คำศัพท์ที่คุ้นเคย "ปิดทอง""ชุบเงิน", "ชุบโครเมียม" หรือ "ชุบนิกเกิล" ได้กลายเป็นที่เข้าใจกันอย่างแน่นหนาในคำศัพท์ของคนสมัยใหม่และรับรู้โดยเขาเกือบจะโดยอัตโนมัติ ไม่มีใครคิดว่าเบื้องหลังคำเหล่านี้มีเทคโนโลยีที่ช่วยให้บุคคลสามารถเข้าถึงอารยธรรมสมัยใหม่ได้ - การชุบด้วยไฟฟ้า
มีสองประเภทของเทคโนโลยีนี้ที่ได้รับแพร่หลายไม่เพียง แต่ในอุตสาหกรรมสมัยใหม่หลายสาขาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงที่บ้านด้วย ครั้งแรก - การขึ้นรูปด้วยไฟฟ้า - มีเป้าหมายในการสร้างสำเนาที่แน่นอนของพื้นผิวของวัตถุจากโลหะที่ฝากไว้ ประการที่สอง ที่พบมากที่สุดทั้งในชีวิตประจำวันและในการผลิต ประกอบด้วยการสร้างเส้นบางๆ ไม่หนากว่าเส้นผมมนุษย์ ปกคลุมพื้นผิวทั้งหมดของวัตถุและเรียกว่าการชุบด้วยไฟฟ้า
เนื่องจากกระบวนการไฟฟ้าเกิดขึ้นเนื่องจากอิเล็กโทรลิซิสจึงเป็นเรื่องปกติที่จะใช้สารละลายอิเล็กโทรไลต์และอุปกรณ์ทางกลและไฟฟ้าพิเศษ อ่างชุบโลหะด้วยไฟฟ้าเป็นส่วนผสมของส่วนประกอบในกระบวนการที่กล่าวถึงข้างต้นทั้งหมด แต่ส่วนประกอบหลักที่กำหนดความต้องการที่เพิ่มขึ้นคือสารละลาย (อิเล็กโทรไลต์) และภาชนะสำหรับอ่าง นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งเมื่อพูดถึงการใช้ไฟฟ้าหรือการชุบด้วยไฟฟ้าที่บ้าน
ขอบคุณการพัฒนาที่ทันสมัย ใหม่ความสามารถในการวิเคราะห์อิเล็กโทรไลต์ที่ใช้ในกระบวนการชุบด้วยไฟฟ้า นี่เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับผลลัพธ์คุณภาพสูงของกระบวนการ เพื่อให้ได้การเคลือบที่สม่ำเสมอและทนทานยิ่งขึ้น การวิเคราะห์อ่างกัลวานิกในสภาพสมัยใหม่สามารถทำได้โดยใช้วิธีทางเคมีและฟิสิกส์เคมี ในกรณีที่สอง จะใช้การศึกษาโฟโตเมตริก วิธีการโพลาโรกราฟิก แอมเพอโร และโพเทนชิโอเมตริก ซึ่งให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่าในการกำหนดองค์ประกอบของอิเล็กโทรไลต์
ปัญหาหนึ่งของกระบวนการกัลวานิกคือการป้องกันภาชนะสำหรับอิเล็กโทรไลต์จากผลการทำลายล้างของสารละลาย (กรดหรือด่าง) ซึ่งอิเล็กโทรไลซิสเกิดขึ้น ถ้าอ่างอาบน้ำทำจากวัสดุที่เป็นกลาง เช่น พลาสติก ก็ไม่มีปัญหา แต่นี่เป็นไปได้เฉพาะในกรณีที่มีปริมาณน้อย หากเราติดตั้งในโรงงานอุตสาหกรรม ภาชนะสำหรับการผลิตที่ชุบด้วยไฟฟ้าสำหรับสารละลายจะทำจากโลหะ ในกรณีนี้จำเป็นต้องปกป้องพวกเขาจาก:
- สัมผัสกับสารละลายซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งาน
- การกัดกร่อนของโลหะทำให้เกิดสิ่งสกปรกที่ไม่จำเป็นในสารละลาย
- การบิดเบือนและการเปลี่ยนแปลงในสนามไฟฟ้า
การป้องกันดังกล่าวสามารถทำได้โดยการบุของอ่างชุบด้วยไฟฟ้า ดำเนินการโดยวัสดุแผ่นโพลีเมอร์โดยใช้การเชื่อมด้วยลมร้อน
ผู้ที่ต้องการชุบด้วยไฟฟ้าในบ้านหรือในโรงรถพอ. แต่ควรสังเกตว่ากระบวนการนี้ไม่ปลอดภัย ไอระเหยที่เป็นอันตรายและระเบิดได้ สารกัดกร่อนและแม้แต่สารละลายที่เป็นพิษ การใช้ไฟฟ้าทำให้ยากในแง่ของความปลอดภัย แต่สำหรับงานง่ายๆ เช่น การชุบทองแดง การชุบโครเมียม การชุบนิเกิลของวัตถุขนาดเล็ก อ่างชุบด้วยไฟฟ้าสามารถประกอบขึ้นจากเครื่องมือที่มีอยู่ได้ และแม้กระทั่งในกรณีนี้ ต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดที่สำคัญหลายประการ:
- ภาชนะสำหรับสารละลายจะต้องแข็ง เป็นกลางทางเคมี และเป็นไดอิเล็กตริก
- จำเป็นต้องมีการระบายอากาศ
- มีน้ำสะอาดเพียงพอ - กระบวนการที่ง่ายที่สุดต้องใช้การล้างประมาณห้าครั้ง
- ความพร้อมของความจุและวิธีการสำหรับการแก้ปัญหาของเสียและน้ำเสียเป็นกลาง
ตอนนี้ยังคงต้องทำที่ส่วนบนของภาชนะตามเส้นตัดมีสามรูสำหรับแท่งสัมผัส ขอแนะนำให้ทำแท่งจากท่อทองแดงที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 10–20 มม. โดยควรมีผนังหนา ปลายท่อแบนและเจาะรูเพื่อต่อเสาจากแหล่งจ่ายไฟ แผ่นขั้วบวกถูกแขวนไว้บนแท่งที่อยู่ตรงขอบและเชื่อมต่อกับแหล่งกำเนิดบวก ส่วนหนึ่งซึ่งเป็นแคโทดที่เชื่อมต่อกับลวดลบถูกแขวนไว้ที่แกนกลาง ปัจจุบัน
รูปแบบที่ง่ายที่สุดของอ่างอาบน้ำไฟฟ้ารวมถึงมีเพียงสามขั้นตอนเท่านั้น: ขั้นเตรียมการ กระบวนการชุบสังกะสีจริง และการตกแต่ง ขั้นแรกประกอบด้วยการทำความสะอาด ล้างไขมัน การกัดและขัดวัตถุหรือการเตรียมชิ้นส่วน การดำเนินการครั้งที่สามทำให้สามารถนำชิ้นส่วนที่เคลือบด้วยชั้นโลหะอยู่แล้วให้มีลักษณะที่ "ขายได้" โดยการทำทู่ การขัดเงา ฯลฯ การดำเนินการแต่ละครั้งต้องสิ้นสุดด้วยการล้างในน้ำสะอาดและน้ำเย็น และหากชิ้นส่วนได้รับการบำบัดด้วยสารละลายอัลคาไลน์ จำเป็นต้องล้างด้วยน้ำร้อนและน้ำเย็นก่อน
ส่วนที่จะเคลือบคือเชื่อมต่อกับสายลบของอุปกรณ์ (แคโทด) และลดระดับลงในอิเล็กโทรไลต์ ลวดบวกเชื่อมต่อกับอิเล็กโทรดโลหะหุ้ม (แอโนด) ซึ่งจุ่มลงในสารละลายด้วย อิเล็กโทรลิซิสจะทำให้แอโนด (+) ละลายและโลหะไปเกาะที่ส่วนแคโทด (-)
อ่างอาบน้ำกัลวานิกที่มีกระบวนการชุบโลหะด้วยไฟฟ้าหรือชุบด้วยไฟฟ้าในระดับอุตสาหกรรม เป็นทั้งผลิตผลแห่งความก้าวหน้าและผู้เสนอญัตติ เนื่องจากการเคลือบกัลวานิกทำให้คุณสมบัติของชิ้นส่วนและกลไกดีขึ้น การผลิตจึงถูกกว่า ความแม่นยำในการผสมพันธุ์สูงสุด ความต้านทานการสึกหรอเพิ่มขึ้น และคุณสมบัติป้องกันการกัดกร่อนเพิ่มขึ้น
