Jak przebiega galwanizacja?

Powierzchnie metalowe, szczególnie te pracujące w środowisku wywołującym korozję, powinny być zabezpieczone tak, aby były odporne na działanie czynników korozjogennych – wody, soli drogowej i morskiej, tlenu, zanieczyszczeń powietrza, związków powodujących reakcje chemiczne i elektrochemiczne itp. Do zabezpieczenia metali przed rdzewieniem wykorzystywane są różne metody. Jedną z nich jest galwanizacja.

Czym jest galwanizacja?                                  

Jednym z czynników powodujących powstawanie rdzy jest reakcja elektrochemiczna na powierzchni metalowego elementu, np. części konstrukcji. Przebiega ona w warunkach środowiska atmosferycznego, wodnego, w ziemi, w warunkach styku z substancjami chemicznymi, naprężeń metalu itp. przy obecności nośnika energii elektrycznej (np. wody).

Przeczytaj również: Rodzaje zabezpieczeń antykorozyjnych

Zarówno otoczenie (np. wilgoć z powietrza lub gleby), jak i sam element konstrukcyjny mają odmienne elektrycznie potencjały powierzchniowe. Różnica między nimi powoduje powstawanie pasożytniczych ognisk galwanicznych i – w rezultacie reakcji elektrochemicznej – korozji. Na powierzchni metalowego elementu pojawia się warstwa utleniona, która stopniowo przenika w głąb struktury metalu. Galwanizacja jest w zasadzie procesem odwróconym – wykorzystuje się reakcję do nałożenia na metal powłoki ochronnej, która jest bardziej odporna na dane warunki środowiskowe, przez co chroni pokryty nią metal. Jeśli dochodzi do procesu korozji, to powłoka galwaniczna będzie podlegać procesowi jako pierwsza.

Proces galwanizacji

Jak przebiega proces galwanizacji? Jest prosty: przy użyciu prądu elektrycznego jony pierwiastka będącego powłoką zyskują właściwości pozwalające na trwałe i szczelne pokrycie galwanizowanego elementu. Powlekanie przedmiotów wykonuje się w galwanizerni.

Proces przebiega w tzw. kąpieli galwanicznej, w wypełnionej elektrolitem (np. roztworem soli metalu, którym chcemy pokryć element) wannie. Wkłada się do jej wnętrza obrabiane elementy i zakłada elektrodę. Drugą elektrodą będzie tu metalizowany obiekt. Wskutek przepływu prądu w wannie zachodzą procesy elektrochemiczne powodujące reakcję, efektem której jest osadzanie się cienką warstwą jonów zawartych w elektrolicie na powierzchni umieszczonego w kąpieli materiału. Jeżeli elektroda wykonana jest z tego samego materiału co tworzona powłoka, ulega ona stopniowemu rozpuszczeniu, dostarcza więc kolejnych jonów do elektrolitu. W elektrolicie mogą znajdować się także dwa rodzaje jonów metalu, czego skutkiem będzie powstanie powłoki stopowej.

Galwanizowanie prowadzi się w sposób katodowy lub anodowy. Co to znaczy? Powłoki anodowe to takie, w którym metale do powlekania mają potencjał elektrochemiczny ujemny wobec powlekanego elementu. W tej metodzie najczęściej kładzie się powłoki cynkowe i kadmowe. Z kolei powłoki katodowe to takie, w których metal służący do powlekania ma potencjał elektrododatni w porównaniu do powlekanego. Wykorzystywane są powłoki miedziowe, niklowe, chromowe, ołowiowe, cynowe, złote, srebrne oraz aluminiowe.