Меднение в домашних условиях

Удаление дефектных гальванических покрытий.

Необходимость удаления  гальванических покрытий возникает при нарушении  качества покрытия (См. «Неполадки в гальванике») в силу каких-либо обстоятельств. Главной причиной  процесса удаления покрытия является желание восстановить первоначальное состояние детали, изготовление которой связано с высокими трудозатратами или высокой стоимостью материала, из которого она сделана.

Процесс удаления покрытия должен быть максимально щадящим и направлен на удаление покрытия без каких-либо последствий для подложки, поэтому в травильные растворы добавляют ингибиторы.

Процесс удаления гальванических покрытий может быть химическим (без воздействия тока) и электрохимическим (когда деталь является анодом). Химический процесс, как правило, протекает  более медленно, но равномерно, а электрохимический – анодный более быстро, но требует постоянного контроля.

Наилучшие результаты по снятию покрытия достигаются электрохимически – при анодной обработке в комплексных цианистых электролитах, а при химическом травлении – в растворах с органическими катализаторами. Однако, из-за высокой токсичности и агрессивности эти растворы не нашли широкого применения в производстве. Чаще технологи останавливают свой выбор на простых щелочных растворах или смесях кислот.

Наиболее популярными являются растворы для снятия покрытий:

1) хромового покрытия с поверхности меди,  никеля и стали – 10–30 % раствор соляной кислоты при температуре 30–40С;

2) никелевого покрытия со стали – концентрированная азотная кислота;

3) медного покрытия со стали – 500 г/л хромового ангидрида с 50 г/л серной кислоты при температуре 20С;

4) кадмиевого покрытия со стали – концентрированная соляная кислота, в качестве ингибитора можно добавить 15 г/л хлористой сурьмы;

5) свинцового покрытия с меди – концентрированная азотная кислота с 300 г/л фторида аммония и 125 г/л пероксида водорода при температуре 20С.

Составы электролитов для анодного стравливания гальванических покрытий:

1) хромового покрытия с никеля – 50 г/л углекислого натрия при Д_А = 5 – 10 А/дм2;

2) сплава олово – висмут с меди и со стали – стандартный электролит эл/химического обезжиривания при Д_А = 5 – 10 А/дм2 и температуре 40С;

3) никелевого  покрытия со стали – 60% раствор серной кислоты (в объемном соотношении) с 30 г/л глицерина, Д_А = 10 – 15 А/дм2, температура 20С;

4) медного с цинка – 220 г/л хромового ангидрида с 2 г/л серной кислоты, Д_А = 10 А/дм2, температура 20С.

К сожалению, не всегда возможно удалить гальваническое покрытие без повреждения основы. Например, изделия из цинковых сплавов с покрытием медь-никель-хром не поддаются реставрации, часто повторное использование восстановленного изделия экономически становится невыгодно, так как качество самой детали ухудшаются.

Тем не менее, если что-то очень эксклюзивное необходимо спасти – пробуйте, экспериментируйте, за услугами обращайтесь к нам, всегда поможем.

Цех гальванических покрытий

• «Причины нарушения качества гальванических покрытий.»
• «Анализ причин нестабильности адгезии покрытия ХимНМОВи к поверхности деталей из алюминиевых сплавов.»

Гальваника процесс

Гальваника в домашних условиях осуществляется с применением реактивов. На этом этапе могут возникнуть сложности – многие химические вещества доступны только тем, кто предварительно получил документы разрешительного характера.

Необходимо позаботиться о правильном хранении компонентов. Реактивы, а также готовые электролиты помещают в стеклянные или прочные пластиковые емкости с крышками.

При приготовлении состава крайне важно с большой точностью отмерять все компоненты – лучше всего использовать для этого электронные весы

Подготовительный процесс

Качество (однородность, прочность) готового покрытия напрямую зависит от правильности проведения подготовки поверхности к гальванизации. Во многих случаях удаления загрязнений и обезжиривания бывает недостаточно – может понадобиться пескоструйная обработка. Иногда требуется шлифовка специальными пастами или наждачной бумагой.

В домашних условиях для удаления жирной пленки и других загрязнений с поверхностей часто применяется спирт и другие органические растворители. Могут также использоваться обезжиривающие растворы.

При подготовке к гальванизации изделий из стали и чугуна применяется раствор, содержащий кальцинированную соду, каустик, силикатный клей (из расчета на 1 л – 50 г, 20 г и 5-15 г соответственно). Температура раствора – 70-90°С. Для очищения предметов из цветных металлов используется раствор гидрофосфата натрия и хозяйственного твердого мыла (по 10-20 г/1 л). При проведении процедуры температура составляет 90°С.

Техника безопасности

При проведении гальванических операций мастер обязан соблюдать технику безопасности. Опасность этого технологического процесса заключается в использовании токсичных химических компонентов. Усложняет ситуацию нагрев электролита до высоких температур. Вредные испарения поражают дыхательную систему, существует риск получения химических ожогов кожи и слизистой.

Работу необходимо проводить в нежилом помещении, оборудованном хорошей вентиляцией – в мастерской, пристройке, гараже. Требуется обеспечить заземление.

Глаза нужно защитить очками. Перчатки для рук должны быть достаточно мягкими, но прочными. Также понадобятся клеенчатый фартук и резиновая обувь.

Нельзя на рабочем месте пить или есть – велик риск оседания на продуктах вредных веществ, которые приведут к отравлению.

Перед началом работы стоит обязательно изучить специальную литературу с доступным описанием особенностей процесса.

Где используется?

Выделяют несколько основных случаев применения меднения:

• Для декорирования. В последнее время увеличился спрос на старинные медные изделия. При помощи специальной обработки нанесенный слой меди придает поверхности «состаренный вид».
• Гальваническое меднение. Данный способ нанесения железа используется для производства копий отдельных медных деталей различных форм и размеров. Сначала создается основа из воска или пластика, которую в последствии покрывают электропроводящим раствором и медным слоем. Такая технология широко применяется при изготовлении сувенирной продукции, ювелирных изделий, а также барельефов и волноводов.
• В электротехнике. Низкая стоимость меднения выгодно выделяет этот метод – по сравнению с покрытиями из серебра или золота, медные изделия могут применяться в электротехнических отраслях (для производства электродов, контактов под напряжением и в качестве основы под пайку).

Статья по теме: Особенности процедуры цинкования и основные способы защиты металла

Технологию меднения также совмещают с различными типами гальванизации:

• Для создания многослойного декоративного покрытия со слабыми защитными характеристиками. В таком случае используется медь, хром и никель – трехслойный защитно-декоративный слой, который повышает степень сцепления с основным материалом поверхности.
• Для защиты определённого участка детали при цементации. При гальванизации свинцовых изделий медью необходимо предохранение покрытий стальных элементов от науглероживания. Меднению поддаются только те участки, которые в дальнейшем будут подвергаться механической обработке.
• При реставрационных работах. В процессе омеднения на восстанавливаемой детали образуется промежуточный слой, который в дальнейшем послужит основой для более прочного покрытия (хромирования, никелирования). Для гальванического способа характерно нанесение толстого слоя меди, до двухсот пятидесяти микрометров. Это связано с необходимостью ликвидации всех повреждений и дефектов поверхности.

На видео: гальваническое меднение в декоративных целях.

Способы меднения металлов

Существует два базовых метода, с помощью которых выполняют покрытие металлов медью: гальваническое и химическое меднение. В обоих случаях главным условием является применение электролита на основе медного купороса, но при химическом меднении осаждение меди происходит без использования электрического тока. С помощью химического метода нельзя получить покрытия большой толщины, но оно проще, дешевле и может выполняться в крайне простых условиях. С помощью него легко получить тонкие декоративные пленки не только на металлах, но и на пластике, стекле, керамике и пр. К примеру, химическое меднение стали происходит за несколько десятков секунд путем простого погружения в медный купорос.

Погружение в электролитный раствор

Оба метода могут применяться с полным погружением детали в раствор электролита. При гальваническом методе анионы меди отрываются от анода и движутся к катоду под воздействием электрического тока, а при химическом их движение происходит за счет разной электроотрицательности металлов. Поэтому в первом случае при прочих равных условиях за одну и ту же единицу времени осаждается гораздо большее количество меди, но при этом затрачивается электрическая энергия. Меднение алюминия рекомендуется производить только методом погружения, которое необходимо выполнять сразу после обезжиривания и травления в кислоте, иначе на его поверхности быстро образуется прочная оксидная пленка. В видеоролике ниже подробно рассказывается об условиях, которые необходимо соблюдать для качественного меднения алюминия.

Без помещения в электролитный раствор

Меднение изделий без помещения их в емкость с электролитом производится как с использованием источника тока, так и без него. Выбор метода зависит от условий выполнения работ и оборудования, которым располагает домашний мастер. В первом случае необходимо изготовить медную кисточку из обрезка кабеля с большим количеством мягких медных жил. Ее подсоединяют к плюсу источника, а минус подают на изделие. Затем, постоянно обмакивая кисточку в электролит, «красят» подготовленную поверхность, подбирая по ходу условия и скорость меднения.

Во втором варианте изделие просто покрывают раствором медного купороса с помощью малярной кисти, очищая и обмывая его после каждого слоя. Толщина обмеднения в этом случае будет небольшой и зависит от условий обработки и количества наложенных слоев. Этот метод хорошо подходит для меднения стали, к которой медь «липнет» даже при условии не очень хорошей подготовки поверхности. А при нанесении таким способом медного купороса на поверхность алюминия достаточно сложно добиться устойчивого результата из-за его склонности к быстрому окислению.

Использование медного купороса

Одно из основных условий качественного меднения — это использование максимально чистого медного купороса. Поэтому данный реагент лучше приобретать в хозяйственных или специализированных магазинах в упаковках, на которых указано процентное содержание сернистого сульфата меди (не ниже 97–98%). Если на медном купоросе садово-огородного назначения не указан состав, то для электролита он не годится, т. к. может содержать различные добавки, влияющие на гальванический процесс. При приготовлении электролита в домашних условиях не следует применять сырую водопроводную воду, поскольку она содержит недопустимые при меднении соединения хлора. Перед использованием ее следует отстоять и прокипятить или же просто приобрести дистиллированную.

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.

Гальваника с раствором металлического ионного электролита в домашних условиях

Для гальваники в домашних условиях с помощью этого метода вам понадобится кусок меди, металл, который должен быть покрыт, уксус, перекись водорода, зажимы, батарея 6-вольтового фонаря, пластиковый контейнер.

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

Смешайте и нагрейте равные части уксуса и перекиси водорода. Чтобы сделать четыре чашки раствора, добавьте две чашки уксуса в две чашки перекиси водорода

Сочетание уксуса и перекиси водорода делает перуксусную кислоту, с которой следует обращаться с осторожностью.
Следует растворить медную болванку в составе. Жидкость станет синей, что указывает на то, что в растворе содержатся ионы меди, которые можно использовать для гальванопокрытия материала.
Замачивайте медь до тех пор, пока раствор не станет голубым. Лучше, чтобы раствор имел слабую концентрацию, раствор не должен быть слишком темным.
Прикрепите зажимы к аккумулятору

Батарея обеспечивает ток, необходимый для транспортировки металлов от донора к получателю. Подсоедините один зажим-аллигатор к положительной клемме аккумулятора и другой зажим к отрицательной клемме.
Очистите металл в домашних условиях, подлежащий гальваники. Перед запуском метода гальванизации вы должны убедиться, что металл чист, поэтому новые атомы могут образовывать твердую связь с металлом-реципиентом.
Подключите положительный зажим к медной части.
Подключите отрицательный аллигатор к металлическому покрытию. Постарайтесь прикрепить аллигатор в неприметном месте. Если вы прикрепляете металл к положительному полюсу, гальваника не будет работать.
Погрузите элементы в медную жидкость. Как только оба металла будут подключены, погрузите их в голубой медный раствор, приготовленный ранее. Поскольку они подключены к аккумулятору, ток протекает через цепь. Процедура длится до удовлетворительного уровня покрытия.

Лучше, чтобы раствор имел слабую концентрацию, раствор не должен быть слишком темным.
Прикрепите зажимы к аккумулятору. Батарея обеспечивает ток, необходимый для транспортировки металлов от донора к получателю. Подсоедините один зажим-аллигатор к положительной клемме аккумулятора и другой зажим к отрицательной клемме.
Очистите металл в домашних условиях, подлежащий гальваники. Перед запуском метода гальванизации вы должны убедиться, что металл чист, поэтому новые атомы могут образовывать твердую связь с металлом-реципиентом.
Подключите положительный зажим к медной части.
Подключите отрицательный аллигатор к металлическому покрытию. Постарайтесь прикрепить аллигатор в неприметном месте. Если вы прикрепляете металл к положительному полюсу, гальваника не будет работать.
Погрузите элементы в медную жидкость. Как только оба металла будут подключены, погрузите их в голубой медный раствор, приготовленный ранее. Поскольку они подключены к аккумулятору, ток протекает через цепь. Процедура длится до удовлетворительного уровня покрытия.

Все необходимое для изготовления электролита

Раствор меднения для химической металлизации

В этой статье я расскажу вам как правильно приготовить раствор химического меднения, который является одним из этапов металлизации отверстий в печатных платах.

Приготовление раствора химической металлизации

Для приготовления раствора потребуются недорогие реактивы. Их можно купить в интернет магазинах, которых сейчас стало много и они работают с частными лицами. Трудностей с приобретением возникнуть не должно, было бы желание.

Порядок смешивания реактивов

1. Взвешиваем 30 гр. – медного купороса и 4 гр. – хлористого никеля. Наливаем в емкость 0,4 литра дистиллированной воды и растворяем эти реактивы в ней.

2. Взвешиваем 50 гр. – едкого натра, 20 гр. – кальцинированной соды и 85 гр. – трилона Б.

3. Наливаем в другую емкость 0,4 литра воды и растворяем реактивы в следующей последовательности.

Сначала едкий натр, затем кальцинированная сода и последним трилон Б.

4. Смешиваем эти растворы путем вливания раствора медного купороса с никелем, в раствор с трилоном Б, содой и едким натром. Хорошо перемешиваем и доводим объем раствора водой до 1 литра. Даем постоять 5..10 минут, если будет небольшой осадок, то фильтруем раствор.

5. Взвешиваем 1 гр. калия железосинеродистого (красная кровяная соль), растворяем его в 100 мл. дистиллированной воды. Затем берем шприцем 10 кубиков этого раствора – это будет 0,1 гр. этого реактива и добавляем его в только что приготовленный раствор раствора хим. меднения.

6. Взвешиваем 1 гр. калия роданистого и растворяем его в 100 мл. дистиллированный воды. Затем берем шприцем 0,3 кубика этого раствора – это будет 0,003 гр. и также добавляем его к основному раствору.

Калий железосинеродистый и калий раданистый являются ядовитыми веществами. При работе с ними соблюдайте элементарную технику безопасности. Не нюхайте, не пробуйте на вкус и т.п. При размешивании раствора, работайте в резиновых перчатках!!!

7. Хорошо перемешиваем раствор хим. меднения, теперь он готов к применению.

Хранение раствора и добавление формалина

В таком состоянии, то есть без формалина, раствор хранится очень долго, можно сразу размешать раствор на 5 литров, слить его в канистру и пользоваться им отливая нужное количество для меднения, добавляя в него формалин.

Для примера покажу как это делается.

Берем 20 мл. раствора химического меднения. По рецепту смотрим, что на 1 литр раствора нужно добавить 20 мл. формалина, произведем небольшой расчет.

Посчитаем сколько нужно формалина на 1 мл. раствора химического меднения.

20/1000 = 0,02 мл.

Так как мы взяли 20 мл. раствора хим. меднения, то..

20*0,02 = 0,4 мл. (0,4 кубика в шприце) формалина нужно добавить.

После добавления формалина, накрываем емкость крышкой. Накрываем что бы не нюхать запах формалина, берегите свое здоровье (формалин является канцерогеном!)

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

Читайте статьи на сайте первоисточнике, не поддерживайте воров.

Тестирование раствора химического меднения

Чтобы протестировать как работает раствор химического меднения, берем активированный активатором диэлектрик (как активировать отверстия в печатных платах, читайте в этой статье) и опускаем в емкость. Буквально на глазах текстолит начинает темнеть и покрываться химической медью.

Процесс химического меднения должен длиться от 15 до 30 минут, и это время зависит от результата и качества покрытия, за которым вы должны следить. В процессе меднения идет газовыделение, плату нужно постоянно покачивать и переворачивать для равномерного распределения раствора по поверхности.

Прошло 20 минут, результат работы раствора на лицо, весь диэлектрик, включая отверстия, покрылся тонким 1 мкм. слоем меди и он готов к дальнейшему этапу – гальванике, этот этап подробно описан в этой статье.

Не фольгированный текстолит был взят для примера, некоторые подумают, таким образом можно не покупать фольгированный текстолит, а наращивать медь на голый диэлектрик и делать таким образом платы. Сразу хочу “обломать” вас, что бы наращивать медь на диэлектрик, нужно хорошо подготавливать поверхность, что в домашних условиях реализовать очень трудно. Так что не мучайтесь и делайте платы обычным способом, то есть, активируйте фольгированный текстолит.

Емкость раствора по меди

В заключении еще хотел добавить, расход этого раствора химического меднения берем из расчета 50 мл. раствора на 1 дм.кв. печатной платы. То есть 50 мл. раствора хватит омеднить двухстороннюю плату размером 10*10 см.

Раствор после добавления формалина будет еще жить дней 5, затем испортится.

Советую, если делаете ответственные платы, то лучше размешать с формалином свежую порцию раствора химического меднения.

Оборудование для гальванопластики в домашних условиях

Гальваническое осаждение меди в домашних условиях проводят в емкостях любой геометрической формы. Размер гальванической емкости зависит от размера будущих изделий или репродуцируемых композиций. Материал может быть различным, подойдут емкости из стекла, керамики или пластмассы.

Вторым ключевым элементом гальванической установки является источник постоянного тока. Для проведения работ используют ток низкого напряжения в пределах 3-6 В. Можно использовать аккумулятор, или выпрямитель. Для измерения силы тока потребуется амперметр, для фиксации напряжения — вольтметр.

Для размещения формы и анодов в гальванической емкости необходимо предусмотреть подвесы. Форма подвешивается на проволоке из меди или латуни и помещается в емкость на расстоянии 15-20 мм от анода. Электроды, соединенные с положительной клеммой источника тока (анодом) подвешиваются также на меди или латуни, при этом проволочные крючки не погружают в электролит, в противном случае возможна деформация подвесов из-за разъедания крючка. Форма подключается к отрицательной клемме источника тока. В качестве анодов используют медные пластины толщиной от 3 мм. достаточных размеров. Площадь поверхности анодов должна превышать площадь поверхности формы.

Для контроля температуры электролита можно использовать обычный ртутный термометр.

Готовим ванну к применению

Нужно залить в стеклянную тару сульфат меди (это вещество может разъедать пластиковые контейнеры, хотя им выполняется футеровка производственных ванн) до уровня, чтобы в емкости полностью помещался объект гальванизации. Взять медный анод (+), согнуть его так, как показано на фото. Следите за тем, чтобы электрод не переломался. Проверьте, насколько свободно помещается в ванной деталь и не соприкасается ли она с анодом.

Если хотите использовать очень низкое напряжение постоянного тока, менее одного вольта, то нужно организовать большую площадь воды. Желательно предварительно провести расчет покрытия и количества жидкости, чтобы размеры емкости соответствовали параметрам тока.

Питание

Положительный выход блока питания (+) подключается к медному аноду, проследите, чтобы он выступал над поверхностью раствора. К катоду, на котором размещается деталь, подается отрицательный заряд (-). Поместите объект в ванну, убедитесь в том, что части объекта не касаются меди. После чего можно включать блок питания. Следите за образованием пузырей, если они появились, то напряжение слишком высокое и его следует убавить. Также смотрите на показания вольтметра, чаще всего достаточно 1-го вольта.

Весь процесс займет несколько минут, но нужно регулярно проверять покрытие, если медный налет стал тускнеть, добавьте в раствор немного отбеливателя.

Полоскание

Сразу после удаления объекта из гальванической ванны, промойте его водой, чтобы удалить остатки раствора медного купороса, а затем вытрите насухо. Обработанные места должны быть сияющими и гладкими. После работы можно провести анализ дозировки купороса и уровня желаемого напряжения.

Гальванизация медным купоросом

Эта схема отлично подойдет для создания собственной бижутерии, освежения старых аксессуаров, а также изготовления гравировки своими руками. Для покрытия медью более крупных деталей потребуется увеличить мощность устройства. Данным прибором, конструкция и чертежи которого даны выше, можно выполнить омеднение (покрыть медью) практически любых небольших деталей для создания домашних сувениров.

Примеры меднения своими руками

Сначала необходимо удалить никелировку. Для этого деталь удерживается пинцетом, на который подается «минус» от блока питания. Тряпочкой, закрепленной на

плюсовом электроде, смоченной в 5% серной кислоте, протирается поверхность изделия.

При снятии никелировки образуются ядовитые пары, от которых необходимо защищать органы дыхания. Желательно использовать специальные очки и респиратор с угольным фильтром. Очищенная поверхность полируется.

Следующий шаг – сборка простейшей гальванической установки. В банку помещается медный электрод, соединяемый с «плюсом» БП, и обрабатываемая деталь, подключаемая к «минусу».

Заливается электролит, состоящий из медного купороса, воды и 5% серной кислоты в пропорции 1/5/3 и подается ток. Готовые изделия полируются до приятного блеска.

Для домашнего меднения существует множество различных применений. Наносить медь можно на алюминиевые столовые приборы, давая им вторую жизнь, на рыболовные блесны, подсвечники и многое другое. Особенно впечатляют работы, в которых декоративное покрытие нанесено на неметаллические предметы: стебли растений, листья, желуди и даже на высушенных насекомых. Природная фактура исходного материала, сочетаясь с красотой гальванического покрытия, создает неповторимый художественный эффект.

Лак наносится тонким слоем на сухое растение, высыхает, и через час все готово для меднения. После гальванической обработки можно дополнительно улучшить внешний вид изделия. Существует несколько способов придания гальванической меди различных цветовых оттенков, в том числе с помощью патинирования, химического окрашивания и оксидирования.

Качество художественных работ, полученных по этим технологиям, находится на уровне настоящих ювелирных украшений.

Предлагаем ознакомиться: Краска для кирпичных печей термостойкая – Виды краски для кирпичей, печей и каминов (термостойкая, огнеупорная)