100kitov.ru

Интересные факты — события, биографии людей, психология
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как делают гальваническое покрытие (видео)

Гальванопластика дома на коленке

Сегодня поговорим о гальванике – покрытии медью при помощи физики и химии, а также затронем патинирование. Вся информация как обычно в видео, но пройдёмся по основным моментам.

Покрытие заготовки токопроводящим слоем. Это можно сделать при помощи графитового спрея, например GRAPHIT, либо нанести графитовый порошок на изделие при помощи клея БФ2/БФ4.

blank

blank

Далее нужно приготовить электролит. На 1 литр раствора:

  • Медный купорос (лучше чистый): 200г
  • Серная кислота (электролит аккумуляторный, плотность 1.27): 180г (140мл)
  • Тиомочевина: 0.07г
  • Соль пищевая: 0.07г

Тиомочевина позволяет получить ровное блестящее покрытие! Если делать без неё, то соль тоже не нужна. Также готовим ванночку для проведения процесса, медные электроды и блок питания, желательно с контролем тока.

  • “Плюс” на электроды, “минус” на заготовку
  • Ток 10-20 мА на см2 поверхности
  • Фильтровать электролит и чистить электроды при загрязнении
  • Если напряжение растёт при постоянном токе (было 0.5В а стало 10В) – чистить электроды
  • Если электролит не “засоряется”, а заготовка перестала наращивать блеск – подсыпать тиомочевины
  • Вода испаряется из электролита, а купорос начинает выпадать в осадок. Аккуратно подливаем воды и поддерживаем объём

blank

blank

Я проводил процесс по следующему алгоритму: сначала на низком токе ждал покрытия всей заготовки слоем меди, после этого увеличивал ток до 2А на дм2 и ждал окончания “полировки”. В итоге получается блестящее медное покрытие.

blank

blank

Можно оставить изделия как есть, а можно сделать патинирование, т.е. искусственное состаривание.

Вариант первый – закрыть изделие в ёмкости с налитым нашатырным спиртом, контакта с жидкостью быть не должно. Для ускорения процесса можно добавить в нашатырь обычной пищевой соли. Процесс проводится по визуальному контролю, за полтора часа медь темнеет примерно вот так:

blank

blank

После чего шлифуем стальной мочалкой и вуаля!

blank

blank

Второй вариант: электрохимическое патинирование. Готовим электролит (на 1 литр):

  • Медный купорос: 60г
  • Сахар: 90г
  • Едкий натр: 45г
  • Кальцинированная сода: 20г
  • “Плюс” на электроды, “минус” на заготовку
  • Электролит держать горячим (

Гальваника своими руками

Сегодня мы сделаем гальваническую ванну для хромирования, цинкования, меднения, никелирования. Каждый кто решил сделать гальванику в гараже сталкивается с проблемой как самому сделать гальваническую ванну или как приспособить под нее какую нибудь посудину, что бы в ней можно было цинковать (никелировать, хромировать, меднить и т.д.). Гальваническая ванна должна соответствовать следующим требованиям: быть стойкой к кислотам щелочам, быть прочной(не лопаться при ударах), и выдерживать температуру хотя бы до 80 градусов.
Мною еще в начале занятий гальваникой был найдено очень не дорогое решение. В любой фирме торгующей химикатами есть полиэтиленовые емкости .Емкости обрешечены и укреплены на поддонах. Емкости бывают на 1000 или 600 литров. При покупке обратите внимание на целостность нижнего сливного крана(он шаровый пластиковый), и на наличие верхней крышки. Можно уложится в 2000-3000 рублей. рис

Аккуратно срезаем верх обрешетки и верх нашей будущей гальванической ванны. Срезанный верх не выкидываем, он нам еще пригодится. В обоих торцах ванны делаем 3 отверстия, отверстия под анодные штанги. Отверстия должны быть на одном уровне. рис

Наша ванна обязательно должна быть с крышкой. Мы позже прикрутим ее к ванне при помощи рояльной петли. В магазине автозапчастей покупаем резиновые уплотнители для дверей автомобиля жигули, и насаживаем их на бортик крышки и ванны. Резина необходима нам для уплотнения соединения между ванной и крышкой. Ванна полиэтиленовая по этому края можно усилить, прикрутив стальные уголки или полосу. Только после того как уплотнители установлены на гальваническую ванну прикручиваем крышку к ванне при помощи рояльной петли, так чтобы крышка прилегала наиболее плотно к ванне .рис
Получилась ванна с открывающейся крышкой. В крышке есть заливное отверстие, его мы используем для подключения вентиляционного рукава. Рис
В отверстия вставляем медные штанги. В качестве штанг я использовал медные трубки диаметром 20мм. Если трубка попадется мягкая то внутрь вставьте стальной пруток. Концы трубок сплющите и просверлите отверстия для подключения выпрямителя.
Конечно же, это ванны большого объема и в гараже их использовать как то не очень. Можно ванну нужного нам объема и формы спаять из винипласта. На самом деле это проще чем кажется. Покупаем листы винипласта .Те кто продают винипласт продают и прутки для сварки. Пруток это тот же винипласт только в виде проволоки. Так же потребуется промышленный фен с сужающей воздушный поток насадкой и электролобзик.
Способ сварки гальванической ванны
Сварка винипласта заключается в нагреве свариваемых кромок до пластического вязкотекуче-го состояния и соединения их под некоторым давлением. Применяется следующий способ сварки:
Сварка нагретым воздухом Свариваемые кромки детали 4 и присадочный материал (пруток для сварки) нагревают до температуры сварки струей горячего воздуха из промышленного фена. Присадочный пруток 2 вдавливают в разделку шва 5; нагретые слои материала слипаются и присадочный пруток образует сварной шов 3. При сварке толстого материала в разделку шва последовательно укладывают несколько нагретых присадочных прутков.
Сварку без скоса кромок применяют для соединения листов толщиной менее 4 мм. При большей толщине применяют V- и Х-образные разделки шва под углом 60°. При этом Х-образные швы более прочны. В процессе сварки по мере размягчения поверхностей свариваемых кромок и присадочного прутка необходимо непрерывно вжимать пруток в основание разделки под небольшим, но постоянным давлением. Для получения полного провара необходимо у корня шва оставить зазор 0,4…0,5 мм. При сварке мягких термопластов (полиэтилен и др.) присадочный пруток вводят под тупым углом, чтобы обеспечить достаточное давление на свариваемые кромки. При сварке жестких термопластов (винипласт, органическое стекло и др.) пруток вводят в разделку шва почти под углом 90° к шву.
Присадочным материалом служат прутки сечением 1… 12 мм2. Допускается использование сварочных прутков из винипласта диаметром 3,0…5,0 мм. Винипласт сваривают в размягченном (вязкотекучем) состоянии при температуре 220…240°С. Присадочным материалом служат сварочные прутки диаметром до 5 мм из пластифицированного винипласта. Процесс сварки осуществляется путем размягчения прутков и сцепления их с основным материалом.
В любом поисковике набираете «сварка винипласта» и там все будет подробно расписано. Опыт придет уже через 30 минут работы (я через 10 минут чувствовал себя профессионалом), к стати этот же способ применяется при сварке сломанных автомобильных бамперов. Таким же способом варятся, и гальванические барабаны о них мы поговорим позже. Самостоятельная сварка оборудования позволит сэкономить Вам массу наличности. По скольку мы говорим о гальванической ванне для гаража, то нет смысла делать ее объемом более 100 литров, и Вам потребуется не одна ванна а несколько, допустим для оцинкования (обезжиривание, промывка, цинкование, промывка, хроматирование, промывка).

Стадии процесса цинкования (пример)
Обезжиривание в органических растворителях
Обезжиривание химическое в щелочном растворе
Промывка в горячей воде
Обезжиривание электрохимическое анодное или катодное в щелочном растворе
Промывка в горячей воде
Промывка в холодной воде
Активирование или травление
Промывка в холодной воде
Промывка в холодной воде
Цинкование
Промывка в холодной воде
Осветление в (0,3 — 0,5) %-ном растворе азотной кислоты (может исключаться)
Пассивирование
Промывка в холодной воде
Промывка в теплой воде (температура не более 40 °С)
Сушка (температура не более 60 °С)
Так что количество ванн, их объем, вы должны предусмотреть за ранее согласно площади гаража. Но есть прямая зависимость между стабильностью электролита и объемом ванны, проще говоря, при маленьком объеме гальванической ванны придется чаще корректировать электролит.

Очень простой способ меднения предметов (часть 2 — гальванопластика для начинающих)

Наконец голову посетила мысль, сохранить «на века- потомкам» осенний цветок с клумбы, а в центр посадить пчелу.
Вы скажите пОшло и банально? Возможно… но в тот момент, с фантазией на эту тему, у меня оказалось как-то сложновато

Сразу же возник и следующий, вытекающий из идеи вопрос!

… я все таки нашел пчелу, правда в несколько задрипанном состоянии, досталось ей за несколько лет в кулечке (вспомнил, что товарищ дарил пчелиный подмор, эдак лет пять назад)
Была тогда еще весьма презабавная ситуация, когда на досмотре в аэропорту у меня обнаружили кулек с «дохлыми мухами» и до-о-лго недоверчиво их перебирали в поисках чего-то еще более неожиданного:)))

Для создания шедевра выбрал более-менее «комплектную», приклеил каплей меда клея к проволоке и пошел наносить токопроводящий слой.

Поиском нашел наиболее доступный (ближе и дешевле) «Графит» — 375руб.попадался и более известный «graphit 33», но он стоит в 4 раза дороже, а идти за ним дальше 😉

Закрепил пчелку к проволоке, а не цветку, так как планы были наполеоновские — отдельно патинировать ее и фрагменты цветка (в темный цвет), а уже позже все соединять в единую «композицию».
При покрытии токопроводящим лаком эта долбанная пчелка доставила немало хлопот 🙁 раза три она пыталась улететь с проволоки на землю в грязь, вероятно клей растворялся лаком и под струей газа из баллончика она «вспоминала теплое лето. »

С четвертой попытки, когда мой словарный запас матов уже заканчивался, мне все же удалось утихомирить неугомонное насекомое и покрыть ее и цветок слоем графита.
Покрывать лаком рекомендуется в несколько слоев.

Для того что бы был контакт, при последующих обработках, стебель цветка несколько раз обматывается проволокой.

Я использовал такой (с питанием от БП ноута):ссылка для покупки на Али — 1 119 руб.

можно взять более дешевый, описываемый ранее в обзорах (в том числе и мною) — ссылка на Али — 644 руб
Или вообще использовать ЛЮБОЙ другой, с возможностью регулировки напряжения от 0 до 5в и максимальным током до 2А.
Если на нем не будет режима ограничения тока, необходимо будет контролировать его вручную (в крайнем случае, отдельно подключенным прибором).

медный купорос, электролит (из автомагазина) и
дистиллированная вода
­­­

… Прошло довольно много времени (часов 10-12). Внешне, сквозь слой жидкости, кардинальных изменений не видно 🙁 — печалька однако!

Как позже выяснилось, их не было видно из-за голубого цвета раствора.
Потянув за проволоку с пчелой обнаружил, что она прилипла к цветку (сдвинулась во время процесса), а значит «что-то» все таки происходит! Поднял ее из раствора… -УРА! ЗАРАБОТАЛО!
(не в фокусе получилась, к сожалению 🙁На самом деле оказалось не все так прекрасно: покрытие получилось неоднородное, я выставил слишком высокий ток (или пчелка была совсем «завалявшегося» качества) — однако силуэт все же можно угадать 🙂

Достаем цветок.
Бутон еще не покрылся слоем меди, распространение происходит поступательно, в последнюю очередь к самой дальней части.
Опускаю цветок для продолжения процесса, ток снижаю до 0.6А

Через несколько часов — уже получше!

В сумме, за пару суток цветок набрал 40 грамм меди!

По утолщениям (подгоревшие места) на кончиках лепестков цветка и листьях можно предположить, что в какой то момент использовался слишком высокий ток (или малое расстояние между анодом/заготовкой).
Кроме того, при этом слой меди получается довольно рыхлым и пористым и как-бы посыпанный песком.
(без обработки и нормальной промывки через пару недель медь потемнела.)

Было любопытно, обратим ли процесс (попытался снять часть меди). Результат получился несколько неожиданным, скорее всего просто слишком малый ток выставил, или раствор получился перенасыщенным (вода испаряется), однако вид необычный-цветок покрытый кристаллами купороса 🙂

подобный же кристалл вырос и на медном электроде

Для первой пробы пойдет, теперь будем делать «как полагается»

Главные ошибки в первом опыте: слишком высокий ток, не совсем правильный раствор и малое расстояние между электродами. И если электроды в этой импровизированной ванночке отодвинуть сложно, то все остальное вполне решаемо.

Далее будем использовать два различных раствора для покрытия и дополнительные для декоративной обработки (покажу самый минимум).

Еще, там же, набрал кроссировочного провода, для соединения с заготовками.

Получается гораздо более симпатичный экземпляр


Следующий этап — покрытие слоем с блескообразователем.

Раствор нужен для покрытия блестящим слоем -он более хрупкий, но намного эстетичнее выглядит и удобнее для последующих обработок.

Я полез на Али, и заказал из России (чтобы побыстрее) такие:
ссылка на Али — 480 руб

Для более точного взвешивания малых весов, откалибровал их 6гр «эталоном» -обычно монеты имеют весьма точный вес, подобрал из имеющихся именно 6 граммовую (1 franc Semeuse version 1960).

так выглядят 0.05г желатина

Подержав заготовку в «зеркальном» растворе, получаем подобный эффект.
пчЁл, несколько «подпорченный» дендритами в начале изготовления, покрытый блестящей медью.

Можно получить на бутоне цветка такую «композицию»… (повышенный ток и небольшая экспозиция)

В процессе экспериментов, аноды тоже иногда приобретают довольно необычный вид.

блестящая поверхность (наверное произошел процесс анодного травления), хотя в то же время, катод/заготовка упорно не хотел начинать блестеть 🙂

А вот еще более любопытный вариант — поверхность состоит из крупных кристаллов, блестящих под разными углами просмотра, жаль фото не передает этот визуальный эффект.

Все зависит от электролита, тока и температуры- это можно использовать и при декоративных обработках заготовок.

Растворяем на стакан горячей воды примерно горошину серной печени. Получается желтая, с неприятным запахом, жидкость.

В зависимости от ее температуры, концентрации, время нахождения в ней меди и некоторых других факторов, получаются различные цвета, практически от черного, цветов побежалости металла

до желтых оттенков

Получаем необходимый нам вариант…

или такой
Нижняя часть другого цветка (бутон отломался в процессе экспериментов, позже соединю все в кучу)

Пчелка…

Сначала тестируем на «кошечках» кусочке фольги…

Потом на первом, испорченном в процессе предыдущих экспериментов цветке


нижняя часть


К наиболее стойким цветам, полученные патинированием, относятся оттенки в золотисто-розовой гамме (они долго сохраняются даже без дополнительной защиты). Более темные зеленые и фиолетовые, без защитного покрытия, через время меняются на менее привлекательные цвета.

Ну что, надоел Вам, думаю пора закругляться?
Надеюсь этим продолжением рассказа о меднении неметаллических предметов я оправдал Ваши ожидания, высказанные в комментариях к предыдущему обзору? 🙂

Я думаю для первой попытки пойдет… пчел, как оказалось, у меня запас есть 😉

сфокусировано на цветке

фокус на пчеле.

Для заинтересовавшихся моим рассказом советую почитать книги «Занимательная гальванотехника», «Гальванотехника в декоративном искусстве» Н.В. Одноралова (в сети есть).
Ну и профильные форумы в помощь.

Если набить руку, можно делать симпатичные сувениры…




-думаю очевидно, что область применения не ограничена изготовлением сувенирной продукции, копированием монет и предметов искусства.

С помощью гальванопластики можно получать довольно сложные и крупные предметы, например медные раковины, мойки необычного дизайна.

Работы одного нашего соотечественника, долгое время подрабатывавшего подобным хобби в штатах.

если кого заинтересует — тут его блог, с некоторыми подробностями производства

░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░
Всем удачи и хорошего предпраздничного настроения! ❆ ☕
░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░
… а новый год уже не за горами

Гальваническая обработка металла: особенности покрытия

Принцип гальванической обработки металла

Гальваника представляет собой особый электрохимический процесс, при котором применяется электролит, электроток, пара электродов и обрабатываемый элемент. Это уникальная технология, предназначенная для обработки изделий из металла. Электролит является жидким веществом с высокой токопроводностью, из которого под воздействием электротока выделяются частицы металлического сплава, оседающие на обрабатываемом элементе и формирующие на его поверхности защитную пленку.

Покрытия гальванического типа создаются не банальным нанесением металлического слоя, а путем проникновения частиц внутрь поверхностных слоев элемента.

Суть процесса

Перед тем как вдаваться в подробности, следует выяснить суть этой электрохимической процедуры. Гальваническая обработка состоит из нескольких важных стадий:

  • изготовление раствора электролита (состав подбирается индивидуально для каждой ситуации);
  • помещение пары анодов от «плюса» источника электротока в электролит;
  • погружение в гальванический состав обрабатываемой детали, помещение ее между парой анодов и последующее подключение к «минусу» источника электротока (то есть обрабатываемый элемент становится своеобразным катодом);
  • замыкание созданной электроцепи.

Сам процесс гальванизации базируется на том, что положительные частицы металлического сплава, присутствующие в составе электролита, под влиянием электротока стремятся к катоду-элементу, который заряжен отрицательно. Затем этот состав оседает на поверхности обрабатываемой детали и создает на ее поверхности тоненькую пленку из металла.

Цели гальванического покрытия металла

Гальваническое хромирование маталла

Существует целый ряд целей для нанесения гальванического покрытия. К примеру, для гальванического хромирования поверхность нужно предварительно покрыть никелем. К гальванике, как правило, обращаются с целью улучшения декоративных и защитных качеств конструкций. Эту процедуру используют и для изготовления точных копий сложных элементов. В этом случае процесс принято называть гальванопластикой.

Широко распространена технология оцинковки металлов посредством гальваники. Она позволяет сделать на поверхности цинковое покрытие, которое характеризуется отменными антикоррозийными свойствами. Изделия из металлических сплавов, которые прошли обработку с применением этой технологии, могут долго сохранять свои свойства при высокой влажности и даже при постоянном воздействии соленой и пресной воды. Посредством цинкования также производят обработку трубопрокатных изделий, всевозможные емкости, опорные и строительные конструкции. Благодаря применению цинкования металлические поверхности получают и электрохимическую, и барьерную защиту.

Если посредством цинкования увеличивается лишь стойкость материала к коррозии, то гальваника хромом решает и эту задачу, делая поверхность более износостойкой и крепкой и также улучшая ее внешний вид. Аналогичным эффектом обладают и гальванические покрытия на основе никеля.

Другая область применения гальваники — ювелирная промышленность. Эта технология в данной ситуации используется для того, чтобы улучшить внешний вид ювелирной продукции. При этом на украшение наносится слой серебра или золота. Кроме того, пленка, которая наносится на изделие при обработке, делает его ярче и привлекательнее.

Материалы и оборудование

Гальваническая обработка разных материалов предполагает применение соответствующих «расходников» и оборудования. Для покрытия элементов металлами применяются однотипные гальванические установки. Разница будет лишь в составе применяемого электролитного раствора, его температурных показателях и в режимах работы.

Итак, процедура может производиться с применением следующего оборудования:

  • специальные ванны с электролитом, в которые помещается обрабатываемый элемент и аноды;
  • источник электротока, который оборудован регулятором напряжения на входе;
  • устройство нагрева, которое будет доводить электролит до нужной температуры.

Материалы для гальванического цинкования

Также требуются анодные пластины, которые будут подавать напряжение к электролиту и распределять его по обрабатываемому элементу.

Следует отметить, что для изготовления электролитов используются опасные соединения, потому их нужно хранить в надежных сосудах.

Любое гальваническое оборудование должно находиться в помещениях с хорошей вентиляцией. Нужно очень внимательно отнестись и к требованиям безопасности. Все мероприятия, связанные с гальванической обработкой, необходимо производить в защитном респираторе и очках, а также в специальной обуви, фартуке и перчатках. Если гальваника осуществляется дома, то следует предварительно изучить соответствующую литературу или посмотреть видеоуроки по данной тематике.

Преимущества и история развития

Эта технология была изобретена в 1838-м году ученым по имени Борис Якоби. Именно он начал активное внедрение гальваники в самые разные процессы производственного плана. В скором времени гальваническую обработку успешно освоили и монетные дворы, и художники-ремесленники, и промышленные предприятия.

Однако название эта методика получила в честь ученого из Италии Луиджи Гальвани. Он начал изучение электрохимической технологии обработки почти одновременно с Борисом Якоби.

К основным достоинствам гальваники относятся следующие:

Применение гальванического покрытия для металла

  • Покрытия, прошедшие гальванику, характеризуются равномерной толщиной и высочайшим уровнем плотности.
  • Гальваническое покрытие можно с легкостью наносить даже на конструкции сложной формы.
  • Покрытие, появившееся при гальванической обработке, отличается хорошей адгезией со многими металлами.
  • Декоративные и защитные свойства деталей, прошедших гальванику, очень высоки.
  • Толщина гальванического покрытия очень просто регулируется.

Кстати, слово «гальваника» встречается не только в промышленных сферах деятельности и ювелирном производстве, но и в косметологии. Так называется процесс, при котором на кожный покров воздействуют маломощными токами, позволяющими избавиться от излишков жира сальных желез.

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Насекомые - Виды, список, названия, особенности, описание, фото и видео
Ссылка на основную публикацию