Ce que vous devez savoir sur la galvanoplastie et quand l'utiliser

La plupart des consommateurs ne pensent pas aux finitions de surface de leurs produits préférés, mais le post-traitement est une priorité pour les ingénieurs et les équipes de produits. La différence entre un produit inférieur et un produit supérieur se résume souvent à la finition, et les ingénieurs traitent les pièces après fabrication pour obtenir certaines propriétés esthétiques et mécaniques. Par exemple, le sablage ou le sablage crée une texture de surface lisse qui est très visible dans les métaux plus doux et le polissage de l'acrylique améliore l'apparence.

La galvanoplastie, également connue sous le nom d'électrodéposition, est un procédé courant de finition des métaux qui utilise l'électricité pour revêtir une pièce de métal afin d'améliorer certaines propriétés. Voici tout ce que vous devez savoir sur la galvanoplastie, de la façon dont elle est réalisée à ses applications les plus utiles.

Comment fonctionne la galvanoplastie ?

Galvanoplastie utilisant des courants électriques pour dissoudre le métal, le transformer en une couche mince et le déposer sur la surface d'une pièce. Le processus de galvanoplastie comprend quatre composants :une anode, une cathode ou un substrat, une solution électrolytique qui comprend des sels et le métal à plaquer, et une source d'alimentation.

Tout d'abord, l'anode et la cathode sont placées dans un bain de la solution électrolytique et connectées l'une à l'autre. Ensuite, la source d'alimentation envoie un courant continu (CC) d'électricité à l'anode. Le courant oxyde le métal et permet aux alliages métalliques de se dissoudre dans la solution sous forme d'ions positifs. De là, les ions métalliques positifs se déplacent vers le substrat chargé négativement et se déposent sur la pièce sous forme d'une fine couche de métal au fil du temps.

Une grande variété de métaux et de combinaisons d'alliages métalliques sont compatibles avec la galvanoplastie, et chaque matériau offre des propriétés différentes. Les ingénieurs galvanisent souvent avec du cuivre pour une résistance accrue à la chaleur, du zinc pour une résistance accrue à la corrosion et du nickel pour une résistance accrue à l'usure. Une sélection minutieuse des matériaux et une évaluation des exigences sont essentielles pour réussir la galvanoplastie, car certains matériaux ne conviennent pas à cette option de finition. Les équipes produit doivent faire preuve de diligence raisonnable pour s'assurer qu'elles utilisent le meilleur matériau pour leur projet.

Bien que le plastique ne conduise généralement pas l'électricité, il est possible de galvaniser des pièces en plastique si le matériau reçoit quelques traitements supplémentaires. Une fois que les plastiques comme le nylon ou le polycarbonate ont été galvanisés, ils présentent tous les avantages du plastique, mais présentent une finition métallique brillante. Le plastique plaqué est également plus léger et moins cher que le métal, et ne nécessite aucun polissage en post-traitement, ce qui en fait un choix idéal pour certaines équipes produit.

En dehors des considérations matérielles, il existe un certain nombre d'autres facteurs qui peuvent avoir un impact sur le succès de la galvanoplastie, notamment les conditions de la solution, le placement des pièces et le courant électrique. La température et la composition chimique du bain d'électrolyte peuvent avoir un impact sur l'efficacité de la galvanoplastie, tout comme la tension du courant électrique. Le placement de l'anode par rapport à la cathode est également important - la distance que le métal dissous doit parcourir aura un impact sur la qualité du placage du substrat. Les équipes produit doivent s'assurer de tenir compte de ces facteurs.

Avantages et inconvénients de la galvanoplastie

Les principaux avantages de la galvanoplastie peuvent être divisés en trois grandes catégories :l'esthétique, la protection et la conductivité. Ce processus de finition est un moyen économique d'améliorer l'aspect de surface d'un substrat en le revêtant d'un matériau esthétiquement agréable. Les bijoux fantaisie en sont un excellent exemple :les fabricants peuvent utiliser la galvanoplastie pour recouvrir un métal moins cher comme l'étain d'une fine couche d'or ou d'argent afin d'offrir l'aspect luxueux des métaux précieux à une fraction du coût.

La galvanoplastie place une barrière protectrice autour du substrat qui protège la pièce de l'usure environnementale, ce qui ajoute de la dureté, de la résistance à la corrosion, de la résistance à la chaleur et de l'épaisseur.

De plus, la galvanoplastie offre une solution de conductivité rentable et efficace. L'or et l'argent sont d'excellents conducteurs électriques, mais leur prix est prohibitif pour de nombreuses équipes produit. Cependant, enrober une pièce d'une fine couche de ces matériaux par galvanoplastie suffit à offrir une conductivité supérieure aux composants électriques et aux circuits intégrés.

En revanche, la galvanoplastie prend relativement du temps et ne fournit pas la finition la plus uniforme. De plus, si la solution de galvanoplastie n'est pas éliminée correctement, elle peut devenir un danger pour l'environnement, donc la pollution est une préoccupation.

Applications courantes pour la galvanoplastie

Malgré ces limitations, la galvanoplastie est un processus de finition polyvalent qui s'applique à un large éventail d'industries. La galvanoplastie est très courante dans la fabrication de dispositifs médicaux car de nombreux dispositifs contiennent du nickel, mais le nickel ne peut pas entrer en contact avec le corps. Pour contourner ce problème et améliorer la biocompatibilité, les ingénieurs plaquent souvent avec du palladium ou de l'or. Ce processus améliore également les performances des convertisseurs catalytiques dans l'industrie automobile et améliore la conductivité des circuits, ce qui le rend bien adapté à une variété d'applications dans l'industrie des semi-conducteurs.

Débuter avec la galvanoplastie

Les ingénieurs doivent envisager la galvanoplastie s'ils veulent protéger leur pièce de la chaleur, de la corrosion, de l'usure et d'autres facteurs environnementaux, ou donner à leur pièce une finition décorative attrayante. Comme toujours, il est important que les équipes de produits fassent leurs recherches et s'assurent qu'elles tiennent compte de tous les facteurs à portée de main - coût, esthétique, fonction et autres exigences pertinentes spécifiques au projet - lors de la sélection d'une option de post-traitement ou de finition.

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