+7(499) 136 06 90

+7(495) 704-31-86

[email protected]

Электролит для меднения


Меднение и его электролиты


Гальваническое осаждение меди было открыто в 1838 г., русским академиком Б.С. Якоби и с того времени широко применяется во всех отраслях промышленности.

Медь - пластичный и легко полирующийся металл с плотностью 8,9 г/см3 и температурой плавления 1084 °С. Теплопроводность меди 1,38 МДж/(м-°С), а удельное электрическое сопротивление 0,0175 Ом-мм2/м. Атомная масса меди 63,57. В химических соединениях, входящих в состав электролитов, медь одновалентна или двухвалентна. Так, в цианистом медном электролите комплексное соединение меди содержит одновалентную медь, а в сернокислом электролите медный купорос имеет в своем составе двухвалентную медь. Соответственно и электрохимический эквивалент меди равен 2,372 и 1,186 г/А-ч.

Стандартный потенциал меди 0,34 В. Гальванически осажденная медь имеет красивый розовый цвет, но в атмосферных условиях легко реагирует с влагой и углекислотой воздуха, а также с сернистыми газами, которые находятся в атмосфере промышленных городов, покрываясь окислами и изменяя свой цвет. Медь интенсивно растворяется в азотной, медленнее в хромовой кислотах; значительно слабее в серной и почти не реагирует с соляной кислотой. Из органических кислот на медь не действует уксусная. Из щелочей ее легко растворяет аммиак.

Благодаря своей пластичности и свойству легко полироваться медь широко применяется в многослойных защитно-декоративных покрытиях типа медь - никель - хром в качестве промежуточной прослойки. Как самостоятельное покрытие медь применяется для местной защиты стальных деталей от цементации, азотирования, борирования и прочих термодиффузионных способов обработки поверхности деталей. Велико значение толстослойных медных покрытий в гальванопластике, которая применяется для снятия металлических копий с художественных изделий и для получения медных деталей сложного профиля.

Электролиты и режимы меднения

Существующие электролиты меднения подразделяются по своему составу на щелочные и кислые.

К группе щелочных электролитов относятся цианистые и нецианистые электролиты: железистосинеродистые, пирофосфатные и др. Основными из щелочных электролитов являются цианистые электролиты, являющиеся непревзойденными по качеству осажденной меди, высокой рассеивающей способности, возможности создания мелкокристаллической структуры покрытий.

В качестве растворимых анодов применяют либо пластины из чистой меди, либо сборные аноды из небольших пластинок фосфористой меди. При использовании медных анодов применяют медь, соотношение площади медной пластины к площади покрываемых деталей должно быть не менее 2:1. При применении в качестве анода пластинок из фосфористой меди их засыпают в плоские решетчатые корзины. Для цианистых электролитов каркасы корзин выполняют из нержавеющей стали, а для сернокислых - из титана. Стенки корзин изготовляют из перфорированного листового винипласта или пентапласта. При необходимости допускается пользование нерастворимыми анодами из стали марки 08Х18Н10Т или другой нержавеющей стали.

Для составления щелочного цианистого электролита используются следующие материалы:

  • цианистая медь CuCN - желтоватый порошок, нерастворимый в воде, но растворимый в цианистом натрии, весьма ядовита;
  • цианистый натрий NaCN - весьма ядовит.

Приготовление такого двухкомпонентного электролита весьма несложно и заключается в постепенном введении расчетного количества цианистой меди в концентрированный раствор цианистого натрия или калия и нагревании до 60-70 °С при интенсивном перемешивании. После образования раствора комплексной соли меди его анализируют на содержание свободного цианистого натрия и корректируют в случае необходимости, после чего разбавляют электролит водой до заданного объема и приступают к эксплуатации без какой-либо предварительной проработки. Окончательный состав (г/л) двухкомпонентного цианистого электролита и режимы его работы следующие:

  • цианистая медь -50-70;
  • цианистый натрий (свободный) - 10-25;
  • температура, °С - 15-30;
  • плотность тока, А/дм2 - 1,0-3,0;
  • катодный выход по току, % - 50-70;
  • величина рН -10-11.

При плотностях тока более 2 А/дм2 допускается реверсирование тока в соотношении 10:1. Скорость осаждения меди для всех цианистых электролитов определяется по табл. 5.12 в зависимости от плотности тока и выхода по току, который для различных электролитов может колебаться в больших пределах.

Остальные цианистые электролиты отличаются от описанного выше лишь различными добавками, либо ускоряющими в какой-то мере процесс осаждения, либо улучшающими внешний вид покрытий. К таким добавкам относятся, например, сегнетова соль (калий-натрий виннокислый), которая вводится для растворения пассивной пленки на анодах. Ее вводят в состав электролита в количестве до 50-70 г/л. Блескообразующие добавки пока не нашли широкого применения при цианистом меднении.

Щелочные нецианистые электролиты призваны заменить токсичные цианистые электролиты на безвредные, или, в крайнем случае, на менее токсичные, хотя они несколько уступают по эффективности их использования.

Таблица 5.12. Скорость осаждения меди и занисимости от плотности тока и ныхода по току.

Плотность тока, А/дм2

Скорость осаждения меди (мкм/ч) при выходе по току, %

40

50

60

70

80

90

0,5

5,3

6,6

7,9

9,3

10,7

12,0

1,0

10,7

13,2

15,9

18,6

21,3

24,0

2,0

21,4

26,4

31,9

37,2

42,6

48,0

3,0

32,1

39,6

47,9

56,0

63,9

74,0

4,0

42,8

52,8

63,8

74,4

85,2

96,0

5,0

53,5

66,0

79,0

93,0

107,0

120,0

К электролитам, наиболее приближающимся по своим свойствам к цианистым, следует отнести железистосинеродистый электролит, составленный на основе железистосинеродистого калия и сегнетовой соли. Электролит обладает высокой рассеивающей способностью, однако содержит некоторое количество цианистых комплексных солей, образующихся во время эксплуатации электролита. Для него рекомендуются следующие состав (г/л) и режим работы:

  • сернокислая медь (в пересчете на металл) - 20-25;
  • железистосинеродистый калий (общий) - 180-220;
  • сегнетова соль - 90-110;
  • едкое калий - 8-10;
  • температура, °С - 50-60;
  • плотность тока, А/дм2 - 1,5-2,0;
  • выход по току, % - 50-60.

Следующим электролитом, получившим производственное применение, хотя и весьма ограниченное, является пирофосфатный электролит. В состав электролита, кроме сернокислой меди, входят следующие компоненты:

  1. пирофосфорнокислый натрий Na4P2O7;
  2. фосфорнокислый натрий двухзамещенный Na2HPO4.

При составлении электролита каждый компонент растворяется отдельно в горячей воде, а затем все растворы сливают в рабочую ванну и доводят водой до заданного объема. Готовый электролит имеет темно-синий цвет и содержит комплексные соединения, в которых медь двухвалентна. Рассеивающая способность электролита намного ниже, чем у цианистых. Кроме того, при меднении стальных деталей в этом электролите их следует завешивать под током во избежание выпадения контактной меди. Для удовлетворительной работы электролита весьма важно поддерживать величину рН строго в заданных пределах. Наиболее известный состав (г/л) и режим работы приведены ниже:

  • сернокислая медь - 30-50;
  • натрий пирофосфорнокислый - 120-180;
  • натрий фосфорнокислый двухзамещенный - 60-100;
  • температура, °С - 45-55;
  • величина рН - 7,0-8,0;
  • плотность тока, А/дм2 - 1,0-1,5;
  • выход по току, % - 70-80.

Используются медные аноды, поверхность которых должна в 2-3 раза превышать площадь загружаемых деталей. Скорость осаждения меди из этого электролита весьма мала и составляет 3-4 мкм/ч. Механическое перемешивание электролита позволяет повысить рабочую плотность тока до 1 А/дм2.

Из кислых электролитов наиболее широко применяемым является сернокислый. Кроме него известны борфтористоводородный и сульфаминовый электролиты. Кислые электролиты характеризуются простотой состава, устойчивостью в эксплуатации и высоким выходом по току. Их основными недостатками являются низкая рассеивающая способность и невозможность непосредственно осаждать медь на сталь вследствие выпадения контактной меди.

Из кислых электролитов наиболее общепринятым является сернокислый. В простейшем своем виде он состоит всего из двух компонентов. Состав (г/л) и режим работ этого электролита следующие:

  • сернокислая медь - 150-250;
  • серная кислота - 50-70;
  • температура, °С - 15-25;
  • плотность тока, А/дм2 - 1,0-8,0;
  • выход по току, % - 95-98.

При перемешивании электролита сжатым воздухом или при прокачивании его с непрерывной фильтрацией можно работать при катодной плотности до 6-8 А/дм2, а при вращении цилиндрических деталей на катоде плотность тока может доходить до 30-40 А/дм2, что бывает необходимо при наращивании слоя меди большой толщины, например в гальванопластике. Для получения гладких и блестящих покрытий в сернокислый электролит вводят блескообразователи.

В табл. 5.13 представлены сведения по скорости осаждения меди из кислых и нецианистых электролитов.

Плотность тока, А/дм2

Скорость осаждения меди (мкм/ч) при выходе по току, %

95

96

97

98

99

100

1,0

12,5

12,6

12,7

12,9

13,1

13,2

5,0

63,5

63,0

63,5

64,5

65,6

66,2

10,0

125,0

126,0

127,0

129,0

131,0

132,5

20,0

250,0

252,0

254,0

258,0

262,0

265,0

Для получения гладких покрытий при больших скоростях наращивания меди необходимо пользоваться электролитами на основе борфтористоводородной или сульфаминовой кислоты. Такие электролиты позволяют применять плотности тока в 10-15 А/дм2 не только при меднении, но и при нанесении других гальванических покрытий. Ниже приведены состав (г/л) и режим работы борфтористо-водородного электролита:

Таблица 5.13. Скорость осаждения меди из кислых и нецианистых электролитон.

  • борфтористоводородная медь - 3-40;
  • борная кислота - 15-20;
  • борфтористоводородная кислота - 15-18;
  • температура, °С - 15-25;
  • плотность тока, А/дм2 - до 10;
  • выход по току, % - 99;
  • величина рН - 1,0.

Электролит перемешивают сжатым воздухом или механической мешалкой. Аноды - медные. Корректировку электролита производят углекислой медью и борфтористоводородной кислотой.

Возможно Вас так же заинтересуют следующие статьи: comments powered by HyperComments

Рецепт раствора для омеднения любых поверхностей / Хабр

В статье представлен вариант экономичного и простого решения по замешиванию собственного раствора для гальванизации различных поверхностей с возможностью дальнейшей пайки. Как обычно, автор приводит множество фотографий и сопутствующее описание, а в конце дает сам рецепт.

3D принтеры отлично подходят для изготовления всевозможных корпусов, но сам по себе пластик, являясь диэлектриком, не обеспечивает нужного экранирования.

Когда мне понадобился корпус для нового зарядочувствительного усилителя (ЗЧУ) и трубок с гелием-3 He3, я спроектировал такой вариант:

Спустя 6 часов я уже держал его в руках:


Магический этап

Самая интересная часть заключалась в омеднении этого корпуса изнутри. В линейке

Tifoo

есть аэрозольная краска «Медь», на которую после высыхания можно наносить гальваническое покрытие. Требуется это только для гальванизации не проводящих ток деталей.

После предварительной грунтовки эта краска отлично держится на PLA-пластике, для чего вполне хватает двойного нанесения.

Сразу скажу, что это недешевый вариант покрытия, и tifoo просят еще 30 баксов за электролит. Я же подумал, что сложного тут ничего нет и решил изготовить его сам.

Сначала я попробовал просто сульфат меди — безуспешно. Тогда я решил добавить к нему серную кислоту, что уже дало хоть какой-то положительный результат. По крайней мере теперь медь начала оседать. Однако кристаллы получались слишком большими и совершенно неоднородными. Из-за обширной площади покрытия они быстро окислялись и т.д.

Здесь и был задействован магический компонент – сахарин (орто-сульфобензимид). С ним кристаллы получились уже более мелкие и однородные. Самое же главное, что теперь осадок не зависел от геометрии электрода.


Без сахарина

Без сахарина

С сахарином

Этот раствор хорош тем, что им можно гальванизировать практически все (кроме цинка, хрома, алюминия, титана, олова и железа). К тому же его можно паять!


Гальванизированная скандинавская золотая монета. Только посмотрите, насколько четкие детали!

Гальванизированный графит. Можно даже разглядеть следы машинной обработки!

Припайка к ПЛА. По размеру капли видно, какой нагрев он может выдержать

Припайка к графиту

А вот готовый корпус для моего ЗЧУ, покрытый электролитом:



Инструкции

А теперь самая долгожданная часть.

Использовать нужно только дистиллированную воду температурой 25°C, так как раствор очень чувствителен к загрязнениям.

Внимание: изопропиловый спирт все портит. Даже минимального осадка на поверхности после чистки будет достаточно, чтобы загубить весь электролит.

  1. Сначала сделайте раствор 96%-й серной кислоты и воды из расчета 30г на литр.
  2. В него добавьте сульфат меди (пентагидрат) по 300г на литр и дождитесь полного растворения.
  3. Добавьте сахарин в соотношении 1г на литр.

Вот и все!

Электрическая часть

Покрываемая деталь должна быть катодом, и вам понадобится (чистый!) медный анод, при этом плотность тока должна составлять 20-30 мА на см2. Убедитесь, что анод расположен близко к детали, и его площадь не менее площади омедняемой детали.

На покрытие уходит от 10 минут до 1.5 часов, в зависимости от требуемой толщины. Но после определенного момента ее наращивание останавливается. Не знаю почему, в химии я не силен.

Электролиты для меднения - Справочник химика 21

    При покрытии металлов, более активных, чем медь (железо, алюминий), они способны непосредственно вытеснять медь из растворов ее солей без электролиза — контактным путем. Образующиеся при этом осадки меди, несплошные и слабо сцепленные с металлической основой, препятствуют образованию собственно гальванических покрытий. Поэтому состав электролита для меднения имеет особенно большое значение. [c.185]
    Состав электролита для меднения в г/л  [c.84]

    Некоторые электролиты для меднения [3] [c.682]

    Примерный состав сернокислого электролита для меднения (в г/л)  [c.164]

    Прочие электролиты для меднения [c.181]

    А1, Ре(Ш) Си(П) 5,5 Тетра То же Электролиты для меднения 158 [c.672]

    Исследование рассеивающей способности цианистого электролита для меднения с помощью разборного цилиндрического катода [32] показало, что она незначительно ухудшается. [c.67]

    В чем заключаются преимущества и недостатки кислых электролитов для меднения  [c.132]

    В комплексных электролитах для меднения медь находится в растворе в виде комплексных анионов (цианидные, пирофосфатные) или комплексных катионов (сульфатно-аммониевые, этилендиаминовые). Равновесные и катодные потенциалы в комплексных электролитах сдвинуты в область электроотрицательных значений, причем катодная поляризация наибольшая в цианидных электролитах, особенно при избытке цианида (см. рис. 34, кривые 3,4). [c.165]

    Составы электролитов для меднения деталей автомашины [c.49]

    Блеск ообразова-тель в сернокислых электролитах для меднения [c.42]

    S. Назовите составы более производительных электролитов для меднения, цинкования и никелирования. [c.152]

    Борфтористоводородные электролиты для меднения состоят из медной соли борфтористоводородной кислоты, борфтористоводородной и борной кислот. [c.185]

    В комплексных электролитах для меднения медь находится в растворе в виде комплексных анионов (цианистые, пирофосфатные) или комплексных катионов (сульфатно-аммониевые, этилендиаминовые). [c.185]

    Примерный состав цианистого электролита для меднения (г/л)  [c.188]

    Фишер и Берман исследовали влияние состава электролитов для меднения на число перегибов пружинной стали (1,0%С, 0,21% 51, 0,4% Мп) и установили явное увеличение хрупкости при применении цианистых электролитов. [c.186]

    Блескообразователь готовят следующим образом. 50 г сернокислого марганца и 40 г винной кислоты растворяют в 1000 мл дистиллированной воды, после чего содержимое нейтрализуют концентрированным раствором цианистого натрия до полной прозрачности. На каждый литр электролита для меднения вводят 0,03—0,05 мл этого раствора. [c.170]

    В качестве электролита для меднения используется насыщенный раствор Си504, подкисленный 2—3 каплями концентрированной серной кислоты на 100 мл раствора. [c.107]

    Этилендиаминоиые электролиты. Для меднения стальных изделий небольших размеров и несложной конфигурации применяют электролит (в г/л)  [c.125]

    Перед выполнением работы необходимо ознакомиться 1) с равновесным потенциалом и потенциалом разряда ионов металла 2) с факторами, влияющими на потенциал разряда иолов металла 3) с поляризацией электродов и причинами ее возникновения при электролизе 4) с измерением э. д. с. гальванических элементов и вычислением электродного потенциала 5) с поляризацией электродов при электроосаждении меди в сернокислых и пирофосфлтных электролитах для меднения. [c.137]


    Прямое меднение возможно только на латунных образцах, железные сначала никелируют. Состав электролита для меднения 250 г л Си30,-5Н 0 и 6 "е/л И,50,. Ванну готовить объемом 1 л в аккумуля- торном стакане емкостью 1,5 л. [c.95]

    Сернокислые электролиты для меднения просты, устойчивы и не требуют частой смены состава. Основными компонентами этих электролитов являются Си504-5Н20 и Нг504. [c.163]

    Блестящие медные покрытия, характеризующиеся прочным сцеплением со сталью, получают в этилендиами-новых электролитах, которые стабильны в работе, менее вредны, а по рассеивающей и покрывающей способности аналогичны цианистым электролитам для меднения. [c.220]

    Можно достигнуть одновременного осаждения двух металлов, у которых катодные потенциалы близки. Одновременное осаждение осуществляется при помощи специально действующих присадок, т. е. таких присадок, которые сдвигают потенциал более электроположительного металла к значениям злектроотрицатель-ного металла и совсем не влияют (или влияют в незначительной степени) на потенциал более электроотрицательного металла. На рис. 29 представлен случай для одновременного осаждения меди и свинца из кислых электролитов. Поляризационная кривая меди ] из кислого перхлоратного электролита проходит при более положительном значении (приблизительно на 0,4 в), чем кривая осаждения свинца 2 из того же электролита. Из смеси этих электролитов осаждается только медь. Совместное осаждение свинца начинается после превышения предельного тока меди (кривая 3). Если же в электролит добавить только 1 г/л тиомочевины, то поляризационная кривая меди 4 сдвигается в сторону отрицательного значения потенциала приблизительно на 0,45 в, в то время как потенциал свинца остается практически без изменения (кривые 2 и 5). Из таких смешанных электролитов, содержащих тио-мочевину, при всех плотностях тока осаждается сплав меди и свинца. Поляризационная кривая 6 лежит в области электролитов для меднения, содержащих тиомочевину. [c.55]

    Контактная медь образует на катоде пористую пленку при очень плохом сцеплении с основным металлом. Поэтому сталь покрывают медью в кислых растворах лишь после того, как на изделие нанесен слой меди в медноцианистых электролитах или после предварительного никелирования. Сернокислые электролиты для меднения устойчивы, дешевы и недефицитны. В цианистых электролитах медь осаждается с высокой катодной поляризацией (рис. 72), эти электролиты характеризуются высокой рассеивающей способностью. Медные покрытия мелкокристалличны. Однако цианистые электролиты неустойчивы, ядовиты, и дороги. [c.165]

    Проведен ряд исследований по изучению пирофосфорнокис-лых, а также аммиачных и этцлендиаминовых электролитов для меднения, однако производственного применения эти электролиты пока не имеют. [c.167]


Меднение электролиты - Справочник химика 21

    Вот очень простой способ меднения. С одного конца мягкого многожильного провода снимите изоляцию и растеребите тонкие медные проволочки, чтобы получилась "кисть". Для удобства работы привяжите ее к деревянной палочке или карандашу, а другой конец провода подсоедините к положительному полюсу батарейки для карманного фонаря. Электролит - концентрированный раствор медного купороса, желательно слегка подкисленный, -налейте в широкую склянку, в которую удобно будет макать "кисть ". [c.95]
    Аммиачный (меднения) электролит......... 4,28 [c.44]

    Для меднения деталей в сернокислом электролите использован ток переменной полярности с длительностью катодного периода = 8 с и анодного периода Та 2 с, плотность тока катодного периода / = 10 А/дм , плотность тока анодного периода /а = 5 А/дм Выход по фактическому катодному току меди = 99%. [c.152]

    Пример 43. В электролит сернокислого меднения для улучшения структуры катодных осадков добавлено 20 ммоль-л винной кислоты. Чтобы установить, адсорбируется ли винная кислота на меди в рабочей области потенциалов, проведены измерения потенциала медного электрода без наложения поляризующего тока в чистом растворе ( ) и в растворе с винной кислотой ( орг), а также при рабочей плотности тока 10 мА-см- и fi,орг). Получены следующие результаты  [c.99]

    Недостатками кислых электролитов являются плохая рассеивающая способность и невозможность непосредственного меднения в них стали, цинковых сплавов и других металлов с более электроотрицательным потенциалом, чем медь. При погружении в кислый электролит меднения эти металлы вытесняют медь [c.396]

    Медь цианистая Меднения электролит медь цианистая, натрий двууглекислый, натрий цианистый Мезитила оксид Метакриловая кислота Метан [c.86]

    Пирофосфатный (меднения) электролит...... 4,88 [c.44]

    Недостатками кислых электролитов являются плохая рассеивающая способность и невозможность непосредственного меднения стали, цинковых сплавов и других металлов с более электроотрицательным потенциалом, чем медь. При погружении в кислый электролит меднения эти металлы вытесняют медь и она осаждается в виде пористого, плохо сцепленного с основой, иногда рыхлого (на цинке) осадка. По этой причине перед меднением из кислых электролитов на поверхность стальных изделий предварительно наносят тонкий (3 мкм) слой меди из цианидных растворов или никеля из обычного кислого электролита. [c.299]

    Никелирование часто применяют взамен меднения в цианистом электролите для нанесения подслоя небольшой толщины (3 мкм) перед меднением стальных изделий в кислом электролите. Благо,царя тому, что на поверхности никеля всегда присутствует пассивная пленка, сдвигающая потенциал его в положительную сторону, контактного вытеснения никелем меди из кислого раствора при погружении в него изделий не происходит. [c.405]

    Почему при погружении стальной пластины в дифосфатный электролит меднения не наблюдается процесс цементации медн, характерный для сульфатного электролита меднения Поясните механизм этого явления. [c.293]


    Исходя из каких предпосылок выбирают электролит меднения для печатных плат  [c.295]

    Сернокислый электролит обычно содержит 150—300 г/л сернокислой меди и 40—ПО г/л серной кислоты.Электролиты с высокой концентрацией меди применяют при > 10. .. 30 А/дм 4 изменяют в пределах 20—50 С. Анодный и катодный выход по току близок к 100 %. В зависимости от состава рассеивающая способность сернокислого электролита меднения составляет 5—19 %. [c.145]

    Принципиальная схема технологического процесса, включающая шлифовально-полировальную обработку, обезжиривание и декапирование, меднение в цианистом электролите, никелирование в сернокислом электролите. [c.232]

    Рассчитайте падение напряжения в электролите а) сернокислой и б) цианистой ванн меднения. [c.227]

    Электролит 3 — для предварительного меднения стали Время осаждения подслоя меди 0,5—2,0 мии. [c.79]

    Неметаллические материалы для изготовления форм применяют так же часто, как и металлические. Из агар-агара и желатина изготовляют комбинированные формы. Материал наносят иа поверхность основы (металл, стекло) нз растворов, затем иа поверхности создают необходимый рельеф или рисунок, высушивают, напыляют медь или никель. Наращивают первичный слой в кислом электролите меднения или никелирования устанавливают экран и продолжают интенсивное осаждение слоя металла необходимой толщины. При стеклянной основе затруднение вызывают размещение н монтаж контактов. Контакт из фольги располагают на технологических площадках. [c.22]

    В электролите 10 исследовано влияние концентрации Ре +, pH, н и 4 на ВТ и качество осадков. По рассеивающей способности этот электролит аналогичен электролиту серно-кислого меднения. Железные покрытия толщиной 0,5 мм имели шероховатую, без блеска поверхность, их структура была однородной, без трещин и питтинга. Возникновению трещин и питтинга [c.125]

    Приготовление цианидных алектролитов меднения. При наличии цианида меди составление цианидных электролитов несложно и заключается в постепенном введении ее расчетного количества в концентрированный раствор циаинда калня или натрия при подогреве его до 60—70 "С и перемешивании После образования раствора комплексной соли меди его анализируют иа содержание свободного цианида, корректируют, вводят добавки и доливают водой до рабочего уровня ванны Часто электролит готовят из свсжеоса ж денного основного карбоната 1ыеди, получаемого постепенным добавлением карбоната иатрня к раствору сульфата меди до тех пор, пока ие перестанет выделяться осадок. Осадок несколько раз промывают водой и растворяют в растворе цианида. [c.78]

    Поскольку сернокислый электролит меднения, как отмечено, чаще используют в гальванопластике, то на примере именно этого электролита будут рассмотрены катодные и анодные процессы, описаны структура и свойства медных осадков, полученных из сернокислого электролита. [c.147]

    При увеличении концентрации сульфата меди и серной кислоты в электролите меднения скорость растворения медных анодов уменьшается. [c.149]

    Какая взаимосвязь существует между концеитрациямн сульфата меди и серной кислоты в сульфатном электролите меднения  [c.293]

    На электропроводные слои серебра рекомендуется наносить первичные слои из сернокислых и сульфаминовокислых электролитов никелирования, щелочных электролитов никелирования, меднения и серебрения. Не следует использовать хлористый электролит никелирования и сернокислый электролит меднения — первый из-за взаимодействия серебряной поверхности с ионами хлора, второй из-за высокого содержания серной кислоты, вызывающей местное растворение тонкого (л 0,1 мкм) серебряного слоя. [c.254]

    Представляет интерес катодное декапирование с одновременным осаждением на катоде покрытия весьма малой толщины. Осаждение будет происходить лишь на участках поверхности катода, свободных от загрязнений. Таким образом, этот процесс контролирует качество выполнения операций обезжиривания и травления изделий. Хорошие результаты были получены при катодном декапировании и никелировании углеродистой стали перед пиро-фосфатным меднением. Электролит содержал 240 г/л N 504, 7НгО и 50—70 г/л h3SO4. Катодная плотность тока составляла [c.40]

    Таким образом, серная кислота в электролите меднения необходима прежде всего для предупреждения накопления одновалентных ионов меди и гидролиза закисной соли меди, вредно отражающейся на качестве осадков. Кроме того, она увеличивает электропроводность раствора, снижая напряжение на электродах, и уменьшает активность ионов меди, способствуя повышению катодной поляризации и образованию на катоде более мелкозернистых осадков. [c.399]

    После обезжиривания, декапирования в 1—3%-ном растворе НС1 или Н2804 и промывки изделия покрывают медью, затем никелируют и хромируют. Меднение рекомендуется производить в цианистых электролитах. Сначала процесс ведут в растворе с концентрацией меди 0,17—0,23 н. и свободного цианида 0,15—0,20 н. в присутствии сегнетовой соли (20 г/л) при pH = 11 —12,45—60 °С и катодной плотности тока 2—6 А/дм2 в течение 1—3 мин. После предварительного меднения изделия переносят (можно без промывки) в рабочий цианистый медный электролит для наращивания меди до слоя нужной толщины, а затем изделия никелируют и хромируют. [c.429]


    Пирофосфорнокислый электролит приготовляют растворением сульфата меди в избытке пирофосфата натрия, при этом получается соль Маб[Си(Р207)2], которая диссоциирует с образованием соответствующих ионов (Кн= 1,3 10 "). Электролит предназначается для замены цианистого. Перед меднением в этом электролите стальное изделие рекомендуется для улучшения сцепления, анодно декапировать в 10% растворе Ка4 207 в течение 0,5— [c.181]

    Электролит стационарной ванны цианистого меднения содержит 33 г/л общего цианида свободного и связанного) в пересчете на Na N. Ванна работает при 60 °С с выходом по току 75%. Толщина медного покрытия 22 мкм. Проектная норма расхода цианида на разложение равна 0,9 г/(А-ч) [24]. Потери электролита составляют около 95 см на 1 м поверхности детали Г24] (имеется сборник-уловитель раствора). [c.220]

    Электролизер и электрод сравнения следует обязательно термостатировать. Работу начинают с приготовления необходимых растворов и электродов. Поверхность катода тщательно очищают и затем гальванически покрывают медью или свинцом толщиной до 20 мкм. Меднение проводят из медноцианистого (при 0,3 А/дм ) или пирофосфатного (при 2,0 А/дм ) электролитов, а свинцование из кремнефтористоводородного электроли- [c.212]

    Приготовление кислых электролитов меднения Сульфатные электролиты меднения готовят раствореюзем основных компонентов в воде и последующим введением в электролит добавок. [c.76]

    Из KH Jii.ix электролитов так/ке применяют кремнефтористый электролит меднения, содержащий, г/л кремнефтористую медь 250—300, кремнефтористоводородную кислоту 10—15 нрк 20—60 С, /,растворяя карбонат меди небольшими порциями в кремиефтористоводородной кислоте, затем раствор фильтру юг, после чего он готов к работе. [c.76]

    Электролит 1 — один из наиболее распространенных в промыиглен кости. Электролит 2 применяют для предварительного меднения сталь- [c.76]

    При выборе электролита и режима з лектролиза необходимо учитывать скорость процесса, а также возможность получения мелкозернистых осадков с малыми внутренними напряжениями, равномерным по толш ине распределением осадка. В промышленной гальванопластике чаще всего применяют сульфатный электролит меднения, сульфатно-хлоридный или сульфа-миновый электролит никелирования. Последний обладает высокой рассеивающей способностью, дает осадки с минимальными внутренними напряжениями и работает при высоких плотностях тока (до 80—100 кА/м ). Из сульфаминового электролита осаждают также сплавы N1—Со, N1—Ре, N1—Мп, которые нашли применение для наращивания копий в последние 15— 20 лет. [c.341]

    Меднение применяют перед осаждением никелевых и нек-рых др. покрытий на сталь, цинк, цинковые и алюминиевые сплавы, а также для защиты стальных изделий от цементации. Используют кислые (сульфатные, фтороборатные, нитратные) и щелочные (цианидные, Ш1рофос-фатные, этилендиаминовые) электролиты. Наиб, распространенный сульфатный электролит устойчив и позволяет осаждать Си со 100%-ным выходом по току. Недостаток кислых электролитов-получение из них покрытий с низкой рассеивающей способностью. Перед нанесением блестящих никелевых покрытий осаждают слой блестящей меди из сульфатного электролита с добавкой орг. в-в, к-рые обеспечивают выравнивание и зеркальный блеск медного покрытия. Повышение рассеивающей способности достигается уменьшением в сульфатных электролитах концентрации Си304 и увеличением концентрации Н2304. Такие электролиты, содержащие также орг. добавки, применяют, напр., для меднения печатных плат. Щелочные электролиты, в отличие от кислых, дают возможность осаждать Си на сталь, цинковые и др. сплавы с менее электроположительным, чем у Си, стандартным потенциалом, т.к. образующиеся в р-рах комплексные соли Си сдвигают ее потенциал к более отрицат. значениям. Покрытия, осаждаемые из циа-нидных р-ров, отличаются мелкозернистой структурой они более равномерным слоем, чем покрытия из щелочных электролитов, покрывают пов-сть изделия. Однако цианидные электролиты токсичны и неустойчивы по составу. [c.500]

    Раствор электролита - 20 г медного купороса и 2 - 3 мл серной кислоты на 100 мл воды - налейте в стакан, раствор должен полностью покрыть электроды. Пользуясь реостатом или подбирая сопротивления, установите ток от 10 до 15 мА на каждый квадратный сантиметр поверхности детали. Минут через двадцать вык гючите ток и выньте деталь - она покрыта тонким слоем меди. Электролит меднения не выливайте, он еще пригодится. [c.97]

    Дсигее - собственно никелирование. Приготовьте новый электролит (30 г сульфата никеля, 3,5 г хлорида никеля и 3 г борной кислоты на 100 мл воды) и налейте этот электролит в другой стакан. Для никелирования нужны никелевые электроды. Опустите их в электролит, соберите схему так же, как при меднении, и включите ток, вновь примерно на двадцать минут. Выньте деталь, промойте и просушите ее. Она покрыта сероватым матовым слоем никеля. Чтобы покрытие приобрело привычный блеск, его надо отполировать. [c.97]

    Мягкой кисточкой нанесите на поверхность с рисунком электропроводящий порошок. Можно, например, растолочь в ступке грифель простого карандаша или графитовый стержень батарейки. По краям рисунка прижмите к поверхности, покрытой графитом, тонкие оголенные медные проволочки (они будут служить токоотводами) и соедините их между собой. Восковой слепок подвесьте в стакан, налейте электролит, опустите медный электрод и соберите такую же схему, как и в опытах с меднением. Но в отличие от гальваностегии тут нужен намного меньший ток, примерно 5-10 мЛ. Поэтому придется передвинуть движок реостата или же подобрать другое радиосопротивление. [c.98]

    Высокие скорости образования слоев меди достигаются в нитратном электролите меднения (А. М. Молчадский), содержащем 4 моль/л нитрата меди, 0,002 моль/л хлорида меди (1) и 0,3—0,6 г/л хинона. [c.147]

    Очистка электролитов меднения заслуживает столь же большого внимания, как и очистка электролитов никелевания. Автору, к сожалению, не известны такого рода работы. Можно сослаться на регенерацию электролитов меднения электролитического рафинирования. Предельно допустимые концентрации примесей в электролите рафинирования в виде ионов (г/л) никель 20—30 железо 20—30 цинк 30 хлор 0,5 висмут 1,5 сурьма 0,1. Опыт показывает, что небольшие концентрации ионов никеля (до 30 г/л) существенно не влияют на свойства меди. Более того, медные осадки становятся более гладкими, ровными. [c.247]


Приготовление и восстановление электролита меднения для гальваники

Приготовление электролита для осаждения меди

Сернокислые электролиты для меднения делятся на кислые и медные. Кислые это те, в которых кислоты по рецепту больше чем медного купороса. Медные наоборот, кислоты меньше чем медного купороса. Пропорции кислоты и медного купороса выбираются в зависимости от используемого блеска.

Кислые сернокислые электролиты

К кислым относятся добавки Cupracid-TP и J-Plate Cu-400, рецепты электролитов для них описаны ниже.

Рецепты кислых растворов

1. J-Plate Cu-400

CuSO4*5h30 - 90 гр./л.
h3SO4 плотность 1,84 гр./см3 - 200 гр./л. или автомобильный аккумуляторный электролит плотностью 1,27 гр./см3 - 540 гр./л. (взвешиваем на весах).
NaCL - 0,125 гр./л.
Добавка J-PLATE CU 400 - 6 мл./л.
Вода до 1 литра.

Плотность тока 0,1-8 А/дм.кв, оптимальное 2-3 А/дм.кв.

Температура 20-30 градусов, скорость осаждения при плотности тока 3 А/дм.кв. равна 0,66 мкм/мин.

2. Cupracid TP

CuSO4*5h30 - 60 гр./л.
h3SO4 плотность 1,84 гр./см3 - 230 гр./л. или автомобильный аккумуляторный электролит плотностью 1,27 гр./см3 - 621 гр./л. (взвешиваем на весах).
NaCL - 0,120 гр./л.
Cupracid TP Leveller / Купрацид ТП выравниватель - 20 мл./л.
Cupracid Brightener / Купрацид ТП блескообразователь - 2 мл./л.
Cupracid Starter / Купрацид стартёр - 2 мл./л.
Вода до 1 литра.

Плотность тока 1,4-3,5 А/дм.кв, оптимальное 2 А/дм.кв.

Температура 20-26 градусов, скорость осаждения при плотности тока 2 А/дм.кв. равна 0.6 мкм/мин.

Медные сернокислые электролиты

К медным относятся добавки Chemeta RV-T, ЦКН-74, Cupracid 210, составы электролитов для них описаны ниже.

Рецепты медных растворов

1. Chemeta RV-T

CuSO4*5h30 - 220 гр./л.
h3SO4 плотность 1,84 гр./см3 - 60 гр./л. или автомобильный аккумуляторный электролит плотностью 1,27 гр./см3 - 162 гр./л. (взвешиваем на весах).
NaCL - 0,09 гр./л.
Добавка Chemeta RV-T - 4 мл./л.
Вода до 1 литра.

Плотность тока 2-8 А/дм.кв, оптимальное 4,5 А/дм.кв.

Температура 20-28 градусов, скорость осаждения при плотности тока 4,5 А/дм.кв. равна 1 мкм/мин.

2. ЦКН-74

CuSO4*5h30 - 150 гр./л.
h3SO4 плотность 1,84 гр./см3 - 80 гр./л. или автомобильный аккумуляторный электролит плотностью 1,27 гр./см3 - 216 гр./л. (взвешиваем на весах).
NaCL - 0,09 гр./л.
Добавка ЦКН-74 - 5-7 мл./л.
Вода до 1 литра.

Плотность тока 1-4 А/дм.кв, оптимальное 3 А/дм.кв.

Температура 18-28 градусов, скорость осаждения при плотности тока 3 А/дм.кв. равна 0,6 мкм/мин.

3. Cupracid 210

CuSO4*5h30 - 220 гр./л.
h3SO4 плотность 1,84 гр./см3 - 63 гр./л. или автомобильный аккумуляторный электролит плотностью 1,27 гр./см3 - 170 гр./л. (взвешиваем на весах).
NaCL - 0,12 гр./л.
Добавка Купрацид 210 - 10 мл./л.
Добавка 210 A - 0,5 мл./л.
Добавка 210 Б - 0,5 мл./л.
Вода до 1 литра.

Плотность тока 1-6 А/дм.кв, оптимальное 3 А/дм.кв.

Температура 20-30 градусов, скорость осаждения при плотности тока 3 А/дм.кв. равна 0,7 мкм/мин.

Приготовление электролита меднения с добавкой J-PLATE CU-400

Далее для примера посмотрим приготовление самодельного электролита с добавкой J-PLATE CU-400 на 10 литров.

J-Plate Cu-400 рецепт на 1 литр.

CuSO4*5h30 - 90 гр./л.
h3SO4 плотность 1,84 гр./см3 - 200 гр./л. или автомобильный аккумуляторный электролит плотностью 1,27 гр./см3 - 540 гр./л. (взвешиваем на весах).
NaCL - 0,125 гр./л.
Добавка J-PLATE CU 400 - 6 мл./л.
Вода до 1 литра.

Пересчитаем количество реактивов на 10 литров, получим следующий рецепт для приготовления своими руками электролита гальванического меднения.

CuSO4*5h30 - 900 гр.
h3SO4 плотность 1,84 гр./см3 - 2 кг. или автомобильный аккумуляторный электролит плотностью 1,27 гр./см3 - 5,4 кг. (взвешиваем на весах).
NaCL - 1,25 гр.
Добавка J-PLATE CU 400 - 60 мл.
Вода до 10 литров.

Взвешиваем медный купорос 900 грамм и пересыпаем его в канистру.

Взвешиваем аккумуляторный электролит 5,4 кг и переливаем его в емкость с медным купоросом.

Доливаем в емкость воду до уровня 10 литров.

Данная статья опубликована на сайте whoby.ru. Постоянная ссылка на эту статью находится по этому адресу http://whoby.ru/page/elektrolit-dlja-galvaniki

Читайте статьи на сайте первоисточнике, не поддерживайте воров.

Растворяем полностью медный купорос, путем бултыхания канистры и затем добавляем туда 1,25 грамм соли NaCl.

Далее нужно добавить в раствор активированный уголь из аптеки, из расчета 3 грамм на 1 литр. В нашем случае добавляем 30 грамм, это 12 пачек по 10 таблеток весом 0,25 грамм (фото данного процесса нет).

Хорошо перемешиваем и даем постоять электролиту меднения 2 часа. В течении этого времени нужно изредка перемешивать раствор с интервалом примерно 15 минут.

После того, как пройдет 2 часа, отфильтровать электролит от угля через фильтр.

После фильтрации прирабатываем электролит. Для этого берем фольгированный текстолит (если не жалко) или латунную или медную пластину.

Предварительную приработку электролита меднения нужно проводить в течении 5 часов на плотности тока 0.2 А/дм.кв. В моем случае фольга имела размеры 150х120 мм, площадь которой равна 1,8 дм.кв.

У фольги 4 стороны, значит общая площадь равна 1.8*4 = 7.2 дм.кв. На источнике выставляем ток 7.2*0.2 = 1,44 ампера, опускаем в ванну заготовку и держим там ее в течении 5 часов используя качалку (заготовка поствоянно движется в электролите).

После 5 часов приработки, добавляем в ванну 60 мл блескообразующей добавки J-PLATE CU-400. После тщательного перемешивания прирабатываем электролит меднения на плотности тока 1 А/дм.кв. в течниии 1 часа. На источнике выставляем ток 7.2*1 = 7.2 ампера.

После приработки электролита, проверим его на реальной плате. Для этого активируем текстолит и покрываем его химической медью. Это можно не делать, взять обычный фольгированный текстолит и провести тест на нем (мне жалко портить текстолит для этого, поэтому я сделал так, как описано ниже).

Обезжириваем, затем активируем текстолит.

Покрываем химической медью текстолит.

Погружаем плату в ванну для гальваники, и держим там 50 минут. В результате получаем вот такое покрытием. Если учесть, что это первая гальваника в данном электролите и используемый текстолит не первой свежести (весь поцарапанный), то считаю результат отличный.

Результат работы электролита для гальваники с блеском J-Plate Cu-400

Хочу предоставить несколько фото плат, гальваника медью которых была проведена в этом кислом электролите меднения. Данные фото предоставил mial пользователь форума радиокот, за что ему отдельная благодарность.

Очистка (восстановление) электролита гальванического меднения

В результате работы ванны гальваники, в электролит меднения попадает органика, что приводит к ухудшению работы электролита и появлению некачественных покрытий.

Чтобы избавиться от органики, электролит меднения нужно обработать перекисью водорода и активированным углем.

Делается это так, электролит нагревается до 50 градусов, затем в него добавляется 30% перекись водорода из расчета 3 мл на 1 литр раствора. Все хорошо перемешивается и выдерживается 1 час.

Потом в электролит меднения добавляется активированный уголь из аптеки из расчета 3 грамма на 1 литр раствора. Все перемешивается и выдерживается 1 час, затем электролит фильтруется от угля.

После фильтрации прирабатываем раствор на плотности тока 0,2 А/дм.кв. в течении 2 часов. После добавляем необходимое рецептурное количество блеска и прирабатываем еще раз электролит на плотности тока 1 А/дм.кв в течении 1 часа.

Хочу отметить, что данная процедура восстановления применима для всех рецептов сернокислых электролитов для гальваники.

На этом все, желаю не дырявых штанов и качественных плат.

Статью написал: Admin Whoby.Ru

Еще записи по теме



1.1 Медные покрытия

Медь – один из самых распространённых металлов в гальванотехнике. Медное покрытие мягкое, красноватого цвета, довольно пластичное, хорошо поддается пайке. Кроме того, медь – прекрасный проводник электричества. Тем не менее, для окончательных покрытий медь используется редко, так как быстро окисляется под действием кислорода воздуха и как следствие – тускнеет.

Превосходные выравнивающие и кроющие свойства меди делают ее идеальной для использования в качестве подложки перед нанесением других металлов. Помимо этого, благодаря своей мягкости и пластичности, медь легко полируется до яркого блеска, что позволяет получать на ней такой же яркий и блестящий слой другого металла.

Медь способна заполнять остроугольные углубления и сглаживать нежелательные неровности поверхности, позволяя наносить основной металл гладким равномерным слоем. Выравнивающие и кроющие свойства меди дают возможность избежать образования пор и пузырьков на конечном покрытии.

В качестве металлической подложки медь может наноситься на алюминий, который из-за наличия окисной пленки практически не удерживает покрытия других металлов, осаждаемых электролитическим способом. Медь – единственный металл, который можно осаждать на поверхность изделий из цинка, свинца, медно-свинцовых и цинковых сплавов, отлитых под давлением.

Меднение в кислых электролитах.

В кислых электролитах медь присутствует в виде двухвалентных ионов. Чаще всего используются сульфатные и фторборатные электролиты так как они устойчивы в эксплуатации и не токсичны, имеют высокий выход по току (95-100%) и высокую скорость осаждения. Электролиты обладают хорошей выравнивающей способностью, особенно в присутствии органических добавок – производных пиридина, гидразина, некоторых красителей.

При использовании кислых электролитов не удается получить прочно сцепленных медных осадков непосредственно на стальных изделиях из-за контактного выделения меди. Однако при введении в такие электролиты органических добавок, тормозящих процесс контактного обмена, можно получить осадки, прочно сцепленные со сталью. В промышленности перед меднением стальных изделий в кислых электролитах на них наносят подслой никеля толщиной 0,3 - 0,5 мкм.

Состав сульфатных электролитов и режим осаждения:

Состав электролита (г/л)
и режим осаждения
Электролит №1 Электролит №2 Электролит №3
Сульфат меди 200-250 200-250 180-250
Хлорид натрия - 0,06-0,09 -
Серная кислота 50-70 40-60 30-50
Соляная кислота - - 0,01-0,02
Блокообразующая добавка - Зависит от добавки. -
Температура, 0С 18-25 18-25 18-25
Катодная плотность тока, А/дм2 1-2 3-5 2-3
Состав фторборатных электролитов и режим осаждения:
Состав электролита, г/л Электролти №4 Электролит №5
Фторборат меди 35-40 220-250
Кислота борфтористоводородная свободная 15-18 2-3
Кислота борная 15-20 15-16
Температура, 0С 18-25 60
Катодная плотность тока, А/дм2 До 10 До 30

Электролит №1 – стандартный сернокислый, при перемешивании сжатым воздухом или механическим способом катодную плотность тока можно поднять до 6-8 А/дм2. Качество и мелкозернистость осадков, получаемых из этого электролита, повышаются при введении 7-10 мл/л этилового спирта.

Электролит №2 – используется для осаждения блестящих медных покрытий, обладает выравнивающим действием, требует высокой чистоты компонентов.

Электролит №3 – применяется для осаждения блестящих покрытий на детали несложной конфигурации.

Электролиты №4, 5 – фторборатные, используются для осаждения толстых слоев меди. Перемешивание, как правило, производят сжатым воздухом или механической мешалкой.

Меднение в щелочных электролитах.

Составы цианидных электролитов и режимы осаждения:

Состав электролита (г/л)
и режим работы
Электролит №1 Электролит №2 Электролит №3 Электролит №4
Цианид меди 40-50 25-30 25-30 100-120
Цианид натрия 45-55 55-70 35-40 135
Карбонат натрия 10-15 - 20-30 -
Едкий натр 3-5 4-5 До pH = 12,5 25-30
Тартрат калий-натрия - - 45-50 -
Роданид натрия - - - 15-20
Температура, 0С 40-45 18-25 55-70 70-80
Катодная плотность тока, А/дм2 До 1,5 0,3-0,6 1,5-6,0 1,0-4,0

Электролит № 1 – один из самых распространенных в промышленности.

Электролит № 2 – применяется для предварительного меднения стальных изделий.

Электролиты № 3,4 – высокопроизводительные цианистые электролиты меднения.

Во всех цианистых электролитах отношение анодной поверхности к катодной рекомендуется поддерживать равным 2:1. Применение реверсивного тока при использовании цианистых электролитов приводит к увеличению блеска и понижению пористости покрытий.

Основное достоинство цианистых электролитов меднения – высокая рассеивающая способность, мелкозернистость осадков и возможность непосредственно осаждать медь на стальные изделия. Главные недостатки – токсичность, невысокая устойчивость, низкий выход по току, малая скорость осаждения.

Из нецианистых щелочных электролитов меднения наибольшее распространение получили пирофосфатные электролиты.

Составы пирофосфатных электролитов и режимы работы:

Состав электролита (г/л)
и режим работы
Электролит №1 Электролит №2 Электролит №3 Электролит №4
Сульфат меди 30-50 80-90 1.0-2.5 45-55
Пирофосфат натрия 120-180 - - 200-240
Гидрофосфат натрия 70-100 - - -
Пирофосфат калия - 350-370 80-120 -
Нитрат аммония - 20-25 - -
pH 7,5-8,9 8,5 - 7-8
Температура, 0С 20-30 50-55 18-25 55-65
Катодная плотность тока, А/дм2 0,3-0,4 0,5 1-3 0,3-0,8

Электролит № 1 – наиболее часто применяемый в промышленности, требует при работе отношения катодной площади к анодной, равного 1:3. При нанесении покрытий на сталь, детали следует опускать в электролит под током, кроме того, в начале электролиза следует дать «толчок тока» в течении 20-50 секунд.

Электролит № 2 – применяется для меднения стали и цинковых сплавов.

Электролит № 3 – применяется для предварительного меднения алюминиевых сплавов.

Электролит № 4 – применяется для непосредственного меднения алюминиевых сплавов.

По рассеивающей способности пирофосфатные электролиты не уступают цианистым. Микротвердость и внутренние напряжения осадков, полученных в этих электролитах, существенно не отличаются от тех, что получены в цианистых.

Недостатки пирофосфатных электролитов – неустойчивость и недостаточная адгезия получаемых из них покрытий со сталью. Чаще всего применяются для нанесения меди на алюминиевые сплавы, а также при металлизации диэлектриков.

Меднение в домашних условиях двумя способами

Когда речь идет о гальванотехнике, сразу же на ум приходят такие технологические операции, как хромирование и цинкование металлоизделий. Но если задать вопрос, а что представляет собой гальваностегия, то ответит не каждый – проверено. Хотя ничего сверхнового данный термин не подразумевает.

Проще говоря, это методика покрытия тончайшим слоем металла любого материала, будь-то сталь, алюминий, древесина или пластик. С тем, как произвести меднение какого-либо образца в домашних условиях, мы и разберемся.

Общая информация

Меднение – методика отчасти более универсальная, чем то же цинкование. Для каких целей оно проводится?

  • Защита образцов от цементации перед их раскроем способом резания, а также от коррозии.
  • Устранение дефектов на поверхностях деталей, когда иные способы неприемлемы или трудны в реализации. К примеру, если основа характеризуется сложным рельефом.
  • Декорирование изделий.
  • Создание копий образцов из других материалов.
  • Подготовка деталей из стали к хромированию, серебрению, золочению. В подобных случаях меднение является лишь одним из этапов работы по поверхностной обработке материала.
  • Для создания сегментов «под пайку».

Вряд ли читателя заинтересуют такие нюансы, как классификация меди (рафинированная, бескислородная, общего применения), различные варианты растворов, использующихся при меднении, характеристики материалов и подобные вещи. Далее рассмотрены лишь простейшие методы нанесения Cu на любую поверхность, которые несложно организовать в домашних условиях, без каких-либо сложностей и финансовых затрат.

Меднение в электролите

Такая методика подходит лишь для покрытия слоем Cu металлических деталей. По сути, технология мало чем отличается от того же цинкования в домашних условиях.

Подготовка

Оборудование понадобится простейшее:

 Ванночка (емкость) стеклянная.  Ее вместительность определяется габаритами обрабатываемой детали. Даже литровая банка или стакан – как варианты.

 Медные электроды.  Как правило, используются два. Это позволяет более качественно покрыть заготовку слоем со всех сторон и упрощает сам процесс. По ходу работы не придется периодически менять положение детали относительно электрода. Что именно использовать, зависит от конкретной ситуации – пластины из меди, куски толстой проволоки. Это непринципиально.


 Источник тока и соединительные провода.  Достаточно даже маломощного блока питания, на 6 – 8 В. Если в БП нет встроенного амперметра и не предусмотрена плавная регулировка напряжения, то придется использовать соответствующий прибор и реостат как отдельные элементы электрической цепи. Примерная схема, которую собирают для меднения деталей, показана на рисунке.

 Электролит.  Можно использовать покупной раствор, хотя придется и поискать. Если же его готовить самому, то на 100 мл воды дистиллированной понадобится серная кислота (3 мл) и медный купорос (20 г) – не дефицит.

Процесс меднения

  • Деталь зачищается от наслоений. При необходимости – протравливается, погружается в специальные растворы для удаления инородных фракций. Что именно использовать, зависит от степени и вида загрязнения.
  • Обезжиривание образца. Самый простой способ – окунуть в раствор соды (горячий), а потом промыть водой для удаления ее остатков.
  • В емкость наливается приготовленный состав и помещаются электроды. Уровень раствора выбирается так, чтобы он полностью покрывал обрабатываемую деталь.
  • Погружение изделия. Оно подвязывается на проводе, который соединяется с «–» БП. Необходимо проследить, чтобы заготовка не касалась стенок ванночки, ее дна и электродов.

После включения напряжения величина тока постепенно повышается до расчетного значения, и в таком режиме обработка осуществляется в течение ⅓ часа (время ориентировочное). Если меднение проводится впервые, то следует контролировать данный процесс. О том, что деталь можно вынимать из емкости, судят по оттенку ее поверхности и равномерности покрытия (отсутствию необработанных участков, раковин, вкраплений и так далее).

Остается лишь смыть с образца остатки электролита и просушить. Получается, что эта технология для реализации в домашних условиях никакой сложности не представляет.

Меднение без ванночки

Данным способом можно наносить металлическое покрытие на любые материалы. Суть заключается в «обмазке» (без прямого контакта) заготовки электролитом специальной кисточкой, щетинки которой – медные проволочки. Недостаток этой технологии в том, что добиться качественного меднения рельефных поверхностей вряд ли удастся. По крайней мере, понадобится много времени и усилий, чтобы тщательно обработать все «щели» и «выбоины».

Особенности подготовительного этапа

 Кисточка.  В домашних условиях ее делают из многожильного медного проводника. Снять изоляцию и «распушить» один его конец – не проблема. Чтобы было удобнее работать, стоит подумать, из чего изготовить рукоятку кисточки. Ею придется водить по поверхности образца, а с учетом того, что провода гибкие, такое меднение станет испытанием для мастера. Как вариант – подвязать «рабочую часть» к карандашу, пластиковому корпусу шариковой ручки. Догадаться несложно.

 Тара.  Деталь перед меднением укладывается на любую подходящую посуду. Для удобства работы она не должна иметь высоких бортиков. Оптимальный вариант – тарелка. Плюс к этому – емкость, в которой будет электролит. В нее придется постоянно опускать кисточку, поэтому и здесь выбор не затруднен. Подойдет и стакан, если образец небольшой и раствора понадобится немного. Соответственно, вся тара предварительно обрабатывается – моется, чистится, кипятится, обезжиривается.

 Сборка схемы.  Аналогично предыдущему способу. Кисточка выполняет функцию анода, поэтому ее к «+» БП, а покрываемая деталь является катодом (к «–»).

Процесс меднения

Для обеспечения неразрывности электрической цепи в посуду наливается электролит, так, чтобы его уровень превышал высоту детали. Кисточкой, которая периодически также обмакивается в растворе (для этого он и заливается в отдельную тару), необходимо водить по-над образцом. В результате его поверхность покрывается слоем меди. По сути, производится ее напыление.

Понятно, что такой процесс в исполнении более сложный, так как проводится в «ручном» режиме. Необходимо постоянно следить, чтобы между кистью и обрабатываемой основой был небольшой зазор. Но и это не главное. Его неизменность – одно из условий равномерности покрытия.

В каких случаях целесообразно использовать такой способ меднения

  • Если материал образца не является токопроводящим.
  • При больших габаритах детали. Подобрать в домашних условиях ванночку соответствующих размеров, к примеру, для люстры, вряд ли получится.

Полезные советы

Как определить требуемые параметры блока питания? Для плотности тока при меднении нормой считаются 0,5 А/дм² образца, который предстоит покрыть защитным слоем.

  • Превышение расчетного значения чревато тем, что медь сильно потемнеет, к тому же не будет прочно держаться на основе.
  • При сложной конфигурации детали, наличии множества выступов, заостренных сегментов плотность тока берется меньшей, примерно в 2,5 раза.

Медь довольно быстро окисляется. Перед началом процесса обработки изделия электроды следует хорошо зачистить.

Время выдержки детали в растворе выбирается исходя из того, какой толщины слой необходимо получить при меднении. Зависимость прямая – чем дольше идет обработка, тем толще покрытие.

При необходимости восстановления внешнего вида истершихся элементов фурнитуры (мебельной или иной) их меднение – неплохой выход из положения.

Автор не единожды сталкивался с тем, что люди, озабоченные проблемами экологии, сразу же задаются вопросом – а как в домашних условиях организовать утилизацию отработки? Ведь электролит не вечен, и использовать его всю жизнь точно не получится. Кстати, вполне резонное и более чем справедливое замечание.

Есть неплохое решение – собирать оставшуюся после меднения «бурду» в отдельной стеклянной емкости. Зачем? Пригодится. Этот раствор отлично подходит для обработки древесины. Ваш покорный слуга, читатель, сам пропитывал им лаги перед настилом полов на даче. Учитывая, что зимой она не отапливается, условия эксплуатации материала понятны. Когда спустя 12 лет потребовалось переложить половицы, выяснилось, что лаги – как новенькие. Не было даже малейшего намека на какую-то плесень, следы гнили.

Так как любому из нас приходится заниматься если не строительством, то уж ремонтом обязательно, нет смысла куда-то потихонечку, подальше от сторонних глаз, сливать использованный электролит. Не по-хозяйски это.

Омеднение электричеством, т.е. гальваника.

Меднение гальванопокрытием — это покрытие другого материала медью с использованием явления электролиза. Подвешенный в ванне анод, являющийся источником меди, и катод, являющийся местом осаждения меди, подключенные к электрическому току, вызывают движение ионов меди Cu 2+ , которые мигрируют с анода и растворяются в виде результат процесса - через электролитическую ванну к катоду, на котором откладывается медь. Электролитическое меднение может осуществляться в различных типах ванн.Наиболее эффективными и долговечными являются так называемые кислотные ванны. Покрытия, получаемые в единицу времени, значительно толще, чем, например, при использовании цианидных ванн. Однако кислотные ванны имеют свои ограничения, например, стальные или железные предметы нельзя покрывать медью непосредственно в них. Поскольку меднение является отличной защитой, например, от науглероживания или азотирования, оно часто используется косвенно. То есть стальные предметы предварительно меднеют в цианидной ванне.За счет получения начального медного слоя, а затем собственно меднения происходит гораздо более эффективный процесс с использованием кислотной ванны.
Наиболее часто используемой кислотной ванной является ванна, приготовленная на основе медного купороса и серной кислоты следующего состава:

- 1 литр дистиллированной воды, подогретой не менее чем до 18-20 градусов Цельсия.
- 200 г кристаллического пентагидрата сульфата меди.
- 25 мл концентрированной серной кислоты.

В подготовленную таким образом ванну можно поместить медный анод и прикрепленные к катоду предметы, которые должны быть покрыты медью.
Меднение в кислотной ванне требует стабильной температуры ванны в пределах 18-20 градусов Цельсия и постоянного, но не интенсивного перемешивания ванны. Перед началом процесса аноды следует очистить и предварительно активировать, например, травлением в течение нескольких секунд в 8% азотной кислоте. В процессе используем ток плотностью 1-2 А/дм2 и напряжением 2-3 В. В результате часового процесса получаем среднюю толщину покрытия 30 мкм, т.е. 0,03 мм. . Для получения более толстых покрытий продолжительность процесса пропорционально увеличивается.Во время меднения состояние покрытия следует проверять каждые 20 минут – разумеется, не отключая электричество. В случае обнаружения дефектов, особенно на углах и острых кромках, а также пятен и обесцвечивания на лицевых поверхностях и образования так называемых крупнокристаллических натеков, следует немедленно снизить силу тока и качество нанесенное покрытие должно сразу улучшиться. После завершения меднения как можно скорее удалите остатки электролитной ванны.Лучше всего это сделать путем энергичного полоскания под проточной водой из-под крана. Деактивированный таким образом элемент можно высушить, например, в опилках и пассивировать, например, покрыв слоем масла, или непосредственно передать для дальнейшей электролитической обработки. Медь часто является не целевым покрытием, а промежуточным покрытием, предназначенным для обеспечения хорошей адгезии к следующему слою серебра, серебра и золота, никеля, никеля и хрома, олова.

Кристаллический пентагидрат сульфата меди можно приобрести в distripark.ком.

<< Предыдущая Назад в блог Следующая >>

* Эта статья предназначена только для информационных целей. Представленное описание, в частности использование продуктов, является примерным и представляет собой необязательную информацию о характеристиках и возможностях их использования/применения. В любом случае, перед использованием продукта проконсультируйтесь со специалистом, является ли конкретное использование безопасным и оправданным.Мы не несем никакой ответственности за использование предложенных решений даже в очень похожих ситуациях.

* Эта статья предназначена только для информационных целей. Представленное описание, в частности использование продуктов, является примерным и представляет собой необязательную информацию о характеристиках и возможностях их использования/применения. В любом случае, перед использованием продукта проконсультируйтесь со специалистом, является ли конкретное использование безопасным и оправданным.Мы не несем никакой ответственности за использование предложенных решений даже в очень похожих ситуациях.

.

Медь

Медь имеет характерный красный цвет. если будем считать, что металл тем благороднее, чем больше площадь ее сопротивление накладывается на площадь водостойкости, то медь можно рассматривать как Благородный металл.

Медь устойчива только в отсутствие вещества комплексообразователи, такие как цианид и аммиак. Они расширяют площади коррозия меди. В настоящее время считается, что медь имеет две области коррозии: в зависимости от характера раствора.В кислых и сильнощелочных растворах коррозия меди происходит только в присутствии окислителя. Нейтральные растворы или слабощелочные, содержащие окислители, ингибируют коррозию, за счет образования Оксиды Cu2O, CuO и Cu2O3. Повышенная температура делает поверхность медь покрывается оксидами. Однако образующиеся оксиды не защищают медь от дальнейшая коррозия, особенно в более агрессивных условиях. Характеристики гальванические медные покрытия зависят от условий осаждения.Самый большой Таким образом, влияние имеют тип и состав ванны, плотность тока и температура.

Процесс меднения используется для обеих целей технические, а также защитные и декоративные. Использование медного подслоя в для технических целей позволяет получить соответствующие свойства покрытия продукты. В этом помогают некоторые свойства меди, например, пластичность или хорошая электропроводность.Поэтому техническое меднение используется для покрытие пластмасс и печатных плат. Он нашел его большим также используется в электротехнике, гальванопластике и промышленности печать.

Медный подслой в системе декоративно-защитного покрытия в первую очередь влияет на повышение коррозионной стойкости изделий. Кроме того улучшает внешний вид продукта. Его дополнительным преимуществом может быть снижение затрат гальваническая обработка.Надлежащий процесс меднения требует почти только растворимые медные аноды - электролитические, электролитически катаные и литые. Каждая ванна требует определенного тип анода.

В настоящее время в промышленности используются два типа ванн: цианиды и сульфаты.

Цианидные ванны очень популярны, хотя и требуют токсичные растворы, необходимость обезвреживания нечистот и что с этим делать идет, тоже дороговизна.Однако у цианидных ванн есть много преимуществ. Во-первых, медные покрытия можно наносить на многие основные материалы, например сплавы цинка, алюминия, меди, магния, никеля и свинца. Встроенный слой имеет отличную адгезию. Большая глубина ванны и охват Они прекрасно подходят для покрытия изделий сложной формы. Кроме того, цианидные ванны просты в эксплуатации. Однако нельзя забывать что выбор состава ванны зависит от предполагаемого использования покрытия, его толщины и условий работа или глянец.Среди цианидных ванн можно выделить: цианидные ванны для осаждения тонких слоев меди, ванн быстрого меднения, ванны меднения с глянцем. Для основных ингредиентов всех Типы цианидных ванн включают: цианид меди (I) и/или цианид калия. натрий. Цианид меди вводят растворением в цианидах. щелочной. Увеличение концентрации меди позволяет использовать больше плотность тока, что влияет на интенсификацию процесса.Точный состав и параметры для нанесения медных покрытий представлены в таблицах:

При проведении цианидных ванн необходимо заплатить внимание на загрязнение. Органические соединения представляют наибольшую опасность, высокие концентрации карбонатов, соединения хрома в шестой степени окисления, соединения цинк, свинец и нерастворимые твердые вещества Повторное использование цианидная ванна требует обслуживания.Способ, частота и сложность поддерживающие процедуры зависят в первую очередь от состава и типа ванны полученные покрытия. Чем лучше покрытия мы хотим, тем больше мы должны позаботьтесь о постоянстве состава ванны. Мелкозернистая, непористая и блестящая мы получим покрытия, если процесс будет проведен быстро и качественно. Обслуживание баня заключается в поддержании постоянства состава и чистоты бани. Для этого необходимо систематически обозначать основные компоненты, значения pH и их коррекция до необходимых значений.Дополнительные ингредиенты, в т.ч. осветляющие добавки маркируются в соответствии с нормами, предоставленными авторами ванны или по мере их износа в процессе эксплуатации.

Второй вид ванн – сульфатные ванны. Характеризуются они просты по составу, долговечны и просты в уходе. Их дополнительные Преимуществом является относительно низкая цена. К сожалению, сульфатные ванны тоже имеют недостатки. Во-первых, по сравнению с цианидными ваннами они меньше глубина.Кроме того, их нельзя использовать для прямого меднения. сталь. Процессу должно предшествовать осаждение медного подслоя в ванне. цианидный или никелевый подслой. Исследования по улучшению ванн сернокислотное, в том числе прямое меднение стали, получение покрытий глянцевые или специфические свойства покрытий в зависимости от них использование не сработало. Поэтому в случае купания сульфат, микроразглаживание или блеск достигается за счет включения в ванна с дополнительными веществами.К сожалению, у него есть побочные эффекты. Использование отдельных добавок способствует улучшению определенных свойств, но способствует образованию высоких напряжений или хрупкости покрытия. Успех ванн для нанесения люминофорных покрытий поэтому зависит от строгого соблюдение параметров электролиза, хорошая фильтрация и частый осмотр аналитический. Состав сульфатных ванн для нанесения специальных покрытий технические свойства, поэтому существенно отличается от состава декоративные и защитные ванны.Для основных сульфатных ингредиентов ванны меднения включают: сульфат меди (II) и серную (VI) кислоту. Правильный ход сульфатных ванн зависит в первую очередь от плотности тока, температура и перемешивание ванны. Указанные параметры ванны влияют интенсификация процесса, а значит и конечного результата.

Сульфатная ванна также требует обслуживания и регенерации. Это особенно важно при подготовке ванны для меднения с глянцевый.Поэтому необходимо очистить ванну, добавив активированный уголь в количестве 3г/дм3. Через 24 часа ванну нужно процедить. Затем вы должны отметить содержание хлоридов и доведите его до концентрации, указанной в рецепте. позже баня должна работать с током 3А/дм3. Только после этих процедур отбеливающие вещества могут быть введены, в зависимости от рецептов компании.

Обратите внимание, что содержание ванны в чистоте особенно важно, когда более высокие плотности тока используются в одновременное перемешивание ванны.Метод ухода и регенерации ванн зависит от многих факторов. Для блестящих ванн меднения конечно, наиболее важными будут люминесцентные добавки. Их тип может варьироваться в зависимости от типа ванны, а значит, ухода и регенерации такая баня будет другой.

Дефектные медные покрытия можно удалить химическим или электрохим.Способ устранения дефектов зависит не только от их вида. Большой земля тоже имеет значение. Медное покрытие цветных металлов можно снять погружением в раствор полисульфидов при температуре 16-25°С. После для этой операции металл следует зачистить щеткой. Медь, покрывающая сталь, может быть удалена. анодно-электрохимический метод. Для этого требуется раствор, содержащий 40-50 г/дм3 NaCN и напряжение около 2В. Цинковые изделия можно чистить медного покрытия анодным растворением в 10% растворе Na2S, при напряжение 2 В.В таблицах приведены дефекты покрытий, причины их образования и методы удаления, отдельно для цианида, щелочи и кислый.

.

Собственная гальваника. Химическая металлизация и хромирование в домашних условиях

Меднение — это процесс гальванического покрытия медью различных поверхностей. Медный слой имеет прочную адгезию к металлам, сглаживает каверны на покрытой поверхности, обладает высокой электропроводностью и пригоден для дальнейшей обработки. Меднение может применяться как самостоятельный процесс или в составе более сложных процессов (серебрение, никелирование, хромирование). Наряду с промышленным методом практикуется меднение в домашних условиях, что позволяет решить многие бытовые задачи.Помимо высоких технических параметров, это покрытие прекрасно выглядит, что определяет его использование в различных дизайнерских решениях.

Медная технология

В промышленных условиях меднение происходит в мощных гальванических ваннах, оборудованных автоматикой и другими специальными устройствами. Однако этот процесс также доступен внутри компании, что устраняет необходимость в сложном химическом оборудовании.

Последовательность технологических операций следующая:

1.Оксидная фольга удаляется с поверхности металла. Используемая наждачная бумага, щетка, полировальная паста;

2. Обезжирить окрашенный предмет содовым раствором и тщательно промыть водой;

3. Две медные пластины (аноды) погружены в стеклянную емкость на медной проволоке, часть подвешена между ними;

4. Аноды подключаются к «плюсу» источника постоянного тока, а медная часть к «минусу»;

5. Токорегулирующий реостат и амперметр включены последовательно в электрическую цепь.В качестве источника постоянного тока можно использовать автомобильный аккумулятор или адаптер питания;

6. Электролит заливают в емкость так, чтобы полностью покрыть поверхность анодов. Эту операцию необходимо выполнять с особой осторожностью, не допуская попадания агрессивных жидкостей на открытые участки кузова!

7. Плотность тока устанавливалась 2А на дм2 обрабатываемой поверхности, температура электролита 20-26 градусов, время обработки 20-25 минут;

8. Медная деталь вынимается из контейнера, и процесс завершается.Толщина медного слоя может быть увеличена за счет увеличения времени пребывания деталей в гальванической ванне.

Состав электролита не сложный: серная кислота - 40 г, медный купорос - 190 г, вода - 980 г.

Несколько советов по меднению:

медный купорос
  • можно приобрести в магазинах для садоводов и огородников, а серную кислоту и дистиллированную воду - в автомагазинах;
  • в качестве гальванической ванны необходимо использовать емкость из материала, стойкого к агрессивным средам.Можно взять стеклянную банку или небольшую пластиковую канистру;
  • , чтобы слой наносимой меди не получился рыхлым, подготовленную поверхность следует максимально тщательно отшлифовать. Кроме того, рабочий ток не должен быть слишком большим. Потеря времени будет компенсирована качеством полученного продукта.

Примеры меднения своими руками

Иногда требуется заменить сломанную медную мебельную фурнитуру, а в продаже есть только никелированные изделия.В этом случае медную крышку можно легко собрать. Необходимое оборудование и материалы: блок питания 12 В/3 А, серная кислота и медный купорос.

Сначала снимите никелированное покрытие. Для этого деталь удерживается пинцетом, который подается «вниз» от источника питания. С прикрепленной тканью

Положительный электрод

, смоченный 5% серной кислотой, протирает поверхность изделия.

При удалении никелирования образуются ядовитые пары, от которых следует защищать органы дыхания.Желательно использовать специальные очки и респиратор с угольным фильтром. Очищенная поверхность полируется.

Следующим шагом будет установка простейшей гальванической установки. В банку помещают медный электрод, подключаемый к «плюсу» источника питания, а заготовку – к «минусу».

Заливают электролит, состоящий из медного купороса, воды и 5% серной кислоты в соотношении 1/5/3 и подают электричество. Готовые изделия полируются до приятного блеска.

Существует множество различных применений внутреннего меднения. Медь можно наносить на алюминиевые столовые приборы, давая им вторую жизнь, рыболовные приманки, подсвечники и многое другое. Особенно впечатляют работы, в которых декоративное покрытие наносится на неметаллические предметы: стебли растений, листья, желуди и даже засушенных насекомых. Натуральная фактура исходного материала в сочетании с красотой гальванического покрытия создают неповторимый художественный эффект.

Технология изготовления таких изделий немного сложнее, но в домашних условиях вполне выполнима. В покрытом материале нет токопроводящего слоя, поэтому вместо него на поверхность наносится специальный токопроводящий лак. В состав лака входят органические растворители, пленкообразующие вещества и мелкодисперсный графитовый порошок, обеспечивающий электропроводность.

Лак наносится тонким слоем на сухое растение, высыхает, и через час все готово к меднению.После гальванического покрытия внешний вид изделия может быть дополнительно улучшен. Существует несколько способов придания гальваническим покрытиям меди различных оттенков, включая патинирование, химическое окрашивание и окисление.

Качество графики, полученной с помощью этих технологий, не уступает настоящим ювелирным изделиям.

Уважаемые читатели, комментируйте статью, задавайте вопросы, подписывайтесь на новые публикации - нам интересно ваше мнение :)

Гальванопокрытие — это электрохимический процесс, при котором форма объекта воссоздается путем осаждения на него металла.Гальваника – это покрытие неметаллических поверхностей металлом.

Применение технологии

Гальванику часто наносят на различные изысканные изделия (ювелирные изделия, ордена и медали, монеты, раковины, цветочные горшки, скульптуры, портреты и т.д.). Медь чаще всего используется в гальванике. Однако можно использовать и другие металлы, включая никель, хром, сталь и серебро.

При соблюдении любых технологических требований копируемый объект можно отличить от оригинала только по барьерному слою или удалению оригинала.Тем более, что все работы вполне можно выполнить своими руками в домашних условиях.

Внимание! Покрытие копируемого изделия должно быть электропроводным. Если материал не обладает этим свойством, то на него наносится бронза или графит.

Создание форм

Снимаем отпечаток с копируемого изделия. Для этого понадобится какой-нибудь легкоплавкий металл, пластилин, гипс или воск. Если используется металл, скопированный предмет обрабатывают мылом и укладывают в картонную коробку.Затем заливаем туда легкоплавкий сплав.

После литья снять изделие, обезжирить полученную форму и затем омеднить в электролите. Чтобы избежать отложения металла на нетисненых сторонах, расплавьте металл в кипящей воде, чтобы сформировать матрицу. Заполните форму гипсом. На выходе получаем копию.

Для изготовления матрицы нужен следующий состав:

    воск
  • - 20 частей;
  • парафин
  • – 3 части;
  • графит - 1 часть.

Если форма изготовлена ​​из диэлектрического материала, на ее поверхность наносится электропроводящее покрытие. Токопроводящий слой наносится обжатием металла или механическим способом, т.е. нанесением чешуйчатого графита кистью.

Перед обработкой поверхности графит растереть в ступке и просеять. Лучшее сцепление графита наблюдается с пластилином. Гипсовые, деревянные, стеклянные и пластмассовые формы, а также папье-маше наиболее эффективно обрабатываются раствором бензина и воска.Когда поверхность еще не высохла, нанесите на нее графитовую пыль и сдуйте налипшее вещество направленным потоком воздуха.

Оцинкованное покрытие легко отделяется от матрицы. Если форма металлическая, мы создаем электропроводящий слой на поверхности оксидов или сульфидов. Например, на серебре это будет хлорид, на свинце - сульфид. Фольга поможет легко отделить форму от покрытия. В случае меди, серебра и свинца покройте поверхность 1% раствором сульфида натрия, чтобы образовались нерастворимые сульфиды.

Материалы и оборудование

Когда форма будет готова, поместите ее в гальваническую ванну, подключенную к электрическому току (во избежание растворения разделительной фольги). Во-первых, мы покрываем проводящий слой меди в условиях низкой плотности тока.

Нам нужен следующий состав:

  • медный купорос - 150-200 грамм;
  • серная кислота – 7-15 грамм;
  • спирт этиловый
  • – 30-50 миллилитров;
  • вода - 1 литр.

Рабочая температура в электролитной ванне 18-25 градусов Цельсия. Плотность тока составляет от 1 до 2 ампер на квадратный дециметр. Для улучшения смачиваемости покрытия потребуется спирт. Автомобильное зарядное устройство можно использовать в качестве источника постоянного тока. Нам также нужен амперметр, способный измерять от 0 до 3 или 5 ампер. Обычно амперметр уже доступен за отдельную плату.

Нихромовая проволока будет служить реостатом.Наматываем на любую керамическую плитку. Достаточно спирали от электронагревателя.

В качестве ванны подойдет любая пластиковая емкость объемом от 2 до 50 литров, в зависимости от ваших потребностей. В качестве анода используем медную пластину.

Внимание! Площадь анода должна быть примерно равна площади заготовок.

Для создания токопроводящего слоя изделия добавьте в коричневый порошок несколько капель лака. Рекомендуется использовать бесцветный нитролак.Лак необходимо разбавлять, поэтому разбавляем его ацетоном до консистенции жидкого состава лакокрасочных материалов.

Производственный процесс

Берем 20 см кусок многожильного кабеля и снимаем с него провод. Закрепляем изоляцию с обеих сторон провода, загибаем один конец под углом 90 градусов и приклеиваем к пластиковой части моментальным клеем. Более того, клей БФ не подойдет, так как расплавится.

Когда вещи высохнут, обезжирьте их бытовой химией (напр.стиральный порошок). Затем промываем изделие под проточной водой или обрабатываем ацетоном.

Детали прочно прикреплены к проволоке. Теперь их можно обмакивать по отдельности в заранее приготовленную коричневую краску или наносить кистью. Вся поверхность должна быть окрашена равномерно. От кабеля рекомендуется использовать изолированный провод, иначе медь попадет на оголенный провод, что вызовет дополнительный износ анода.

После высыхания поверхности в течение часа скрутите вместе высушенные концы проводов.Детали не должны касаться друг друга. Затем соединяем продукты для положительного контакта и погружаем их в ванну. Через несколько секунд после погружения начнется процесс меднения, видимый невооруженным глазом.

Толщина медного покрытия может варьироваться в зависимости от обстоятельств, но для мелких предметов она будет составлять примерно 0,05 миллиметра. Детали остаются в ванне на 15 часов. Ток регулируется перемещением контакта по нихромовому реостату в пределах 0,8-1,0 ампер. После меднения увеличиваем ток до 2 ампер.По истечении срока старения деталей промойте их под проточной водой, высушите и отрежьте проволоку. Зачищаем проволоку и подготавливаем к следующей процедуре.

Следующий шаг — полировка. Для этого пригодится моторчик с круглой металлической щеткой. Эта работа требует определенных навыков. В результате у нас должна получиться поверхность, напоминающая почерневшую бронзу с несколькими блестящими участками. Если сразу не удалось добиться желаемого результата, повторно нанесите серную мазь, нагрейте изделие на огне и отполируйте.

Если у вас есть сомнения в эффективности описанной выше процедуры, предлагаем провести тест. Для этого вам понадобится емкость с электролитом, в которую нужно капнуть немного меди. Одну часть красим краскопультом в 2-3 слоя в коричневый цвет. Затем нужно подключить аккумулятор без использования реостата. Адаптер плеера тоже работает.

Прочие металлы

Помимо меди, на неметаллическую поверхность можно наносить другие металлы, в том числе золото или серебро.Гальванизация серебром может производиться двумя способами: химическим или электрохимическим. Химическое серебрение производится путем погружения предмета в кипящий раствор с серебром. Электрохимический процесс дает более достоверные результаты, поскольку покрытие более прочно при воздействии электрического тока. Серебряное гальванопокрытие широко используется в ювелирном деле.

Так что гальванопластика в домашних условиях вполне возможна. Процесс достаточно трудоемкий и требует некоторой сноровки, но конечный результат того стоит.

Проблема номер один - из чего делать аноды? Люди делятся своим опытом на форумах. Они сделаны из всего (гвоздь, ложка, ядро ​​батареи и т. д.). Кто-то хвалит медные пластины, кто-то хвалит нержавеющую сталь, а кому-то просто нужна фольга от пивной банки. Лично я буду делать графитовые аноды. Предвосхищаю вопрос "откуда мы это берем? Говорят, мы не работаем на графитовом заводе…». Одни предлагают вскрыть аккумулятор и вытащить из него стержни. Во-первых, не все аккумуляторы сейчас имеют графитовые стержни, во-вторых, если они и есть, то они маленькие, и в-третьих, аккумуляторы стоят денег.Кто-то предложил использовать графитовые щетки от электродвигателей. Опять же, выхода нет, так как они стоят денег, и вам придется искать его. Нашел следующее решение - графитовые вставки "из-под углов" троллейбуса.

Выглядят так:

С одной стороны они плоские, а с другой стороны есть углубление для кабеля. Лично меня эта выемка не волнует, если она вас раздражает, вы можете отшлифовать ее. Я взял 4 вкладыша, как видите. Я вышел со словом "спасибо". Думаю, любой водитель троллейбуса отдаст его вам за плитку шоколада.В крайнем случае периодически катают на конечных остановках троллейбуса. Попутно рассказали историю, что эти патроны старые и новые. Почему-то "троллейбусы" любят старые. Не знаю... может они "более графитные"... для меня так и осталось загадкой. И это не главное.
Потом нашел в гараже у знакомого 2 электрода (они используются для сварки).

Это выглядит так:

В принципе, вы можете использовать что угодно. Тут ко мне обратились.Я их скинул и зачистил наждаком. Затем ножовкой вырезал 3 одинаковых куска.

Я использовал баклажан на 5 литров под бак с электролитом. Я отрезала верхушку и сделала надрезы по краям ножницами, чтобы булавки не катились.

Получилось так:

Один вырез я сделал по центру, остальные равноудалены по бокам. Это может выглядеть не очень эстетично, зато практично и совершенно бесплатно.

Так как блоки все же довольно узкие (примерно 2,5 - 3 сантиметра... мерить точно лень), решаю их склеить. Задача на самом деле простая. Только надо помнить, что через место нашей склейки протекает ток. Берем и затачиваем край ботинка ножом до пыли.

Получаем это:

Далее берем 2 композитных эпоксидных клея. Есть пять минут. У меня не было под рукой, так что пришлось натягивать клей с удовольствием :( Заливаем смолу в пробку, добавляем в нее графитовую пыль, все перемешиваем.Затем влить отвердитель (поставляется с клеем) и снова все перемешать.

Вот такая картинка:

Получается, что 2 анода:

Края большие, один красный, другой черный. Это не потому, что я стреляю плюсом по одному, а минусом по другому, а потому, что у меня их было всего 2 на руках (на оба плюс пойдет). Внутри маленький крокодильчик, к которому я прикреплю монетку. Делать этих крокодилов или нет, решать вам.Кто-то использовал женские шпильки и зацепил монету за край. Я накрутил то, что было под рукой. Тем более, что все на ваше усмотрение. Делай, что хочешь, пока нет электричества.

В клеевых матрицах делаю продольный паз сверху и таким же образом (эпоксидка плюс графитовая пыль втыкаю штыри на электроды).

Ждем пока высохнет (благо работа не пыльная).

После того, как все высохнет, предлагаю проверить, как ток течет по нашей конструкции.Для этого беру мультиметр, ставлю на омы и щупы ставлю с противоположной стороны склейки. Я вижу, что ток течет.

Собственно все готово.
Осталось подключить нашу конструкцию к источнику постоянного тока. Кабеля прикручиваю большими крокодилами к плюсу и маленькими крокодилами к минусу. Где взять текущий источник? Я использовал игрушечный железнодорожный блок. Вы можете найти блоки питания от других устройств. Обратите внимание на силу тока.Полуамперные устройства точно будут работать, но как? Лучше все же поискать что-то на 1,5-2 ампера.

Мы собираем наш продукт. Я наливаю воду в ванну и добавляю пищевую соду, которую купила в первом же попавшемся продуктовом магазине.

Где-то говорят, что надо использовать 5% раствор едкого натра (едкого натра). Ну, каустической соды у меня дома нет, поэтому пользуемся тем, что есть. На литр воды несколько столовых ложек обычной соды и она в пакетике ;) Все смешать.К стержням на графитовых анодах прикрепляем большие крокодилы, а на маленьком крокодиле подвешиваем изделие.

Кстати, вот тема:

Отличный тестовый объект. Монета полностью убита. Его выгнали на берег. Картинку вообще не видно. Видны впадины глубокой коррозии, к тому же мы сверху забиты песком и прочим твердым мусором. Кашемир, а не монета ;)

Подключаем нашу установку к розетке и подаем около 5 вольт напряжения.

Картинка - любуешься, все булькает, все работает... одним словом красота.

Ну а теперь о результате. Конечно, перед электролизной очисткой монету нужно было промыть, постараться удалить налипшие твердые частицы и т. д. Не погружайте монету в ванну надолго. Снимать и чистить время от времени. Комбинируйте механические, химические и электрохимические методы очистки. Я не делал этого намеренно. Задача состояла в том, чтобы показать, что электролиз сделает с монетой.

Это было на самом деле:

Я особо не терся. Не имеет смысла. Как видите, дырки и прочие недостатки раскрылись, но сама монета почистилась. Если не злоупотреблять этим методом, не торопитесь, а если сам предмет чистки хорошо сохранился, поможет электроэпиляция.

Надеюсь, моя статья окажется вам полезной. Вы можете обсудить это и задать вопросы об уборке таким образом, сделать рационализацию и т.д.На форуме в теме "Гальваническая ванна своими руками".

Гальваника — это бытовой процесс покрытия одного металла частями другого металла.

Гальваническое покрытие представляет собой прохождение электрического тока через раствор, называемый электролитом. Это делается путем погружения двух наконечников, называемых электродами, в электролит и их подключения к цепи с батареей или другим источником питания. Электроды и электролит являются выбранными элементами. При протекании тока по цепи электролит начинает расслаиваться, и часть атомов металла из его состава осаждается тонким слоем на поверхности одного из электродов.Таким способом можно обрабатывать все типы металлов, включая золото, серебро, олово, цинк, медь, кадмий, хром, никель, платину и свинец.

Итальянский изобретатель Луиджи В. Бруньятелли изобрел искусство гальваники в 1805 году. Подключил провод между вольтом (батарейкой) и золотым раствором.

Провод, подключенный к металлическому предмету, заземляет цепь, и по мере прохождения тока золото прилипает к поверхности металлического предмета, создавая гладкую блестящую поверхность.

Гальваника стала важным коммерческим процессом в 1840-х годах, когда Джон Райт (Англия) обнаружил, что золото или серебро можно растворять в цианиде калия для использования в гальванике. Одной из первых компаний, внедривших новый процесс, была британская компания Elkington & Mason, которая запустила производство серебра и производила оправы для очков, ручки и другие мелкие металлические детали, которые можно было использовать большими партиями.

В течение многих лет гальваническое покрытие использовалось в основном для производства дорогих изделий из недорогих материалов.

В XIX веке национальные церкви использовали, в частности, тысячи религиозных икон, покрытых золотом или серебром. Однако в последующие годы компании использовали гальваническое покрытие для создания объектов, которые было нелегко воспроизвести даже с использованием дорогих материалов. Классический пример – автомобильный бампер.

Особенности процесса

Гальваника, в том числе в домашних условиях, очень похожа на электролиз (при котором используется электричество для разделения химического раствора), который представляет собой обратную процедуру, при которой батареи вырабатывают электричество.

Крайне важно использовать правильные электроды и раствор электролита для гальваники в домашних условиях, предопределяя химическую реакцию или реакции, которые произойдут, когда электрический ток начнет действовать. Атомы, которые прилипают к продукту, поступают из электролита. Поэтому, если есть процесс гальванического покрытия медью, вам нужен медный электролит, а для золотого покрытия вам нужен электролит на основе золота.

Во время нанесения гальванического покрытия техник должен убедиться, что используемый продукт полностью чист.В противном случае, когда атомы из электролита достигнут его, они не образуют хорошей связи, и элементы могут просто выпасть в осадок. Обычно очистку производят погружением электрода в сильнокислый или щелочной раствор или (на короткое время) подключением гальванической цепи в обратном направлении. Если электрод действительно чистый, атомы металлизации объединяются, образуя очень прочную кристаллическую структуру.

Внутренняя гальванизация – это пропускание электрического тока через электролит.Это делается путем погружения двух наконечников, называемых электродами, в электролит и их подключения к цепи с батареей или другим источником питания. Электроды и электролит изготовлены из тщательно отобранных элементов или соединений. При прохождении тока по цепи электролит разрушается, и часть атомов содержащегося в нем материала осаждается тонким слоем на одном из электродов. Таким образом, выполняется внутреннее гальваническое покрытие, все виды металлов могут быть покрыты, включая золото, серебро, олово, цинк, медь, кадмий, хром, никель, платину и свинец.

Для получения ровного гальванического покрытия мастер должен предварительно очистить поверхность металлического предмета и подготовить необходимое оборудование. Грязь и масла на поверхности могут помешать донору покрыть поверхность. Начните с обезжиривания моющим средством (средством для мытья посуды), затем протрите металл абразивным кислотным очистителем, чтобы поверхность оставалась очень чистой.

Материалы для технологии

Необходимое оборудование при гальванике в домашних условиях

  1. Металлический предмет с покрытием (должен быть из стали).
  2. Питание (3В-6В).
  3. Сульфат цинка/гидроксид цинка/хлорид цинка.
  4. Вода.
  5. Стекло (вместо стеклянного или пластикового предмета).
  6. Цинк (можно найти в батареях Zn-C).
  7. Наждачная бумага (120).
  8. Ванна для гальваники своими руками или аналогичная емкость.
  9. Папиросная бумага.
  10. Провода.
  11. Достаточно чистая рабочая зона для гальваники.
  12. Требуется переменный источник постоянного напряжения, бытовая розетка не подходит.

Что нужно для приготовления электролита в домашних условиях? Разные продукты требуют разных рецептов растворов. Для раствора используют воду с кислотами и другими важными включениями солей и металлов. Гальваника своими руками позволит обработать многие детали и инструменты для украшения или повышения износостойкости. Температура электролита играет различную роль в разных операциях. Например, при хромировании чем выше температура, тем чище покрытие.

Начало работы

Как подготовить изделие из стали или другого материала перед началом процесса в домашних условиях?

Многие защитные покрытия содержат специальные правила подготовки поверхности для гальванического покрытия при самодельном покрытии.

Материалы, которые нельзя удалить с помощью чистящих химикатов

Существуют материалы, которые нельзя удалить с помощью химикатов или которые трудно удалить с помощью гальванического покрытия. Вот список наиболее распространенных из этих материалов:

  • сварочный шлак и другие остатки сварочного флюса;
  • разбрызгивание и разбрызгивание;
  • Заусенцы (могут включать чрезмерно шероховатые края от газопламенной резки)
  • фрезерные покрытия, такие как лак или лак на некоторых типах труб;
  • эпоксидная смола, винил и асфальт;
  • песок и прочие примеси для отливок;
  • масляные краски и маркеры;
  • карандашные маркеры;
  • очень тяжелые или толстые отложения парафина или жира.

Эти материалы должны быть удалены с поверхности перед доставкой на завод по цинкованию или в бытовых условиях.

Существуют различные общепринятые стандарты для абразивоструйной очистки, ручной очистки и очистки с помощью механического инструмента, которые эффективны при удалении этих материалов. Для отливок обычно требуется абразивоструйная очистка для удаления песка и других загрязняющих веществ в процессе литья. Кроме того, вы можете использовать различные продукты, совместимые с процессом гальванического покрытия, чтобы уменьшить потребность в дробеструйной очистке или очистке электроинструментов.Использование непокрытых электродов позволяет избежать проблемы отложения флюса при сварке, что вредно для эксплуатации. Доступны маркеры, которые легко растворяются в ваннах, используемых в процессе цинкования.

Внутридомовая гальванизация кладочной кислотой

Для установки внутридомовой системы гальванизации вам понадобится вода, соляная кислота, батарейка для фонарика на 6 вольт, пара зажимов для проводов, кусок меди, кусок металла для обработки и емкость для хранения компонентов, которые используются при гальванике в жидкой среде.Аккумулятор 6В имеет два контакта для легкого подключения к системе. Можно использовать более слабый блок питания.

  1. Крокодилы фиксируют кусок меди (как источник ионов для элементов покрытия) и основную заготовку. Сталь и никель — это два компонента, которые легко покрываются медью.
  2. После очистки поверхности материала различными моющими средствами необходимо создать гальванический раствор.
  3. 5 частей воды смешивают с 1 частью соляной кислоты. Не добавляйте воду непосредственно в кислоту! Подобные действия вызывают бурные реакции с возможными вспышками.
  4. Всегда соблюдайте соотношение 5: 1. Например, если вам нужно больше 5 чашек, отмерьте 10 чашек воды и добавьте 2 чашки кислоты. Используйте пластиковые инструменты для смешивания, так как кислота разрушит металл. Верхняя часть контейнера начнет нагреваться, когда кислота вступит в реакцию с водой.
  5. Подсоедините зажим типа «крокодил» к клеммам источника питания. Аккумулятор будет нести ток, необходимый для процесса гальваники. Прикрепите один зажим к одному крокодилу, а другой к другому зажиму батареи.
  6. Подсоедините медь к положительному выводу аккумуляторной батареи. Используя крокодил, прикрепленный к положительному зажиму источника, закрепите другой конец куском металлической меди. В других случаях гальваника не работает.
  7. Подключите к цепи ту часть, которая будет подключена к отрицательной клемме аккумулятора. Прикрепите зажим, где это возможно, в области, где гальваническое покрытие не требуется. Если нет свободного места для крепления клипсы, придется в процессе переставить крокодил, чтобы на изделии не осталось следов использования клипсы, а покрытие было равномерным по всей площади.
  8. Если процесс не запущен, убедитесь, что установлены правильные терминалы.
  9. Погрузите обе части в подготовленную ванну с разбавленной соляной кислотой. Кусок меди не обязательно должен быть полностью погружен в раствор, но обрабатываемое изделие полностью погружается в рабочую среду.
  10. Для получения ровного слоя рекомендуется периодически перемешивать раствор в емкости.
  11. Держите две детали отдельно друг от друга, чтобы избежать слишком быстрого накопления меди.
  12. При использовании этого метода трудно получить толстый слой меди, но можно добиться тонкого напыления. Когда вас устраивает внешний вид материала, вещь достают и сушат.

Нанесение покрытия может занять от нескольких минут до нескольких часов. После создания нужного слоя материал необходимо просушить.

Гальванизация раствором электролита с ионами металлов в домашних условиях

Для гальваники в домашних условиях данным методом вам потребуется кусок меди, металл для гальваники, уксус, перекись водорода, скрепки, батарейка для фонарика на 6 вольт и пластиковый контейнер .

Используйте достаточно большой контейнер, чтобы залить материал, который вы пытаетесь залить.

  1. Смешайте и нагрейте равные части уксуса и перекиси водорода. Чтобы приготовить четыре стакана раствора, добавьте два стакана уксуса к двум стаканам перекиси водорода. Сочетание уксуса и перекиси водорода образует надуксусную кислоту, с которой нужно обращаться осторожно.
  2. Растворить медный стержень в составе. Жидкость становится синей, что указывает на то, что раствор содержит ионы меди, которые можно использовать для гальванического покрытия материала.
  3. Замочите медь, пока раствор не станет синим. Лучше, чтобы раствор был слабой концентрации, раствор не должен быть слишком темным.
  4. Прикрепите зажимы к аккумулятору. Аккумулятор поставляет электричество, необходимое для транспортировки металлов от донора к реципиенту. Подсоедините один зажим к положительной клемме аккумулятора, а другой зажим к отрицательной клемме.
  5. Чистый металл в быту для гальваники. Прежде чем приступить к гальваническому методу, убедитесь, что металл чистый, чтобы новые атомы могли образовать постоянную связь с металлом-получателем.
  6. Подсоедините положительный зажим к медному элементу.
  7. Прикрепите негативный крокодил к металлической крышке. Попробуйте приколоть аллигатора в незаметном месте. Если вы прикрепите металл к положительному полюсу, гальваника не сработает.
  8. Погрузите элементы в медную жидкость. После того, как два металла будут объединены, окуните их в предварительно приготовленный раствор синей меди. Поскольку они подключены к батарее, ток течет по цепи. Лечение продолжается до тех пор, пока не будет достигнут удовлетворительный уровень покрытия.

Особенности гальваники различными металлами в быту

Возможность нанесения тонкого слоя на металлический предмет в быту может выполнять декоративную функцию или придавать деталям коррозионную стойкость и восстанавливать работоспособность.
Никелирование — это процесс нанесения никеля на металлическую деталь. Широко используется декоративный блестящий никель. Обеспечивает высокий блеск, защиту от коррозии и износостойкость. В автомобильной промышленности блестящий никель можно найти на бамперах, дисках, выхлопных трубах и отделке салона.Он также используется для экстравагантных работ на велосипедах и мотоциклах.

Слой хрома в доме может быть декоративным, обеспечивать коррозионную стойкость, облегчать очистку или повышать твердость поверхности. Иногда в эстетических целях можно использовать более дешевую имитацию хрома. Домашнюю гальванику можно сделать и в домашних условиях.

Меднение применяется для создания защитного слоя или увеличения электропроводности материала.Для создания такого слоя используются ядовитые, опасные для жизни цианиды. В домашних условиях такую ​​операцию не проводят. Изначально стальные изделия никелируют, а уже потом меднеют.

Гальваника считается самым простым способом гальванизации изделий. Электролит состоит из сульфата цинка (200 г), сульфата аммония (50 г), ацетата натрия (15 г) на литр воды. В этом растворе цинк растворится и потом успешно покроет заготовку.

Латунное покрытие используется в декоративных целях для арматуры. Для работы электролит должен содержать соли меди и цинка, смешанные с раствором цианида. Гальваническое покрытие латуни также не рекомендуется.

Серебро и позолота применяются в промышленности в качестве токопроводящего и декоративного слоя. Изделие предварительно покрывается никелем, а затем покрывается серебром или золотом. Для работы электролит должен содержать хлорид серебра, железо, цианистый калий и кальцинированную соду.Такую жидкость следует нагреть до 20 градусов, при этом в качестве анода можно использовать графитовый материал.

Внутреннее гальванопокрытие может быть использовано для создания точных копий металлических деталей, плат или схем. Кроме того, использование технологии позволит улучшить рабочие свойства заготовки. Используйте для этих целей золото, серебро, никель, хром или аналогичные металлы.

Меры предосторожности при обращении с опасными химическими веществами

Носите соответствующие средства защиты при работе дома.При гальванике металлов люди имеют дело с кислотами и другими химическими веществами, от которых необходимо защищаться. Требуются защитные очки, перчатки и лабораторный халат. Приветствуется одежда, не наносящая вреда гальванопокрытию металла.

Метод цинкования является одним из самых распространенных в создании надежной защиты металла от коррозии. Это просто и дешево. Поэтому данный способ обработки можно проводить в домашних условиях, для чего необходимо соблюдение определенных условий.

Цинкование как распространенный метод защиты металлов от коррозии

При создании качественных и долговечных металлических покрытий чаще всего используется технология цинкования. Это связано с низкой стоимостью расходных материалов и отличным результатом. Сама оцинковка производится по самой простой технологии. Его выполнение не требует дополнительных затрат и больших усилий, что позволяет проводить такую ​​обработку в домашних условиях.

Цинковое покрытие получается благодаря тому, что цинк вступает в реакцию окисления с кислородом воздуха.Затем на поверхности обрабатываемого металла образуется прочная защитная пленка, предохраняющая его от негативного воздействия внешней среды.

Цинк является более активным металлом, чем железо или сталь. Поэтому он взаимодействует в первую очередь с кислородом и водой, предотвращая коррозию. Даже если хотя бы часть покрытия находится на поверхности металлических изделий, оно защищает ее от повреждений.

Внутреннее цинковое покрытие

Технологический процесс цинкования означает осаждение катионов металлов на аноде.Аналогичная химическая реакция протекает в ванне электролита под действием электрического тока.

Где найти электролит

В качестве электролита можно использовать любой раствор соли цинка. Наиболее популярными и легкодоступными являются хлорид цинка и соляная кислота. Также электролит с требуемыми свойствами можно получить травлением цинка в серной кислоте. Эту реакцию нужно проводить очень осторожно. Это сопровождается выделением большого количества тепловой энергии и взрывоопасного водорода.

Травление цинка в серной кислоте с выделением водорода для получения соли цинка

Как получить цинк

Для домашнего цинкования необходимо подготовить цинк, который можно получить следующим образом:

  • при использовании обычных солевых батарей;
  • предохранителей времен СССР;
  • любые детали с цинковым покрытием;
  • чистый металл, который можно найти в соответствующих магазинах химикатов.

Подготовка к лечению

Для создания качественного металлического покрытия необходимо провести несколько подготовительных операций:

  • подготовить гальваническую ванну. Любая стеклянная или пластиковая емкость может сыграть свою роль;
  • установка анодной и катодной стоек;
  • электролит не должен содержать нерастворенных кристаллов соли , к которым дополнительно подается дистиллированная вода;
  • роль анода выполняет цинковая пластина. Чем больше его площадь, тем больше будет радиус действия;
  • плюс подключается к аноду от блока питания. При необходимости таких предметов может быть несколько;
  • минус подключается к катоду. Частицы цинка осаждаются на его поверхности;
  • Катод не должен иметь ржавчины и каких-либо загрязнений. Перед обработкой дополнительно окунают в раствор кислоты;
  • катод должен быть на одинаковом расстоянии от анода, для получения равномерного покрытия со всех сторон;
  • в качестве источника питания используется любой аккумулятор или блок питания; с постоянным током на выходе;
  • чем выше ток и напряжение, тем быстрее будет реакция и тем свободнее получится защитная пленка;
  • при использовании в схеме автомобильного аккумулятора для уменьшения силы тока включается лампочка до 20Вт .

Бытовая машина для цинкования

Технология цинковой фольги

Для создания качественного защитного покрытия на поверхности металла после подготовительных операций источник тока подключают к сети и катод погружают в гальваническую ванну. Этот процесс должен протекать без энергичной варки. Если это наблюдается, можно заподозрить, что в системе слишком большой ток. Для его уменьшения к электрической цепи подключают несколько дополнительных потребителей.

На поверхности катода постепенно образуется металлическое покрытие. Чем дольше длится этот процесс, тем больше будет толщина защитного слоя на металле.

Общие методы

Существует множество эффективных химических методов цинкования, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. В любом случае созданное покрытие прослужит долго, если не подвергать его механическим воздействиям и правильно подобрать толщину защитного слоя с учетом специфики эксплуатации изделий.

Горячий метод

Этот способ цинкования является одним из самых эффективных. После проведения такой обработки можно создать надежное покрытие, которое длительное время сохраняется на поверхности металлических изделий. Недостатком горячего метода является его вредность для окружающей среды.

Для выполнения данной обработки необходимо придерживаться следующей технологии:

  • подготовка. Поверхность металла обезжиривается, травится;
  • после завершения подготовительных процедур деталь промывают и сушат;
  • Изделия из металла
  • погружают в емкость с раствором цинка.

Этот способ цинкования не подходит для обработки деталей большой площади и требует некоторой подготовки, поиска подходящей тары.

Холодный метод

Этот метод обработки заключается в покраске металлических изделий специальными смесями. В их состав входит цинк, что позволяет в кратчайшие сроки создать на поверхности надежное покрытие. Наносится эта краска обычным способом – валиком, кистью, краскопультом. Этот метод обработки идеально подходит для деталей, которые не могут быть покрыты обычным горячим цинкованием.

Оцинкованная

Схема цинкования

Такая внутренняя гальванизация осуществляется посредством электрохимического воздействия на металл. При его выполнении на поверхности металла образуется тонкий защитный слой, который эффективно защищает металл от внешних негативных воздействий.

Для обработки продукт помещается в специальную емкость, содержащую цинковую пластину. Затем проводится электричество.Именно он переносит частицы цинка с пластин на поверхность обрабатываемых изделий.

Основным недостатком этого метода является его высокая стоимость. Также в процессе обработки металла остаются опасные яды, требующие специальной утилизации.

Термодиффузионное цинкование

При выполнении термодиффузионного цинкования создается среда, характеризующаяся наличием высоких температурных показателей. При температуре около +2600°С цинк распадается на мелкие частицы, которые оседают на поверхности металлических изделий.Основное преимущество этого метода цинкования заключается в том, что он создает особенно толстый защитный слой.

Процесс нанесения защитного покрытия на металлические изделия происходит в специальной камере закрытого типа. Сначала на поверхность детали наносится порошок цинка, после чего она нагревается. Эта технология используется только в промышленных условиях. Использовать его в домашних условиях очень сложно, дорого и опасно.

Преимуществом термодиффузионного цинкования является его безопасность для окружающей среды.Полученное покрытие имеет значительную толщину, что обеспечивает отличные защитные свойства.

Цинк наносится интенсивным газовым потоком. После такой обработки поверхность следует покрасить. Несмотря на специфику данной технологии, она обеспечивает высокое качество и долгий срок службы обрабатываемых деталей.

.

Основы домашней гальваники - Вдохновение и советы

Что такое гальваника?

Гальванопокрытие основано на электрохимических процессах, сопровождающихся протеканием тока между электродами (отрицательным - катод - и положительным - анодом), помещенными в гальваническую ванну. Постоянный ток, протекающий через электролит, заставляет ионы металла покрытия двигаться и прикрепляться к поверхности подложки, на которую наносится покрытие.Стоит добавить, что течение оболочечных ионов происходит не только за счет самого протекания тока, но и за счет диффузии и конвекции. В процессе электролиза мы обычно покрываем данную поверхность только одним типом ионов, что не означает, что невозможно создать более сложные покрытия, например, латунь (медь и цинк).

Каковы характеристики гальванических покрытий?

- защитный, в первую очередь предназначенный для защиты металлического покрытия от коррозии - напр.процесс цинкования,

- декоративное или защитно-декоративное - данное покрытие не только выглядит эффектно, но и обладает антикоррозионными свойствами - например, процесс никелирования,

- технические - такие покрытия производятся для получения определенного эффекта, например, для повышения стойкости к истиранию, повышения электропроводности или даже для снижения коэффициента трения данной металлической поверхности.

Наиболее популярные процессы, используемые в гальванике, включают: хромирование , цинкование , кадмирование , меднение , никелирование или золотое покрытие .

Как подготовить цех для гальванического процесса?

Гальваника основана на электрохимических процессах. Мы часто будем иметь дело с веществами, опасными для здоровья. Отсюда абсолютное требование защиты. В обязательную экипировку каждого гальваника входит защитная одежда: фартук, очки, перчатки, а также защитная маска.

Также крайне важно надлежащим образом защитить вещества от несанкционированного доступа.

Основные инструменты, используемые при гальванике, включают:

- Лоток для электролита,

- Электронный мультиметр,

- Блок питания постоянного тока переменного тока,

- комплект анодов и катодов (в зависимости от технологического процесса),

- набор подходящих реагентов.

Хотя домашняя гальваника из-за ряда факторов, влияющих на структуру гальванического покрытия, непроста, это, безусловно, очень увлекательное занятие, которое доставляет массу удовольствия.

.

Гальванотехника — ru.wikitechguide.com

Создание защитного или декоративного металлического покрытия на другом металле с помощью электрического тока

Медегальваническая машина для нанесения слоев ПП твердую подложку восстановлением катионов этого металла постоянным электрическим током. Деталь с покрытием действует как катод (отрицательный электрод) электролизера; электролит – раствор соли покрываемого металла; а анод (положительный электрод) обычно представляет собой либо блок из этого металла, либо какой-либо инертный проводящий материал.Электричество подается от внешнего источника питания.

Гальваническое покрытие широко используется в промышленности и декоративно-прикладном искусстве для улучшения качества поверхности объектов, например стойкости к истиранию и коррозии, смазывающей способности, отражательной способности, электропроводности или внешнего вида. Его также можно использовать для увеличения толщины малоразмерных или изношенных деталей или для производства металлических пластин сложной формы в процессе, называемом гальванопокрытием. Он также используется для очистки металлов, таких как медь.

Термин «гальванопокрытие» может также иногда использоваться в процессах, в которых используется электрический ток для окисления анионов на твердом носителе, таких как образование хлорида серебра на серебряной проволоке для изготовления серебряных/хлоридсеребряных электродов.

Электрополировка — процесс, в котором используется электрический ток для удаления катионов металлов с поверхности металлического предмета, — может рассматриваться как противоположность гальванизации.

Процесс

Упрощенная схема меднения (оранжевый) на проводящем объекте (катод, "I", серый).Электролит представляет собой раствор медного купороса CuSO
4 . Медный анод используется для добавления в электролит катионов меди Cu 2+
по мере их нанесения на катод.

См. также: Гальваника и гальваника

Электролит должен содержать положительные ионы (катионы) наплавленного металла. Эти катионы восстанавливаются до металла на катоде в состоянии нулевой валентности. Например, электролитом для меднения может быть раствор сульфата меди (II), который диссоциирует на катионы Cu 2+ и анионы WIĘC 2−
4 .На катоде Cu 2+ восстанавливается до металлической меди, приобретая два электрона.

Когда анод изготовлен из металла покрытия, там может протекать обратная реакция, превращая его в растворенные катионы. Например, медь будет окисляться на аноде до Cu 2+ с потерей двух электронов. В этом случае скорость растворения анода будет равна скорости покрытия катода, и, таким образом, ионы в электролитной ванне непрерывно восполняются анодом. Конечным результатом является эффективный перенос металла от источника анода к катоду.

Вместо этого анод может быть изготовлен из материала, устойчивого к электрохимическому окислению, такого как свинец или углерод. Вместо этого на аноде образуются кислород, перекись водорода или другие побочные продукты. В этом случае ионы металла, подлежащие гальванопокрытию, должны периодически пополняться в ванне по мере их извлечения из раствора.

Покрытие чаще всего представляет собой цельный кусок металла, а не сплав. Однако некоторые сплавы можно осаждать электролитически, особенно латунь и припой.Плакированные «сплавы» — это не настоящие сплавы, т. е. твердые растворы, а скорее дискретные мелкие кристаллы плакированных металлов. В случае плакированного припоя иногда считается необходимым иметь «настоящий сплав», и плакированный припой плавится, чтобы олово и свинец могли сплавиться вместе, образуя настоящий сплав. Настоящий сплав более устойчив к коррозии, чем сплав с гальваническим покрытием.

Многие гальванические ванны содержат цианиды других металлов (например, цианид калия) в дополнение к цианиду осаждаемого металла.Эти свободные цианиды облегчают коррозию анодов, помогают поддерживать постоянный уровень ионов металлов и способствуют проводимости. Кроме того, для увеличения проводимости могут быть добавлены неметаллические химические вещества, такие как карбонаты и фосфаты.

Если гальваническое покрытие нежелательно на определенных участках подложки, используются заглушки для предотвращения контакта ванны с подложкой. Обычными отделками являются лента, фольга, лаки и воск.

Так называется способность равномерно покрывать кожу сила выброса ; чем лучше сила выброса, тем равномернее покрытие.

Забастовка

Первоначально для создания очень тонкого (обычно толщиной менее 0,1 мкм) покрытия высокого качества с хорошей адгезией к подложке можно использовать специальное покрытие, называемое забастовкой или . Это служит основой для последующих процессов покрытия. Воздействие использует высокую плотность тока и ванну с низкой концентрацией ионов. Процесс медленный, поэтому после достижения желаемой ударной толщины применяются более эффективные процессы нанесения покрытия.

Метод штамповки также используется в сочетании с гальванопокрытием из разнородных металлов. Если желательно нанести на металл один тип покрытия для повышения коррозионной стойкости, но металл по своей природе имеет плохую адгезию к подложке, сначала можно нанести воздействие, совместимое с обоими. Одним из примеров такой ситуации является плохая адгезия электролитического никеля к цинковым сплавам, и в этом случае используется медный бойок, который имеет хорошую адгезию к обоим.

Электрохимическое осаждение

Электрохимическое осаждение обычно используется для выращивания металлов и проводящих оксидов металлов благодаря следующим преимуществам: толщину и морфологию наноструктуры можно точно контролировать, регулируя электрохимические параметры; относительно однородные и плотные отложения могут быть синтезированы в темплатных структурах; достигаются более высокие скорости осаждения; и оборудование недорогое из-за отсутствия требований к высокому вакууму или высокой температуре реакции.

Импульсное гальванопокрытие

Процесс импульсного гальванопокрытия или импульсного электроосаждения (PED) представляет собой быстрое преобразование электрического потенциала или тока между двумя различными значениями, производя серию импульсов одинаковой амплитуды, продолжительности и полярности, разделенных нулевым током. Изменяя амплитуду и ширину импульса, можно изменять состав и толщину наносимой пленки.

Экспериментальные параметры импульсного гальванического покрытия обычно включают пиковый ток/потенциал, рабочий цикл, частоту и эффективный ток/потенциал.Пиковый ток/потенциал – это максимальное значение гальванического тока или потенциала. Рабочий цикл - это эффективная часть времени в течение определенного периода гальванизации с приложенным током или потенциалом. Эффективный ток/потенциал рассчитывается путем умножения рабочего цикла и пикового тока или потенциала. Импульсное покрытие может помочь улучшить качество гальванического покрытия и снять внутренние напряжения, возникающие при быстром осаждении. Сочетание короткого рабочего цикла и высокой частоты может уменьшить поверхностные трещины.Однако для поддержания постоянного эффективного тока или потенциала может потребоваться источник питания с высоким КПД, обеспечивающий высокий ток/потенциал и быстродействующий переключатель. Другая распространенная проблема с импульсным гальванопокрытием заключается в том, что материал анода может покрываться и загрязняться во время обратного гальванопокрытия, особенно с дорогими инертными электродами, такими как платина.

Другие факторы, которые могут повлиять на импульсное осаждение, включают температуру, зазор между анодом и катодом и перемешивание.Иногда импульсное гальваническое покрытие может быть выполнено в нагретой гальванической ванне для увеличения скорости осаждения, поскольку скорость почти всей химической реакции экспоненциально увеличивается с температурой в соответствии с законом Аррениуса. Зазор между анодом и катодом связан с распределением тока между анодом и катодом. Небольшой зазор на поверхности образца может вызвать неравномерное распределение тока и повлиять на топологию поверхности образца с покрытием. Перемешивание может увеличить скорость переноса/диффузии ионов металлов из объема раствора на поверхность электрода.Настройки смешивания различаются для разных процессов металлизации.

Щеточная гальваника

Близким процессом является щеточная гальваника, при которой локальные участки или целые элементы покрываются кистью, пропитанной гальваническим раствором. Щетка, обычно представляющая собой корпус из нержавеющей стали, обернутый абсорбирующим тканевым материалом, который одновременно удерживает раствор для покрытия и предотвращает прямой контакт с объектом с покрытием, подключается к аноду источника постоянного тока низкого напряжения, а объект, подлежащий покрытию, подключается к катоду. .Оператор погружает кисть в гальванический раствор, а затем наносит его на объект, непрерывно перемещая кисть, чтобы добиться равномерного распределения гальванического материала.

Нанесение кистью имеет ряд преимуществ по сравнению с обшивкой резервуаров, включая портативность, возможность нанесения покрытия на изделия, которые по каким-либо причинам не могут быть облицованы в резервуаре (одним из применений была обшивка фрагментов очень больших декоративных опорных колонн при реконструкции зданий), низкая или отсутствие требований к маскированию и относительно низкие требования к объему раствора покрытия.Недостатки по сравнению с обшивкой резервуара могут включать большее участие оператора (обшивка резервуара часто может быть выполнена с минимальными усилиями) и невозможность достижения такой большой толщины листа.

Твердый хром в гальванопокрытии кистью

Твердый хром является одним из наиболее распространенных материалов, используемых в твердосплавном и гальванопокрытии благодаря своей прочности, стойкости и элегантной отделке. Однако хром очень опасен в своем шестивалентном состоянии.При вдыхании или проглатывании переносимый по воздуху Cr 6+ [JT2] вызывает рак легких и вызывает поражение горла, рта и носа.

Это связано с тем, что в своем шестивалентном состоянии хром является канцерогенным и тератогенным, что делает клетки мутагенными.

Каждый год 558 000 технических специалистов в США подвергаются воздействию шестивалентного хрома на рабочем месте, а те, кто работает в гальванотехнике, сварке и покраске, подвергаются наибольшему риску из-за повышенного воздействия высоких уровней соединений Cr 6+ .

Из-за опасности шестивалентного хрома поиск более безопасных и экологически чистых альтернатив был основным направлением исследований в области щеточного гальванического покрытия в течение последнего десятилетия. Одной из разработанных альтернатив являются композиты с металлической матрицей (ММК). MMC предлагает уникальные и превосходные свойства решениям для покрытия металлов, включая твердость, износостойкость и защиту от высокотемпературного окисления. Эта альтернатива хрома MMC включает карбид хрома кобальта, карбид никеля-вольфрама и карбид хрома никеля.

Покрытие ствола

Основная статья: Покрытие ствола

Этот метод гальванического покрытия является одним из наиболее широко используемых в промышленности для большого количества мелких объектов. Предметы помещают в непроводящую цилиндрическую клетку, а затем погружают в химическую ванну, содержащую взвешенные атомы металла для осаждения на них. Затем барабан вращается, и электрические токи пропускаются через различные элементы в барабане, которые замыкают цепи при контакте.Результатом является очень равномерный и эффективный процесс нанесения покрытия, хотя отделка конечных продуктов, вероятно, будет подвергаться истиранию в процессе покрытия. Не подходит для богато украшенных или тонко обработанных предметов.

Чистота

Чистота необходима для успеха гальванического покрытия, поскольку молекулярные слои масла могут предотвратить прилипание покрытия. ASTM B322 является стандартным руководством по очистке металлов перед гальванопокрытием.Очистка включает очистку растворителем, очистку горячими щелочными моющими средствами, электрическую очистку, обработку кислотой и т. д. Наиболее распространенным испытанием на промышленную чистоту является испытание на водонепроницаемость, при котором поверхность тщательно промывается и удерживается в вертикальном положении. Гидрофобные загрязнители, такие как масла, заставляют воду стекать и разрушаться, что позволяет ей быстро стекать. Идеально чистые металлические поверхности гидрофильны и сохраняют непрерывный слой воды, который не стекает и не стекает.ASTM F22 описывает версию этого теста. Этот тест не обнаруживает гидрофильных загрязнений, но гальванопокрытие может легко их удалить, поскольку растворы основаны на воде. Поверхностно-активные вещества, такие как мыло, снижают чувствительность теста и должны быть тщательно промыты.

Эффекты

Гальваника изменяет химические, физические и механические свойства заготовки. Примером химического изменения является никелирование, улучшающее коррозионную стойкость. Примером физического изменения является изменение внешнего вида.Примером механического изменения является изменение прочности на растяжение или твердости поверхности, что является необходимой характеристикой в ​​инструментальной промышленности. Кислотное гальваническое покрытие золотым покрытием нижележащих медных или никелированных цепей снижает контактное сопротивление, а также твердость поверхности. Покрытые медью участки мягкой стали действуют как маска, если поверхностное упрочнение таких участков нежелательно. Оцинкованная сталь хромируется для предотвращения потускнения поверхности из-за окисления олова.

Гальваническое или химическое покрытие может использоваться как метод придания металлической детали радиоактивности с использованием водного раствора, приготовленного из концентратов никеля и фосфора, содержащих радиоактивный гипофосфит металлические покрытия на твердых подложках, не требующие электролитического восстановления:

  • Химическое гальванопокрытие использует ванну, содержащую ионы металлов и химические вещества, которые восстанавливают их до металла в результате окислительно-восстановительных реакций.Реакция должна быть автокаталитической, чтобы новый металл осаждался на растущем покрытии, а не осаждался в виде порошка сразу по всей ванне. Химические процессы широко используются для осаждения никель-фосфорных или никель-борных сплавов для обеспечения износостойкости и коррозионной стойкости, серебра для изготовления зеркал, меди для печатных плат и многого другого. Основное преимущество этих процессов по сравнению с гальванопокрытием заключается в том, что они позволяют получать покрытия одинаковой толщины на поверхностях любой формы, даже внутри отверстий, а подложка не обязательно должна быть электропроводной.Еще одним важным преимуществом является то, что им не нужны источники питания или аноды особой формы. К недостаткам можно отнести меньшую скорость осаждения, потребление относительно дорогих химикатов и ограниченный выбор металлов для покрытия.
  • В процессах нанесения покрытий погружением используются реакции замещения, в которых металл подложки окисляется до растворимых ионов, в то время как ионы металла покрытия восстанавливаются и осаждаются. Этот процесс ограничен очень тонкими оболочками, поскольку реакция прекращается, когда подложка полностью покрыта.Тем не менее, у него есть несколько важных применений, таких как процесс иммерсионного никеля с золотым покрытием (ENIG), используемый для получения позолоченных электрических контактов на печатных платах.
  • Напыление использует мощный электронный пучок для проецирования микроскопических частиц металла на подложку в вакууме.
  • При физическом осаждении из паровой фазы металл переносится на подложку путем его испарения.
  • При химическом осаждении из паровой фазы используется газ, содержащий летучее соединение металла, которое осаждается на подложку в результате химической реакции.
  • Золочение — это традиционный способ создания золотого слоя на металле путем нанесения очень тонкого слоя золота, удерживаемого клеем. Вполне вероятно, что первое гальваническое покрытие было сделано во времена Парфянской империи. Вильгельм Кениг был ассистентом в Национальном музее Ирака в 1930-х годах, наблюдая за множеством очень тонких серебряных изделий из древнего Ирака, покрытых очень тонкими слоями золота, и предположил, что они были оцинкованы [ циклическая ссылка ] .Он подтвердил свою идею, сославшись на возможную парфянскую батарею, обнаруженную в 1938 году недалеко от метрополии Ктесифона, столицы персидских империй Парфии (150 г. до н.э. - 223 г. н.э.) и Сасанидской (224–650 гг. н.э.). Было ли устройство на самом деле батареей, и если да, то для чего оно использовалось, остается предметом споров среди ученых.

    Современная электрохимия была изобретена итальянским химиком Луиджи Валентино Бруньятелли в 1805 году. Бруньятелли использовал изобретение своего коллеги Алессандро Вольта пять лет назад, гальванический блок, чтобы облегчить нанесение первого электрода.Изобретения Бруньятелли были запрещены Французской академией наук и в течение следующих тридцати лет не нашли промышленного применения. К 1839 году ученые в Великобритании и России независимо друг от друга разработали процессы осаждения металлов, аналогичные тем, которые использовались Бруньятелли для гальванического покрытия печатных форм медью.

    Гальванопластическая скульптура в соборе св. Исаакиевский собор в Санкт-Петербурге

    См. также: Иоганн Вильгельм Риттер

    Борис Якоби в России не только заново открыл гальванопластику, но и разработал гальванопластику и гальванопластику.Гальваника быстро вошла в моду в России, и такие люди, как изобретатель Петр Багратион, ученый Генрих Ленц и писатель-фантаст Владимир Одоевский, внесли свой вклад в дальнейшее развитие технологии. Одним из самых известных случаев гальванопластики середины XIX века в России была гигантская гальванопластика скульптур Санкт-Петербурга. Исаакиевский собор в Санкт-Петербурге и позолоченный купол храма Христа Спасителя в Москве, самого высокого храма в мире.

    Вскоре после этого Джон Райт из Бирмингема, Англия, обнаружил, что цианистый калий является подходящим электролитом для гальванического покрытия золота и серебра.Партнеры Райта Джордж Элкингтон и Генри Элкингтон получили свои первые гальванические патенты в 1840 году. Затем они вдвоем основали гальваническую промышленность в Бирмингеме, откуда она распространилась по всему миру. Электрический генератор Woolrich 1844 года, который сейчас находится в Thinktank, Бирмингемском научном музее, является первым электрическим генератором, использовавшимся в промышленности. Его использовали Элкингтоны.

    Norddeutsche Affinerie в Гамбурге был первым современным гальваническим заводом, начавшим производство в 1876 году.

    С развитием электрохимии стало понятно ее отношение к гальванопокрытию, и были разработаны другие виды негальванопокрытия металлов. Коммерческое гальванопокрытие никеля, латуни, олова и цинка было разработано в 1850-х годах. Гальванические ванны и оборудование, основанные на патентах Элкингтона, были уменьшены в размерах, чтобы приспособиться к гальванопокрытию на многих объектах в больших масштабах и для конкретных производственных и инженерных применений.

    Гальваническая промышленность получила большой импульс с появлением электрических генераторов в конце 19 века.При наличии более высоких токов можно массово обрабатывать металлические компоненты машин, оборудование и автомобильные детали, требующие защиты от коррозии и улучшенных свойств износа, а также улучшенного внешнего вида.

    Две мировые войны и бурно развивающаяся авиационная промышленность дали толчок к дальнейшему развитию и совершенствованию, включая такие процессы, как твердое хромирование, покрытие бронзовым сплавом, покрытие сульфаматом никеля и многие другие процессы покрытия. Гальваническое оборудование превратилось из ручных деревянных резервуаров, покрытых смолой, в автоматизированное оборудование, способное обрабатывать тысячи килограммов деталей в час.

    Одним из первых проектов американского физика Ричарда Фейнмана стала разработка технологии гальванического покрытия металла пластиком. Фейнман превратил первоначальную идею своего друга в успешное изобретение, позволив своему работодателю (и другу) сдержать коммерческие обещания, которые он дал, но иначе не смог бы выполнить.

    Раствор цинка, испытанный в ячейке Халла

    Ячейка Халла

    Файл Ячейка Халла представляет собой тип испытательной камеры, используемой для качественной проверки состояния гальванической ванны.Он позволяет оптимизировать диапазон плотности тока, оптимизировать концентрацию добавки, распознавать последствия загрязнения и указывать на способность к макродисперсии. Ячейка Халла воспроизводит гальваническую ванну в лабораторных масштабах. Он заполнен образцом гальванического раствора, соответствующий анод подключен к выпрямителю. «Работа» заменена тестовой панелью камеры корпуса, которая будет закрыта, чтобы продемонстрировать «здоровье» ванны.

    Hull Cell представляет собой контейнер трапециевидной формы, содержащий 267 мл раствора.Такая форма позволяет размещать тестовую панель под углом к ​​аноду. В результате осадок покрывается при различных плотностях тока, которые можно измерить линейкой для корпусных ячеек. Объем раствора позволяет количественно оптимизировать концентрацию добавки: добавление 1 грамма к 267 мл соответствует 0,5 унции/галлона в резервуаре для покрытия.

    Ячейка Харинга-Блюма

    Кювета Харинга-Блюма используется для определения макросилы выброса гальванической ванны. Ячейка состоит из двух параллельных катодов с неподвижным анодом посередине.Катоды отстоят от анода в соотношении 1:5. Мощность макровыброса рассчитывается по толщине покрытия двух катодов при протекании постоянного тока в течение заданного времени. Ячейка изготавливается из оргстекла или стекла.

    См. также

    • Электрохимическая технология
    • Электрополировка
    • Наноламинирование
    • 90 134

      Каталожные номера

      Каталожные номера

      • Jim (Jim, 602012). Введение в металлургию (Wyd.5). Кэмерон. [ No ISBN ]

      Внешние ссылки

      .

      Медь Miralloy®

      Ниже мы приводим примеры технологий для белой и желтой бронзы. Galvano-Partners совместно с UMICORE поддерживает производителей в производстве безникелевых украшений и предметов повседневного обихода. Мы обеспечиваем соответствующие процессы, консультации, направленные на выбор подходящего решения, а также технологическую и лабораторную поддержку.

      Miralloy ® 2850 - Белая бронза - "Никель Бесплатный никель"

      Технология Miralloy 2850 - это процесс нанесения головы цианида белой бронзы, 40% Sn и 50% CU 10 % Zn в подвесной системе, а также, при соответствующей модификации, в барабанной системе.Добавки не содержат тяжелых металлов (таких как Pb). Электролит подходит для нанесения покрытий толщиной до 15 мкм, обладает микросглаживающими и глянцевающими свойствами. В зависимости от требований нет необходимости наносить блестящий медный подслой для получения ровных и высокоглянцевых покрытий на матовой основе.

      Miralloy 2850 идеально подходит для электротехники и электроники и успешно заменяет покрытия из никеля
      в швейной и ювелирной промышленности. N наносимые слои соответствуют требованиям стандарта Oeko Tex Standard 100 , благодаря чему они были признаны Международной ассоциацией исследований и разработок в области экологии текстильных изделий.

      Технология может работать с более высокими параметрами содержания меди (> 60%) для удовлетворения требований антимикробных медных сплавов. Лицензия на использование сертификационного знака Cu+ выдается в Польше PCPM - Центром продвижения меди в Польше, и могут подавать заявки производители конечной продукции и производители покрытий. Эти медные сплавы все чаще используются в больницах, поликлиниках, школах, детских садах и других общественных местах. Благодаря свойствам АНТИСЕПТИЧЕСКИЙ и ГИПОАЛЛЕРГИЧЕСКИЙ медные сплавы возвращаются в повседневное использование.Покрытие характеризуется повышенной твердостью (600 HV) и стойкостью к истиранию.

      Возможно нанесение слоя золота, родия, палладия и других драгоценных металлов. Это диффузионный барьер для других покрытий. Для предотвращения диффузии толщина золотого покрытия, наносимого на бронзовое подпокрытие, должна быть не менее. 0,2 мкм.

      .

      Кислотно-щелочные ванны

      Рис. 1. Ориентировочное изображение чугуна и способ меднения.

      Вы можете видеть, что железо имеет форму пиков с углеродом между ними. По сути, при цинковании объекта мы рассчитываем или оцениваем его поверхность, задаем необходимый ток и начинаем гальванопокрытие. В случае с чугуном рассчитываем поверхность, задаем ток, но начинаем процесс меднения при значительно меньшей 1/3 - 1/5 расчетной интенсивности.Дело в том, что если сила тока подходит для всей поверхности, то медь будет гореть на концах, а не оседать на углероде. Медленный, низкоинтенсивный процесс меднения позволяет покрытию проливаться, не вызывая пригорания покрытия. Как только вся поверхность будет покрыта медью, мы можем увеличить силу тока до необходимого значения. Возвращаясь к бесцианидным медным ваннам нового поколения, в Интернете можно найти информацию о новом решении бесцианидных ванн.Суммарно он также основан на соединениях фосфора, но если в ортофосфатах фосфор соединяется друг с другом с помощью кислорода, то в новых растворах кислород заменен органическим радикалом:

      - старый раствор

      h3O3P-O -PO3h3 - при гидролизе соединение с кислородом разлагается

      - новый раствор

      h3O3P-R-PO3h3 - разрыва связей между радикалом и фосфором нет.

      Этот вопрос лучше проиллюстрирован на рисунке ниже:

      Второй тип ванны для меднения, которую мы используем, это кислотная ванна для меднения.В основном состав ванны очень прост, в его основе медный купорос и серная кислота. В электролит добавляют добавки для улучшения качества наплавляемого покрытия, старые рецепты содержат добавки сульфозола, например бензолдисульфонат меди. Однако я считаю, что не стоит чрезмерно экономить, лучше обратиться к соответствующему дистрибьютору и купить уже готовые добавки для полирующих средств. Мы успешно используем покупные полироли, благодаря чему у нас есть, например, бесплатная техническая поддержка.Кислотная ванна для меднения на самом деле проста в обращении. Однако он требует частичного контроля. Речь идет не о ситуации, когда покрытия теряют свой блеск из-за того, что закончились добавки для блеска, а о ситуации, когда что-то происходит и нет видимой связи с добавками для блеска. Недавно мы имели дело с таким случаем, когда после вставления крупной детали в ванну через некоторое время ток, протекающий через ванну, начал падать, повышение напряжения помогло лишь на мгновение и явление повторилось снова.

      .

      Смотрите также