Regeneracja części samochodowych metodą powlekania galwanicznego

W ostatnich czasach proces powlekania galwanicznego (elektrolitycznego) uznawany był za jedną z najważniejszych metod wytwarzania powłok metalowych. Jednakże przez wzgląd na chemikalia wykorzystywane w trakcie tego procesu i z uwagi na ich szkodliwość dla zdrowia oraz środowiska, jak też pojawiające się trudności i wysokie opłaty związane z gospodarką odpadami, znacząco osłabło zainteresowanie wykorzystaniem tej metody.

Proces powlekania galwanicznego

Najważniejszy element całego procesu powlekania galwanicznego stanowi wywołany różnicą potencjałów ruch jonów tworzących się na skutek dysocjacji soli rozpuszczonych w wodzie. Metal znajdujący się w podłożu, na którym odkłada się powłoka, jest katodą, natomiast anodą jest metal, który ma formować nakładaną powłokę ewentualnie inny materiał obojętny o dobrej kondunktancji elektrycznej, na przykład grafit. Wodny roztwór soli metalu nakładanego jest elektrolitem.

Struktura powłoki

Z uwagi na charakter powłoki znaczącą rolę odgrywa rodzaj elektrolitu. Zaobserwowano, iż pewne powłoki uzyskiwane z prostych soli posiadają strukturę grubokrystaliczną, podczas gdy te same metale osadzone z roztworów ich jonów zespolonych (cynkanów, cyjanków, borofluorków) wykazują strukturę drobnokrystaliczną. Struktura powłoki uzależniona jest oprócz tego od koncentracji jonów, wydzielania się wodoru, a także od rodzaju substancji dodatkowych znajdujących się w kąpieli. Na strukturę powłoki duży wpływ ma stężenie jonów. Na ogół, im koncentracja jonów jest niższa, tym powłoka staje się w większym stopniu drobnokrystaliczna. W celu ograniczenia ilości jonów zazwyczaj dodawane są do kąpieli sole metali alkalicznych ewentualnie sole amonowe.

Wydzielanie się wodoru

Na proces tworzenia się powłoki w większości przypadków ma negatywny wpływ wydzielanie się wodoru. Przenika on do metalu powłoki oraz podłoża, co sprawia że metal staje się delikatny i kruchy, mniej elastyczny oraz pęka. W celu powstrzymania tego zjawiska wykorzystuje się substancje dodatkowe, które mają za zadanie ułatwić odrywanie się pęcherzyków od powierzchni katodowej. Do substancji dodatkowych dodawanych do kąpieli zaliczyć można różnego rodzaju związki organiczne, a także nieorganiczne.

Zalety i wady regeneracji części metodą powlekania galwanicznego

O strukturze oraz jakości otrzymanej powłoki, prócz kąpieli, decydujący wpływ mają właściwości procesu (temperatura, gęstość prądu itp.), a także przygotowanie podłoża. Powlekanie galwaniczne w zestawieniu z innymi metodami nakładania powłok wykazuje zarówno wady jak i zalety tej metody. Do zalet przede wszystkim zaliczyć można możliwość przeprowadzenia procesu osadzania w dokładnie określony sposób, niewielkie deficyty osadzanego metalu, możliwość uzyskania powłok o wymaganej grubości, strukturze, równomierność, czystość oraz dobrą adhezję. Natomiast za wady metalizacji galwanicznej uznać można na przykład ograniczenie wymiarów powlekanych przedmiotów wymiarami wanien galwanicznych, kruchość materiału spowodowaną przenikaniem atomów wodoru, bezwzględną potrzebę starannego opracowania powierzchni przed jej powlekaniem.

Grzegorz Kaczorkiewicz
15.02.2023