In figura è schematizzata, vista dall‘alto, una cella elettrolitica con alcuni dei suoi componenti fondamentali.
Come visto in precedenza, al catodo (segno -) c‘è l‘albero motore con la parte da elettroformare, che ruota avvitata ad un piatto di plexiglass, mentre all‘anodo c‘è il cestello con i pellets di nickel (segno +).
Le due tonalità di verde indicano che:
- c‘è una vasca inferiore in cui c‘è la maggior parte del volume dell‘elettrolita. Questa vasca contiene, di norma, solo il liquido e la (o le) resistenze e le sonde che ne mantengono costante la temperatura;
- c‘è una vasca più piccola superiore (in realtà ce ne sono, solitamente, 2 o 4) in cui avviene l‘elettroformatura vera e propria. E‘ quindi in ciascuna di questa vasche più piccole che ci sono i cestelli con i pellets di nickel da una parte e le parti da ricoprire ("metal master", "metal mother" etc.) dall‘altra, e i relativi collegamenti di ciascun anodo e catodo ai rispettivi poli del generatore, che è uno per ogni coppia di anodo e catodo.
L‘elettrolita deve circolare costantemente ed è quindi è spinto da una pompa, che lo pesca nella vasca più grande, poi lo spinge nell‘unità filtro e, in uscita da questa, verso la parte centrale del cestello (vedi più avanti), quindi nella vasca superiore. Qui, il suo livello è mantenuto costante da un tubo di "troppo pieno" (indicato in figura dal piccolo cerchio in alto a sinistra della vasca piccola). Se il tubo viene tolto dal suo alloggiamento, l‘elettrolita ricade nella vasca inferiore; se viene inserito, la vasca superiore si riempie fino all‘altezza del tubo, dopodiché il liquido in eccesso cade dentro al tubo e conseguentemente torna nella vasca inferiore.
La cella è fatta in modo che, quando questo sportello è chiuso, anodo e catodo si trovino "faccia a faccia" ad una distanza di pochi cm l‘uno dall‘altro. Infatti, sulla parte frontale del cestello è ricavata una grande apertura circolare con un filtro di tela, dello stesso diametro della parte che sta al catodo.
E‘ importante sottolineare che anodo, catodo e elettrolita sono a tutti gli effetti degli elementi di un circuito in corrente continua, in cui il flusso di corrente si interrompe nel momento in cui uno dei componenti non è più collegato con il resto del circuito stesso. Ad esempio, se viene aperto lo sportello di una cella finché questa è in funzione, si vede che il voltmetro che indica la tensione istantanea non cambia, mentre l‘amperometro che indica l‘intensità di corrente istantanea scende a zero.
Quindi, affinché l‘elettroformatura avvenga:
- la parte al catodo, al pari del cestello all‘anodo, deve essere completamente immersa nell‘elettrolita;
- deve inoltre fare contatto con l‘albero motore a cui è collegato il polo negativo del generatore;
- il cestello deve fare contatto con il polo positivo del generatore.
Il generatore è solitamente un potente trasformatore e raddrizzatore di corrente che fornisce una tensione in corrente continua relativamente bassa, ma che può gestire correnti molto alte, anche oltre i 150A.
Tensione e corrente, in una condizione di continuità del circuito, sono proporzionali, ma il loro rapporto è influenzato anche da altri fattori, tra i quali la densità e la temperatura dell‘elettrolita, la resistività del materiale, la resistenza e le dimensioni di anodo e catodo.
Celle elettrolitiche