Что представляет собой процесс меднения
Меднение — это процесс нанесения на поверхность предмета тонкого слоя меди. Оно выполняется гальваническим методом, т. е. путем переноса ионов меди от положительно заряженного источника на обрабатываемую поверхность, заряженную отрицательно. Чаще всего процесс гальванического нанесения меди является подготовительным этапом перед покрытием никелем и хромом, но нередко меднение металла становится самостоятельным видом финишной отделки. Широко используется гальванопластика, для которой требуется создать покрытие из меди.
Зачем проводится меднение металлов
Меднением называют нанесение на разные материалы и изделия тончайшего слоя меди. Обычно толщина этого слоя составляет 1-300 мкм. Именно медь обладает рядом свойств, которые делают ее пригодной для данной манипуляции. Она пластична, отлично поддается полировке. Гальванический пласт на стали после выполнения меднения почти не имеет пор.
Кроме того, медь характеризуется высокой электропроводностью и легко паяется. При использовании высокочастотных сигналов наибольшая плотность тока приходится на медный слой (скин-эффект), а общее сопротивление снижается.
Области применения технологии меднения обширны:
- создание промежуточного слоя перед хромированием и никелированием разных изделий (для снижения риска растрескивания при эксплуатации в сложных условиях);
- применение в гальванопластике;
- толстослойное покрытие сложных моделей и художественных образцов, производство копий разных изделий;
- изготовление радиотехнических, электротехнических деталей — контактов, проводников, антенн, волноводов;
- нанесение токопроводящего слоя на пластиковые изделия;
- защита металлопроката, листового железа, профилей.
Разновидности меднения
Существует два варианта меднения в домашних условиях:
- С погружением обрабатываемой детали в электролит.
- Без погружения.
С погружением обрабатываемой детали в электролит. Для выполнения процедуры надо иметь емкость с электролитом, имеющую достаточный объем. После предварительной подготовки, состоящей в очистке поверхности наждачной бумагой и промывке в горячем растворе соды, предмет подключается к отрицательному электроду и погружается в электролит на определенное время.
Меднение с погружением детали в электролит
Без погружения. Можно обработать сталь, алюминий, свинец, цинк. Обработка производится без погружения в емкость, обычно такой вариант применяется для крупных деталей.
Оба варианта вполне доступны для самостоятельного выполнения в домашних условиях.
Меднение стали
Техника безопасности
Медный купорос не является сильнодействующим и опасным для здоровья веществом, но при касании кожи может вызвать аллергическую реакцию. Зато довольно опасна в работе серная кислота, поэтому трудиться нужно только с применением средств индивидуальной защиты — перчаток, респиратора, очков.
В окончание работы нейтрализуют раствор содой, а потом утилизируют его. При соблюдении указанных мер процесс проходит быстро, без особых трудностей и с получением отличного результата.
Оборудование и материалы, необходимые для нанесения медного покрытия
Чтобы выполнять меднение стали или других металлов, придется запастись кое-какими материалами и устройствами. Понадобятся:
- Соляная кислота.
- Медный купорос (сернокислая медь).
- Дистиллированная вода.
- Источник постоянного тока, желательно с регулируемым напряжением (один из вариантов — ЛАТР), но подойдет и обычный трансформатор на 6–12 В.
- Емкость для электролита (оптимально — стеклянный резервуар).
- Две медных пластины, которые могут свободно поместиться в емкость.
- Соединительные провода.
Из воды, медного купороса и соляной кислоты надо изготовить электролит. Сначала в воду добавляется медный купорос, до получения насыщенного раствора. Его надо тщательно перемешивать, чтобы не оставалось твердых частиц. Затем в раствор тонкой струйкой добавляется соляная кислота (не наоборот!). Всего для нанесения покрытия понадобится:
- Вода — 980 г.
- Сернокислая медь — 190 г.
- Серная кислота — 40 г.
Теперь все готово, можно приступать к меднению в домашних условиях.
Внимание! Необходимо учитывать, что соляная кислота — химически активный реагент, поэтому следует запастись средствами защиты — перчатками, очками, максимально подготовить рабочее место.
Еще один рецепт раствора для химической металлизации
Можно приготовить другой рецепт химического меднения по порядку растворения присланной пользователем psychos с форума РадиоКот, где реактивов берется меньше и не добавляется кальцинирования сода. Калий железосинеродистый и роданистый берутся тоже по другому.
Состав раствора:
CuS04*5H2O (медный купорос) — 15 гр. NiCL2*6H2O (хлористый никель) — 2 гр. NaOH (гидроокись натрия, едкий натр) — 15 гр. Трилон Б — 30 гр. K3[Fe(CN)6] (калий железосинеродистый, красная кровяная соль) — 0,01 гр. (разводим 1 гр. реактива в 100 мл. воды, затем берем шприцем 1 мл. этого раствора — это будет 0,01 гр.) KNCS (калий роданистый) — 0,01 гр. (разводим 1 гр. реактива в 100 мл. воды, затем берем шприцем 1 мл. этого раствора — это будет 0,01 гр.) Формалин 20 мл/л. Дистиллированная вода — 1 л.
Порядок растворения:
K3[Fe(CN)6] и KNCS в этом видео берутся не по рецепту, который выше. Оговорюсь, их можно добавлять как по рецепту и как в видео.
Расход раствора
Этот раствор тоже хорошо работает, расход также 50 мл. на 1 дм.кв. платы, стабильность раствора после смешивания с формалином 5..7 дней. Работает немного помедленней, но это ни как не сказывается на качестве покрытия.
Заключение
Пробуйте оба раствора и какой посчитаете лучшим для себя, тот и используйте.
В данной статье также были использованы изыскания пользователя mial по теме Металлизации отверстий с форума Радиокот.
Всем удачных металлизированных отверстий.
Автор статьи: Admin
Если вам понравилась статья, нажмите на кнопку нужной социальной сети расположенной ниже. Этим действием вы добавите анонс статьи к себе на страницу. Это очень поможет в развитии сайта.
Технология меднения
Порядок действий при нанесении покрытия:
Схема гальванического меднения
- Надо удалить тонкую пленку окислов с поверхности детали, подлежащей обработке. Используется наждачная бумага, металлическая щетка или иные абразивные материалы. Необходимо действовать очень аккуратно, поскольку сильные повреждения металла останутся заметными. В идеале, поверхность должна быть отполирована.
- Затем изделие тщательно промывается в горячем растворе кальцинированной соды. Это действие позволяет обезжирить поверхность.
- Подготовленное изделие подключается к отрицательному электроду от источника питания и помещается в раствор электролита.
- В раствор электролита опускаются медные пластины с присоединенным к ним положительным электродом от источника питания (анод). Необходимо следить, чтобы анод и катод не соприкасались. В идеале, расстояние между ними должно быть во всех участках одинаковым, но на практике этого сложно добиться.
- Меднение металла производится в несколько приемов. Первый слой покрытия, полученный в течение нескольких минут, рекомендуется удалить и вновь промыть деталь в содовом растворе. Это усилит сцепление слоя омеднения с основным металлом. Деталь выдерживается в растворе около 20–30 минут. Толщина слоя покрытия может достигать 300 мкм.
Схема осаждения металла
Нередко бывает необходимо удалить слой покрытия с хромированных частей. Для этого на деталь подается отрицательный заряд, а на положительный электрод наматывается тряпочка, смоченная в растворе серной кислоты (5%). Ею протирается поверхность детали, слой хромирования снимается. При выполнении процедуры необходимо защищать кожу, органы зрения и дыхания от паров кислоты.
История открытия меди
Медь является первым металлом, который покорился человеку и сыграл самое большое значение в истории развития цивилизации. Произошло это событие за несколько тысячелетий до нашей эры, причем точной даты начала использования этого уникального металла установить не удалось.
В древние времена медные самородки применялись в основном для создания оружия и инструментов быта. Красно-зеленые самородки металла поначалу использовались так же, как и обычные камни. В дальнейшем опытным путем люди заметили, что обработка этого материала молотком придает ему особые свойства. Так зародилась холодная ковка металла.
Еще позже было обнаружено, что металл плавится и после остывания приобретает иные формы и свойства. Этот этап стал начальным в развитии горячего формования металлов.
Меднение деталей без погружения в раствор
Меднение алюминиевой детали без погружения в раствор
Гальваническое омеднение может выполняться без погружения детали в емкость с электролитом. Для этого надо подключить к ней отрицательный электрод. В качестве положительного контакта берется медный многожильный провод, конец которого освобождается от изоляции на 1–2 см и разминается так, чтобы получилось некое подобие кисти.
Для нанесения слоя медного покрытия «кисточка» обмакивается в электролит, затем ее концом проводят по поверхности детали, не прикасаясь к ней, но стараясь, чтобы между ними находилась прослойка. Постоянно обмакивая анод в электролит, покрывают слоем меди всю поверхность. Процедура требует навыка и времени, но результат того стоит.
Новые свойства стали после меднения
Выполнение меднения повышает коррозионную стойкость стали и усиливает ее прочность. Особенно надежным будет многослойное покрытие, которое также включает прослойки хрома или никеля поверх меди. Если меднение произвести первым, то вся поверхность будет пластичной и несклонной к истиранию. Нельзя не отметить и улучшенные декоративные свойства изделий после меднения — они обретают красивый блеск и вид «под старину».
Покрытие изделий медью «под старину»
Медь надежно сцепливается со стальной поверхностью, но без проведения дополнительных защитных мер не удерживается надолго. Разрушение медного слоя происходит под влиянием температурных перепадов, атмосферных факторов. Снизить риск растрескивания поможет нанесение на изделие специального лака.
Гальванопластика
Процесс гальванопластики
Покрытие медью может быть выполнено не только на металлических предметах. Широко распространена гальванопластика, когда меднение выполняется по различным засушенным растениям, насекомым и прочим неметаллическим предметам.
Технология нанесения покрытия мало отличается от обычной, только вначале процесса на поверхность надо нанести электропроводный лак. После засыхания лакового покрытия производятся обычные действия по нанесению слоя меди. Полученные изделия обладают высокими декоративными или художественными качествами и высоко оцениваются зрителями.
Видео по теме: Как сделать меднение своими руками в домашних условиях
Полезные статьи
Секреты никелирования металлических предметов в домашних условиях
Процесс хромирования металлических изделий в домашних условиях
Технология выполнения цинкования в домашних условиях
Характеристика и состав меди
Медь является тяжелым металлом розово-красного цвета, который обладает высокой мягкостью и плавится при температуре более 1080 ℃. Электрическая проводимость медного покрытия в 1,7 раза выше, чем алюминия. Также медь имеет высокую теплопроводность.
Многие специфические свойства металла обусловлены наличием в его составе различных примесей. Так, по кислороду, который есть в составе меди, металл делится следующим образом:
- медь без кислорода имеет в своем составе примеси менее 0,001 %;
- рафинированная медь содержит кислорода 0,001–0,01 %;
- чистая медь содержит кислорода около 0,03–0,05 %;
- медь общего назначения имеет в своем составе 0,05–0,08 % кислорода.
Наличие в составе меди свинца или висмута уменьшают свойства пластичности материала. Малорастворимые примеси (сера, свинец, висмут) увеличивают хрупкость металла.
В процессе электролиза, кроме кислорода, в состав сплавов меди может поступать водород.
volver-xc90 › Блог › Применяем уроки химии и физики в быту. Меднение болтов для выпуска.
В этом году запланировал много работы с Бурундуком.
Основной объем делищ нужно сделать за весну. Одна из таких работ, заменить заднюю банку глушителя.
Купил б/у заднюю банку, с авто 2009 года. Надо будет ввариваться…но старый в любом случае надо отсоединять…на авто варить не буду. К чему я это…надо болты-гайки.
Пошел на рынок, а болтов то нет омедненных. Что же за страна такая.
Чуток расстроился и решил гальванизировать болты, гайки и шайбы сам. Задача это не особо сложная…обычная кухонная магия.
Нужна кислота, медный купорос, медь…ну и источник постоянно тока. Чистую кислоту даже и не стал пытаться искать. Купил обычный, дешевый аккумуляторный электролит.
Медный купорос купил в магазине для садоводов.
Ехать куда-то покупать медные пластинки не стал, взял толстый медный провод.
Ничто не предвещало беды ))
Когда попытался в магазине найти обычные, “черные” болты, гайки, шайбы…столкнулся с тем, что сейчас все продается в цинке. Ай яй яй. Полазил по своим закромам, тоже ничего не нашел. В общем, задача по гальванике теперь получила дополнение в виде предварительного удаления цинка с гаек, болтов и шайб.
Цинк можно удалить разными путями…механически-в данном случае не очень удобно, выжечь-в целом легко…кинуть в мангал например или на горелке прокалить…но это отпустит металл…не хотелось. Решил убрать цинк химически. Если детальку покрытую цинком кинуть в емкость с кислотой, то кислота скушает цинк…причем достаточно быстро. Чтобы ускорить процесс и сделать удаление цинка более равномерным, добавил еще электричество. В качестве анода выступает деталька, с которой надо снять цинк, подвешенная на медном проводе. В качестве катода-металлическая пластина. Ну и в качестве среды-электролит.
Ну главное тут помнить: Работы с кислотой требуют повышенной аккуратности. Используем перчатки, защищаем глаза. Работаем в хорошо проветриваемом помещении (процедура токсична и взрывоопасна). При смешивании кислоты с водой…всегда добавляем кислоту в воду, а не наоборот!
В общем дав 2-3А тока, в течении 5-8 минут получаем очищенную от цинка детальку.
Готовим раствор. 100гр-электролит. 20гр-дистиллированная вода. 20гр-медный купорос.
Очищенные от цинка детальки, доводим металлической щеткой, промываем в щелочном растворе, обезжириваем.
В банку с раствором помешаем медную проволоку и вешаем на нее +. На медной проволоке подключенной к — вешаем детальку.
Для начала оставляем так не подавая ток на 5 минут.
Детальки покроются микронным слоем меди из раствора. И уже после даем ток…я давал 20-30мА…на 10 минут.
Теперь думаю, что еще омеднить…или разцинкить )
p.s. Давно перестал отвечать на комментарии, так как 99 из 100 просто не заслуживают прочтения, не говоря уже ответа на них. -А можно купить… -А можно у токаря заказать… -А можно…уй в стакане мыть.
Пост написан весной 14 года! и в общем-то как-то тихо, спокойно валялся, как один из многочисленных записей в блоге, а этим летом у аквариумных рыбок драйва зашевелились плавники и народ токнуло, и тема всплыла. …ох если бы я за каждый из ваших дебильных комментов получал хотя бы по $0.10, я бы уже миллионером стал… И КСТАТИ, СИДЕТЬ И ПАЛЬЦЕМ В КЛАВУ ТЫКАТЬ КУДА ПРОЩЕ, ЧЕМ ПОЙТИ И СДЕЛАТЬ ЧТО-ТО СВОИМИ РУКАМИ…ДА?
