Применение технологии
Гальванопластика нередко применяется по отношению к различным изящным предметам (ювелирным изделиям, орденам и медалям, монетам, раковинам, цветочным горшкам, скульптурам, портретам и т.п.). Чаще всего в гальванопластике используется медь. Однако могут применяться и другие металлы, в том числе никель, хром, сталь, серебро.
При соблюдении всех технологических требований отличить скопированный предмет от оригинального можно лишь по барьерному слою или по удалению оригинала. Причем все работы вполне возможно выполнить своими руками в домашних условиях.
Обратите внимание! Покрытие копируемого изделия должно быть электропроводящим. Если материал лишен такого свойства, на него наносится бронза или графит
Технология
Силовая часть источников для гальваноосаждения состоит из высококачественных высоковольтных IGBT транзисторов, что уменьшает вес и повышает КПД инверторов до 90%. Такой высокий показатель коэффициента полезного действия существенно уменьшает энергопотребление и токовую нагрузку на сеть питания.
Все источники для гальваники
СТРАТ могут быть использованы в различных технологических процессах металлоосаждения и гарантируют высокую точность и стабильность выходных характеристик. В аппаратах предусмотрена защита от короткого замыкания, перегрева и перегрузки. Все внутренние элементы хорошо закреплены и защищены прочным металлическим корпусом. На фронтальной панели расположены: экран цифровой индикации выходного параметра, ручка для регулировки и кабельные розетки.
Варианты обработки
Никелирование
Нанесение покрытия из никеля на металлические предметы – несложный процесс, в результате которого ваши изделия получат роскошный блестящий вид, станут более стойкими к дождю и прочим явлениям.
От вас потребуется:
- Приготовить электролит для гальваники, смешав сульфат никеля, натрий, магний, хлористый натрий (поваренная соль) и борную кислоту. Проверьте рН, он должен быть в диапазоне 4–5.
- Разогрейте электролит до 25 градусов.
- Поместите в емкость изделие и подключите ток 1,2 А/кв. дм.
- Примерное время – около получаса.
Указанное время зависит от таких факторов, как размер изделия, плотность тока и температура электролита. Чем больше время, тем толще получится слой наносимого никеля. По окончании промойте предмет и отполируйте любой полировочной мазью.
На видео: химическое никелирование.
Хромирование
Один из самых популярных способов придания прочности и внешнего вида изделиям из металла – хромирование. Пусть дома добиться высокой прочности не удастся, для этого нужен ток плотностью 100 А/кв. дм., декоративное покрытие нанести вы все же сможете.
Покрытие из хрома пористое. Перед его применением предмет покрывают медью или никелем. Зато домашнее хромирование позволяет добиться большего разнообразия оттенков, что достигается разной температурой электролита: чем она выше, тем более блестящим получится покрытие.
Статья по теме: Особенности и преимущества горячего цинкования
Процесс хромирования в домашних условиях выглядит следующим образом:
- Аноды из свинца, олова и сурьмы (85%/11%/4%).
- Погрузите изделие в электролит нужной вам температуры и подождите около получаса.
- Промойте в слабом растворе пищевой соды, просушите, отполируйте.
На видео: декоративное хромирование в домашних условиях.
Где и для чего применяется метод гальванирования?
Гальваника (раздел науки Электрохимии, изучающий осаждение электролита на поверхность металла) включает в себя 2 полноценных раздела: гальванопластика и гальваностегия. Оба включают в себя непосредственный процесс металлизирования поверхности изделий для получения копий и защиты:
- антикоррозийное гальваническое покрытие (технологическое хромирование, цинкование и т.д.);
- декоративная защита (эстетическое покрытие драгоценными металлами ювелирных изделий);
- придание прочности изделиям из мягких металлов и пластмасс.
В двух последних случаях применяется гальваническое наращивание более толстого слоя металлических осадков – гальванопластика серебром, золотом или их имитация. Гальваностегия «нашла себя» в никелировании, меднении, хромировании, лужении, копировании, металлизации пластика и камня, при производстве сувениров, везде, где требуется электрохимическое покрытие устойчивого в механическом отношении металлом другого материала.
Гальванический способ нанесения металла на выбранную поверхность позволяет получить равномерную металлическую плёнку на деталях любой сложности. И плёнка это будет одинаковой толщины по всей поверхности!
На видео: мастер-класс по гальванике.
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.
Способы выполнения в домашних условиях
Все изделия, которые не обладают электропроводящими свойствами, нужно покрыть графитом. Процесс гальваники серебром, хоть и очень интересный, проходит с использованием реагентов, способных причинить вред здоровью, имуществу и окружающей среде. Поэтому перед проведением процедуры стоит правильно подобрать место, обеспечить себе полную безопасность.
Правда, не все методы таковы. Давайте рассмотрим популярные способы покрытия вещей серебром в домашних условиях с помощью гальваники.
Состав для обезжиривания
Перед началом процесса обрабатываемые изделия обязательно нужно обезжирить. Для этого можно воспользоваться рецептом (значения даны из расчета на 1 л воды):
- 120 г едкого натрия;
- 45 г кальцинированной соды;
- 4 г растворимого стекла.
Подогреть раствор до 80…100 °C и держать в течение 15-60 минут (пока не удалятся все загрязнения).
Химический метод
Такой вид покрытия серебром в домашних условиях заключается в отделке фотораствором закрепителя. Способ применения:
- смешать гипосульфит с формалином в пропорциях 1 л/10 капель;
- добавляется 5 мл аммиака;
- очистить предмет от жира и грязи;
- погрузить в готовую субстанцию на 1,5 ч;
- промыть, высушить, протереть мягкой флисовой тканью.
Использование такого метода считается щадящим для здоровья, так как нет сильного выброса химических испарений
Однако все равно стоит соблюдать меры предосторожности, чтобы не получить химический ожог
Ниже смотрите видео про химический метод нанесения серебра на изделия:
Использование специальных паст
Нанесение серебрителя – разновидность гальваники. Процесс не требует специального оборудования и работы с опасными химикатами, подходит для изделий любого класса, эффект достигается мгновенно. Можно сделать толстый слой, проводя процедуру 2-3 раза:
- обезжирить деталь;
- тонко нанести пасту;
- высушить;
- удалить остатки вещества водой.
Для приобретения не требуется разрешение. Способ отлично подходит новичкам, а по качеству не будет уступать аналогичным процедурам.
Серебрение с нагреванием обрабатываемого изделия
Приготовление дома:
- 100 г хлористого аргентума смешать с водой;
- добавить 600 г поваренной соли и винного камня;
- довести до густой однородной массы.
Хранить получившуюся пасту нужно в посуде из темного стекла.
Принцип использования:
- развести смесь (3 ст. л.) с кипятком (5 л) в медной таре;
- положить предмет в решетке на 15-20 минут.
Такой способ гальваники серебром не придаст яркости. Чтобы получить блеск, стоит воспользоваться другим рецептом:
- 100 г уксусной кислоты;
- 300 г серная соль;
- 4,5 л воды.
Приготовление:
- вскипятить воду до 75…80 °C;
- смешать компоненты и добавить в жидкость;
- положить предмет;
- варить 15 минут.
Погружной способ серебрения
Оборудование, которое потребуется:
- графитовый стержень;
- блок питания;
- электролит для гальваники серебром.
Состав жидкости:
- 1 л дистиллированной воды;
- 15 г желтой кровяной соли;
- 25 г кальцинированной соды;
- 15 г хлорида серебра.
Приготовление:
- вскипятить воду;
- смешать компоненты;
- варить 2 часа.
Хранить раствор в темном месте, перед применением взболтать.
Совместимость металлов
Контактная коррозия случается при взаимодействии 2 разнородных металлов. Так, запрещено соединять листы алюминия с помощью медной заклепки, поскольку это приведет к образованию сильной гальванической пары.
Различные металлы различаются электродными потенциалами. При контакте с электролитом один становится катодом, а другой анодом. В ходе химической реакции начинается коррозия, при которой медь (катод) беспощадно уничтожает алюминий (анод).
Практически все разнородные материалы, контактирующие друг с другом, не защищены от образования ржавчины, т.к. даже частицы влаги, содержащиеся в воздухе, могут превратиться в электролит и запустить электродный потенциал.
Ознакомиться с совместимостью гальванических пар можно с помощью таблицы:
| Алюминий | Латунь | Бронза | Медь | Оцинкованная сталь | Железо | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Алюминий | Д | Н | Н | Н | Д | О |
| Медь | Н | О | О | Д | О | Н |
| Свинец | О | О | О | О | Д | Д |
| Цинк | Д | Н | Н | Н | Д | Н |
О — ограниченно допустимые контакты (средний риск ГК).
Н — недопустимые контакты (повышенная вероятность ГК).
Совместимость металлов
Совместимость материалов при гальванизации очень важна. Все металлы в соединениях корродируют. В некоторых случаях процесс протекает замедленно. Однако существуют материалы, которые соединять вместе крайне не рекомендуется.
С определенными трудностями связана работа с алюминием и его сплавами. Это связано с тем, что на поверхностях этих материалов присутствует окисная пленка, которая затрудняет процесс гальванизации.
Для алюминия можно использовать следующие сочетания материалов: никель-хром, медь-никель-хром, медь-олово, свинец-олово. Допускается также цинкование и латунирование алюминия.
Требования техники безопасности
Работая с электролитом при гальванопластике в домашних условиях, необходимо придерживаться ряда требований. Опасны следующие факторы:
- выделение вредных паров при нагреве электролита и его химических реакциях;
- опасность поражения электротоком при незаземлённой схеме оборудования;
- разрушение ванн из пластика при воздействии температур.
Для защиты работы необходимо производить в отдельном проветриваемом помещении. Обязательно использовать защитные очки, фартук, резиновые перчатки и респиратор. Приём пищи и воды во время проводимых действий запрещён.
Виды металлов для гальванопластики
Для изготовления точных копий предметов или покрытия их тонким металлическим слоем используются следующие виды металлов:
- Медь
- Никель
- Хром
- Серебро
- Золото
- Железо
- Олово
- Родий
К этому можно добавить, что медь чаще всего используется в качестве промежуточного слоя в процессе никелирования, хромирования, серебрения и золочения. Кроме этого, именно медь зачастую выступает единственным и основным слоем металла в процессе гальванопластики.
Это интересно: Горбыль — используем отходы производства с пользой — виды, получение, применение, расчет параметров
Эффективность гальванизации
Четко и верно выполненная процедура гальванизации влечет за собой шлейф положительных эффектов:
- Суставы становятся более подвижными;
- Активизируются процессы кровообращения;
- Хроническая отечность сводится к минимуму;
- Улучшается формирование и обмен белка в организме;
- Залечиваются травмированные ткани;
- В ткани клеток поступает гораздо больше кислорода;
- Выведение токсинов из тела человека;
- Действует как обезболивающие;
- Имеет лимфодренажное и регенерирующее действие;
- Водно-солевой обмен выводится на должный уровень;
- Вылечивается недержание кала и мочи;
- Хорошо устраняется атрофия мышечной ткани.
Материалы, которые чистящие химикаты не могут удалить
Есть некоторые материалы, которые химические средства не могут удалить или делают это с большим трудом, для процесса гальваники. Вот список наиболее распространенных из этих материалов:
- сварной шлак и другие остатки сварочного флюса;
- разбрызгивание и брызги;
- заусенцы (могут включать чрезмерно шероховатые края от резки пламени);
- мельничные покрытия, такие как лаки или лаки, присутствующие на некоторых типах труб;
- эпоксидные, виниловые и асфальтовые;
- песок и другие примеси на отливки;
- масляные краски и маркеры;
- маркеры карандашей;
- очень тяжелые или толстые отложения воска или жира.
Эти материалы должны быть удалены с поверхности до его доставки на завод по гальванизации или в случае домашних условий.
Поверхность до и после зачистки и нанесения гальваники
Существуют различные общепринятые стандарты для абразивоструйной очистки, очистки руками и очистки электроинструментом, эффективные при удалении этих материалов. Абразивоструйная обработка обычно необходима для отливок, для удаления песка и других примесей из процесса литья. В качестве альтернативы можно использовать различные продукты, которые совместимы с процессом гальваники, чтобы уменьшить необходимость в струйной обработке или чистке электроинструментом. Использование непокрытых электродов позволяет избежать проблемы осаждения флюса во время сварки вредные при операции. Доступны маркеры, которые легко растворяются в ваннах, используемых в процессе гальванизации.
Способы меднения металлов
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
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.
Альтернативные способы серебрения металлов
Серебрение металла в домашних условиях возможно рядом альтернативных способов. Для них потребуются особые реагенты, а также соблюдение мер безопасности.
К прочим методам обработки серебром относятся:
Химическая обработка поверхности
Технология подразумевает использование химреагентов, которые связываются с обрабатываемым материалом, образуя микрочастицы серебра.
Основой химической обработки является антихлор, особый реактив, применяемый в отрасли фотографии. Также потребуются:
- Формалин — около 10 капель;
- Нашатырный спирт — около 10 капель;
- Тиосульфат натрия — 1 литр;
Сама обработка выглядит следующим образом:
- К антихлору добавляют формалин и нашатырь.
- Очищают поверхность металлического изделия, затем опускают в кипящий содовый раствор. После — промывают проточной водой.
- Изделие необходимо погрузить внутрь емкости с антихлором, оставить на 2,5 часа.
- После извлечения предмета, его необходимо промыть, высушить.
Полировка серебрение
Технология погружения
Как посеребрить металл погружным способом? При данном методе обрабатываемое изделие погружается в эссенцию для серебрения, которая состоит из определенных веществ. Состав зависит от сплава изделия.
Рассмотрим технологию, напоминающую цинкование. Для ее реализации состав эссенции будет следующим:
- Вода — 100 мл;
- Углесеребряная соль — 10 грамм;
- Серноватисто-натриевая соль — 100 грамм;
Серебрение специальными пастами
Стоимость пасты для серебрения — от 1000 рублей. Приобрести ее можно в узкопрофильных магазинах или заказать через Интернет на площадке “Ozon”.
Пасту несложно изготовить в домашних условиях. Для этого понадобятся:
- Хлорид серебра — 7 граммов. Формула: AgCl.
- Хлорид натрия — 9 граммов. Формула: NaCl.
- Тартрат калия — 9 граммов. Формула: KC4H5O6.
- Химически осажденный мел — 6 граммов. Формула: CaCO3.
В сухой форме компоненты тщательно смешиваются, затем их необходимо растолочь в ступе. Компоненты способны сохранять свои свойства довольно долгое время, если хранить их внутри затемненной емкости.
Для нанесения пасты можно воспользоваться кожей или другим мягким материалом.
Покрытие серебром путем нагревания металла
Для приготовления специального раствора потребуются:
- Хлорид серебра — 30 грамм. Его можно получить из нитрата драгметалла;
- Немного пищевой соли;
- Вода;
- Гидротартат калия — 160 грамм;
2,5 столовых ложки полученного соединения нужно добавить в 5 литров воды, которую после потребуется вскипятить.
Материал, помещенный в глиняное сито, нужно опустить в кипящий раствор. Жидкость необходимо перемешивать палкой из стекла или дерева безостановочно.
Серебрение медной декоративной посуды
Сферы применения
Цели проведения технологического процесса:
- Защита. Металлическое покрытие должно защитить основу от коррозии, разрушения.
- Изменение вида. Гальванизация может преобразить любое изделие из металла, восстановить его поверхность (закрыть мелкие повреждения).
- Специальное назначение. Часто технология применяется для улучшения технических характеристик основы.
Гальванические покрытия применяются в автомобилестроении, изготовлении посуды, украшений, металлоконструкций, строительных материалов, крепежных элементов, промышленного оборудования. Также метод применяют при изготовлении CD и DVD дисков.
Необходимое оборудование
Гальваническая обработка мелких изделий в домашних условиях требует наличия определённой оснастки и химических реактивов. Основной перечень оборудования включает в себя:
- блок питания постоянного тока;
- ёмкость;
- электролит;
- весы;
- электроды «анод» и «катод»;
- провод;
- электроплиту.
Источник применяется с регулировкой по току. Выпрямитель, рассчитанный на выходные токи до 5 А, подойдёт для работы с объектами размером с апельсин. Для небольших элементов достаточно тока до 0,5 А. Зарядные устройства на 12 В тоже годятся для процесса гальваники. Стартерный аккумулятор может служить таким источником тока. Для снижения тока допустимо применять шунтирование, включение резистора параллельно сосуду.
Гальваническая ванна своими руками при изготовлении должна быть вместительна, прочна и термически устойчива. Хорошо подходят для этих целей готовые стеклянные изделия с толщиной стекла не менее 4-5 мм, старый аквариум или банка с широкой горловиной.
Электролит – водный раствор солей, приготавливается из химических компонентов в зависимости от желаемого покрытия.
Для точного подбора ингредиентов и соблюдения должной концентрации раствора необходимо взвешивающее устройство, желательно электронное.
В качестве электродов используются пластины из металла-донора, достаточной толщины и площади. Электроды подводят ток к электролиту, а также служат для замещения убывающего в нём металла. Провода берутся многожильные, медные в изоляции, с сечением не менее 2,5 мм2.
Требуется электроплита для подогрева электролита. Повышение температуры рабочего раствора ускоряет время реакции гальванизации. Возможность регулировки нагрева – обязательное условие выбора.
Гальваника в домашних условиях
Гальваника в домашних условиях с муриевой кислотой
Мурий – от латинского muria «рассол, раствор соли». Такого элемента нет в таблице Менделеева. Так прозвали химики газообразный хлор Cl2. Муриевая кислота – это соляная кислота HCl. Она схожа с серной кислотой и в просторечии называется паяльной.
Процесс гальваники в соляной кислоте с использованием медного анода выглядит так:
- к питающим зажимам подключаются стальная заготовка и кусок меди, соблюдая полярность (заготовка подключается к минусу, медь – к плюсу);
- ванна заполняется электролитом: вода и соляная кислота – 5:1;
- оба элемента погружаются в раствор, зажим на детали присоединяется к месту, где не нужна гальванизация, или всё время сдвигается в процессе покрытия;
- раствор периодически перемешивается в ходе работы для равномерности слоя.
Внимание! При смешивании электролита кислоту льют тонкой струйкой в воду, а не наоборот. Перемешивают стеклянной палочкой и в защитных очках
Между противоположными электродами соблюдают некоторое расстояние, чтобы не возникло участков быстрого оседания меди. Изделие покроется тонким напылением, толстого слоя добиться сложно. Время, необходимое для покрытия, может достигать нескольких часов.
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.
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.
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.
Электролитическая гальванопластика
С копируемого предмета или изделия прежде всего снимают отпечаток, т. е. делают форму из легкоплавного металла, воска, пластилина или гипса. Копируемый предмет, натертый мылом, кладут в картонную коробку и заливают легкоплавким сплавом Вуда или другими легкоплавкими сплавами.
После отливки предмет вынимают и полученную форму обезжиривают и подвергают меднению в электролитической ванне. Для того что-
бы металл не откладывался на тех сторонах формы, где нет оттиска, их покрывают при помощи кисточки расплавленным воском или парафином. После меднения легкоплавкий металл расплавляют в кипящей воде и получают матрицу. Матрицу заливают гипсом или свинцом, и копия готова.
Для изготовления форм применяют следующую восковую композицию:
- Воск — 20в. ч.
- Парафин — 3 в. ч.
- Графит — 1 в. ч.
Если форму изготовляют из диэлектрика (воск, пластилин, парафин, гипс), ее поверхность покрывают электропроводным слоем. Проводящий слой может быть нанесен способом восстановления некоторых металлов (серебра, меди, никеля) или механическим путем — втиранием в поверхность формы чешуйчатого графита мягкой волосяной кистью.
Графит тщательно растирают в фарфоровой ступке, просеивают через сито или марлю и наносят на поверхность изделия мягкой кистью или ватным тампоном. Графит лучше прилипает к пластилину. Формы из гипса, дерева, стекла, пластмассы и папье-маше покрывают раствором воска в бензине.
На поверхность, не успевшую высохнуть, наносят графитную пудру, а лишний, неприлипший графит сдувают.
Гальваническое покрытие легко отделяется от формы, покрытой графитом. Если форма выполнена из металла, то на ее поверхности необходимо создать электропроводящую пленку оксида, сульфида или другой нерастворимой соли, например на серебре — хлорида серебра, на свинце — сульфита свинца, чтобы форма хорошо отделялась от покрытия.
Медные, серебряные и свинцовые поверхности обрабатывают 1%-ным раствором сульфида натрия, в результате чего на них образуются нерастворимые сульфиды.
Осаждение металла на поверхности формы. Подготовленную форму погружают в ванну, схема которой находится под током, чтобы не растворилась разделяющая пленка. Сначала проводят «затяжку» (покрытие) проводящего слоя меди при малой плотности тока в растворе такого состава:
- Сернокислая медь (медный купорос) — 150-200 г,
- Серная кислота — 7-15 г,
- Этиловый спирт — 30-50 мл,
- Вода — 1000 мл.
Рабочая температура электролита 18-25° С, плотность тока 1-2 А/дм^2. Спирт необходим для повышения смачиваемости поверхности. После того как вся поверхность «затянется» слоем меди, форму переносят в электролит, предназначенный для гальванопластики.
Для гальванопластических работ (меднение) рекомендуется следующий состав:
- Сернокислая медь (медный купорос) — 340 в. ч.
- Серная кислота — 2 в. ч.
- Вода — 1000 в, ч.
Температура электролита 25-28° С. Плотность тока 5-8 А/дм2.
Гальваника медью в домашних условиях
В домашних условиях гальваническое меднение чаще всего используют в декоративно-прикладных целях или для нанесения медного подслоя перед никелированием и хромированием.
Обычно медью покрывают мебельную фурнитуру, предметы кухонной утвари, элементы светильников, бижутерию, а также части инструментов и ножей. Подбор параметров гальванизации домашними мастерами обычно делается опытным путем по цвету и качеству покрытия.
Те, кто занимается меднением серьезно, в том числе и в коммерческих целях, используют в своих установках регулируемые источники тока или реостаты, с помощью которых устанавливается необходимая плотность тока и скорость осаждения.
А одно из самых популярных направлений современной домашней гальваники — это покрытие медью высушенных растений, орехов, желудей и насекомых. Такие изделия выглядят впечатляюще и используются не только в декоративных целях, но и для изготовления бижутерии (см. ниже меднение и патинирование грецкого ореха).
Техника безопасности
Поэтому в домашних условиях все работы по приготовлению электролита и химической обработке изделия необходимо выполнять в резиновых перчатках и клеенчатом фартуке, а при больших объемах использовать респираторы и защитные очки.
Сам по себе медный купорос не требует какой-либо обработки перед утилизацией, но, поскольку электролиты на его основе содержат серную кислоту, ее необходимо нейтрализовать с помощью щелочи или соды.
Оборудование и материалы
Для меднения в домашних условиях требуется минимальный набор оборудования и реактивов. В качестве гальванической ванны можно использовать любую пластиковую или стеклянную емкость.
Для приготовления электролита для меднения необходим только медный купорос и чистая вода, а источником тока может служить старая зарядка для телефона или пара батареек. Другие материалы и инструменты также немногочисленны и доступны в бытовых условиях.
В первую очередь это серная кислота (жидкость для аккумуляторов), сода, обрезки медных изделий (труб, шинок, контактов) и наждачка на матерчатой основе.
Рецепт простого раствора
В состав самого простого электролита, используемого для меднения в домашних условиях, входят всего два реагента: сернокислая медь (медный купорос) в количестве 180÷220 г/л и серная кислота (жидкость для аккумулятора) — 40÷60 г/л. В качестве блескообразующих добавок к такому электролиту домашние мастера используют желатин и декстрин (0.5÷1.0 г/л).
В Интернете можно найти рецепты электролитов с добавками, которые способствуют созданию медных покрытий с разнообразными эффектами (матовость, зеркальный блеск, различные оттенки).
При этом, как правило, указывают только название химического вещества и условия его применения, а насколько оно доступно и где его взять — не пишут.
Источник статьи: http://wikimetall.ru/metalloobrabotka/mednenie-v-domashnih-usloviya.html
