальванопластическое изготовление сложных деталей для электровакуумных приборов и алмазного инструмента. Наращивание медных и никелевых покрытий определенной толщины. Сернокислотное и хромокислотное оксидирование. Самостоятельное приготовление электролитов и растворов. Нейтрализация и регенерация отработанных электролитов и растворов. Рациональное использование вместимости ванн, установление и поддержание заданных режимов их работы. Определение качества гальванической обработки деталей на промежуточных операциях и готовой продукции внешним осмотром, измерительным и контрольным инструментами, механическими и химическими способами. Подналадка и регулировка ванн. Эматалирование защитное и декоративное деталей средней сложности.

Должен знать: устройство электролизных ванн; причины возникновения и разновидности коррозии металлов и способы предохранения от нее; особенности подготовительных и отделочных операций и их последовательность перед покрытием; материалы, применяемые в гальваностегии, и их основные свойства; вредные примеси в электролитах, их влияние на гальванические осадки и способы их удаления; рецептуру изоляционных паст; нейтрализацию и регенерацию отработанных электролитов и растворов; устройство универсальных и специальных приспособлений и контрольно-измерительных приборов и инструментов.

Примеры работ

1. Бачки и цилиндры разнообразные, котлы для пищи, мясорубки, самовары, кипятильники и другие емкости - лужение гальваническое, оцинкование, кадмирование и никелирование.

2. Бачки, крышки, оси стальные - трехслойные покрытия с изоляцией отдельных мест с применением дополнительного анода.

3. Валики ступенчатые, втулки, маховики, штоки разных размеров - хромирование и никелирование.

4. Валы - наращивание меди на посадочных участках для восстановления их размеров.

5. Детали игрушек - никелирование.

6. Детали приборов - покрытие драгоценными металлами с определением контрольной массы (привеса).

7. Детали насыщения кондиционеров, воздухораспределителей, диффузоров - защитное эматалирование.

8. Детали светильников - декоративное покрытие медью.

9. Детали цилиндрические различные (пальцы, кольца, втулки) - наращивание стали, меди и хрома с целью восстановления размеров.

10. Жалюзи воздухораспределительные, раструбы концевые, трубы различной конфигурации в системах кондиционирования судовой вентиляции - защитное эматалирование.

11. Звездочки для цепных передач разных размеров - хромирование.

12. Изделия бытового назначения - защитное и декоративное эматалирование.

13. Инструмент измерительный (калибры резьбовые, скобы) - хромирование.

14. Колеса рабочие, диффузоры к электровентиляторам (сварные и клепаные) - защитное эматалирование.

15. Кольца зубчатые с внутренними шлицами - хромирование с проверкой покрытия на пористость и прочность.

16. Кольца поршневые - пористое хромирование, меднение.

17. Корзины хозяйственные, подставки, захваты для банок, мыльницы проволочные - никелирование, оцинкование.

18. Корпуса, каркасы, обшивки к каркасам, каплеотделители в сборе для изделий системы кондиционирования воздуха (сварные и клепаные) - защитное эматалирование.

19. Крестовины прибора - серебрение под калибр.

20. Кожухи и платы алюминиевые различной электро- и радиоаппаратуры - анодирование.

21. Лепестки, контакты, штепсельные гнезда, штыри контактные - серебрение.

22. Обтекатели - покрытие с дополнительными анодами.

23. Отстойники, решетки автомашин, головки вентиляторов, рупоры мегафонов - никелирование с внутренней обработкой.

24. Пресс-формы и пуансоны простой конфигурации - хромирование с изоляцией и простыми дополнительными анодами.

25. Рамки взрывозащитные для кинескопов - никелирование (подслои), оцинкование и пассивирование.

26. Сетки различного вида (кроме мелкоструктурной) и фиксаторы для специальных электронно-лучевых трубок - изготовление гальванопластическим методом.

27. Ступицы, маховики и рукоятки к ним, панели пультов управления к металлорежущим станкам - хромирование, полирование.

28. Трубы диаметром до 200 мм - гальваническое покрытие.

29. Трубы и баллоны - никелирование.

30. Фары и прожекторы - серебрение гальваническое для повышения отражения света.

31. Циферблаты часов - пассивирование.

32. Цоколи, штырьки, стержни, фланцы различных электровакуумных приборов - никелирование.

33. Якоря сердечников и сердечники реле локомотивов - гальваническое покрытие.

Гальванические клетки – это простые клетки, которые генерируют электричество через электрохимические процессы. Почти все клетки подобно гальваническому элементу являются генераторами электрического тока. Их используют буквально во всех гаджетах: от пультов дистанционного управления для автомобильных аккумуляторов и инверторов.

Что такое процесс гальванизации

В электрохимических клетках происходят окислительно-восстановительные реакции. Электрохимическая ячейка может работать в двух режимах, как:

  • электролитическая ячейка (электролизер);
  • гальваническая ячейка (гальванический элемент).

При подключении источника энергии во внешнюю цепь ячейки электроэнергия будет превращаться в химическую, и в ячейке будет происходить электролиз. Анод электролитической ячейки положительный, катод отрицательный. Анод притягивает анионы из раствора. Как в гальванической, так и в электролитической ячейке окисление происходит на аноде, а электроны идут от анода к катоду.

Для информации. Гальванический элемент – это источник электрического тока, а электролизер – потребитель электрического тока.

Гальваническая пара электродов

Гальваническая пара устанавливается в разных контейнерах, соединенных через солевой мост или пористую секцию.

В гальванической ячейке анод является отрицательным электродом, так как при окислении электроны остаются на электроде. Атомы металла отдают электроны и превращаются в положительно заряженные ионы. Оставшиеся на электроне делают анод отрицательно заряженным, и поток электронов идет от анода через провод к катоду. Катод гальванической ячейки является ее положительным терминалом.

На этих электродах происходят химические реакции: окислительная – на аноде, восстановительная – на катоде.

Аккумуляторные батареи

Редокс-реакция в гальванической клетке является спонтанной реакцией. По этой причине гальванические элементы обычно используются в качестве батарей. Благодаря реакции гальванических клеток, происходит подача энергии, которая используется для выполнения работы.

Электрические аккумуляторы – это гальванические элементы с перезарядкой. С помощью внешнего источника энергии их можно перезаряжать. Работа такого устройства проходит в виде следующих электродных процессов:

  • гальванический разряд;
  • зарядка.

Для этого аккумуляторная батарея подсоединяется к внешнему источнику тока таким образом, что к клемме «анод» подается отрицательный полюс, а к клемме «катод» – положительный. Когда два полюса батареи соединяются друг с другом при посредстве какого-либо проводника электричества, происходит явление – гальванический ток.

Гальванический ток

Гальванический элемент преобразует химическую энергию в электрическую. Что из себя представляет гальванический ток? Гальванический ток – это непрерывный ток, обладающий довольно низким напряжением и низким постоянным уровнем интенсивности. Гальванический ток представляет собой лишь частный случай явления электрического тока.

Технологии

Гальваника включает две электрохимические технологии:

  • гальванопластика,
  • гальваностегия.

Гальванопластика и гальваностегия отличаются способами подготовки поверхности перед осаждением на нее металла.

Гальванопластика

Гальванопластика – это химический метод формирования металлических деталей точных копий моделей. Метод был изобретен Мориц фон Якоби в России в 1838 году и сразу же был принят для применения в полиграфии и некоторых других областях. Процесс, используемый в гальванопластике, представляет собой электроосаждение (гальванопара погружается в раствор, называемый электролитом).

С помощью гальванопластики производят точную копию любого предмета, имеющего неровную поверхность, будь то:

  • гравированная стальная или медная пластина, вырезанная из дерева, или форма для печати;
  • медаль, медальон, статуэтка, бюст или даже природный объект для художественных целей.

В искусстве метод применяется для создания бронзовых скульптур. В печати гальванопластика стала стандартным способом получения пластин для печати.

Гальваностегия

Гальваностегия – электрохимическая технология покрытия одного металла другим, более устойчивым в механическом и химическом отношении. К примеру, сталь покрывают хромом, никелем, медь – никелем, серебром или другими металлами.

Для информации. Алюминий на практике другими металлами не покрывают.

Примеры применения

Гальванирование позволяет делать такие вещи, как:

  • размещение вывесок на шоссе,
  • установка мостовых балок, телефонных столбов.

Благодаря этой технологии, может использоваться любая структура, подверженная воздействию атмосферы. Например, если взять простую сталь, а затем её гальванизировать, то этим можно значительно уменьшить расходы и при этом обеспечить долгосрочную защиту оборудования и материала от коррозии.

Гальванизация осуществляется путем погружения чистых стальных изделий в ванну из расплавленного цинка. Гальванические ванны для горячего цинкования имеют такой вид, как показано на изображении ниже. При погружении металла в ванну начинается сложное взаимодействие металла с компонентами раствора.

Оцинкование

Электролитическое оцинкование образует тонкое блестящее покрытие. Для гальванизации применяются гальванические ванны – резервуары для горячего цинкования в расплавленном состоянии. В этом случае наносится гальваническое покрытие более толстым слоем, в результате получается тускло-серый цвет. Например, для монтажа щитового оборудования уличного исполнения покупают оцинкованные винты, шайбы и гайки.

В оцинкованной стали цинк находится только на поверхности. Поэтому при разрезе оцинкованной стали можно видеть её «незащищенную» часть. Тем не менее, одна из полезных особенностей цинкования заключается в том, что открытая сталь на самом деле не начнет ржаветь, пока весь цинк не будет окислен. Цинк действует как «жертвенный анод», защищающий сталь. Таким образом, можно поцарапать оцинкованную стальную деталь, сверлить отверстия и т. д. Материал будет по-прежнему оставаться устойчивым к коррозии в течение довольно значительного периода времени.

Для информации. Оцинкованная сталь – это сталь, у которой поверхность покрыта тонким слоем цинка. Последний обеспечивает защиту материала от коррозии. Нержавеющая сталь – это совершенно другой класс материала. Это сталь, смешанная с хромом. При воздействии на атмосферу хром на поверхности образует тонкую защитную пленку из оксида хрома, которая защищает основной материал от дальнейшего окисления. Поскольку хром распределен по всей поверхности, то материал можно сверлить, резать и т. д.

Гальваническая развязка

Гальваноразвязка обеспечивает изоляцию между электрическими цепями. Есть две причины для обеспечения изоляции:

  • Для безопасности от неисправности. Если две цепи гальванически развязаны, то неисправность одной из них не повлияет на другую;
  • Для предотвращения протекания блуждающих токов.

Для информации. Гальваноразвязка – это принцип выделения функциональных участков электрических систем. В качестве примера может выступать трансформатор с гальванически развязанным входом и выходом.

Что такое гальваника, и для чего её используют

Гальваника – часто используемый способ изменения поверхностных свойств металлов. Процесс гальваники включает в себя использование электрического тока для мобилизации катионов металла от электрода, погруженного в раствор. Наиболее распространенные причины для гальванизации являются:

  • уменьшение абразивного износа, повышение износостойкости;
  • защита от коррозии (при нахождении материала в химически сложных условиях);
  • эстетика (золото, серебро, блестящий хром и многие другие цвета).

Гальваническое покрытие применяется для повышения износостойкости, коррозионной защищенности, эстетических качеств. Благодаря гальванике, достигается снижение стоимости изделий из драгоценных металлов, например, золота, улучшение свойств материала. Например, покрытие хромом стали углерода обеспечивает прочность и химическую стойкость поверхности материала.

Видео