Galvanoteknikkens processer

I det følgende afsnit vil de forskellige metoder inden for galvanoteknik blive præsenteret, og de grundlæggende værktøjer til de enkelte metoder vil også blive gennemgået. Generelt skelnes der mellem tre forskellige galvaniske metoder, nemlig tromlegalvanisering, pinde-/tampongalvanisering og badgalvanisering.

Oversigt over metoderne

Der skelnes mellem tre metoder til galvanisk aflejring af metaller: badgalvanisering, pinde-/tampongalvanisering og tromlegalvanisering. Hver af disse metoder har deres fordele og ulemper.

Badgalvaniseringsmetoden

Badgalvanisering er en metode, hvor det emne, der skal galvaniseres, og anoden nedsænkes i en elektrolyt. Der skabes en strøm, som fører til metallaflejring på emnet.

Badgalvanisering er en meget brugt metode i industrien. Emner bliver typisk forchromet, forgyldt eller forniklet i store kar. Ofte anvendes stativer, hvorpå de dele, der skal belægges, hænges op. For at øge strømstyrken og dermed fremskynde aflejringen anvendes ofte en badbevægelse, der kan skabes ved luftindblæsning, pumper eller bevægelse af stativet.

Fordelene ved denne metode er, at den er let at udføre, og at store strømstyrker kan anvendes, hvilket muliggør aflejring af tykke metallag. Ulempen er, at der kræves store mængder elektrolyt for at fylde karrene. Derfor er badgalvanisering i privat eller hobbybrug kun egnet til mindre dele.
 

Nødvendigt grundudstyr

For at udføre badgalvaniseringsmetoden kræves en justerbar jævnstrømsforsyning, et kar eller en beholder samt forbindelseskabler.

Strømkilden kan være et laboratorienetværk, der har både volt- og ampere-målinger. Beholderen skal være stor nok til, at det objekt, der skal galvaniseres, kan nedsænkes helt. Den skal være lavet af et alkalibestandigt og syrebestandigt materiale; plastikbeholdere eller glasbeholdere er velegnede. Derudover er der brug for kabler til at forbinde både anoden og emnet til strømforsyningen. Brug altid et rødt kabel til den positive (+) pol og et sort kabel til den negative (-) pol for at undgå forveksling.
 

Anodeareal

Anodens areal skal som hovedregel svare til overfladearealet af det emne, der skal galvaniseres. Hvis anoden har en for lille overflade, kan belægningen blive ujævn.

Dette sker, fordi strømmen ikke fordeles jævnt i elektrolytten (spredning), og den tager den korteste vej. Strømmen er højere i det korteste område, og lagene bliver tykkere der. Anodens form og placering skal være sådan, at strømmen kan fordeles jævnt.

En større anode påvirker ikke resultatet negativt, men kan i nogle tilfælde føre til en stærkere passivering (afhængig af elektrolytten), hvilket reducerer strømmen. I så fald skal anoden renses.

Stift- og Tampongalvanisering

Når fastmonterede eller store emner skal galvaniseres, er stiftgalvanisering den bedste metode. Her bruges en metalstang, der fungerer som anode (+), og på spidsen af denne er der enten en tampon af stof eller en svamp (for nemhedens skyld bruger vi kun ordet tampon). Tamponen opsuger elektrolytten og gennemvædes helt. Mens det galvaniserbare objekt er forbundet med katoden (-), bringes tamponen i kontakt med emnet i cirkulære bevægelser. På denne måde skabes der en elektrisk strøm, og efter få sekunder aflejres et metallag på de relevante kontaktpunkter.

Den cirkulære bevægelse er meget vigtig, da der flyder en høj strøm gennem et lille kontaktområde. Hvis tamponen holdes stille på et punkt, kan området blive mat og mørkt (anbrændinger). Denne effekt sker hurtigere, jo højere strømmen er. Her kræves en smule erfaring, men den opnås hurtigt. En frem-og-tilbage bevægelse med tamponen er ikke særlig egnet, da bevægelsen afbrydes kortvarigt, og anbrændinger kan forekomme ved høj strømstyrke.

Anoden bør fortrinsvis være lavet af inerte materialer som platin eller grafit (og nogle gange rustfrit stål) eller af det materiale, som bruges i elektrolytten.

Nødvendigt grundudstyr

For at udføre stift- eller tampongalvanisering kræves en justerbar jævnstrømsforsyning, dvs. et regulerbart netværk med digital spændings- og strømvisning, en stiftanode med anodeholder (galvanikstift), et kabelsæt samt en tampon eller svamp. Stiftanoden (eller anodeholderen) skal tilsluttes den positive (+) pol på strømforsyningen med et kabel. Derudover skal anoden forsynes med en tampon eller svamp, så hele galvanikstiften er klar til brug. Objektet tilsluttes som ved de tidligere nævnte metoder til den negative (-) pol.

Svamp & Tampon

Svampe og tamponer opsuger elektrolytten. Denne egenskab er afgørende, da elektrolytten under galvaniseringsprocessen skal holdes mellem anoden og emnet og overføre metalioner. Ideelt set bør tamponer til galvanisering have høj sugeevne og være robuste. Galvanik-tamponer bør heller ikke være for tynde, da der ellers kan opstå isolationseffekter på grund af punktvis højt tryk, hvilket kan forhindre elektrisk strøm. Tamponer til galvanisering bør heller ikke have udvendige syninger, da disse kan ridse metallet.

Fortykningsmiddel eller gelbinder

Et fortykningsmiddel, også kaldet gelbinder, er et specifikt middel, der tilsættes elektrolytopløsningen for at gøre den mere tyktflydende. Der findes særlige fortykningsmidler, som er designet til forskellige galvaniske elektrolytter. Hvis der anvendes almindelige midler eller tilsættes noget forkert, kan elektrolytten blive ubrugelig. Med galvaniske gelbindere kan alle typer elektrolytter tyknes. Ved at tykne elektrolytten sikres det, at væsken ikke drypper, arbejdet bliver renere, og der bruges mindre elektrolyt. Dog bør elektrolytten ikke være for tyktflydende.

For at tykne en elektrolyt skal du hælde den ønskede mængde elektrolyt i en beholder og langsomt tilsætte gelbinder under omrøring, indtil den ønskede konsistens eller fasthed er opnået. Vær omhyggelig og langsom under processen. Vær opmærksom på, at der ikke opstår for meget støv, når pulveret bruges. Hvis elektrolytten er blevet for tyk, kan du fortynde den igen ved at tilsætte mere ufortyndet elektrolyt.

Tromlegalvaniseringsmetoden

Tromlegalvanisering er ideel til galvanisering af store mængder små dele, især for dele, der ikke kan fastgøres på stativer, eller hvor det ville kræve stor indsats. Grundlæggende minder galvaniseringsprocessen om badgalvanisering, men de emner, der skal galvaniseres, er løst placeret i en langsomt roterende tromle. Emnerne får kontakt via en midtstillet kontaktstang, frit bevægelige kontaktkabler med en ledende hætte eller ved kontaktpunkter i tromlens væg. Tromlen roteres ved hjælp af en motor, og denne kontinuerlige bevægelse sikrer en relativt ensartet belægning af de små dele. Der kan dog være mindre variationer, da nogle dele vil være i kontakt længere tid og derfor opnå en tykkere belægning, mens andre vil få en tyndere belægning.

Fordelen ved denne metode er, at den er hurtig at fylde, da delene bare løst lægges i tromlen. Ulempen er, at delene ofte får små slagmærker, da de blandes sammen. Derfor er metoden mindre velegnet til dele, der kræver en højglansfinish, men det er ikke et problem for f.eks. skruer. Der kræves også en vis mængde emner for at sikre, at alle dele opretholder kontakt under hele processen.
 

Nødvendigt grundudstyr

For at udføre tromlegalvanisering kræves en galvaniseringstromle. Udover tromlen er et gearmotor og den tilhørende mekanik nødvendige komponenter, som tilsammen udgør en tromlegalvaniseringsanlæg. Som ved badgalvanisering kræves der også en tilstrækkeligt stærk regulerbar strømforsyning og et kabelsæt.
 

Påfyldning af galvaniseringstromlen

Som hovedregel bør galvaniseringstromlen fyldes med emner op til en maksimal kapacitet på 40-50 %. Dette sikrer, at delene kan bevæge sig frit, og forhindrer fastklemning, tilstopning eller blokering. Hvis dette sker, kan der på grund af kontaktpunkterne opstå ujævn belægning og dermed en uensartet galvanisering. Sørg for, at alle dele også har kontakt med kontaktstiften.

Bemærk: Kugler er det optimale fyldmateriale, da de ikke kan sidde fast, og fri bevægelighed sikres, hvilket resulterer i et ideelt galvaniseringsresultat.