Wat u moet weten over galvaniseren en wanneer u het moet gebruiken

De meeste consumenten denken niet na over de oppervlakteafwerking van hun favoriete producten, maar nabewerking staat voorop bij ingenieurs en productteams. Het verschil tussen een inferieur product en een superieur product komt vaak neer op afwerking, en ingenieurs behandelen onderdelen na productie om bepaalde esthetische en mechanische eigenschappen te bereiken. Zandstralen of parelstralen zorgt bijvoorbeeld voor een gladde oppervlaktetextuur die goed zichtbaar is in zachtere metalen en het polijsten van acryl verbetert het uiterlijk.

Galvaniseren, ook bekend als elektrodepositie, is een veelgebruikt metaalafwerkingsproces waarbij elektriciteit wordt gebruikt om een ​​onderdeel met metaal te coaten om bepaalde eigenschappen te verbeteren. Hier is alles wat u moet weten over galvaniseren, van hoe het wordt gedaan tot de meest bruikbare toepassingen.

Hoe werkt galvaniseren?

Galvaniseren met behulp van elektrische stroom om metaal op te lossen, het in een dunne laag te transformeren en op het oppervlak van een onderdeel af te zetten. Het galvaniseerproces bestaat uit vier componenten:een anode, een kathode of substraat, een elektrolytische oplossing die zouten en het te plateren metaal bevat, en een stroombron.

Eerst worden de anode en kathode in een bad van de elektrolytische oplossing geplaatst en met elkaar verbonden. Vervolgens stuurt de stroombron een gelijkstroom (DC) van elektriciteit naar de anode. De stroom oxideert het metaal en laat de metaallegeringen als positieve ionen in de oplossing oplossen. Van daaruit verplaatsen de positieve metaalionen zich naar het negatief geladen substraat en zetten zich na verloop van tijd als een dunne laag metaal op het onderdeel af.

Een grote verscheidenheid aan metalen en combinaties van metaallegeringen zijn compatibel met galvaniseren, en elk materiaal biedt verschillende eigenschappen. Ingenieurs galvaniseren vaak met koper voor extra hittebestendigheid, zink voor extra corrosieweerstand en nikkel voor extra slijtvastheid. Zorgvuldige materiaalkeuze en evaluatie van de vereisten zijn de sleutel tot succes met galvaniseren, aangezien bepaalde materialen niet geschikt zijn voor deze afwerkingsoptie. Productteams moeten hun uiterste best doen om ervoor te zorgen dat ze het beste materiaal voor hun project gebruiken.

Hoewel plastic over het algemeen geen elektriciteit geleidt, is het mogelijk om plastic onderdelen te galvaniseren als het materiaal een paar extra behandelingen krijgt. Zodra kunststoffen zoals nylon of polycarbonaat zijn gegalvaniseerd, hebben ze alle voordelen van plastic, maar hebben ze een glanzende, metalen afwerking. Verguld plastic is ook lichter en goedkoper dan metaal en vereist geen polijsting bij de nabewerking, waardoor het een ideale keuze is voor sommige productteams.

Naast materiaaloverwegingen zijn er een aantal andere factoren die van invloed kunnen zijn op het succes van galvaniseren, waaronder de omstandigheden van de oplossing, plaatsing van onderdelen en elektrische stroom. De temperatuur en chemische samenstelling van het elektrolytbad kunnen de effectiviteit van galvaniseren beïnvloeden, evenals de spanning van de elektrische stroom. De plaatsing van de anode ten opzichte van de kathode is ook van belang - de afstand die het opgeloste metaal moet afleggen, heeft invloed op hoe goed het substraat wordt geplateerd. Productteams moeten zeker rekening houden met deze factoren.

Voor- en nadelen van galvaniseren

De belangrijkste voordelen van galvaniseren kunnen worden onderverdeeld in drie brede categorieën:esthetiek, bescherming en geleidbaarheid. Dit afwerkingsproces is een kosteneffectieve manier om het uiterlijk van het oppervlak van een substraat te verbeteren door het te coaten met een esthetisch aantrekkelijk materiaal. Kostuumjuwelen zijn een uitstekend voorbeeld:fabrikanten kunnen galvaniseren gebruiken om een ​​goedkoper metaal zoals tin in een dunne laag goud of zilver te coaten om het luxueuze uiterlijk van edele metalen te bieden tegen een fractie van de kosten.

Galvaniseren plaatst een beschermende barrière rond het substraat die het onderdeel beschermt tegen omgevingsslijtage, wat hardheid, corrosieweerstand, hittebestendigheid en dikte toevoegt.

Bovendien biedt galvaniseren een kosteneffectieve en efficiënte geleidbaarheidsoplossing. Goud en zilver zijn uitstekende elektrische geleiders, maar ze zijn onbetaalbaar voor veel productteams. Het coaten van een onderdeel in slechts een dunne laag van deze materialen via galvanisatie is echter voldoende om superieure geleidbaarheid te bieden aan elektrische componenten en geïntegreerde schakelingen.

Nadeel is dat galvaniseren relatief tijdrovend is en niet de meest uniforme afwerking oplevert. Als de galvaniseeroplossing niet op de juiste manier wordt afgevoerd, kan dit een gevaar voor het milieu worden, dus vervuiling is een punt van zorg.

Veelvoorkomende toepassingen voor galvaniseren

Ondanks deze beperkingen is galvaniseren een veelzijdig afwerkingsproces dat toepasbaar is op een breed scala van industrieën. Galvaniseren is heel gebruikelijk bij de productie van medische apparaten omdat veel apparaten nikkel bevatten, maar nikkel kan niet in contact komen met het lichaam. Om dit te omzeilen en de biocompatibiliteit te verbeteren, plateren ingenieurs vaak met palladium of goud. Dit proces verbetert ook de prestaties van katalysatoren in de auto-industrie en verbetert de geleidbaarheid van circuits, waardoor het zeer geschikt is voor een verscheidenheid aan toepassingen in de halfgeleiderindustrie.

Aan de slag met galvaniseren

Ingenieurs moeten galvaniseren overwegen als ze hun onderdeel willen beschermen tegen hitte, corrosie, slijtage en andere omgevingsfactoren, of als ze hun onderdeel een aantrekkelijke, decoratieve afwerking willen geven. Zoals altijd is het belangrijk voor productteams om hun onderzoek te doen en ervoor te zorgen dat ze alle factoren in overweging nemen - kosten, esthetiek, functie en andere relevante projectspecifieke vereisten - bij het selecteren van een nabewerkings- of afwerkingsoptie.

Een vertrouwde on-demand productiepartner zoals Fast Radius maakt het kiezen van het juiste afwerkingsproces veel gemakkelijker. Ons team van ervaren ingenieurs en ontwerpers is goed thuis in traditionele en additieve productie, en we helpen u uw ideeën tot leven te brengen met schone, functionele en goed ontworpen onderdelen. Werk samen met Fast Radius voor end-to-end ondersteuning die superieure resultaten levert. Neem vandaag nog contact met ons op.

Bekijk onze andere recente artikelen in het Fast Radius-leercentrum voor meer informatie over de belangrijkste processen in de maakindustrie.

Klaar om uw onderdelen te maken met Fast Radius?