Galvanisieren: Was es beinhaltet, Prozesse, Anwendungen und Beispiele

Das Galvanisieren ist eine Technik, bei der die galvanische Abscheidung von Metallen bei der Beschichtung einer Elektrode verwendet wird, um auf dieser eine Oberfläche mit Eigenschaften zu erzeugen, die sich von denen des Metalls in seinem reinen Zustand unterscheiden. Das Galvanisieren verwendet auch Plattierungs- und Eintauchverfahren, bei denen kein elektrischer Strom verwendet wird.

Die galvanische Abscheidung, eine Technik, die beim Galvanisieren angewendet wird, besteht aus einem elektrochemischen Prozess, mit dem eine metallische Beschichtung auf einer leitfähigen Oberfläche durch Ausfällen von Metallkationen in einer wässrigen Lösung erzeugt wird.

Obwohl das Galvanisieren seit vielen Jahren angewendet wird, wurde es anfangs hauptsächlich zu dekorativen Zwecken verwendet, bis es nach dem Ersten und Zweiten Weltkrieg als Technologie in der Elektronikindustrie, in der Metallurgie, in der Elektrochemie eingesetzt wurde. und in vielen anderen Bereichen.

Was ist Galvanotechnik?

Wie zuvor beschrieben, beinhaltet das Elektroplattieren die Modifikation der Oberflächeneigenschaften bestimmter Materialien durch die Anreicherung von Metallen auf diesen durch Abscheidung.

Auf diese Weise werden die Eigenschaften durch die Bildung einer Schicht oder Beschichtung auf dem Material unter Verwendung des gleichen Prinzips von Elektrolysezellen verändert, wobei die zu galvanisierende Oberfläche wie der kathodische Teil des Stromkreises arbeitet, während die Anode gebildet wird für das Metall, das auf dem Stück galvanisch abgeschieden wird.

Sowohl die Anode als auch die Kathode sind in eine Lösung getaucht, die sich aus einem oder mehreren Salzen gelöster Metalle sowie einigen ionischen Spezies zusammensetzt, die zum Fließen des elektrischen Stroms beitragen.

Wenn eine Stromquelle angeschlossen ist, ist der Stromkreis geschlossen und es treten an der Anode und an der Kathode zwei verschiedene Vorgänge auf, die in der als Elektrolyt bezeichneten Lösung zu finden sind.

Einerseits erhält die Anode den Stromfluss und die Oxidation erzeugt die metallische Spezies, aus der sie besteht, und hilft ihnen, sich im Elektrolyten aufzulösen.

Andererseits entsteht in der Kathode die Reduktion der Ionen der Metalle, die sich in der zwischen der Kathode und dem Elektrolyten gebildeten Grenzfläche aufgelöst haben, so dass sie sich in Richtung der Kathode "erstrecken" können.

Verfahren im Zusammenhang mit der Galvanotechnik

Elektroabscheidung durch Kehren

Es ist eine Technik, die eng mit dem Galvanisieren verwandt ist, bei der bestimmte Bereiche und sogar komplette Objekte mit einem Pinsel beschichtet werden, der mit der Beschichtungslösung getränkt ist.

Diese Bürste besteht aus Edelstahl und ist mit einem saugfähigen Tuch überzogen, das die Beschichtungslösung im Inneren hält und den direkten Kontakt mit dem zu beschichtenden Material verhindert. Es wird in die Lösung eingeweicht und gleichmäßig im Material aufgetragen.

Impulselektrotauchlackierung

Diese Methode ist eine einfache Änderung des Konzepts der galvanischen Abscheidung und besteht in der schnellen Veränderung des Stroms oder des Potentials zwischen zwei verschiedenen Werten, woraus sich eine Kette von Impulsen mit gleicher Polarität, Dauer und Amplitude ergibt Sie werden durch einen Strom geteilt, dessen Wert gleich Null ist.

Wenn die Breite oder Amplitude des Impulses während dieser Methode geändert wird, können auch die Dicke und sogar die Zusammensetzung der abgeschiedenen Überzugsschicht geändert werden.

Elektrochemische Abscheidung

In ähnlicher Weise wird die elektrochemische Abscheidung normalerweise verwendet, um Metalloxide zu leiten und um Metalle auf bestimmten Oberflächen anzusammeln, und zwar aufgrund der Vorteile, die sich daraus ergeben, wie die geringen Kosten im Vergleich zu anderen Techniken oder die Tatsache, dass keine hohe Verarbeitungstemperatur erforderlich ist.

Es ist weit verbreitet bei der Synthese relativ kompakter und gleichmäßiger Beschichtungen bestimmter Strukturen auf der Grundlage eines Modells und unter anderem zur Erzielung höherer Metallabscheidungsraten.

Streik

Es gibt ein Verfahren, das als Streichen bezeichnet wird und auf der Verwendung eines Sediments mit speziellen Eigenschaften für die Beschichtung basiert, um eine dünne Beschichtung zu erzeugen, die gut auf dem Substrat haftet und eine hohe Qualität aufweist.

Diese Technik bietet eine gute Basis für nachfolgende Beschichtungen und kann wiederum mit anderen Methoden kombiniert werden, um ein besseres Ergebnis zu erzielen.

Anwendungen der Galvanotechnik

Eine große Anzahl von Anwendungen, die für dieses galvanische Abscheidungsverfahren gegeben wurden, sind bekannt. Als nächstes werden wir die herausragendsten beschreiben:

- Erhöhung der Dicke bei Gegenständen oder Teilen mit unzureichenden Abmessungen für in der Industrie ermittelte Funktionen.

- Verstärkung von Eigenschaften wie Härte oder Beständigkeit bestimmter Metalle durch aufeinanderfolgende Beschichtungen.

- Herstellung von Teilen durch Galvanoformung (Verfahren zur Herstellung von Metallteilen durch Ansammlung von Metallen auf bestimmten Mustern).

- Reproduktion dekorativer Elemente mit elektrochemischen Techniken unter Verwendung verschiedener Metalle.

- Schutz verschiedener Materialien durch Beschichtung der Oberfläche mit Schutzfilmen aus Metalllegierungen.

Beispiele

Im alltäglichen Leben gibt es verschiedene Verwendungszwecke der Galvanotechnik. Eine der häufigsten ist die Herstellung von Münzen (die mit Zink geschmiedet sind) mit Kupferbeschichtung, um sie vor Korrosion zu schützen.

Ein weiteres häufig zu beobachtendes Beispiel ist die Beschichtung von Eisenstücken mit Zinkfilmen, um zu verhindern, dass diese oxidieren, wenn sie dem in der Luft vorhandenen Sauerstoff ausgesetzt werden.

Bei Zierelementen handelt es sich um die Beschichtung von Juwelen mit Edelmetallen wie Gold oder Silber sowie um andere, die je nach gewünschtem Verwendungszweck schwieriger zu beschaffen sind.

Schließlich gibt es neben vielen anderen Beispielen für die Verwendung dieser nützlichen Technik auch die Vernickelung (Nickelbeschichtung) von Stahlgegenständen, um deren Korrosionsbeständigkeit zu verbessern.