Основная концепция: Что такое холодная гальванизация?
2025-10-25
Слово «холодный» подчёркивает, что процесс не требует высоких температур. Традиционное горячее цинкование подразумевает погружение металлических деталей в расплавленный цинк при температуре около 450 °C, тогда как «холодная гальванизация» выполняется в водном растворе (гальванической ванне) при комнатной температуре.
Его основной принцип — электрохимическое осаждение:
Погрузите покрываемую деталь (в качестве катода) и покрываемый металл (например, цинк, хром, никель и т. д. в качестве анода) в электролит, содержащий ионы металла.
При подаче постоянного тока положительно заряженные ионы металла (например, Zn²⁺ ) под действием электрического поля движутся к катоду (детали), приобретают на его поверхности электроны и восстанавливаются до атомов металла, образуя равномерное и плотное металлическое покрытие.
II.Основные характеристики
По сравнению с высокотемпературными процессами, такими как горячее цинкование, холодное гальванопокрытие имеет следующие преимущества и недостатки:
преимущество:
1.Не требует высокой температуры: не вызывает отжига и деформации деталей. Отлично подходит для прецизионных деталей, тонкостенных деталей и деталей из высокопрочной стали, прошедших термическую обработку (например, пружин и крепёжных деталей).
2.Равномерное покрытие и привлекательный внешний вид: толщина покрытия контролируется и очень однородна, её можно точно регулировать от нескольких микрометров до десятков микрометров. Поверхность гладкая и нежная, легко пассивируется для получения различных цветов (например, сине-белого, разноцветного и чёрного).
3.Широкий спектр материалов для гальванопокрытия: гальванизировать можно не только сталь, но и медь, алюминий, нержавеющую сталь и другие подложки.
4.Можно наносить гальваническое покрытие на самые разные металлы: помимо наиболее распространенного цинкования, также можно наносить никелевое покрытие, хромовое покрытие, медное покрытие, лужение, золочение, серебрение и т. д., имеющие разнообразные функции.
недостаток:
1.Относительно низкая коррозионная стойкость: хотя электрооцинкованные покрытия обладают хорошей коррозионной стойкостью, они, как правило, уступают горячеоцинкованным покрытиям той же толщины. Это связано с тем, что при горячем цинковании образуется более прочный и толстый слой сплава железа и цинка.
2.Адгезия покрытия: Для больших или сложных деталей, если предварительная обработка (обезжиривание и удаление ржавчины) не была тщательной, адгезия покрытия может ухудшиться.
3.Экологические проблемы: гальванические растворы и сточные воды от очистки содержат тяжелые металлы и химикаты, которые необходимо тщательно очищать, чтобы избежать их безвредности, в противном случае они станут причиной загрязнения окружающей среды.
III.Наиболее распространенное применение: гальванизация.
Когда говорят «холодная гальванизация», скорее всего, имеют в виду электролитическое цинкование. Это его наиболее распространённое применение.
Назначение: Обеспечить защиту от ржавчины и коррозии, а также придать эстетичный вид стальным деталям.
Последующая обработка: После электролитического цинкования практически всегда проводится пассивация для формирования плотной пассивирующей пленки на поверхности цинкового слоя (например, трёхвалентным или шестивалентным хромом, а в настоящее время более экологична трёхвалентная хромовая или бесхромовая пассивация). Это позволяет значительно повысить коррозионную стойкость в несколько раз и получить разнообразные цвета.
Типичные области применения продукции:
Детали для оборудования по очистке полупроводников: фиксированные разъемы
Крепеж: винты, гайки, болты.
Автозапчасти: различные мелкие кронштейны и штампованные детали.
Корпуса и конструктивные элементы электронных изделий: шасси компьютеров, детали жестких дисков.
Повседневные принадлежности: молнии, вешалки, инструменты и т. д.
IV.Отличия от других подобных процессов
Для лучшего понимания приведем простое сравнение:
Название процесса Холодное гальваническое покрытие (электрогальванизация) Горячее цинкование (горячее цинкование) Механическое цинкование Dacromet (цинк-хромовое покрытие)
Температура процесса Нормальная температура Высокая температура (~450 °C) Нормальная температура Высокотемпературная выпечка (~300 °C)
Принцип: электрохимическое осаждение, погружение в расплавленный раствор цинка, механическое осаждение соударением, нанесение покрытия и спекание
Характеристики покрытия: однородное, гладкое, тонкое, толстое, неровное, с цинковыми включениями, равномерная толщина, отсутствие водородной хрупкости, отличная коррозионная стойкость, отсутствие водородной хрупкости
Преимущества: отсутствие деформации, хороший внешний вид, высокая точность, высокая коррозионная стойкость, толстое покрытие, отсутствие водородной хрупкости, подходит для мелких деталей, высокая коррозионная стойкость, отсутствие загрязнения.
Недостатки: относительно слабая коррозионная стойкость, загрязнение, высокая температура вызывает деформацию, нельзя покрывать высокопрочной сталью, шероховатый внешний вид, несколько плохая адгезия покрытия, непроводящий, простой внешний вид, высокая стоимость
V.Примечания
Риск водородной хрупкости: В процессе гальванопокрытия на катоде (деталях) происходит выделение водорода, атомы которого могут проникать в высокопрочную сталь, вызывая замедленное разрушение. Это явление известно как «водородная хрупкость». Для высокопрочных сталей (например, крепежных изделий прочностью более 1000 МПа) после гальванопокрытия требуется дегидрирующий отжиг.
Требования по охране окружающей среды: Холодная гальванизация — это отрасль, подлежащая строгому экологическому надзору, поскольку она включает в себя очистку сточных вод, содержащих тяжелые металлы, отходящих газов и остатков отходов.
Подвести итог
Холодное гальванопокрытие – это, по сути, традиционный гальванический процесс, выполняемый при комнатной температуре. Его основное применение – электролитическое цинкование. Благодаря низкой температуре обработки, стойкости к деформации и равномерному, эстетически привлекательному покрытию, оно широко используется для защиты от коррозии и декорирования деталей в таких отраслях, как электроника, автомобилестроение и производство оборудования. Однако его недостатком является относительно низкая коррозионная стойкость и сложность экологически безопасной обработки. При выборе метода обработки поверхности необходимо принимать комплексное решение, исходя из материала детали, условий эксплуатации, требований к прочности и стоимости.
