Galvanizálás

Sokan félreértelmezik a "galvanizálás" szó értelmét és a horganyozással (vagy cinkezéssel) azonosítják. Tulajdonképpen, még így is van valóságalapja az értelmezésnek, hiszen a horganyozás galvanikus úton is történhet.
A "galvanizálás" szó egy olasz biológus nevére utal, Luigi Aloisio Galvani-éra (1737-1798). Bár Galvani neve nem függ össze szorosan magával az eljárással, tulajdonképpen ő fedezte fel azt az elektrokémiai folyamatot, amelyet végül galvanizálás néven ismerünk. Galvani 1780-ban fedezte fel a békákkal folytatott kísérletei során, hogy ha két különböző fémet (cinket és rezet) összekapcsol, majd a két végét két különböző idegpályához érinti, a végtag összerándul a keletkezett elektromosság hatására. Ez a felismerés vezetett a jól ismert galvánelem kifejlesztéséhez, amelynek a működési elve pontosan a megfordítottja a galvanizálásos technológia működési elvének.

A galvanizálás elve és célja

A galvanizálás során egy folyadékban jelen lévő fém ionokat elektromos áram segítségével átviszünk egy elektródára (a galvanizálandó felületre), amelyen azok lerakódnak és bevonatot képeznek. Az eljárás során elektromos áramot használunk, ahhoz, hogy egy bizonyos fém kationjait redukáljuk egy folyadékból, amelyek egy elektromosan vezető anyag felületén megtapadnak, mint például a fémek.

A galvanizálás elsődleges célja az, hogy egy anyag felületén egy másik anyagból egy réteget képezzünk, azért, hogy a galvanizálandó anyagot más fizikai, kémiai és más jellemzőkkel felruházzuk, olyanokkal amelyekkel addig nem rendelkezett (pl. nagyobb felületi keménység, korrózió védelem, kenhetőség vagy esztétikai érték). Más esetben, a galvanizálás segítségével megnövelhetjük egy kisebb térfogatú tárgy tömegét és méreteit.
Ahhoz, hogy érthetőbb legyen a galvanizálás működése, példaként említhetjük a galvánelemet. Bizonyára a galvánelem működési elve mindenki előtt ismeretes, hiszen a fizika órák egyik alapvető tananyaga. A galvanizálás esetében a galvánelem működésének pontosan a fordítottja történik. Az áramkörben a katód szerepét a galvanizálandó (fém)tárgy tölti be, míg az anód abból a fémből van amellyel a galvanizálandó tárgyat bevonjuk. Az anódot és a katódot belemerítjük egy folyadékba amely az elektrolit szerepét tölti be. A folyadékban egy vagy több fémsója van feloldva annak a fémnek, amellyel a galvanizálandó tárgyat be kívánjuk vonni, valamint ionok, amelyek biztosítják az elektromos áram folyását. Amint az anódra és a katódra egyenfeszültséget kapcsolunk, az anód anyaga oxidálódni kezd és a levált fématomok az elektrolitba vándorolnak. Ezután, az anódról levált fémionok redukálódnak az elektrolitból és rétegeződnek a katód felületén.
A fentebb eljárás során, az elektrolit folyadékban jelen lévő fémionok koncentrációja állandó, ezért az eljárás az anód elektróda elfogyását feltételezi. Más eljárások esetében nem fogyó elektródát használnak, hanem az elektrolitban oldott fémionok mennyiségét pótolják.

A galvanizálás rövid története

Tulajdonképpen, a galvanizálásos eljárás alapja még az időszámításunk elejére vezethető vissza, egészen az ókori Mezopotámiába. Ezt, régészeti leletek támasztják alá, amelyeket a jelenlegi Bagdad (Irak) mellett találtak. Az i.e. 250 és i.sz. 224 közötti időkből származó leletek amforák, agyagedények, amelyekben réz és vas elektródák voltak, kátránnyal elszigetelve egymástól. Ez gyakorlatilag megfelel egy galvánelemnek. Bár bizonyítást nem nyert, a történészek feltételezik, hogy ezek az eszközök áramforrások voltak galvanikus aranyozáshoz és ezüstözéshez. Amennyiben az elmélet igaznak bizonyul, akkor az azt jelenti, hogy a felfedezés több mint kétezer évvel korábbi, mint amit jelenleg Luigi V. Brugnatellinek tulajdonítanak, aki 1805-ben fektette le a modern elektrokémia alapjait, öt évvel a Volta-féle galvánelem után felfedezése után. Akkoriban a Francia Tudományos Akadémia visszautasította Brugnatelli találmányát, így a gyakorlati alkalmazásra egészen 1839-ig kellett várni, amikor rézzel sikerült bevonni nyomdai nyomólemezeket galvanikus úton.

A galvanizálás gyakorlati alkalmazása

Manapság számos területen használatos a galvanizálás. A technológia elterjedését első sorban a repülőgépgyártó iparnak köszönheti, ugyanis itt alkalmazták először szélesebb körben a Második Világháború alatt és után.
A legismertebb galvanizálásos eljárás a nikkelezés és a krómozás. A nikkelezést és a krómozást cégünk is alkalmazza, mint speciális felület kezelési eljárásokat, amelyek nagyon népszerűek. Mindkét technológia esetében elektrokémiai (azaz galvanikus) eljárást alkalmazunk, a króm vagy a nikkel rétegek felhordására a fémtárgyakra. A krómozás és a nikkelezés szinte minden területen alkalmazásra kerül, a háztartási eszközöktől, az autóiparon át, a repülőgép gyártásig.
Amint említettük fentebb, a legrégebbi galvanizálásos eljárás a rezezés. Akárcsak az előbbi két eljárás esetében, a rezezés is számos területen kerül alkalmazásra, hiszen nem csak ipari területeken alkalmazható, például korrózió védelemre, vagy az elektromos vezetőképesség javítására, hanem dekorációs célra is.
A galvanizálás segítségével cinkréteg, vagy más néven horgany is felvihető egy fémtárgy felületére. Bár a horganyozásnak másféle technológiái is ismertek, de bizonyos esetekben csakis a galvanikus horganyozás a célravezető.
Honlapunkon több cikket is olvashat a galvanikus horganyozás, a nikkelezés és krómozás, valamint a rezezés témakörében. Mivel cégünk szolgáltatási körébe tartoznak az említett eljárások alkalmazásai, részletesen is bemutatjuk az egyes technológiákat.

Ha elolvasta cikkeinket és eldöntötte, hogy milyen felület kezelési eljárásnak szeretné alávetni tárgyait, vegye fel velünk a kapcsolatot a honlapunkon található űrlap kitöltésével. Amennyiben közli elképzeléseit és a felület kezelendő tárgy(ak) jellemzőit, állapotát és méreteit, nem csak pontos árkalkulációt tudunk készíteni az Ön számára, de további ötletekkel is szolgálhatunk. Természetesen honlapunkon is rengeteg ötletet kaphat, ha megtekinti képgalériánkat, ahol számos példát láthat a galvanizálás és más felület kezelési eljárások gyakorlati megvalósításáról.