גלוון ויישומו
גלוון - שיטה של הפקדת מתכות על פני השטח של מתכת ומוצרים שאינם מתכת באמצעות הַפרָדָה חַשְׁמָלִית... לאחר שקיעה כזו, פני השטח של המוצר נרכשים עמידות בפני קורוזיה גדולה, מראה יפה יותר (ציפוי דקורטיבי), לפעמים - קשיות גדולה יותר, עמידות בפני שחיקה.
אם במקרה זה המוצר מכוסה בשכבה דקה מאוד (5 - 30 מיקרומטר) של מתכת, רק במקרים נדירים (התקשות פני השטח) מגיעה לעשיריות המילימטר, אז תהליך זה נקרא ציפוי גלווני.
כיום נעשה שימוש נרחב בציפוי אלקטרוניקה (ציפוי נחושת, ציפוי ניקל, ציפוי כרום, ציפוי כסף, ציפוי זהב, ציפוי קדמיום, ציפוי אבץ, ציפוי פח, ציפוי עופרת).
ציפוי זהב, ציפוי כסף, ציפוי ניקל וציפוי כרום משמשים בעיקר למטרות דקורטיביות, כשבמקביל ציפויים אלו מגבירים את העמידות בפני קורוזיה.
נחושת משמשת בעיקר כשכבת ביניים על מוצרי פלדת ניקל או כרום.ההיצמדות הטובה של המתכת המגוננת לחומר המוצר חשובה מאוד לעמידות הציפויים..ציקל וכרום נצמדים היטב לפלדה, לכן קודם כל מרככים את האחרונה, ולאחר מכן מורחים שכבת ניקל או כרום. לנחושת.
מכיוון ששכבת הכרום בחלק מהמקרים אינה מגנה מפני קורוזיה, נעשה שימוש גם בציפוי תלת שכבתי (נחושת-ניקל-כרום). כיסוי מוצרים בשכבת ניקל או כרום מגן על פני השטח מפני חמצון כאשר מחומם ל-480 - 500 מעלות צלזיוס. ציפוי אבץ נמצא בשימוש נרחב להגנה מפני קורוזיה; במקרים מסוימים הם פונים לציפוי קדמיום.
ציפוי כרום וניקל משמש גם לשיפור עמידות הבלאי של משטחים, כגון סטריאוטיפים בתעשיית הדפוס. כיסוי סטריאוטיפ בשכבת ניקל, כרום או ברזל יכול להגדיל את חיי השירות שלו פי 10 או יותר. במקרים אלה, עובי הסרט המיושם צריך להיות גדול יותר (30-50 מיקרון או יותר).
תנאי שאין לו תחליף לחוזק ההידבקות של השכבה המיושמת למתכת הבסיסית הוא ניקיון פני השטח של האחרון. לכן, לפני האלקטרוליזה, העקבות הקטנים ביותר של לכלוך, תחמוצות, שומנים מוסרים בזהירות מהמוצרים. לשם כך, הם מורידים בדרך כלל בתמיסות חמות של בסיסים או בממיסים אורגניים - נפט, בנזין.
להסרת תחמוצות וזיהומים, המוצרים נחרטים בחומצה גופרתית או הידרוכלורית, ולקבלת משטחים חלקים - בשחזה והברקה. הפעולה האחרונה חוזרת על עצמה לאחר היישום, אם מסיבות דקורטיביות יש צורך להשיג משטח מבריק, שכן מוצרי אמבטיה הם בדרך כלל מט.
החלק העיקרי של האלקטרוליט הוא המלחים של המתכת המיושמת.בנוסף, כדי לשפר את המוליכות של האלקטרוליט, לעתים קרובות מכניסים לתוכו חומצות או בסיסים, שהופכים את האלקטרוליט לחומצי או בסיסי. במהלך הזהבה וציפוי כסף, ולעיתים בציפוי נחושת, מוכנסות לאלקטרוליט תרכובות ציאניד, המספקות הידבקות טובה יותר של הציפוי למתכת הבסיס.אלום.
ככלל, אנודות מסיסות משמשות בתהליכי ציפוי אלקטרוני בצורה של רצועות או מוטות מתכת המופעלים על הקתודה..V במקרה זה, המתכת מועברת מהאנודה לקתודה. עם זאת, אנודות העשויות ממתכת או סגסוגת שאינן מסיסות באלקטרוליט נתון משמשות גם למשל בציפוי כרום, עשויות מסגסוגת עופרת או עופרת-אנטימון, במקרה זה, המתכת מופרדת על המוצרים עקב יש להוסיף באופן שיטתי אלקטרוליט ומלח של המתכת המיושמת לאלקטרוליט.
הגלוון מתבצע באמבטיות העשויות מחומר עמיד כימית לאלקטרוליט המשמש. אמבטיות גדולות עשויות פלדה, מרותכות, ולפתרונות חומצה הן מבודדות מבפנים בגומי, אבוניט, פלסטיק ויניל או מכוסות בלכות עמידות חומצה וחום.
חלקי העבודה לעיבוד מורכבים בדרך כלל על קולבים באמבטיה. עבור תהליכים המתרחשים בצפיפות זרם נמוכה (0.01 - 0.1 A / cm2), אמבטיות נייחות עם קתודות קבועות משמשות.
בצפיפות זרם גבוהה (למשל בציפוי כרום) משתמשים באמבטיות רציפות, כאשר המוצרים במהלך תהליך הציפוי עוברים מקצה אחד של האמבטיה לשני. אמבטיות כאלה מצוידות בדרך כלל במכשירים לערבוב האלקטרוליט עם אוויר דחוס וסינונו.
בקיבולת גבוהה, משתמשים במכונות אוטומטיות המצוידות במספר אמבטיות, בהן מתבצעת לא רק ציפוי המוצרים עצמם, אלא גם הכנת פני השטח שלהם (הסרת שומנים, תחריט ושטיפה). במכונות כאלה, המוצרים, הנעים על מדרגות אופקית ואנכית, עוברים ברציפות דרך כל האמבטיות.
ציפוי אלקטרוליטי, כמו בכל התהליכים האלקטרוליטיים, משתמש בזרם ישר, בדרך כלל במתח נמוך (6 - 24 וולט). התהליך מווסת על ידי שינוי צפיפות הזרם, ערכו של האחרון משתנה בהתאם לתהליך ממאות ועשיריות של A/dm2 בהזהבה וכסף לעשיריות של A/cm2 בציפוי כרום.
ככל שצפיפות הזרם עולה, כמות המתכת המופקדת ליחידת זמן עולה, אך כאשר היא עולה על ערך מסוים (שלו עבור כל תהליך), איכות הציפוי מתדרדרת בחדות. אמבטיות מגולוונות מופעלות על ידי גנרטורים DC או ממירי מוליכים למחצה.
עבור רוב תהליכי הציפוי, יעילות הזרם גבוהה יחסית (מ-100 עד 90%), עבור מספר תהליכים, למשל, הזהבה וסוגים מסוימים של ציפוי נחושת, יעילות הזרם יורדת ל-70 - 60%. רק עם ציפוי כרום הוא נמוך מאוד (12%), שכן בתהליך זה רוב החשמל הנצרך מושקע על תגובות לוואי.
בשנים האחרונות נערכו ניסויים בשימוש בזרם חילופין בתהליכים גלווניים. בדרך כלל, רכיב AC מונח על זרם DC, כאשר המשרעת של רכיב AC היא בערך פי 2 מערך DC.השימוש בזרם חילופין בייצור ציפוי ניקל, נחושת ואבץ יכול לשפר את איכותם, בפרט, להפחית את הזיהום של השכבה המיושמת עם זיהומים.
במקרים מסוימים, ציפוי נחושת אפשרי כאשר האמבטיה מסופקת עם זרם של 50 הרץ. זה מוסבר על ידי תיקון חלקי של זרם החילופין על ידי תא אלקטרוכימי, שבגללו מופיע רכיב קבוע בזרם האמבטיה.