Chestii atât de vechi, încât par noi

Prin epoca bronzului, când se băteau urșii în cozi, când se luau de gât lupii cu mieii de se sărutau, înfrățindu-se; când se potcovea puricele la un picior cu nouăzeci și nouă de oca de fier*  și s-arunca în slava cerului să ne aducă povești, ei bine, Eva sau una dintre descendentele domniei-sale a făcut ochii mari la prima chestie ce nu era necesară la prepararea sau conservarea zacuștii… Era un lucru absolut inutil, dar indiscutabil necesar EI pentru a-i sublinia feminitatea. Nu era de la Christian Dior, dar era… prima șmecherie metalică obținută prin tehnici fizicomecanice cu intarsii și îmbrăcări în foițe de aur. Adică, măi dragă… un petit bijou.

...Și primul bărbat s-a pus pe muncă.

Avem ceva dovezi arheologice de prin mileniul III î.e.n. Nu existau metode electrochimice, pentru că era cam greu de îmblânzit electricitatea la acea vreme, dar s-au descoperit tot felul de obiecte. O variantă de placare electrochimică folosind diferența de potențial naturală dintre diferite tipuri de metal a fost inventată în Asia Centrală și avea un nume promițător: Tehnica Ucenicului Pierdut, deoarece procesul crea vapori toxici de mercur ce ucideau ucenicul după patru acoperiri sau îl făceau să-și piardă mințile și să sară fericit într-un picior prin pajiștile timpului, strigând cât îl țineau plămânii: Macarena, hombres… Los Del Rio! Pliniu cel Bătrân a fost primul care a descris procesul de aurire cu mercur, numit și aurire la foc, în secolul I e.n. Bucăți mici de aur erau amestecate cu mercur într-un raport de unu la opt, creând un amalgam vâscos care putea fi aplicat cu pensula pe suprafața unui substrat. Obiectul era apoi încălzit până când mercurul se vaporiza, lăsând în urmă placarea cu aur.

La ce folosește galvanizarea

Atunci — pentru a face obiectele mai frumoase sau pentru a părea prețioase. Astăzi — pentru a proteja metale de coroziune, pentru durificare, pentru creșterea conductivității electrice, pentru longevitate, biocompatibilitate (la implanturi), antiradioactivitate, pentru creșterea aderenței (de exemplu pentru aderența vopselelor) etc.

Prin secolul al XIX-lea, omul de știință britanic William Cruickshank a menționat galvanizarea și a descris experimental său de depunere a plumbului metalic dendritic și a cuprului pe o suprafață, folosind pile Volta. Deși este posibil ca acest experiment să fie prima încercare de galvanizare, nu i s-a acordat titlul de tată al galvanizării.

Lozul norocos a fost tras patru ani mai târziu de la povestea asta, prin 1805, de chimistul italian Luigi Brugnatelli. El a făcut o demonstrație de placare cu aur a unei piese din argint folosind o pilă voltaică și o soluție de aur. Prin această frumoasă demonstrație, s-a pus baza electroplacării, adică a galvanizării.

Și au fost necesari apoi 35 de anișori ca tehnica să devină cunoscută și acceptată. Și, spre dulcea noastră mirare, nu a fost folosită la fabricarea de bijuterii sau la înșelătoria de a vinde argint ca fiind aur, ci ca metodă de placare a plăcilor pentru imprimare, în Marea Britanie și Rusia.

Astăzi, galvanizarea este utilizată într-o gamă largă de aplicații industriale și comerciale. Materialul care urmează să fie acoperit este la catod iar metalul ce se va depune este la anod. În funcție de metalul care se depune, soluția în care stau obiectele are diferite componente chimice, iar electricitatea, baza acestui procedeu, suferă reglări fine de amperaj.

Deși pare în esență un proces tehnologic simplu, realitatea este că în spatele unei bune acoperiri galvanice stă un inginer chimist foarte bun.

Altfel, într-un timp mai lung sau mai scurt, metalul placat se va exfolia sau oxizii vor lucra sub stratul depus. Și vă puteți lua gândul de la finisaje finale extraordinare cu luciu sau mat.

Sub stratul timpului

Electroplacarea a devenit populară în timpul Revoluției Industriale, mulțumită aristocrației rusești și a păturii de bogătași apăruți prin lume care au căutat toate metodele cu putință prin care să-și arate bogăția sau să pară mai bogați decât erau.

Procedeul a devenit accesibil și cunoscut datorită dezvoltării tehnologice (dinamul Gramme) și a expansiunii Imperiului Britanic. A scăzut apoi în utilitate în vremea celor două războaie mondiale și a dat în clocot prin anii ’50. Pe de o parte, „au sărit la arme” cei focusați pe sănătatea muncitorului, care au impus nevoia dezvoltării unor noi soluții, eliminându-le pe cele pe bază de cianură.

Apoi au venit cei cu protecția mediului, ca să oprească atelierele să mai deverseze soluțiile aiurea, oriunde. Iar pe al treilea front au venit oamenii de știință, care au dezvoltat tot felul de noi tipuri de placări, de tehnologii și nu în ultimul rând de metode prin care să poată fi placate cu metal și alte materiale decât metalele.

Astăzi nu mai vorbim doar despre acoperiri în băi galvanice, electroplacare ca metodă electrochimică de placare a metalelor. Avem o serie de noi tehnologii: electroformarea (se depune un strat atât de gros, că poate deveni obiect în sine), depuneri autocatalitice (fără utilizarea curentului electric, cromare și nichelare pe alte materiale, precum plasticul și sticla), electroplacare puls (galvanizare cu curent pulsatoriu, care permite un control mai bun al grosimii depunerii).

Și s-au dezvoltat și o multitudine de alte tehnologii pentru acoperiri. Una, care îmi place în mod deosebit și am apelat de mai multe ori la ea, este placarea metalică centrifugală. În centrifugă, pe piesă se depun metal topit sau pulberi metalice. Depunerea se face uniform, datorită centrifugării, întărindu-se ca orice alt tip de placare.

Trips and tricks

Cel mai des întâlnit și răspândit procedeu de acoperire metalică în băi galvanice este zincarea. Ea are rolul de creștere a rezistenței la coroziune și de creștere a durabilității. O altă placare bine cunoscută este cromarea decorativă, care se face tot în băi galvanice.

De reținut aici este că pe oțel, cromul nu stă singur de capul lui multă vreme, decât dacă are loc o cromare dură, altfel sunt necesare straturi intermediate de cupru (oferă o bază bună pentru aderență și este ușor de lustruit) și nichel (adaugă durabilitate și strălucire, sporind în cele din urmă calitatea și longevitatea finisajului cromat).

În multe dintre acoperirile metalice în băi galvanice, cuprul este primul strat. Îl găsim sub alamă, sub argint, sub nichel, și asta pentru că oferă o aderență excelentă la metalul de bază, o conductivitate bună și este ușor de lustruit, pentru a crea o suprafață netedă. În plus, cuprul poate ajuta la umplerea micilor pori și/sau zgârieturi și poate oferi o oarecare protecție împotriva coroziunii.

Nichelul dă o foarte bună rezistență la coroziune și îl găsim sub stratul de crom pentru că e liantul perfect, ajută la aderența cromului. În placarea cu rol decorativ, de multe ori vrem și rezistență, nu doar aspect, așa că, în anumite aplicații cum ar fi reîmprospătarea unor elemente auto, moto, velo sau elemente des utilizate, mânere, suporți, prinderi etc., ideală este cromarea, deoarece este mult mai rezistentă decât nichelul la frecare, lovituri, zgârieturi și coroziune.

Argintarea este una dintre cele mai utilizate acoperiri galvanice, deoarece este folosită în foarte multe domenii, de la industria aerospațială până la restaurarea obiectelor vechi. Dincolo de rolul ei decorativ și de creștere a valorii unui obiect, prin argintare crește rezistența la coroziune și cresc și proprietățile antibacteriene. Iar aurirea este des utilizată pentru implanturile medicale.

Ce se mai poate aplica în băi galvanice?

Cositorirea, utilizată pentru a îmbunătăți lipirea și a oferi protecție împotriva coroziunii. Depunerea de rodiu (să-i zicem rodirea?!) oferă rezistență la abraziune și cel mai adesea este folosit la bijuterii, deoarece previne pătarea și menține strălucirea.

Cadmierea (depunere de cadmiu) oferă o bună rezistență la coroziune, în special în medii marine și în condiții alcaline. Atenție, este toxică! Acestea fiind spuse, am încălecat pe-o șa și… vă anunț că povestea nu se termină așa, că sunt metri cubi de cărți de specialitate pe acest subiect. Este un domeniu stufos, care s-a ramificat în tehnici și tehnologii, și care nu va dispărea de pe piață prea curând și nu poate fi înlocuit sau eliminat.

Viitorul galvanizării este axat pe sustenabilitate, performanță îmbunătățită și noi aplicații. Cercetarea se concentrează pe dezvoltarea de acoperiri care pot răspunde la schimbările de mediu (temperatură, umiditate). În paralel, se urmărește utilizarea soluțiilor electrolitice ecologice și îmbunătățirea eficienței energetice.

Nanoparticulele sunt integrate în acoperiri pentru a le îmbunătăți rezistența la abraziune și coroziune, precum și pentru a le îmbunătăți proprietățile mecanice. Placarea galvanică devine din ce în ce mai sofisticată, permițând crearea de acoperiri special concepute pentru a proteja împotriva stresului chimic, termic, mecanic și de mediu.

Dacă vreți să vă faceți o baie galvanică acasă, veți găsi pe internet informații despre cum să o construiți și soluții prietenoase cu mediul, libere de dosare penale. Din păcate, singura acoperire pe care o puteți face acasă este cuprarea. Restul necesită tot felul avize.