Povrchové úpravy materiálů KOVOVÉ A SLITINOVÉ POVLAKY Povrchové úpravy materiálů Kovové a slitinové povlaky Rozdělení povlaků podle funkce ❑ izolující izolace málo odolného podkladu od prostředí a mechanických vlivů ❑ elektrochemické ochrana podkladu elektrochemicky - princip obětované anody ❑ specifické signalizační * protipožární * maskovací ❑ kombinované funkce izolující + specifické příklad: Chromové tvrdé povlaky častá kombinace – vyžaduje podrobný kvalifikovaný rozbor Povrchové úpravy materiálů Kovové a slitinové povlaky Povrchové úpravy materiálů Kovové a slitinové povlaky Kovové povlaky - měď a slitiny mědi (mosaz) - stříbro, zlato, rhodium - nikl a slitiny niklu (Ni-P) - chróm a slitiny chrómu - zinek nebo hliník a slitiny zinku (Zn-Al) - cín Povrchové úpravy materiálů Kovové a slitinové povlaky Rozdělení povlaků podle technologie zhotovování chemické - elektrochemické tavenina - ponor tavenina - stříkání plátování PVD - CVD speciální technologie Povrchové úpravy materiálů Kovové a slitinové povlaky TYPY POVLAKŮ Cu – Ni – Cr elektrolyticky Ni – P chemicky Zn elektrochemicky, metalizace Zn–Al elektrochemicky ušlechtilé kovy elektrochemicky Povrchové úpravy materiálů Kovové a slitinové povlaky ELEKTROCHEMICKÉ ZHOTOVOVÁNÍ Povrchové úpravy materiálů Kovové a slitinové povlaky Základní schéma elektrolyzéru pro galvanické pokovování Povrchové úpravy materiálů Kovové a slitinové povlaky • Elektrochemické (galvanické) vylučování kovových povlaků. • • Princip elektrolýzy. • Rozpustná anoda uvolňuje kladné ionty kovu do roztoku, které se na katodě vylučují jako čistý kov. • Elektrolyt tvoří roztok soli vylučovaného kovu a vodící sůl pro zvýšení elektrické vodivosti. • Probíhající reakce: na anodě: Zn – 2 e - → Zn2+ na katodě: Zn2+ + 2 e - → Zn Povrchové úpravy materiálů Kovové a slitinové povlaky Mědění: ❑ Elektrolytické mědění - jedna z nejrozšířenějších povrchových úprav. - ve světovém měřítku zaujímá významné místo ❑ Měď - kov jako vodič, dekorativní charakter ❑ Měď - podklad pod Ni, Ag, Au a některé slitiny (mosaz); tváření materiálů (měkký po) ❑ Mosaz - dekorativní - galanterie - povlaky slabé, dobře kopírují povrch Povrchové úpravy materiálů Kovové a slitinové povlaky Niklování: ❑ Elektrolytické niklování - jedna z nejrozšířenějších povrchových úprav. Ve světovém měřítku zaujímá významné místo. ❑ Nikl - chrání základní materiál proti korozi. kov korozně odolný - bariérový (izolující) efekt ❑ Nikl - zvyšuje tvrdost odolnost proti mechanickým vlivům. ❑ Nikl – kombinace Cu-Ni-Cr ❑ Slitiny niklu Ni-P 1 podklad 2 mezivrstva mědi 3 povlak niklu Povrchové úpravy materiálů Kovové a slitinové povlaky Niklování: ❑ Elektrolytické niklování - jedna z nejrozšířenějších povrchových úprav. Ve světovém měřítku zaujímá významné místo. Povrchové úpravy materiálů Kovové a slitinové povlaky Niklování: ❑ Elektrolytické niklování - jedna z nejrozšířenějších povrchových úprav. Ve světovém měřítku zaujímá významné místo. Povrchové úpravy materiálů Kovové a slitinové povlaky Chenické niklování: PRINCIP CHEMICKÉHO NIKLOVÁNÍ Chemicky se jedná o autokatalytickou redukci Ni iontů na kov: Ni 2+ + 2 e = Ni NaH2PO2 + H2O = NaH2PO3 + 2 H+ + 2 e Ni 2+ + 2 H = Ni + 2 H+ H2PO2- + 3 Ni 2+ + 7 H = Ni3P + 5 H+ + 2 H2O Běžně lze tímto způsobem vylučovat niklové povlaky na: měď, ocel, mosaz, stříbro, hořčík, hliník a některé jeho slitiny Po předchozí aktivaci povrchu: na keramiku, sklo, plasty. Povrchové úpravy materiálů Kovové a slitinové povlaky Niklové povlaky: VLASTNOSTI Chemicky se jedná o slitinu Ni-P (obsah P do 12 %) Tloušťka povlaku: 2,5 až 125 μm a) povlaky méně pórovité – vyšší korozní odolnost b) tvrdost povlaku 500 HV (galvanický Ni 300 HV) c) snadné pájení Magnetické vlastnosti Obsah P … nižší než 8 % magnetický; vyšší než 12 % nemagnetický Možnost vytváření slitin Ni-P-B nebo Ni-P-Co Povrchové úpravy materiálů Kovové a slitinové povlaky rL Chromování: ❑ Elektrolytické chromování - jedna z nejrozšířenějších povrchových úprav. Ve světovém měřítku zaujímá významné místo. ❑ Chrom - chrání základní materiál proti korozi. kov korozně odolný - bariérový (izolující) efekt ❑ chrom - zvyšuje tvrdost (zejména tvrdochrom) odolnost proti mechanickým vlivům. ❑ systém chromu – kombinace Cu-Ni-Cr ❑ Slitiny niklu Ni-P Povrchové úpravy materiálů Kovové a slitinové povlaky CHROMOVÁNÍ - elektrolytický chróm má výjimečné vlastnosti: ➢ odolnost proti korozi - dekorativnost ➢ tvrdost - odrazivost světla a jiné Nedostatečná tloušťka Povrchové úpravy materiálů Kovové a slitinové povlaky Příklady chromovaných výrobků Povrchové úpravy materiálů Kovové a slitinové povlaky ZINKOVÁNÍ tavenina – elektrochemické (kov) ❑ Zinkování z taveniny - jednu z nejrozšířenějších povrchových úprav. Ve světovém měřítku zaujímá významné místo. ❑ Zinek a slitiny zinku Zn-Al - chrání základní materiál - ocel proti korozi. V silně vlhkých atmosférách vytváří objemné korozní zplodiny. Pro zvýšení protikorozní ochrany jsou povlaky zinku následně upravovány (chromátování, nátěr) ❑ Korozní odolnost – obětovaný kov – nízká korozní rychlost koroze oceli asi 20 x rychlejší než koroze zinku Protikorozní ochrana na desítky let i v průmyslové atmosféře Povrchové úpravy materiálů Kovové a slitinové povlaky Povrchové úpravy materiálů Kovové a slitinové povlaky Zinkování hromadnéZinkování linka Povrchové úpravy materiálů Kovové a slitinové povlaky Pozinkované výrobky Povrchové úpravy materiálů Kovové a slitinové povlaky Pozinkované výrobky, upravené chromátováním Povrchové úpravy materiálů Kovové a slitinové povlaky Pozinkované výrobky, varianta žlutý chromát Povrchové úpravy materiálů Kovové a slitinové povlaky zlacení Stříbření – Rhodiování Povlaky Ag-Rh Povrchové úpravy materiálů Kovové a slitinové povlaky Pozlacený dekor Povrchové úpravy materiálů Kovové a slitinové povlaky Pozlacené díly auto - moto Povrchové úpravy materiálů Kovové a slitinové povlaky Povrchové úpravy materiálů Kovové a slitinové povlaky Soška měří 350 mm, hmotnost 3,6 kg Cena jedné sošky asi 150 dolarů Po odlití je soška pokryta mědí, cínem, Stříbrem a na závěr silnou vrstvou 24 karátového zlata Luis Villalobos – firma R.S.Owens Tom Hanks Povrchové úpravy materiálů Kovové a slitinové povlaky Tom Hanks po zjištění, že zlatý povlak již není zlatý. … Mají sériová čísla. Takže se je na Akademii pokusí znovu pozlatit. A přísahám,, že už na sošku nebudu sahat. Nevezmu ji do ruky a nedovolím to ani nikomu jinému… Povrchové úpravy materiálů Kovové a slitinové povlaky