A galvanoplastia de prata sobre superfícies de outros materiais de base é conhecida como prateamento. A galvanoplastia de prata é utilizada desde a década de 1840 para tornar o componente resistente à corrosão e melhorar sua aparência. A prateação confere propriedades notáveis à superfície dos componentes, como o aprimoramento da soldagem e da condutividade elétrica.
Conteúdo
Processo de revestimento de prata
Aqui está um processo passo a passo para revestimento de prata:
Preparação do Banho de Revestimento
Primeiro, um banho de prata é preparado usando uma solução alcalina de cianeto. Essa solução geralmente contém prata como cianeto de potássio e prata (KAg(CN)₂) ou tiossulfato para processamento sem cianeto. A solução ideal contém 30-45 g/L de prata.
Configurando a célula de galvanoplastia
Agora, a célula eletroquímica está configurada para esta finalidade:
- O componente a ser revestido é limpo e conectado ao terminal negativo da fonte de alimentação, atuando como cátodo.
- Um bloco de prata com pureza mínima de 99% é usado como ânodo.
- Por fim, ambos os eletrodos são imersos na solução de galvanoplastia, que é mantida a 20-30°C e uma densidade de corrente de 1-5 A/dm².
galvanoplastia
Após a imersão de ambos os eletrodos na solução, uma corrente contínua é aplicada à célula.
Essa corrente inicia a reação, e os íons de prata da solução migram em direção ao cátodo e se depositam em uma fina camada metálica. A densidade de corrente adequada é mantida para a aplicação uniforme da camada de prata.
Revestimento geral de cremalheira/barril: use corrente moderada.
Parâmetros de galvanoplastia seletiva de alta velocidade
- Densidade de corrente:8–37.7 A/dm²
- Utiliza ânodos à base de platina e soluções tamponadas levemente alcalinas e sem cianeto
- Concentração típica de prata: 65–82 g/L
- Faixa de pH: 8.5–9.5
- Espessura do depósito: ~175 µin (4.5 µm) em 1.5–5 segundos
- Aditivos:
Clareadores: Antimônio orgânico (à base de enxofre) ou trivalente (Sb³⁺). O Sb³⁺ aumenta a dureza e a resistência elétrica.
Refinador de grãos: Selênio, eficaz em <5 mg/L, especialmente para conectores eletrônicos,
Tratamento Pós-Chapeamento
Após a conclusão do processo de galvanoplastia, os componentes podem ser submetidos a algum pós-tratamento, como:
Prevenção de manchas:
Para evitar que a prata fique manchada, uma laca transparente ou epóxi depositado eletroforeticamente é aplicado nas partes não condutoras.
Alívio da fragilização por hidrogênio
Para aços de alta resistência (UTS ≥ 1000 MPa), o cozimento é feito a 190–220 °C por 2–3 h, conforme ASTM B850, para evitar fragilização por hidrogênio.
Imersão em água quente
Às vezes, os componentes galvanizados são imersos em água a ≥90 °C por pelo menos 2 minutos. Isso é feito para remover resíduos de cianeto e evitar a descoloração da superfície lateral.
Métodos de revestimento de prata
A prateação pode ser feita em superfícies usando diferentes métodos. Aqui estão os dois métodos mais comuns:
Revestimento de prata em barril
Com este método, é possível revestir um grande número de peças pequenas de uma só vez. Para isso, os componentes a serem revestidos são colocados em uma gaiola em forma de barril, geralmente feita de material não condutor. Esse barril é imerso em uma solução contendo íons de prata para o revestimento.
Revestimento de rack
Este método é usado para galvanizar peças maiores ou mais delicadas. Neste processo, os componentes a serem galvanizados são fixados a um suporte por meio de parafusos ou ganchos, que são condutores. O suporte é então colocado na solução iônica de prata, e os parafusos conduzem a corrente elétrica necessária para depositar a prata na superfície da peça.
Padrões de revestimento de prata
Dois padrões comumente referenciados para galvanoplastia de prata são o ASTM B700 e o mais antigo MIL-QQ-S-365.
ASTM B700
Esta norma é utilizada para revestimento de prata em aplicações de engenharia. Ela define requisitos específicos para pureza, dureza e pós-tratamento da prata. Ela classifica a pureza da prata em três tipos:
- Tipo I com um mínimo de 99.9% de prata,
- Tipo II com pelo menos 99.0%
- Tipo III com mínimo de 98.0%.
MIL-QQ-S-365
Esta é a versão mais antiga da norma de revestimento de prata, que foi substituída pela ASTM B700. No entanto, a norma ainda é amplamente reconhecida e utilizada em muitos setores. Esta norma também possui três tipos.
- Tipo I para acabamentos foscos,
- Tipo II para acabamentos semibrilhantes
- Tipo III para acabamentos brilhantes.
Materiais que podem ser banhados a prata
Aqui estão os metais que podem ser banhados a prata para melhorar suas propriedades de superfície:
- Alumínio
- Bronze
- Cobre e ligas de cobre: O revestimento de prata sobre cobre e suas ligas requer uma camada de base de níquel.
- Aço e ligas de aço inoxidável
Para que é usado o revestimento de prata?
O revestimento de prata é usado para vários propósitos devido à sua excelente condutividade, resistência à corrosão e durabilidade.
Componentes elétricos e eletrônicos
O revestimento de prata é comumente aplicado em peças que exigem alta condutividade térmica, como conectores, semicondutores, barras de barramento e antenas.
Aplicações de alta temperatura e alto desgaste
O revestimento de prata é conhecido por sua resistência e estabilidade, razão pela qual também é usado em componentes expostos a condições extremas. Esses componentes incluem rolamentos e fixadores que operam sob estresse.
Superfícies reflexivas e condutoras
Sabemos que a prata tem propriedades refletivas e condutivas notáveis, o que a torna adequada para sistemas que transferem luz ou energia, como revestimentos em conjuntos de LED e contatos elétricos.
Componentes higiênicos e de longa duração
O revestimento de prata também agrega valor a componentes que exigem limpeza, durabilidade e resistência à contaminação. Devido à sua resistência à corrosão e natureza antibacteriana, é adequado para instrumentos médicos e sensores médicos vestíveis.
Acabamentos Decorativos
Em aplicações decorativas, o revestimento de prata melhora a aparência de joias, talheres, troféus e objetos artesanais.
Benefícios do banho de prata
- O revestimento de prata é altamente resistente à corrosão em ambientes corrosivos, oferecendo durabilidade à superfície do componente.
- A prata é um metal que conduz bem eletricidade e calor. Por isso, o revestimento de prata melhora a condutividade térmica e elétrica dos componentes.
- O revestimento de prata não só é resistente à corrosão, mas também fornece propriedades antibacterianas notáveis à superfície do componente.
- O revestimento prateado oferece um acabamento polido fino, tornando os componentes visualmente atraentes e melhorando sua aparência.
Limitações do revestimento de prata
- A prata sofre oxidação superficial com o tempo devido à formação de sulfeto. Como resultado, itens banhados a prata frequentemente requerem tratamentos de proteção adicionais, como lacas transparentes ou revestimentos especializados.
- Depósitos de prata em certos substratos, como aço de alta resistência, podem causar fragilização por hidrogênio. Para evitar isso, é necessário um cozimento pós-revestimento a cerca de 190–220 °C por 2 a 3 horas.
- Em soluções de galvanoplastia com cianeto, depósitos de prata por imersão podem se formar em metais menos nobres. Isso causa baixa adesão nas camadas subsequentes, a menos que seja utilizado um banho de prata.
- Sem dúvida, o revestimento de prata custa menos quando comparado ao revestimento de ouro, mas o revestimento de prata em si tem um custo consideravelmente mais alto, especialmente para projetos de grande escala.
Perguntas frequentes
1. O banho de prata mancha?
Sim, o revestimento de prata mancha com o tempo devido à formação de sulfeto na superfície, o que causa descoloração.
2. Como remover o revestimento de prata?
O revestimento de prata pode ser removido por eletrodeposição reversa. Nesse método, o componente é imerso em uma solução de água salgada e conectado a um cátodo de cobre. Por fim, é aplicada uma corrente elétrica, que leva à dissolução da superfície.
3. O que é revestimento de prata oxidada?
O revestimento de prata oxidada, às vezes chamado de prata enegrecida, escurece a superfície da prata por meio de uma reação química, geralmente com compostos de enxofre. É usado para criar uma aparência intencionalmente envelhecida ou antiga.