Galvanoplastie

l’électrolyte doit contenir des ions positifs (cations) du métal à déposer. Ces cations sont réduits au niveau de la cathode au métal à l’état de valence nulle., Par exemple, l’électrolyte pour le placage de cuivre peut être une solution de sulfate de cuivre(II), qui se dissocie en cations Cu2+ et en anions SO2−
4. À la cathode, le Cu2 + est réduit en cuivre métallique en gagnant deux électrons.

lorsque l’anode est faite du métal de revêtement, la réaction inverse peut s’y produire, la transformant en cations dissous. Par exemple, le cuivre serait oxydé à L’anode en Cu2+ en perdant deux électrons., Dans ce cas, la vitesse à laquelle l’anode est dissoute sera égale à la vitesse à laquelle la cathode est plaqué et donc les ions dans l’électrolyte de bain sont continuellement alimentés par l’anode. Le résultat net est le transfert efficace du métal de la source d’anode à la cathode.

l’anode peut plutôt être faite d’un matériau résistant à l’oxydation électrochimique, tel que le plomb ou le carbone. L’oxygène, le peroxyde d’hydrogène ou d’autres sous-produits sont ensuite produits à la place de l’anode., Dans ce cas, les ions du métal à plaquer doivent être périodiquement réapprovisionnés dans le bain au fur et à mesure qu’ils sont extraits de la solution.

Le traitement est le plus souvent un seul élément métallique, pas un alliage. Cependant, certains alliages peuvent être électrodéposés, notamment le laiton et la soudure. Les « alliages » plaqués ne sont pas de vrais alliages, c’est-à-dire des solutions solides, mais plutôt de minuscules cristaux discrets des métaux à plaquer. Dans le cas de la soudure plaquée, il est parfois jugé nécessaire d’avoir un « véritable alliage », et la soudure plaquée est fondue pour permettre à L’étain et au plomb de se combiner pour former un véritable alliage., Le véritable alliage est plus résistant à la corrosion que l’alliage plaqué.

de nombreux bains de placage comprennent des cyanures d’autres métaux (tels que le cyanure de potassium) en plus des cyanures du métal à déposer. Ces cyanures libres facilitent la corrosion des anodes, aident à maintenir un niveau constant d’ions métalliques et contribuent à la conductivité. De plus, des produits chimiques non métalliques tels que les carbonates et les phosphates peuvent être ajoutés pour augmenter la conductivité.

lorsque le placage n’est pas souhaité sur certaines zones du substrat, des butées sont appliquées pour empêcher le bain d’entrer en contact avec le substrat., Typique haltes inclure bande, feuille décor, vernis et cires.

la capacité d’un placage à recouvrir uniformément est appelée puissance de projection; meilleure est la puissance de projection, plus le revêtement est uniforme.

StrikeEdit

initialement, un dépôt de placage spécial appelé strike ou flash peut être utilisé pour former un placage très mince (généralement moins de 0,1 µm d’épaisseur) avec une haute qualité et une bonne adhérence au substrat. Cela sert de base pour les processus de placage ultérieurs. Une grève utilise une densité de courant élevée et un bain avec une faible concentration d’ions., Le processus est lent, de sorte que des processus de placage plus efficaces sont utilisés une fois que l’épaisseur de grève souhaitée est obtenue.

la méthode de frappe est également utilisée en combinaison avec le placage de différents métaux. S’il est souhaitable de plaquer un type de dépôt sur un métal pour améliorer la résistance à la corrosion mais que ce métal présente intrinsèquement une mauvaise adhérence au substrat, on peut d’abord déposer une grève compatible avec les deux. Un exemple de cette situation est la mauvaise adhérence du nickel électrolytique sur les alliages de zinc, auquel cas une grève de cuivre est utilisée, qui a une bonne adhérence aux deux.,

dépôt Électrochimiquemodifier

le dépôt électrochimique est généralement utilisé pour la croissance des métaux et des oxydes métalliques conducteurs en raison des avantages suivants: l’épaisseur et la morphologie de la nanostructure peuvent être contrôlées avec précision en ajustant les paramètres électrochimiques; des dépôts relativement uniformes et compacts peuvent être synthétisés dans des structures basées sur des gabarits; des taux de dépôt plus élevés sont obtenus; et l’équipement est peu coûteux en raison de la non-exigence d’un vide poussé ou d’une température de réaction élevée.,

Electroplatingedit D’impulsion

le processus de galvanoplastie d’impulsion ou d’électrodéposition d’impulsion (PED) implique l’alternance rapide du potentiel électrique ou du courant entre deux valeurs différentes résultant en une série d’impulsions d’amplitude, de durée et de polarité égales, séparées par un courant nul. En modifiant l’amplitude et la largeur de l’impulsion, il est possible de modifier la composition et l’épaisseur du film déposé.

Les paramètres expérimentaux de la galvanoplastie par impulsions se composent généralement du courant/potentiel de crête, du cycle de service, de la fréquence et du courant / potentiel effectif., Le courant/potentiel de crête est le réglage maximal du courant ou du potentiel de galvanoplastie. Le cycle d’utilisation est la partie efficace du temps dans une certaine période de galvanoplastie avec le courant ou le potentiel appliqué. Le courant/potentiel effectif est calculé en multipliant le cycle d’utilisation et la valeur de crête du courant ou du potentiel. La galvanoplastie par impulsions pourrait aider à améliorer la qualité du film électrolytique et à libérer la contrainte interne accumulée lors du dépôt rapide. La combinaison du cycle de service court et de la haute fréquence pourrait diminuer les fissures de surface., Cependant, afin de maintenir le courant ou le potentiel effectif constant, une alimentation d’énergie de haute performance peut être exigée pour fournir le courant/potentiel élevé et le commutateur rapide. Un autre problème commun de la galvanoplastie par impulsions est que le matériau de l’anode pourrait être plaqué et contaminé pendant la galvanoplastie inverse, en particulier pour le coût élevé, électrode inerte telle que le platine.

d’autres facteurs qui pourraient affecter la galvanoplastie d’impulsion incluent la température, l’espace anode-cathode et l’agitation., Parfois, la galvanoplastie par impulsion peut être effectuée dans un bain de galvanoplastie chauffé pour augmenter le taux de dépôt car le taux de presque toute la réaction chimique augmente de manière exponentielle avec la température selon la loi D’Arrhenius. L’écart anode-cathode est lié à la distribution de courant entre l’anode et la cathode. Le petit écart au rapport de surface d’échantillon peut causer la distribution inégale du courant et affecter la topologie extérieure de l’échantillon plaqué. L’agitation peut augmenter le taux de transfert/diffusion des ions métalliques de la solution en vrac à la surface de l’électrode., Le réglage d’agitation varie pour différents processus de galvanoplastie des métaux.

galvanoplastie au Brossedit

un processus étroitement lié est la galvanoplastie au pinceau, dans laquelle des zones localisées ou des éléments entiers sont plaqués à l’aide d’une brosse saturée de solution de placage. La brosse, généralement un corps en acier inoxydable enveloppé d’un matériau en tissu absorbant qui retient à la fois la solution de placage et empêche le contact direct avec l’élément à plaquer, est connectée à l’anode d’une source d’alimentation à courant continu basse tension, et l’élément à plaquer connecté à la cathode., L’opérateur trempe la brosse dans la solution de placage puis l’applique à l’article, en déplaçant la brosse continuellement pour obtenir une distribution uniforme du matériau de placage.

la galvanoplastie par brosse présente plusieurs avantages par rapport au placage de réservoir, notamment la portabilité, la capacité de plaquer des articles qui, pour une raison quelconque, ne peuvent pas être plaqués en réservoir (une application consistait à plaquer des parties de très grandes colonnes de support décoratives dans une restauration de bâtiment), des exigences de masquage faibles ou inexistantes et, Les inconvénients par rapport au placage de réservoir peuvent inclure une plus grande implication de l’opérateur (le placage de réservoir peut souvent être fait avec une attention minimale), et l’incapacité d’atteindre une épaisseur de plaque aussi grande.

chrome dur dans la galvanoplastie par brossemodifier

Le chrome dur est l’un des matériaux de placage les plus couramment utilisés pour le placage dur et la galvanoplastie, en raison de sa résistance, de sa résistance et de sa finition élégante. Cependant, le chrome est très dangereux dans son état hexavalent. Lorsqu’il est inhalé ou consommé, le Cr6+ aéroporté a été lié au cancer du poumon et provoque des dommages à la gorge, à la bouche et au nez.,

en effet, dans son état hexavalent, le chrome a des propriétés cancérigènes et tératogènes, ce qui a un effet mutagène sur les cellules.

chaque année, 558 000 techniciens américains sont exposés au chrome hexavalent sur leur lieu de travail, et ceux qui travaillent dans les industries de la galvanoplastie, du soudage et de la peinture sont les plus à risque, en raison d’une exposition accrue à des niveaux élevés de composés Cr6+.

en raison des dangers liés au chrome hexavalent, trouver des alternatives plus sûres et respectueuses de l’environnement a été un moteur principal de la recherche sur la galvanoplastie des brosses au cours de la dernière décennie., Une alternative qui a été développée est metal matrix composites (MMC). MMC offre des caractéristiques uniques et supérieures aux solutions de placage métallique, y compris la dureté, la résistance à l’usure et la protection contre l’oxydation à haute température. Cette alternative de chrome MMC inclut le carbure de chrome de cobalt, le carbure de tungstène de nickel et le carbure de chrome de nickel.

Barrel plaquemodifier

Cette technique de galvanoplastie est l’une des plus couramment utilisée dans l’industrie pour un grand nombre de petits objets., Les objets sont placés dans une cage non conductrice en forme de tonneau, puis immergés dans le bain chimique contenant des atomes en suspension du métal qui doit être plaqué sur eux. Le canon est ensuite tourné, et les courants électriques sont parcourus à travers les différentes pièces du canon qui complètent les circuits lorsqu’ils se touchent. Le résultat est un processus de placage très uniforme et efficace, bien que la finition des produits finaux souffre probablement d’abrasion pendant le processus de placage. Il ne convient pas aux articles hautement ornementaux ou conçus avec précision.,

Properlinessedit

La propreté est essentielle au succès de la galvanoplastie, car les couches moléculaires d’huile peuvent empêcher l’adhérence du revêtement. ASTM B322 est un guide standard pour le nettoyage des métaux avant la galvanoplastie. Le nettoyage inclut le nettoyage dissolvant, le nettoyage alcalin chaud de détergent, l’électrocleaning, et le traitement acide etc. Le test industriel le plus courant pour la propreté est le test de brise-eau, dans lequel la surface est soigneusement rincée et maintenue verticale. Les contaminants hydrophobes tels que les huiles provoquent le bourrelet et la rupture de l’eau, ce qui permet à l’eau de s’écouler rapidement., Les surfaces métalliques parfaitement propres sont hydrophiles et retiendront une feuille d’eau ininterrompue qui ne Perle pas et ne s’écoule pas. ASTM F22 décrit une version de cet essai. Ce test ne détecte pas les contaminants hydrophiles, mais la galvanoplastie peut les déplacer facilement puisque les solutions sont à base d’eau. Les tensioactifs tels que le savon réduisent la sensibilité du test et doivent être soigneusement rincés.