Tehnologia și instalația depunerii galvanice a aliajelor de cobalt

INTRODUCERE

Descoperirea Galvanismului si a Electrolizei

Galvanismul sau electricitatea produsa chimic, a fost descoperita in mod accidental de catre Luigi Galvani in 1789 care facand experimente pe piciorele broastei a observat ca muschii se contractau atunci cand erau atinse de 2 metale diferite aflate in contact, fenomen pe care el l-a pus pe seama principiului circuitului fluidelor in tesutul organic. Curand dupa aceasta Alexandre Volta a aratat ca acest fenomen se datoreaza actiunii directe a curentului electric, si a construit o"baterie galvanica" formata din placi de zinc si cupru asezate alternant, separate de o tesatura inmuiata intr-o solutie acida. In 1834 Michael Faraday si-a prezentat teoriile sale privitoare la electroliza, care au clarificat intr-o mare masura problema teoretica a acestei descoperiri.

Smee si Daniell au prezentat un dispozitiv galvanic mult imbunatatit, folosind placi de zinc si cupru suspendate in sulfat de cupru si acid sulfuric. Thomas Spencer a descoperit ca cuprul era depozitat la catodul metalului negativ iar zincul aflat la polul opus era supus corodarii. Lui si colaboratorului sau John Wilson l-i s-a acordat patentul pentru inventia facuta in 1840,inventie sustinuta teoretic de lucrarea "Engraving Metals by Voltaic Electricity" (Gravarea metalelor prin intermediul curentului galvanic". Spencer si-a continuat cercetarile in domeniul electro-depunerilor si in reproducerea formelor de tipar. Acest procedeu l-a folosit si pentru a realiza stampile, procedeu ce devine cunoscut ca "Galvanotipie" sau "Galvanoplastie".

S-a descoperit ca aplicand un curent direct de la o celula galvanica catre o celula separata continand 2 palci metalice paralele asezate intr-o solutie metalica (sare) [-electrolitul-] dizolva metalul de la anod si depoziteaza metal la catod. Acest fenomen este explicat de faptul ca un electrolit, continand atat ioni pozitivi cat si ioni negativi, conduce un curent electric, ce transporta ionii la placa corespunzatoare polaritatii opuse. Intr-o solutie de sulfat de cupru, ionii pozitivi de cupru se pozitioneaza pe placa de cupru incarcata electric negativ, iar ionii de sulf negativi reactioneaza cu metalul neizolat de la anod - oxidandu-l - si creand un nou sulfat de cupru. Astfel electrolitul ramane cu aceiasi concentratie, creand iluzia ca particulele de cupru sunt transferate de la o placa la cealalta - care este in fapt o concluzie eronata.

Galvanoplastia, Galvanostegia si Galvanografia

Acest procedeu, prin care placile de metal puteau fi gravate a inceput sa fie folosit pe o arie foarte extinsa, fiind folosit la crearea formelor de tipar, placarea obiectelor din metal, decorarea argintariei precum si la marcarea ustensilelor de bucatarie apartinand unui anumit local. In 1852 Charles V Walker a documentat si a descris toate procesele cunoscute pana la momentule respectiv, in cartea sa "Electrotype Manipulation" carte ce s-a bucurat de un real succes fiind publicata in 29 de editii pana in 1859. Partea a doua a lucrarii includea o descriere detaliata a unui proces numit "Electro-Etching" (gravare electrica) si un altul "Electro-tint" ( realizarea unor placi tipografice destinate realizarii efectului de fond asupra unei pagini tipografice). Intr-o serie de articole din publicatia "The Photographic News" in 1982, J Waterhouse descrie gravarea electro-chimica foarte succint. R S Chattock descrie acelasi proces insa mult mai atent si mai bine exemplificat in lucrarea sa "Practical Notes on Etching" publicata in 1886.

Cuvantul "galvanografie" era sinonim cu "galvanotipie", procedeu prin care se obtinea o placa metalica formata prin depozitarea metalului prin intermediul procesului anterior descris rezultand astfel o matrita. Termenul "galvanografie" era folosit pentru a se diferentia utilizarea grafica a "galvanoplastiei" de folosirea acestui proces in industrie sau in realizarea de matrite destinate tipografiei.

In secolul XX, S W Hayter a descris procesul electrolitic de depozitare a metalului in linii trasate de-a lungul placilor (matritelor), folosind acest procedeu cu succes in cadrul firmei pe care o detinea. In Suedia, Ole Larsen pune la punct un proces electrolitic pe care il denumeste "Polytype", proces care in esenta era acelasi cu cel elaborat de Charles V. Walker in lucrarea sa din 1855. In Canada, in anul 1989 Nik Semenoff prezinta rezultatul cercetarilor sale in domeniul "gravarii electrice". In Statele Unite ale Americii, Marion si Omri Behr readuc in atentie procesul teroretizat de Walker. Ei isi patenteaza echipamentul in 1991 si inregistreaza procedeele sub numele de "ElectroEtch" si respectiv "MicroTint". Termenul de "electroetching" (gravare electrica), folosit un timp atat de indelungat pune la indoiala valabilitatea acestei inventii - ElectroEtch-. Documentatia inventiei celor doi descrie acelasi proces inventat in 1840, iar diferentele sunt practic inexistente. Iata deci premisele unei fraude in acest domeniu.