Galvanizálás művelete a gyakorlatban

A házilagos galvanizálás gondolata nem sok órás fejében merül fel, egészen addig, amíg rá nem jön, hogy némi apróság miatt nem érdemes a nagy üzemeket zaklatni. Ezek a galván-műhelyek inkább tömegtermelésre vannak berendezkedve, nem beszélve arról, hogy az ilyen apróságokat, amiket a mi szakmánk használ, felfüggeszteniük sem egyszerű.

Ezért nekiálltam, és készítetten egy olyan készüléket, amely alapszintű, főleg dekoratív galván-feladatok kielégítésére alkalmas, akár a műhelyen belül, egy jól szellőztetett helyen. Akkor lássunk neki, miről is beszélek!

Műhelyem eszközkészletében megtalálható egy olyan labortápegység, amely alkalmas a galvanikus áramforrás szerepének betöltésére. Bár magam elektromos és quartz órák diagnosztikai tápellátására, illetve a szükséges indulófeszültség kimérésére használom, ezen felül számos, más feladatra is alkalmas, ilyen például a galvanizálás.

Előnye, hogy védett áramforrásként szinte tönkretehetetlen, ráadásul a beállított értékek stabilak maradnak, terhelés hatására sem változnak meg. 0-15 Voltig feszültsége fokozatmentesen szabályozható ezek mellett 0-30 Amperig függetlenül állítható az áramerősség értéke is

Fémbevonatok készítése elektrolízissel viszonylag könnyedén kivitelezhető. Ezt az eljárást galvanizálásnak nevezzük. Galvanizálással réz, ezüst, arany-, króm, nikkel és ródium bevonatokat lehet készíteni. A bevonandó tárgyat a bevonó fém sójának oldatába merítjük, és katódként egy áramforráshoz kapcsoljuk. Az anód a bevonó fém egy darabja, amely a galvanizálás során fokozatosan oldatba megy, és ezáltal az oldat koncentrációja állandó marad.

A folyamat beindításához viszonylag nagy áramerősség szükséges, ami házilag nem állítható elő. Amennyiben az anód rozsdamentes fém, tehát nem oldódik művelet közben, az elektromos áram az elektrolit iontartalmát választja ki a kémiai folyamathoz, kimerülésig használva azt, így folyamatosan pótolni kell. Ebben az esetben az elektrolit hamar elhasználódik, a gyári galván-fürdők drágák, viszont előnye, hogy nem kell hozzá ipari áramerősség, a folyamat már akár 60 mA, azaz 0,6 Amper hatására beindul.

Ezt az áramerősséget már egy laptop akkumulátor-töltője is elő tudja állítani, nem kell hozzá a Paksi Atomerőmű. Ezen megoldás nyomvonalát követve működik az általam konstruált készülék is.

Felmerül a kérdés, mit keres egy labortápegység az órásműhelyben. Aki javított már fedélzeti vagy műszerfali órát, hamar beleütközött a problémába, honnan állítson elő stabil 12 Volt feszültséget.

Enélkül a műszerfali órát ki se tudjuk próbálni javítás után, de egy sima quartz óra javításakor is nagyon jó szolgálatot tesz. A labortápegység transzformátora passzív hűtéssel van ellátva. A beállított értékeket egy alaplapi elektronika szabályozza, működése nagyon halk.

A labortápegységhez már csak alkotni kellett egy galván-modult, amely tartálya rozsdamentes acél, fűthető, illetve minimum 0,5 liter folyadékot képes befogadni.

Anódként a készülék krómacél tartályát használom, amely saválló, így bármilyen elektrolit beletölthető, nem kell félni a korróziótól. A készülék műanyag rostélya elkülöníti a galvanizáló munkadarabtól az anódot, így meggátolja a rövidzárlatot.

A piacgazdaság égisze alatt már készen lehet galvanizáló berendezéseket vásárolni, de két véglete köszön vissza a beszerzésnek. A professzionális készülékek irreálisan drágák, a kedvező árszegmensbe tartozóak pedig inkább csak játékszereknek minősülnek, középút nem létezik.

A kereskedelemben kapható széria-galvanizáló-szetteket nem találtam elég nagy teljesítményűnek a munkálatokra, így magam készítettem egy minden igényt kielégítő és bikaerős berendezést. Némi időt ráfordítva kikísérleteztem a galvanizálás házilagos gyakorlatát. Sokat olvastam a témáról és nekivágtam. A labortápegység külső áramforrásként csatlakoztatható a galván-berendezéshez, csak néhány méter testkábel szükséges hozzá.

A katód és az anód nem érintkezhet egymással, mert ebben az esetben rövidzárlat keletkezik. A viszonylagos nagy áramátfolyás szikrázást, és a galvanizálandó tárgy deformálását is okozhatja. A készülék műanyag kosara elválasztja egymástól az elektródákat, így a készülék biztonsággal használható.

A galván-berendezés segítségével bármelyik fémbevonat könnyedén előállítható. Nikkel, króm, ródium, réz, ezüst, arany,stb. A folyamat a külső labortápegység erejéig fokozatmentesen szabályozható, szükség esetén tartálya fűthető.

Segítségével tetszőleges vastagságú bevonat készíthető, mégpedig professzionális minőségben. A képen óarany és nikkel elektrolit látható, de ezen felül számos, egyéb galvanizálófolyadék is elérhető. Néhány elektrolit készen is kapható, de réz, ezüst és arany elektrolit alternatív forrásból is beszerezhető.

A kiépített rendszerhez tatozik egy stift-galván kiegészítő is, amely segítségével rajzolatszerű bevonat is készíthető. Az eszköz megalkotásánál figyelembe kellett venni, hogy a beállított áramerősség stabilizálva legyen hisz a művelet közben a rendszer tulajdonképen „rövidzárlati” üzemmódban működik.

A filctollszerű eszköz alkalmas lehet részjavításra, de megfelelő árnyékolás alkalmazásával előállítható vele duplikált színű felület, de ábrák megjelenítésére is felhasználható.

Legelső és legfontosabb művelet galvanizálás megkezdéskor a régi bevonat eltávolítása, mivel ha erre galvanizálunk, az szinte biztos, hogy hártyaszerűen leválik a felületről. Ezt legkönnyebben tömény sósav segítségével végezhetjük el. Pár perces alámerítés hatására a régi felület leoldódik, indikátornak tekinthetjük azt az állapotot, amikor már nem pezseg a sav.

Ez elvégezhető a készülékben is, hisz tartálya saválló, kosara pedig időtálló műanyag. A régi felület eltávolítása elektromos áram segítségével fokozható, hisz 15 volt feszültség segítségével a folyadék elkezd pezsegni. A galvánáram hatására kialakuló kavitációs kölcsönhatás milliónyi buborék segítségével fokozza a sav hatását, hisz ezek a buborékok a munkadarab felületén robbannak szét.

Ez a hatás felgyorsítja a folyamatot, viszont vigyázni kell arra, ha túl nagy a feszültség, a sav kifuthat a tartályból. Ráadásul a fokozott gázképződés hatására az amúgy is irritáló szagú sósav még intenzívebbé válik. Ezt a folyamatot jól szellőztetett helységben érdemes elvégezni

Következő lépés a zsírtalanítás. Ezt a műveletet elvégezhetjük magával a galván-berendezéssel is, hisz a készülék nem csak fémbevonat készítésére, hanem zsírtalanításra is alkalmas. A hatékony felület-előkészítés legegyszerűbb eszköze egyenáram segítségével elvégezhető. A készülék fűthető tartályát trinátrium-foszfát (Trisó)vizes oldatával töltöm fel, majd 15 volt egyenáram rákapcsolásával elindítom az zsírtalanítást.

Az egyenáram lúgos közegben nagymértékű gázfejlődést indít el, mely hatására az áramkörbe kötött tisztítandó alkatrész felületén szétrobbanó milliónyi gázbuborék hatékony kavitációs-mechanikai zsírtalanító-hatást produkál. Ezt a fizikai jelenséget az elektrolit lúgos hatása nagymértékben fokoz. Néhány perces kezelés után a felület tökéletesen zsírmentes lesz.

Ezt a folyamatot elektrolitos zsírtalanításnak hívják és az ultrahangos tisztítóberendezések elterjedése előtt széles körben használták. Előnye a modern ultrahangos eljárással szemben, hogy a lúgos folyadék töménységét én választhatom meg, garantált a zsírtalanítás hatása, amely indikátor bevonásával ellenőrizhető is. Amennyiben réz szulfátot adagolok az elektrolitos folyadékhoz az ott fog kiválni, ahol már végbement a felület zsírtalanítása. Amennyiben mindenhol kivált a réz, jelzi számomra, hogy a folyamat sikerült.

A teljes rézkiválás nem csak a zsírtalanítás végét jelzi, hanem azt is, hogy ezen módszerrel optimális áramvezető felület jött létre, amely segíti a későbbi bevonatok kiválását. Ezt egy ultrahangos készülékkel nehezen tudnám kivitelezni. Mivel a teljes folyamat heves gázfejlődéssel jár, így érdemes jól szellőztetett helyen elvégezni a műveletet.

Nikkel és arany elektrolitok galvanizáláshoz. A kereskedelemben készen kapható vegyszerek alkalmasak mutatók, csapágylemezek és más kisméretű óraalkatrészek nikkelezésre és aranyozására. Méregengedély birtokában viszont elérhető bármilyen más típusú elektrolit is, de használatához nagyfokú elővigyázatosság szükséges, mert erős mérgek!

Magam is kapcsolatban állok olyan galván-üzemmel, akik rendelkezésemre tudnak bocsájtani nagy töménységű elektrolitot. Ezek többsége már nem játék, komoly egészségkárosító hatásuk miatt nagyon át kell gondolni használatukat, de segítségükkel akár 15 mikron vastagságú kopásálló réteg is létrehozható.

Házilag előállítható például réz elektrolit (réz-szulfát savas, vagy lúgos oldata) ezen felül némi kémiai alapismeretek elsajátításával szinte bármilyen galván-folyadék reprodukálható.

A legelső és legegyszerűbben előállítható fémbevonat a nikkel alapréteg. Ezt amolyan közbenső tapadófelületnek viszem fel, szinte olyan mint a festés előtti glettelés.

A nikkel alapbevonat, mely magába nem használható, de krómozás, aranyozás, ezüstözés előtti alkalmazása tartósabbá teszi a végső bevonatot, mert jól megtapad rajta, ráadásul az aranyozás alatt antik megjelenést biztosít a bevont tárgynak.

A képen egy felhúzókorona aranyozás előtti nikkelezése látható. Némi pezsgés mellett néhány perc alatt elkészül a bevonat.

A nikkel alapbevonat tört fehér színben kivált a felhúzókorona felületén, ezek után ezüstözhető aranyozható, stb… A bevonat vastagsága nagyban függ a galvanizálás időtartamától. Ebben az esetben elég 4 Volt feszültség és 1 Amper áramerősség beállítása.

A túl nagy feszültség foltossá teszi a felületet a túl kevés pedig nem indítja el a kiválást. A megfelelő feszültség és áramerősség beállítása gyakorlat kérdése. Galvanizálás közben érdemes mozgatni a munkadarabot, mert ebben az esetben egyenletesebb lesz a felület.

Nikkelezés után az aranybevonat készítése következik. Pár perc alatt kiválik rajta néhány mikron vastagságú aranybevonat, mely a nikkelezésnek köszönhetően aránylag tartósnak mondható.

Arany elektrolit házilag is készíthető, arany kolloid desztillálásával, de nagy töménységű arany elektrolitot készen is lehet vásárolni, de stílszerűen fogalmazva „aranyárban” van.

Az elkészült bevonat a nikkel alaprétegnek köszönhetően óarany színű, de itt még kissé matt, alapos öblítésre vár. A művelet többször is elvégezhető, de ezen bevonat elég puha, mert az alkalmazott elektrolit szín tiszta arany.

A kemény kopásálló bevonat Kálium Cianid oldatával fokozható, de mivel ehhez méregengedély szükséges, így közösségi alkalmazásra nem használható.

Öblítés után a korona felújítása elkészült. Magam inkább dekorációs célokra használom a készüléket, mert a felület kopásállósága vitatható. Csapágylemezek és mutatók galvanikus felújításában viszont verhetetlen a készülék.

Sokszor adódik olyan eset, hogy egy csapágyhíd, vagy kilincskerék kezeletlen fémszínű, nekem pedig aranyozott kivitelre van szükségem. Megrendeléskor a „Natur” színvilág fele annyiba kerül, mint aranyozott társa, ráadásul néha nem is beszerezhető. Ilyenkor jó szolgálatot tesz a készülék, amely pár perc alatt üzembehelyezhető. A tartályok mosogatása több időt vesz igénybe, mint maga a művelet.

Sok esetben, ahol látható az alkatrész, lehangoló látványt nyújthat egy színben eltérő cserealkatrész beépítése. Az áttört tűzzománc számlappal szerelt apácaóra „szotoárja” eltörött.

Pótlása viszonylag könnyedén kivitelezhető, de színvilága nem mindig azonos, itt a cserealkatrész kezeletlen acél, az eredeti színvilág pedig óarany árnyalatú. Ebben az esetben pár perces művelettel galvanikus úton aranybevonattal látom el, így színvilága azonos lesz. Némi zsírtalanítás után elkezdődhet a művelet.

A készülék tartályát feltöltöm arany elektrolittal. 4 volt egyenáram és 1,5 amper áramerősség rákapcsolásával a művelet 15 másodperc alatt elvégezhető.

A krokodilcsipesz megfelelő testáramot biztosít a művelethez, némi pezsgés közben látványosan aranyszínűvé vélik a felület.

A szotoár leöblítése után láthatóvá válik az aranyszínű felület, mely antik óarany színe azonos a többi alkatrészével. Beszerelés után alig látható színeltérés tapasztalható.

A magam által készített stift-galván kiegészítő. Mint mindig, itt is intenzív zsírtalanítással kezdődik a művelet, enélkül nem tapad meg az elektrolit a felületen. A galvanizálókészlet labortápegységével működő készlet úgy működik, mint egy filctoll, csak itt az egyenáram a filcbe áztatott elektrolitot galvanikus úton viszi fel a felületre.

Praktikus eszköz, ha csak részjavítást szeretnénk végezni, de mutatók újraaranyozásához is tökéletes. Csak belemártjuk az elektrolitba, rátesszük a testkábelt és finoman rajzolva rendbe hozhatjuk a kopott, elmattult felületet.

Ebben az esetben 6 Volt feszültséget és viszonylag magas, 2 Amper áramerősséget állítok be. A filc által felitatott elektrolit gyorsan elhasználódik, de bemártásos technikával könnyedén pótolható a szükséges mennyiség.

A stift-galván betétek cserélhetőek, mert hosszú használat után az erősen savas környezet megkeményíti őket. A bevonat típusa elektrolitfüggő, rezezni, nikkelezni, de aranyozni, vagy ezüstözni is lehet vele. A filc betétek könnyedén beszerezhetőek, de házilag is elkészíthető.

Egy órásműhely légtere nem alkalmas a művelet elvégzésére. Amennyiben nem szeretnénk elkorrodált órás szerszámok miatt bosszankodni, a galvanizálás technikáját érdemes jól szellőztetett helyen, a műhelytől távol elvégezni.

A felhasznált elektrolitok, lúgok és savak erős korrodáló hatással bírnak, így könnyen rozsdatemetővé változtattatják csipeszeinket, alkatrészeinket, és egyéb kényes eszközeinket. Ezt a technika elsajátításakor minden esetben fegyelembe kell venni.

Figyelem! Magam egy menthetetlen, kísérletező jellem vagyok, így tudom, hogy milyen veszélyeket rejteget egy ilyen projekt.

A poszt főleg informatív és tájékoztató jellegű, senki se próbálja ki otthon, nehogy áramütés, mérgezés, vagy ezek kombinációja legyen a vége. Ennek ellenére örömömre szolgált, hogy megosztattam mindenkivel.

Maradok tisztelettel: Kőnig Levente www.watchmaker.hu