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La tecnologia galvanica dall'antichità ai giorni nostri: come ha brillato nell'industria?
La galvanica, nota anche come deposizione elettrochimica o elettrodeposizione, è un processo in cui un rivestimento metallico viene applicato su un substrato solido mediante corrente elettrica diretta. La storia di questa tecnologia non riflette solo il progresso dello sviluppo industriale, ma influenza anche le prestazioni e l'aspetto di molti prodotti nella nostra vita quotidiana. Questo articolo esplorerà lo sviluppo storico della tecnologia galvanica e le sue applicazioni nell'industria moderna.
Principi di base della galvanica
Nel processo di galvanica, la parte da placcare funge da catodo (elettrodo negativo), mentre l'elettrolita è una soluzione contenente cationi metallici e l'anodo (elettrodo positivo) è solitamente costituito da quel metallo o da materiale conduttivo inerte . La corrente è fornita da una fonte di alimentazione esterna, che riduce i cationi metallici in metallo al catodo, placcando lo strato metallico richiesto.
La tecnologia galvanica è ampiamente utilizzata nell'industria e nelle arti decorative per migliorare le proprietà superficiali degli oggetti, come la resistenza all'usura e alla corrosione, il potere lubrificante, la riflettività, la conduttività e persino l'aspetto.
Evoluzione della tecnologia galvanica
La tecnologia galvanica iniziò a svilupparsi all'inizio del XVIII secolo. Il chimico italiano Luigi Valentino Brunatelli inventò per primo la tecnologia galvanica nel 1805, utilizzando l'invenzione di Alessandro Volta: la cella voltaica. Sebbene all'epoca l'invenzione di Brunatelli fosse stata soppressa, la tecnologia della galvanica divenne col tempo più sofisticata, soprattutto in Russia a metà del XIX secolo.
Nel 1839, scienziati britannici e russi svilupparono indipendentemente un processo di deposizione di metalli simile a quello di Brunatelli, che fu ampiamente utilizzato nella placcatura in rame per le lastre di stampa delle stampanti.
Diversi metodi di galvanica
Con il progresso della tecnologia sono stati introdotti molti metodi diversi di galvanica. Ad esempio, la tecnologia di placcatura a impulsi utilizza tensioni di commutazione rapida per modificare la composizione e lo spessore della pellicola depositata in impulsi diversi. Questo metodo può migliorare la qualità della pellicola elettrolitica e rilasciare lo stress interno generato durante il processo di deposizione rapida.
Placcatura a spazzola
La placcatura a pennello è una tecnica simile che consente di applicare il rivestimento su parti o sull'intero oggetto utilizzando un pennello imbevuto di una soluzione di placcatura. Questo metodo presenta i vantaggi di alta efficienza e portabilità ed è molto adatto per riparazioni parziali nell'industria.
Galvanica a botte
La placcatura a botte è un'altra tecnica comune, particolarmente utile per gestire grandi quantità di piccoli articoli. In questo processo, l'oggetto viene posizionato in un telaio non conduttivo a forma di barile. Mentre il barilotto ruota, la corrente scorre attraverso l'oggetto, ottenendo un effetto di placcatura uniforme.
Applicazioni della galvanica
Oggi, la tecnologia galvanica svolge un ruolo importante in molti settori industriali come l'elettronica, le automobili e l'aviazione. Ad esempio, uno strato di rame elettrolitico su un circuito stampato non solo migliora la conduttività ma aumenta anche la resistenza complessiva. Rispetto a molti materiali tradizionali, i prodotti galvanici sono generalmente più resistenti alla corrosione e all’usura.
Ad esempio, la galvanica del nichel può migliorare significativamente la resistenza alla corrosione del metallo fornendo allo stesso tempo una superficie dall'aspetto più brillante.
L'importanza della pulizia
Quando si esegue il processo di galvanica, la pulizia della superficie del substrato è fondamentale. Eventuali oli o contaminanti influenzeranno l'adesione del rivestimento, pertanto la superficie metallica deve essere pulita accuratamente secondo ASTM B322 prima della placcatura.
Il futuro della galvanica
Con il progresso della scienza e della tecnologia, la tecnologia della galvanica continua a svilupparsi. L'aggiunta di nuovi materiali e l'introduzione di nuove tecnologie amplieranno ulteriormente l'ambito di applicazione della galvanica. Tuttavia, anche alcune tecnologie come la placcatura chimica e la deposizione sono diventate alternative, fornendo soluzioni diverse.
Con lo sviluppo dell'industria e della tecnologia, in quale direzione si svilupperà la tecnologia galvanica in futuro?
