Гальванические ванны для чего
Гальваническая ванна для лечебных и косметических процедур
В конце XVIII века итальянец Луиджи Гальвани впервые описал реакцию нервных и мышечных тканей на воздействие электрического тока. С тех пор медицина неоднократно обращалась к электротоку как к средству терапии. Лечение неврологических и психических расстройств, сердечно-сосудистых заболеваний, нарушений опорно-двигательного аппарата, воспалений, нормализация обмена веществ, реабилитация после травм и операций, омоложение и очищение кожи, ликвидация рубцов и зрамов – вот далеко не полный перечень областей, где применяется гальванотерапия.
Суть метода заключается в том, что на тело пациента накладываются электроды, на которые подаются слабые токи. На раздражение нервных окончаний организм реагирует расширением периферийных сосудов, выработкой ряда биологически активных веществ, активизацией обменных процессов, изменением проводимости тканей. Но у этой процедуры есть и свои минусы: так, в месте наложения электродов может возникнуть раздражение, что ограничивает применение гальванических процедур на сухой, повреждённой и раздражённой коже.
Гидрогальванические процедуры: совместное воздействие электричества и воды
Недостатков «сухой» гальванотерапии лишены гальванические ванны (ванна Штангера). В них электроды не касаются тела пациента – он расположены по краям ванны. Вода одновременно служит и проводником, и своеобразным буфером, смягчающим воздействие электрического тока. Кроме того, тёплая вода оказывает расслабляющий эффект и способствует комфортному самоощущению пациента во время процедуры. Ванну Штангера можно применять для пожилых и маленьких пациентов, а также для людей с заболеваниями кожи. Список противопоказаний минимален: опухоли, инфекционные заболевания, наличие кардиостимуляторов, металлических имплантов и пр.
Примечательно, что эффект гальванической ванны зависит от направления тока: восходящий ток (от ног к голове) тонизирует и стимулирует, нисходящий (от головы к ногам) расслабляет. Также используются поперечные токи – они обезболивают и стимулируют кровоснабжение. Сила и направление электрического тока, продолжительность процедуры подбираются индивидуально для каждого пациента в зависимости от его диагноза, состояния и индивидуальных ощущений. Гальваническую ванну можно совмещать с другими видами бальнеологических процедур – подводным душ-массажем, аэромассажем, ароматерапией и пр.
Гальваническая ванна «Физиотехника»
Российское предприятие «Физиотехника» выпускает широкий ассортимент бальнеологического оборудования, в том числе гальванические ванны – для общих процедур и для конечностей (4-камерные). Ложе ванны, выполненное из прочного стеклопластика, обладает диэлектрическими свойствами и устойчиво к коррозионному воздействию тока. Ванны оборудованы смесителем и встроенным термометром. Блок управления с сенсорным дисплеем позволяет варьировать силу и направление тока, а также продолжительность процедуры. Память устройства рассчитана на 10 индивидуальных программ, которые можно корректировать. Обе модели ванны работают от стандартной сети напряжением 220…240 В.
Гидрогальваническое оборудование может использоваться в лечебных, спортивно-оздоровительных и санитарно-курортных учреждениях, а также в центрах красоты и спа-салонах. В дополнение к гальванической ванне можно приобрести медицинский подъёмник производства «Физиотехника», водостойкий стул (для местных процедур) и другие виды оборудования.
Гальванические ванны
На современных промышленных объектах не редко осуществляется обработка металлов и металлических изделий для защиты их от образования коррозии. Данную процедуру невозможно осуществить без специализированного оборудования. Оно представлено различными элементами. В промышленных объектах все они объединены в производственную линию.
Применение гальванических ванн
Сегодня многочисленные промышленные предприятия используют гальванические ванны для проведения процедур покрытия металлов слоями защитных веществ. Данный вид оборудования является достаточно востребованным, потому что он предназначен для проведения процедуры по защите металлов от разрушающего действия коррозии.
В наше время ванны такого типа производятся многими компаниями. Многие из них предлагают целые автоматизированные линии для антикррозийной обработки металлических изделий.
Ванны производятся из высокопрочных материалов, которые устойчивы к:
Данное оборудование играет важную роль для обработки металлических изделий гальваническим методом. Он заключается в покрытии металлов созданными на основе некоторых химических веществ растворами. Не редко для этой цели применяются электролиты. На производственных предприятиях, которые специализируются на изготовлении гальванических ванн, используют в основном материалы, созданные на основе стекла и пластика.
Под действием растворов, электрического тока или высоких температур покрытие ванны не разрушается. Благодаря этому этот вид оборудования обладает длительным эксплуатационным сроком.
Данный вид оборудования используется для покрытия металлов защитной от коррозии пленкой. Для этой цели используется метод погружения металлов или материалов из них в раствор, который имеется в ванной. Такое оборудование очень легко использовать на любом промышленном объекте. Оно позволяет за короткое время обработать большое количество металлических изделий. При этом обеспечивается легкость нанесения раствора и высокое качество обработки, потому что в ванну погружается полностью все изделие, не какая-то ее часть.
Любая гальваническая ванна применяется широко для того чтобы сделать любое металлическое покрытие более прочным и долговечным.
Гальванические ванны не редко применяются для окрашивания металлических изделий. В них помещаются растворы, которые при смешивании с металлами придают им определенные оттенки.
Виды гальванических ванн
В современном мире в зависимости от масштабов производства того или иного предприятия используются различные виды гальванических ванн. Они отличаются своими размерами. Для наилучшей производительности необходимо подобрать то оборудование, которое отлично подойдет для выполнения поставленных анна производстве задач.
Выделяют всего три группы гальванических ванн:
Данный тип оборудования обладает достаточно большими размерами. В них может поместиться либо большое количество небольших металлических деталей, либо одна очень большая.
Данные ванны являются наиболее востребованными. Они не подходят для промышленных объектов, которые занимаются производством и обработкой крупногабаритных металлических изделий. Они обладают объемом от тридцати кубических метров.
Мелкогабаритные ванны применяются для обработки мелких металлических изделий. Они имеют объем, который менее тридцати кубических метров. Они не подходят для выполнения крупных поставленных на производственном предприятии задач.
Сегодня все эти три вида гальванических ванн нашли свое применение в промышленности. Они изготовлены из качественных материалов и подходят для выполнения поставленных производственных на крупных и мелких промышленных предприятиях.
Для небольших промышленных компаний подходят мелкогабаритные ванны. Они имеют небольшую вместимость. Однако они не занимают много места в производственном цехе.
Стоит отметить, что ни один вид гальванической ванны не рекомендуется использовать для обработки труб. В этом заключается один из их недостатков.
Устройство гальванических ванн
Устройство гальванических ванн не относится к категории сложных. Данный вид оборудования состоит из емкости, в которую заливается приготовленный раствор для покрытия любого типа металла защитной пленкой против коррозии.
К ваннам для процедуры гальванического покрытия металлов подключается устройство, которое дает возможность использовать электрический ток. В результате получается конструкция, которую можно нагревать, охлаждать и использовать электрическое напряжение.
Изготовить такое оборудование можно и в домашних условиях. Для этого очень важно подобрать такие материалы, которые при взаимодействии с растворами не меняют свои свойства и прочность.
Статьи по теме
Бисерная мельница
Бисерные мельницы – это особый тип химического оборудования, с помощью которых получают мелкодисперсные продукты в жидких средах. Суспензия материала перетирается с твердыми шариками – бисером.
Цинкование металла
Для защиты от коррозии сегодня создано большое количество методов. Они направлены на то, чтобы с помощью специальных растворов или веществ на поверхности металлических изделий появлялась тонкая защитная пленка, которая препятствует попаданию на металл кислорода и продуктов, имеющихся в агрессивной среде.
Гальваническое цинкование
В современном мире используется большое количество методов для защиты металлических поверхностей от образования слоя коррозии, который приводит к тому, что металлическое покрытие начинает становиться более хрупким и разрушается.
Холодное цинкование и его основные отличия от горячего
Практически все металл подвергаются образованию коррозии. Этот процесс является необратимым. Однако с его появлением на сегодняшний день можно бороться при помощи отдельных видов обработки металлических изделий и материалов.
Гальваническое покрытие
В современном мире большую популярность получила процедура нанесения на металлические материалы различных веществ, которые предотвращают образование на них коррозийного налета.
Гальванические ванны — что это такое, принцип действия, конструкция
Для того чтобы создать однородное покрытие на материале, используется гальванический процесс, в котором применяется электрический ток. Предлагаем рассмотреть, что такое гальванические ванны, их принцип действия, конструкцию, а также мы предоставим чертеж для создания подобного устройства своими руками.
Что такое гальваника?
Гальваника – это процесс, в котором используется электрический ток, чтобы уменьшить растворенные катионы металла настолько, что они образуют единое покрытие на металле электрода. Этот термин также применяется для характеристики электрических окислений из анионов на твердой подложке, например, в формировании хлорида серебра на серебряной проволоке, хлоридно-серебреные электроды. Гальваника в основном используется для изменения свойств поверхности объекта:
Процесс, в котором используется гальваническое травление, называется электроосаждением. Он противоположен гальваническому воздействию. С его помощью можно осуществить как электроочистку детали, так и нанести на нее гальваническое покрытие. Это зависит от того, к чему подключается деталь (к аноду или катоду). Емкость гальванической ванны наполняется электролитом, содержащим одну или несколько растворенных солей металлов, что увеличивает прохождение электрического тока и способствует образованию ионов.
Фото — Гальванические установки
После того, как постоянный ток подключен к аноду, составляющие его атомы металла окисляются и растворяются в электролите. На катоде наблюдается обратный процесс — растворенные ионы металла начинают осаждаться, образовывая покрытие. Скорость, с которой растворяется анод, зависит от площади поверхности катода, по которой движется электрический ток. Таким образом работают гальванические четырехкамерные автоматизированные ванны.
Чем дольше объект остается в электрической среде ванны, тем толще станет слой покрытия. Например, после гальванического воздействия позолоченный металлический слой может быть толщиной от 10 мкм для настоящего золота и 20 мкм или более для посеребренных приборов.
Фото — Гальваническая ванна чертеж
Форма и контур объекта может повлиять на толщину покрытия. Металлические предметы, имеющие острые углы и ребра, как правило, имеют более толстое покрытие на углах и более тонкое в углублениях. Это происходит потому, что постоянный ток протекает более плотно вокруг внешнего края объекта, чем в углублениях. Такие предметы, как часы с острыми гранеными углами, перстни, трудно обработать равномерно. Из-за такого соответствия приходится использовать разные уровни тока и углы воздействия.
За редким исключением, гальванические процессы не смогут скрыть существовавшие ранее дефекты поверхности (например, царапины и вмятины), напротив, они даже могут их сделать более заметными. Поэтому необходимо затереть или обработать физическими методами любую поверхность перед нанесением покрытия.
В результате гальванического воздействия внутренняя структура материала остается неизменной. Для глубинного воздействия используются различные технологии, например, химические методики, дробеструйное производство и прочее.
Применение
Как правило, гальваника используется для декоративной отделки металлов в ювелирном деле и декоративно-металлургической отрасли. Самые популярные металлы для покрытия: палладий, золото, серебро, родий, рутений.
Существует и другие гальванические процессы, в которых используются неплавящиеся аноды, такие как свинец или углерод. В этих методах применяются ионы металла, после золочения их нужно постоянно обновлять, т.к. золото быстро разъедается солями. Чаще всего подобные технологии используются для ювелирного производства, оцинковки деталей механизмов, хромирования, обезжиривания и никелирования.
Фото — Колокольная гальваническая ванна
Гальваника в домашних условиях — пошаговая инструкция
Теперь мы предлагаем рассмотреть, как самому провести гальванизацию металлов.
Что нам понадобится:
Конечно, камерная гальванизация дома не проводится, но для покрытия медью украшений, столовых приборов, промывки или очистки деталей можно использовать такую процедуру.
Выберите объект, на который нужно нанести гальваническое покрытие. Если он сделан из природного материала, скажем, дерева или ракушняка, то необходимо покрыть его эмалью, иначе эффект не будет достигнут, а сам предмет — испорчен. Дома можно использовать лак для ногтей, краску или герметики.
Готовим ванну к применению
Нужно залить в стеклянную тару сульфат меди (это вещество может разъедать пластиковые контейнеры, хотя им выполняется футеровка производственных ванн) до уровня, чтобы в емкости полностью помещался объект гальванизации. Взять медный анод (+), согнуть его так, как показано на фото. Следите за тем, чтобы электрод не переломался. Проверьте, насколько свободно помещается в ванной деталь и не соприкасается ли она с анодом.
Фото — Домашняя ванна для гальванизации
Если хотите использовать очень низкое напряжение постоянного тока, менее одного вольта, то нужно организовать большую площадь воды. Желательно предварительно провести расчет покрытия и количества жидкости, чтобы размеры емкости соответствовали параметрам тока.
Фото — Анод
Питание
Положительный выход блока питания (+) подключается к медному аноду, проследите, чтобы он выступал над поверхностью раствора. К катоду, на котором размещается деталь, подается отрицательный заряд (-). Поместите объект в ванну, убедитесь в том, что части объекта не касаются меди. После чего можно включать блок питания. Следите за образованием пузырей, если они появились, то напряжение слишком высокое и его следует убавить. Также смотрите на показания вольтметра, чаще всего достаточно 1-го вольта.
Фото — Схема гальванизации
Весь процесс займет несколько минут, но нужно регулярно проверять покрытие, если медный налет стал тускнеть, добавьте в раствор немного отбеливателя.
Полоскание
Сразу после удаления объекта из гальванической ванны, промойте его водой, чтобы удалить остатки раствора медного купороса, а затем вытрите насухо. Обработанные места должны быть сияющими и гладкими. После работы можно провести анализ дозировки купороса и уровня желаемого напряжения.
Фото — Гальванизация медным купоросом
Эта схема отлично подойдет для создания собственной бижутерии, освежения старых аксессуаров, а также изготовления гравировки своими руками. Для покрытия медью более крупных деталей потребуется увеличить мощность устройства. Данным прибором, конструкция и чертежи которого даны выше, можно выполнить омеднение (покрыть медью) практически любых небольших деталей для создания домашних сувениров.
Обзор цен
Самостоятельное производство позолоченных и медных деталей – очень затратное занятие, ведь гальванические ванны не так просто купить, да и цена на них высокая. Предлагаем рассмотреть, сколько стоят эти устройства в различных городах России, Беларуси и Украины (прайс взят средним по странам и отдельным регионам):
Город | Стоимость, рубли |
Москва | 25 000 |
Киев | 27 000 |
Минск | 25 000 |
Челябинск | 23 000 |
Самара | 23 000 |
Днепропетровск | 25 000 |
Санкт-Петербург | 25 000 |
Гальванические ванны — что это такое, принцип действия, конструкция
Гальванические ванны — это химические аппараты, которые служат для нанесения однородного покрытия на различные предметы. Чтобы понять принцип работы этих устройств, важно разобрать сам гальванический процесс.
Что такое гальванизация
Гальванизация — процесс, в котором применяют электрический ток, чтобы уменьшить растворенные положительно заряженные ионы (катионы) металла настолько, что они образуют единое покрытие с поверхностью другого материала. Другими словами, это перенос молекул металла раствора на изделие в момент протекания через них электротока. Как правило, гальванику осуществляют между двумя металлами.
Этот термин также используют для обозначения электрических окислений из отрицательно заряженных ионов (анионов) на твердой поверхности. Например, при формировании хлорида серебра на серебряной проволоке.
В результате гальванизации внутренняя структура материала не изменяется. Для более глубокого воздействия применяют другие технологии: например, дробеструйное производство, химические способы.
Противоположность гальванического воздействия — процесс, в котором используют гальваническое травление. С его помощью производят очистку поверхностей, где в дальнейшем будут наносить защитный слой.
Применение
Гальванику в основном используют для изменения свойств поверхности объекта:
В большинстве случаев гальванические процессы не скроют, а могут даже подчеркнуть появившиеся ранее дефекты поверхности: вмятины, царапины и подобные. Поэтому перед нанесением покрытия стоит затереть или обработать физическим способом любую поверхность.
Гальванизацию применяют для обработки металлов в ювелирном деле, медицине и декоративно-металлургической отрасли. Технологию используют для хромирования деталей и инструментов, никелирования, оцинковки и обезжиривания. Самые популярные металлы покрытия: родий, палладий, золото, серебро, латунь, рутений.
Конструкция гальванических ванн
Внешне гальваническая ванна представляет собой пустую емкость прямоугольной формы объемом от 0,1 до 10 м³. Уже в процессе гальванизации устройство наполняют специальным раствором, который обеспечивает прохождение электрического тока, — электролитом.
В независимости от условий эксплуатации ванна должна отвечать нескольким требованиям:
Материал изготовления
В зависимости от рабочей температуры гальванические ванны изготавливают из:
При необходимости конструкция может быть усилена металлокаркасом. Также гальваническая ванна может быть дополнена крышкой, трубой для подачи воды, отводами для стоков, датчиками температуры, фильтрами, нагревательными элементами, шлангодержателями.
Преимущества ванн из полимеров:
Принцип работы ванны
Принцип работы гальванической ванны определяется технологическим процессом, зависит от размеров и параметров объекта обработки. Расскажем о стандартных этапах.
Этапы работы
1. Подготовка гальванической ванны
Ванну нагревают до требуемой температуры за несколько часов до применения. Время нагрева зависит от размеров емкости, материалов ее изготовления и мощности нагревательных элементов.
Также перед началом готовят специальный раствор — электролит. Приготовление могут осуществлять в самой ванне или отдельном сосуде. Электролит готовят строго по технологической схеме с соблюдением техники безопасности.
Гальваническая ванна заполняется раствором не полностью, оставляют 10–15 сантиметров до края емкости. Таким образом предотвращают переливание электролита, потому что при погружении объектов объем раствора в ванне увеличивается.
2. Предварительные расчеты
Теоретический этап подготовки ванны к работе — расчет параметров электролита. Нужно рассчитать площадь покрываемой поверхности объекта, длительность процесса при заданной толщине покрытия и токовую нагрузку на ванну.
При автоматизации производства эти параметры рассчитывает программа, что не занимает много времени.
3. Подготовка поверхности к нанесению покрытия
Правильная подготовка поверхности усиливает сцепление покрывающего металла с основой, минимизирует пористость осадков. Благодаря этому увеличивается качество покрытия и износостойкость предметов.
4. Нанесение гальванического покрытия
Объект или объекты монтируют на подвесное оборудование и опускают в наполненную электролитом ванну. При необходимости раствор перемешивают. Во время гальванизации контролируют технологические показатели: напряжение в ванне, температуру и уровень электролита, его водородный показатель.
После подключения постоянного тока к положительному электроду (аноду) составляющие его атомы металла окисляются и растворяются в электролите. На отрицательном электроде (катоде) происходит обратное: растворенные ионы металла осаждаются, образовывая покрытие.
После окончания гальванизации подвесное оборудование с объектами поступает в ванну промывки, затем — в ванну постобработки для уплотнения, окрашивания, пассивации (создания на поверхности тонких слоев соединений против коррозии). Завершает весь процесс сушка и демонтаж изделий с подвесного приспособления.
Нюансы
Скорость, с которой растворяется анод, зависит от площади поверхности катода, по которой идет ток. Толщина слоя покрытия зависит от времени воздействия — чем дольше объект остается в электрической среде ванны, тем толще будет слой.
Форма и контур объекта могут влиять на толщину покрытия. Металлические предметы с острыми ребрами и углами обычно имеют более тонкое покрытие в углублениях и более толстое — на углах. Для таких предметов (например, перстней, часов с гранеными углами) нужно применять разные углы воздействия и уровни тока.