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Processo de galvanoplastia: definição, funcionamento e aplicações

Descubra o processo de galvanoplastia, seus princípios, vantagens, desvantagens e aplicações para melhorar a durabilidade e a estética.
HITOP / Blogue / <a href="https://hitopindustrial.com/pt/processo-de-galvanoplastia/" title="Processo de galvanoplastia: definição, funcionamento e aplicações">Processo de galvanoplastia: definição, funcionamento e aplicações

O que você acha que torna as joias ainda mais bonitas? Quem é o responsável pelo bom acabamento o equipamento cirúrgico? Qual processo melhora a vida útil de um avião? Embora essas três perguntas venham de categorias diferentes, a resposta é uma só. Sim, o processo de galvanoplastia faz esse trabalho perfeito.

Seria melhor se você tivesse muito mais perguntas sobre todo o processo, e é por isso que temos este artigo. Aqui, falaremos sobre o processo de galvanoplastia. Como funciona? O princípio por trás e suas aplicações. Você está pronto?

O que é galvanoplastia?

Basicamente, galvanoplastia é um processo de remodelar as coisas com a ajuda de uma camada de metal. Em palavras simples, é como dar um toque final ao objeto com a ajuda do metal. Porém, inicialmente, isso era feito manualmente; o processo agora evoluiu para uma versão mais avançada. 

Para o processo, a corrente elétrica é usada para revestir um objeto com diferentes camadas de metal. Você também pode chamar esse processo de eletrodeposição. O nome vem da forma como uma camada de metal é depositada em um objeto. 

O melhor exemplo para você é procurar joias de ouro baratas e bonitas. Agora, você deve estar se perguntando por que é tão barato. 

O motivo é a diferença entre o metal base e a camada superior do metal. Após investigação, você poderá descobrir que o metal base é cobre ou algum metal barato, e é apenas galvanizado com uma camada de metal dourado, tornando-o brilhante.

Como funciona a galvanoplastia?

Como funciona a galvanoplastia

Agora que você sabe o que significa galvanoplastia, é hora de entender o processo de trabalho. Vamos dividir isso em algumas etapas mais diretas: 

Preparação do substrato

Em primeiro lugar, é necessário limpar o objeto que vai galvanizar. Comece removendo quaisquer impurezas, óxidos ou contaminantes. A importância desta etapa é garantir que o objeto esteja limpo o suficiente para que o metal grude nele. Dessa forma, você consegue um acabamento com mais qualidade.

Solução eletrolítica

Quando o objeto estiver pronto, comece a preparar uma solução eletrolítica. Esta solução é uma mistura de íons do metal que você está prestes a banhar. Nesta solução o cátodo e o ânodo também estão presentes. Alguns dos exemplos comuns de eletrólitos são sais metálicos, como cobre e sulfato, para galvanoplastia de cobre.

Da mesma forma, você pode ter níquel e sulfato para galvanoplastia de níquel. Isso significa que a escolha do eletrólito depende do tipo de metal que você vai revestir.  

Configure a célula eletrolítica.

Se você tiver sua solução eletrolítica pronta, é hora de configurar a célula eletrolítica. Nesta célula, o substrato está conectado ao cátodo. Junto com isso, um ânodo metálico é adicionado à solução. Depois disso, uma fonte de alimentação de corrente contínua é conectada a ambas as hastes. 

Este fornecimento de corrente iniciará um jato de elétrons do ânodo para o cátodo. Assim, ocorre uma resposta de redução no cátodo. Eventualmente, ocorre a deposição de íons metálicos no objeto. 

Deposição de metal

Você sabe que o processo de deposição de metal ocorre apenas quando os cátions metálicos do eletrólito são reduzidos no cátodo. Para isso, é necessário garantir que haja um fornecimento adequado de corrente elétrica passando pelo sistema configurado acima. 

Quando for bem sucedido, você verá uma sólida camada de metal no objeto que está chapeando. Para uma taxa de deposição melhor e constante, o ânodo continua reabastecendo os íons metálicos no eletrólito. 

Processo pós-tratamento

Depois de obter a espessura desejada do revestimento metálico, você pode remover o objeto galvanizado. Em seguida, enxágue e dê polimento para embelezá-lo ainda mais.

O princípio de funcionamento por trás disso!

O princípio de funcionamento por trás da galvanoplastia

A galvanoplastia funciona segundo os princípios da eletroquímica e uma transferência muito cuidadosa de íons metálicos do ânodo para o cátodo em uma célula eletrolítica. Os componentes da célula eletrolítica são:

  • Ânodo
  • Cátodo (substrato montado)
  • Solução eletrolítica
  • Fonte de energia externa 

Basta lembrar que antes de começar a galvanoplastia é necessário limpar o cátodo. Quando o processo começa e a energia está ligada, os elétrons começam a fluir do ânodo para o cátodo. No ânodo, os metais perdem elétrons e se transformam em cátions carregados +ve.

Por exemplo, na galvanoplastia de cobre, os átomos de cobre tornam-se íons de cobre (Cu²⁺). Esses cátions metálicos então nadam através da solução eletrolítica em direção ao cátodo. No cátodo, os cátions metálicos ganham elétrons por meio de uma reação de redução. Assim, você obtém uma deposição de metal sólido no substrato. Então, agora Cu²⁺ se torna Cu (cobre sólido).

O processo é contínuo enquanto houver uma fonte de alimentação e a taxa de deposição estiver sob controle da densidade de corrente, temperatura e envolvimento de íons metálicos no eletrólito. 

Precauções para o processo de galvanoplastia

Você sabe que terá que lidar com produtos químicos e fornecimento de energia durante o processo, então deve ser extremamente cuidadoso. Tome estas precauções:

Kit EPI

Você deve sempre ter seu kit de EPI pronto com você o tempo todo. Os kits incluem roupas de proteção, equipamentos de proteção para os olhos, luvas, etc. Certifique-se de usar roupas adequadas que cubram sua pele e minimizem o contato com produtos químicos duros.

Experimente usar uma camisa de mangas compridas, calças e sapatos fechados. Certifique-se de ter óculos de proteção adequados para os olhos e luvas resistentes a produtos químicos para proteção das mãos.

Ventilação

É importante ter uma solução de ventilação adequada na fábrica para controlar os gases gerados durante o processo. Isto pode evitar a inalação de vapores nocivos e quaisquer efeitos secundários a longo prazo decorrentes desta exposição.

Manuseio de produtos químicos

Os produtos químicos que você usa durante o processo podem certamente prejudicar sua saúde e é por isso que é importante manuseá-los com cuidado. Sempre que for misturar algum produto químico, certifique-se de fazê-lo em uma área ventilada. 

Rótulos claros com informações exatas sobre o conteúdo devem ser colocados nos recipientes de produtos químicos. Dessa forma, você fica de olho em tudo que está acontecendo e a área de armazenamento de produtos químicos fica mais organizada. 

Segurança elétrica

Como ter uma fonte de alimentação para esse processo é o mais importante, a responsabilidade de manter a segurança vem junto com ela. Você deve manter o equipamento elétrico em local adequado para evitar choques ou acidentes. 

Além disso, cada dispositivo que você planeja usar deve estar em conformidade com os padrões de segurança. Coloque isolamentos em todos os equipamentos e continue verificando se há alguma falha no futuro. 

Unidade de Emergência

Existe a possibilidade de derramamento de produto químico ou queda de energia durante o processo, o que pode ser fatal. Portanto, para evitar qualquer acidente, seja ele menor ou maior, esteja preparado para emergências. Treinar os funcionários para evacuações de emergência. Mantenha os kits de primeiros socorros prontos para uso e você deverá abastecer imediatamente os suprimentos de emergência na fábrica.

Gestão de resíduos

Outro cuidado importante é cuidar dos resíduos produzidos durante o processo. Você pode cuidar facilmente dos produtos químicos usados e de outros materiais residuais; jogá-los fora assim pode prejudicar o meio ambiente. 

Controle de temperatura

Nada é mais importante do que saber que tipo de temperatura da água é adequada para cada processo de galvanoplastia. Porque alguns processos gostam de banhos aquecidos e outros não. Mas, para quem trabalha bem com banhos aquecidos, tome cuidado com queimaduras e lesões térmicas. 

Manutenção e limpeza

Mesmo que você tenha todas as precauções sob controle, ainda é uma boa ideia inspecionar o equipamento regularmente. Verifique os tanques e componentes elétricos quanto a sinais de danos ou corrosão. Dessa forma, você pode prevenir os danos antecipadamente e corrigi-los com antecedência. 

Treinamento adequado

Acima de tudo, garanta que todos os colaboradores envolvidos no processo tenham treinamento adequado para lidar com praticamente tudo. Verifique se eles podem dar respostas de emergência, manter o uso correto dos equipamentos, etc. Se você ainda quiser manter as coisas atualizadas, talvez faça um curso regular e mantenha os funcionários atualizados.  

Material usado em galvanoplastia

Material usado em galvanoplastia

A lista inclui níquel, cobre, ouro, prata e muito mais. Vamos ler mais sobre o que todos esses metais fazem e suas aplicações comuns.

Metal para GalvanoplastiaDescriçãoAplicativos comuns
Níquel (Ni)Níquel é usado devido às suas propriedades de resistência à corrosão. É duro e pode fornecer uma camada protetora. Você pode usá-lo para objetos decorativos e como subpêlo. Peças automotivas, utensílios de cozinha, joias e aparelhos eletrônicos.
Cobre (Cu)Cobre tem uma excelente condutividade elétrica e resistência à corrosão. Também é usado como camada inferior para outros metais ou como revestimento independente.Conectores elétricos, placas de circuito impresso, instalações hidráulicas.
Cromo (Cr)O cromo tem excepcional resistência à corrosão e fornece uma superfície brilhante e reflexiva. Você pode usá-lo para itens decorativos e para melhorar a durabilidade.Acabamentos automotivos, utensílios de cozinha, louças sanitárias.
Ouro (Au)O estanho oferece resistência à corrosão e é frequentemente usado como revestimento protetor ou camada inferior para outros metais.Joias, moedas, conectores de última geração e componentes eletrônicos.
Prata (Ag)A prata é popular pela condutividade elétrica. Você pode usá-lo em eletrônica e por suas propriedades antibacterianas em alguns processos médicos.Contatos elétricos, talheres, espelhos e alguns dispositivos médicos.
Estanho (Sn)O estanho oferece resistência à corrosão e é frequentemente usado como revestimento protetor ou como camada inferior para outros metais.Latas, embalagens de alimentos, componentes eletrônicos.
Zinco (Zn)O zinco é conhecido por sua excelente resistência à corrosão. Você pode utilizá-lo como camada protetora (galvanização) ou como base para revestimentos posteriores.Aço galvanizado, componentes automotivos, ferragens.
Chumbo (Pb)A galvanoplastia à base de chumbo é menos comum devido a preocupações ambientais. Historicamente, foi usado para resistência à corrosão e condutividade elétrica.Aplicações históricas; uso limitado devido ao impacto ambiental.

Vantagens desvantagens

Quase todo processo tem seu próprio conjunto de vantagens e desvantagens. Aqui estão algumas vantagens do processo de galvanoplastia:

Maior resistência à corrosão

Para começar, digamos que a galvanoplastia seja boa se você quiser fornecer uma camada protetora a um metal com risco de corrosão. Com a ajuda deste processo, você pode aumentar a resistência à corrosão do substrato. Isso é mais útil para objetos expostos a ambientes agressivos.

Maior durabilidade

Outro benefício do processo de galvanoplastia é que ele agrega durabilidade ao substrato. Ele mantém o desgaste do objeto sob controle. Isso é melhor para objetos prestes a sofrer atrito, por exemplo, peças de máquinas e conectores.   

Melhoria estética

Você sabe que também pode usar galvanoplastia para processos decorativos. Bem, sim, o resultado fascinante e brilhante lhe dará uma aparência mais polida. Isso permitirá que você tenha um melhor apelo visual aos objetos.

Maior condutividade

Alguns metais como ouro e prata são conhecidos por seus excelentes poderes de condutividade. Agora, a galvanoplastia pode aumentar a condutividade de componentes elétricos e conectores. 

Chapeamento seletivo

O outro melhor benefício de escolher a galvanoplastia é que você pode fazer um revestimento seletivo. Isso significa que você pode fazer deposições precisas em áreas específicas de objetos. A razão é que ele pode ser usado para projetos pequenos ou para aplicações que necessitam apenas de algumas propriedades funcionais específicas.

Fricção reduzida

Se você quiser que todo esse atrito desapareça, escolha a galvanoplastia imediatamente, sem pensar duas vezes. A galvanoplastia pode torná-los mais suaves e resistentes ao desgaste. É benéfico para objetos como engrenagens e rolamentos.

Compatibilidade de materiais

Você pode aplicar o processo de galvanoplastia a muitos materiais, por exemplo, metais, plásticos, cerâmicas, etc., para torná-los adequados para diversos fins industriais e residenciais.

Personalização e controle de espessura

Agora é sua responsabilidade verificar a espessura da camada galvanizada. Você pode ter a altura que desejar com base no uso do objeto. Este controle permitirá tornar o objeto funcional e esteticamente atraente.

Prevenção de oxidação

Como todos sabemos, as mudanças ambientais podem iniciar a oxidação, mas a galvanoplastia pode protegê-lo com uma camada de metal. Dessa forma, o objeto não fica exposto ao ar e à umidade. Isto é particularmente valioso para ferro e aço.

Opções econômicas

Como os componentes de metal sólido são mais caros, a galvanoplastia se comporta como uma solução muito mais barata. Você pode fazer isso apenas em partes específicas do objeto e ainda assim obter melhores resultados. 

Vamos prosseguir com as desvantagens e riscos que você pode ter com o processo de galvanoplastia. 

Preocupações ambientais

Embora existam muitas vantagens, a galvanoplastia pode prejudicar a natureza. Ele usa produtos químicos tóxicos e, ao descartá-los, você pode contribuir para a poluição ambiental. Seria melhor se você fizesse mais esforços para tornar tudo ecologicamente correto.

Consumo de energia

Todo este processo é um processo que consome muita energia. Agora, isso é verdade quando se usa alta densidade de corrente. Assim, o elevado consumo de energia acarreta mais custos e um impacto ambiental mais significativo.

Imperfeição superficial

Pode ser um desafio obter um revestimento perfeitamente impecável; se não for perfeito, pode haver caroços, nódulos, espessuras irregulares, etc. Portanto, é necessário um preparo adequado e monitorar o revestimento enquanto o processo acontece para evitar problemas.

Limitado a substratos condutores

A galvanoplastia é adequada para objetos condutores, e objetos não condutores podem enfrentar uma limitação aqui. Requerem pré-tratamento, o que torna o processo mais complexo. 

Complexidade do equipamento

Você precisará de ferramentas especiais, como retificadores, tanques, controles, etc., para realizar este processo. Essa complexidade pode exigir mais capital inicial e exigir mais contribuição sua.

Riscos de saúde e segurança

Os produtos químicos usados neste processo podem causar sérios problemas de saúde aos trabalhadores. Se você não manuseá-lo com cuidado, poderá ser exposto a materiais tóxicos e a fumaça poderá entrar no sistema respiratório.

Conformidade regulatória

Seria melhor se você tivesse regulamentações abrangentes para descarte de resíduos e produtos químicos que está usando. Seria um desafio trabalhar com produtos químicos nocivos porque jogá-los pela janela da fábrica de forma imprudente pode prejudicar o meio ambiente. É por isso que você precisa de regras rígidas. 

Limitado a revestimentos finos

Normalmente, os revestimentos de galvanoplastia são finos e obter camadas mais espessas significa horas extras de trabalho. Portanto, este processo pode não ser adequado para objetos que necessitam de um revestimento mais espesso.

Usos da galvanoplastia

Usos da galvanoplastia

Muitas indústrias utilizam o processo de galvanoplastia. Vamos explorá-los um por um.

IndústriaAplicativo 
EletrônicosUsado para revestir conectores, placas de circuito impresso (PCBs) e terminais.
Acabamento de superfície de moldeVocê pode usar galvanoplastia para revestir as superfícies do molde com uma fina camada de metal. Isso ajudará a melhorar a durabilidade, a resistência à corrosão e as propriedades de liberação do molde.
Indústria plásticaA galvanoplastia pode tornar as peças plásticas não condutoras condutoras e dar-lhes uma aparência metálica com melhor condutividade e outras propriedades funcionais.
AutomotivoCromagem para acabamentos decorativos e rodas. Zinco ou níquel para resistência à corrosão de peças automotivas
JoiaGalvanoplastia de ouro, prata e outros metais especiais. Criando um acabamento durável e esteticamente agradável em joias
AeroespacialRevestimentos de níquel e cádmio para resistência à corrosão. Galvanoplastia em componentes críticos para resistência ao desgaste
Dispositivos médicosGalvanoplastia para revestimentos biocompatíveis em implantes. Revestimento de instrumentos médicos para resistência à corrosão
Bens de consumoCromagem em eletrodomésticos e utensílios domésticos. Revestimento de ouro ou prata em itens decorativos e acessórios.
TelecomunicaçõesGalvanoplastia para conectores, antenas e componentes eletrônicos. Revestimento de estanho ou ouro nos conectores para melhor condutividade
EncanamentoRevestimento de cobre ou níquel para resistência à corrosão de instalações hidráulicas. Cromagem para torneiras e luminárias
Acabamento MetálicoAcabamento geral de metal para melhorar as propriedades da superfície. Proteção contra corrosão e maior resistência ao desgaste
Militar e DefesaRevestimento de zinco ou cádmio para resistência à corrosão de equipamentos militares. Galvanoplastia para componentes em eletrônica militar
Moda e AcessóriosGalvanoplastia para acabamentos decorativos em acessórios e vestuário. Revestimento de armações de óculos para maior durabilidade e estética
Sensores AmbientaisGalvanoplastia para componentes de sensores e eletrodos. Revestimento para melhor condutividade e resistência à corrosão

Pensamentos de despedida!

Agora que você sabe tudo sobre o processo de galvanoplastia, é hora de decidir quais produtos serão revestidos. Por exemplo, você pode escolher joias, objetos de cerâmica ou aparelhos elétricos. 

Seja qual for o objeto que você escolher, basta manter as limitações e benefícios desse processo. Se você ainda está confuso, Contate-nos imediatamente e nós o guiaremos durante o processo.

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