[Кадмирование металла] поможет защитить детали из металла от ржавчины, и сделать это можно своими руками в домашних условиях, сэкономив на привлечении специалиста.
В статье вы узнаете, как происходит гальваника, поймете особенности этого процесса и сможете повторить кадмирование самостоятельно, в домашних условиях.
Определение процесса
Кадмирование или гальваника – это нанесение покрытия из кадмия на стальные изделия, используя метод электролитического осаждения.
Этот процесс необходим для того, чтобы защитить покрытие от процессов коррозии, либо для придания деталям более привлекательного вида – с помощью гальваники можно сделать в домашних условиях серебряное или золотое напыление на поверхность детали из металла.
Толщина слоя, создаваемого при кадмировании стали, варьируется обычно от 15 до 25 мкм.
Благодаря тому, что кадмиевое покрытие очень пластичное, его можно использовать для крепежа деталей, имеющих резьбовое соединение, обеспечивая при этом необходимую герметичность во время затяжки.
Чаще всего этот способ используют в сферах судостроения, машиностроения, авиастроения и других, где используется крупная техника. Однако в некоторых случаях этот процесс можно провести своими руками в домашних условиях.
Помимо крупных промышленных сфер, обработка стали необходима для того, чтобы снизить силу движения (крепежа) основных элементов, находящихся в работе.
Обязательному кадмированию металла подлежат все крупные самолетные и корабельные детали из стали, различные аккумуляторы, а также те виды изделия, которые используются в их погодных условиях.
Обработка деталей из стали ( кадмирование) осуществляется посредством электролитов, состоящих из солей кадмия и добавленных коллоидов (в домашних условиях ими выступают клей или желатин) – благодаря смешиванию этих двух компонентов, после процесса обработки вы получите качественное покрытие детали.
Чтобы провести обработку путем кадмирования пкдз и сложных профилей, используют комплексные растворы, в которые обычно входят цианистые соли.
Борфтористоводородные электролиты имеют большую рассеивающую способность, чем их кислые аналоги, поэтому благодаря их использованию, можно получить мелкокристаллическое покрытие с содержанием высокой плотности тока.
Благодаря использованию данных электролитов, вы сможете получить более плотные и устойчивые к деформации крепежа покрытия, в отличие от цианистых.
Такой способ лучше использовать при покрытии деталей, имеющих значительное внутреннее напряжение, к примеру, с помощью пружин, или пружинных шайб.
Также этот способ обработки крепежа деталей допускает использование привычных кислых электролитов, основными компонентами которых является сернокислый кадмий.
На заготовки кадмиевое покрытие наносится следующим образом: электролиты подвергаются электролитическому осаждению с большой плотностью тока.
Чтобы интенсифицировать процесс осаждения, нужно в одно время увеличивать воздействие температуры, а также плотность тока в то время, когда вы перемешиваете электролит.
Основной проблемой при кадмировании деталей из стали может стать образование деформированного, неровного-шероховатого или просто некачественного финального покрытия.
Это происходит из-за того, что электролиты в процессе крепежа защелкиваются в прикатодной зоне, и тем самым теряют свои свойства и, следовательно, качество финального изделия.
Процесс кадмирования
Нанесение кадмированного покрытия на поверхность деталей из стали осуществляется в специальной емкости, которую называют электролитической ванной.
Температура во время процесса должна быть 27 градусов, а плотность тока – 1.6 А/дм.кв.
Минус здесь в том, что такой способ нельзя использовать, если осуществляется локальное осаждение кадмия, т.к. могут возникнуть пригары, если плотность тока будет слишком высокой – все это повлияет на качество конечного слоя покрытия.
Видео:
В домашних условиях проще осуществить другой подобный способ обработки кадмированием деталей из стали, когда электролит включает кадмий, концентрация которого 140-160 г/л, а также борфтористоводородную кислоту, с максимальной концентрацией 35-40 г/л.
Во время нанесения покрытия плотность тогда должна быть 3-8 А/дм.кв.
Недостаток данного способа в том, что интервала, проходящего между концентрацией главных компонентов и плотностью рабочего тока, недостаточно, чтобы наносить покрытие должного качества – из-за этого поверхность может иметь светлые оттенки или полирующиеся осадки.
Наиболее качественным вариантом нанесения покрытия из кадмия заключается в следующем: нужно отмерить в нужных частях борную кислоту, желатин, плюс окись кадмия.
Желатин готовится за день до того, как будет сделан электролит кадмирования.
Для создания нужно смеси нужно засыпать сухой желатин в литр дистиллированной воды, размешать смесь эбонитовым стержнем, оставить смесь на сутки, чтобы она разбухла.
Через сутки из бутылки нужно слить оставшуюся воду и влить литр горячей воды, ее температура должна быть около 70 градусов. Затем смесь нужно снова перемешать, чтобы вода стала прозрачной, и порошок полностью растворился.
В емкость, в которой готовится электролит, нужно влить фтористоводородную кислоту в нужном количестве, а следом за ней – борную кислоту, ее нужно добавлять маленькими порциями и сразу же перемешивать, чтобы не возникало никаких реакций.
Получившийся раствор нужно оставить на 1.5 часа, чтобы дать ему настояться, а также, чтобы химическая реакция полностью завершилась.
После того как жидкость отстоялась, в нее нужно засыпать нужное количество кадмиевой окиси (ее количество нужно просчитать заранее).
После этого раствор снова нужно оставить на некоторое время (будет достаточно получаса).
Видео:
После того как время отстаивания закончилось, в емкость нужно влить желатиновый раствор и добавить дистиллированной воды, чтобы электролит кадмирования получил необходимый для работы объем жидкости, и тщательно перемешать получившуюся смесь с использованием сжатого воздуха.
Перемешивать нужно от 20 до 40 минут.
После этого нужно очистить электролит путем электрохимической очистки, чтобы удалить образовавшиеся в процессе реакции примеси: олово, медь, сурьма, никель и т.д.
Очистить кадмирование электролита можно с помощью тока до 25 А. Очистка проводится продолжительностью не менее трех часов.
Когда все процессы закончены, электролит нужно профильтровать, используя специальную фильтровальную установку.
Кадмирование электролита пкдз достаточно сложный и опасный процесс: пкдз нельзя проводить в закрытом помещении, т.к. соединения кадмия очень токсичны.
Кроме того, защитные качества покрытия деталей из стали после кадмирования пкдз будут значительно хуже, чем, например, после оцинковки. Чаще всего пкдз используют на производстве, где есть соответствующе защитные инструменты.
Для обработки металла в домашних условиях своими руками лучше выбрать другой способ, например, оцинковку.
