Химическое меднение стальных деталей своими руками. Покрытие металла медью в домашних условиях. Гальванопластика

Химическое меднение стальных деталей своими руками. Покрытие металла медью в домашних условиях. Гальванопластика

Меднение – это процесс нанесения на поверхность медного слоя гальваническим способом.

Медный слой придает изделию внешнюю привлекательность, что позволяет использовать прием гальванического покрытия медью в дизайнерских проектах. Также он придает металлу высокую электропроводность, что позволяет подвергать изделие дальнейшей поверхностной обработке.

Меднение можно использовать в качестве основного процесса для создания поверхностного слоя, а также как промежуточную операцию для дальнейшего нанесения другого металлического слоя. К такому способу можно отнести, например, процесс серебрения, хромирования или никелирования.

Меднение можно проводить в домашних условиях. Это дает возможность решить много бытовых проблем.

Гальваника в домашних условиях: оборудование и материалы

Чтобы выполнить покрытие медным слоем самостоятельно, нужно приобрести необходимое для процесса оборудование и материалы.

Прежде всего, нужно подготовить источник электрического тока. Разные домашние мастера советуют использовать силу тока, разброс которой в большом диапазоне. Работа должна проводиться на постоянном токе.

В качестве источника тока можно взять батарейку КБС-Л напряжением 4,5 вольт или новую батарейку марки «Крона» с рабочим напряжением 9 вольт. Можно также вместо нее использовать выпрямитель малой мощности, дающий напряжение не более 12 вольт, или автомобильный аккумулятор.

Обязательным является использование реостата для регулировки напряжения и плавного выхода из процесса.

Для раствора электролита должна быть заготовлена нейтральная емкость, например из стекла, а также пластиковая широкая посуда, имеющая достаточные размеры для размещения в ней детали. Емкости должны выдерживать температуру не менее 80оС.

Также понадобятся аноды, обеспечивающие покрытие всей поверхности детали. Они предназначены для подведения тока в электролитный раствор и его распределение по всей площади детали.

Для проведения гальваники в домашних условиях понадобятся также химреактивы для приготовления раствора:

• медный купорос,
• соляная или другая кислота,
• дистиллированная вода.

Заготовив все необходимое, можно приступать к работе.

Меднение стальных изделий

Меднение стали медным купоросом является одним из основных процессов в области гальваники потому, что оно используется для предварительного покрытия медью. Она отличается высокой адгезией к стальной поверхности, в отличие от других металлов, которые не обладают хорошим сцеплением со сталью. Медный слой при соблюдении технологии держится на стальных изделиях прекрасно.

Есть две технологии нанесения покрытия: с погружением изделия в электролитный раствор и способ неконтактного покрытия поверхности медью без помещения в жидкий электролитный раствор.

Меднение путем погружения в раствор

Процесс выполняется с соблюдением следующих этапов:

1. С поверхности стальной детали удаляется окисная пленка с помощью наждачной бумаги и щетки, а затем деталь промывается и обезжиривается содой с финишной промывкой водой.
2. В стеклянную банку помещаются две медные пластины, подсоединенные к медным проводникам, которые служат анодом. Для этого их соединяют вместе и подводят к положительной клемме прибора, используемого в качестве источника тока.
3. Между пластинами свободно подвешивается обрабатываемая деталь. К ней подводится отрицательный полюс клеммы.
4. В цепь встраивается тестер с реостатом, чтобы регулировать силу тока.
5. Готовится электролитный раствор, в состав которого обычно входит медный купорос – 20 грамм, кислота (соляная или серная) – от 2 до 3 мл, растворенная в 100 мл (лучше дистиллированной) воды.
6. Готовый раствор заливается в подготовленную стеклянную банку. Он должен покрыть помещенные в банку электроды полностью.
7. Электроды подключаются к источнику тока. С помощью реостата устанавливается ток (10-15 мА должны приходиться на 1см2 площади детали).
8. Через 20-30 минут ток отключается, и деталь, покрытая медью, достается из емкости.

Ошибки при меднении. Природа дефектов при химической металлизации

Дефекты при химической металлизации диэлектрических подложек по происхождению можно сгруппировать в четыре группы: удержание агрессивных растворов, выделение водорода, повторение дефектов микрорельефа, нестабильность ванн.

Удержание агрессивных растворов после промывки возможно при наличии на поверхности обрабатываемых изделий микро- и макропор, трещин и т. п. Это приводит к латентной коррозии.

Выделение водорода интенсивно протекает при никелировании и меднении. Например, на 1 моль осажденной меди выделяется 1 моль водорода. Это приводит к взрыхлению осадка. Задерживаясь в углублениях макрорельефа, пузырьки водорода препятствуют сплошному осаждению металла на подложку. Благодаря поверхностному натяжению на оболочке пузырька, представляющей собой межфазную границу раствор — газ, сосредоточиваются солевые осадки. Когда пузырьки лопаются, на этих микроучастках поверхности (щели, мелкие отверстия, поры) оседают плохорастворимые комплексные солевые включения. При эксплуатации изделия в результате длительного воздействия атмосферной влаги на участках образуется электролит, распространяющийся по микроканалам эпоксидного стеклопластика вдоль границы раздела стекловолокно — полимерное связующее, снижая сопротивление изоляции.

Повторение дефектов микрорельефа поверхности отражает существо самого принципа химической металлизации: точное повторение всего микрорельефа, включая трещины, каверны и всякого рода случайные непрочные образования на поверхности, возникшие при травлении, сверлении и т. д. Губчатые наросты впитывают агрессивные жидкости.

Возможные неполадки при химическом меднении и способы их устранения приведены в табл. 5.1.

Меднение медным купоросом. Меднение своими руками

Основной реагент — медный купорос (сернокислая медь 97-98%) — реализуется во всех хозяйственных магазинах. Важно, чтобы процентное содержание основного вещества было не ниже указанного, потому медный купорос из садово-огородных отделов может не подойти для меднения. Водопроводная вода для этой цели также не годится из-за присутствия соединений хлора. Придется подготовить кипяченую или дистиллированную воду. В роли емкости для раствора используют любую удобную тару из стекла или пластика. Источником тока послужит телефонная зарядка, 2 батарейки или иной источник питания на 6-8 В. Также надо приготовить:

• жидкость из аккумулятора (серную кислоту);
• два медных электрода (например, куски проволоки);
• соду;
• наждачку;
• защитные очки и перчатки;
• спирт медицинский;
• две емкости для промывки;
• порошковое СМС на щелочной основе;
• средство для мытья посуды;
• чистую тряпочку;
• губку.

Оборудование для гальваники

Вначале готовят раствор из 150 мл воды с температурой около +40 градусов и 100 г медного купороса. Состав тщательно перемешивают до растворения кристаллов, вводят в него 50 мл спирта. Отдельно отмеряют 250 мл серной кислоты и разбавляют водой в пропорции 60:40. Обе составляющие электролитного раствора соединяют в одной емкости. Действуют предельно осторожно, чтобы не получить ожог. Для этой цели неподалеку должна быть сода: ее сразу посыпают на поврежденный участок кожи, если туда попал раствор.

Отдельно готовят две промывочные емкости, в каждую из которых вливают по литру чистой воды, причем в одной из них также разводят 2 ложки соды, а во второй — 2 ложки порошкового моющего средства. После предпринимают следующее:

• подготавливают изделие — очищают от грязи, обеспыливают, шлифуют до блеска, потом промывают со средством для посуды с целью обезжиривания;
• вытирают заготовку насухо;
• в электролитный раствор вводят электроды, включают напряжение;
• опускают изделие в раствор на несколько секунд, повторяют операцию 2-5 раз;
• споласкивают деталь в содовом растворе;
• еще раз кладут стальной предмет в электролитный раствор и прополаскивают в растворах соды и порошка моющего средства;
• дают изделию высохнуть, натирают его губкой до блеска.

Обмеднение медным купоросом в домашних условиях

Чтобы усилить сияние меди, в электролитный состав можно добавить блескообразующие компоненты — декстрин, желатин в количестве 1 г/л. Со временем медный слой может позеленеть, поэтому целесообразно сразу покрыть его защитным лаком.

Меднение топора. Описание технологии меднения

Меднением называют процесс нанесения на поверхность изделий из различных материалов (чаще всего металлических) медной пленки, толщина которой может варьировать от 1 до 300 мкм.

Медное покрытие хорошо держится на металле и благодаря хорошей адгезии может служить основой для нанесения других покрытий, в частности, для хромирования. Эта технология дает возможность избавляться от небольших дефектов, копировать изделия и делать множество других полезных вещей. Преимущество меднения в том, что пользоваться этим методом можно в условиях домашней мастерской.

Меднение электролизом технически представляет собой электрохимическую обработку, для осуществления которой нужны анод, электролитный раствор и само изделие, выступающее в роли катода.

Суть технологии гальванического меднения состоит в возникновении на поверхности детали атомов металла, выделяющихся за счет электролиза анода.

Нанесение медного покрытия в условиях домашней мастерской включает следующие операции:

1. Механическая и химическая подготовка поверхности изделия.
2. Нанесение при необходимости подслойного покрытия.
3. Меднение поверхности с использованием соответствующего электролита и медного анода.

При электрохимическом нанесении декоративного покрытия пользуются электролитами матового и блестящего меднения. Пленку можно использовать в качестве подслоя для последующего серебрения, золочения, никелирования и т. п.

Меднение подшипника. Меднение металла в домашних условиях

Сегодня я хотел бы показать очень простой и доступный способ меднения металла в домашних условиях, без применения электролиза. Процесс меднения достаточно простой и очень быстрый, а все ингредиенты доступны и стоят не дорого. В отличие от гальванического меднения, химическое меднение происходит практически моментально, ну и у такого меднения много плюсов, к сожалению есть и минусы, но некоторые из них можно подкорректировать! В общем мне идея понравилась, надеюсь вы тоже оцените!

Для процедуры меднения металла нам понадобится следующие реактивы:

• Медный купорос
• Электролит
• Вода дистиллированная
• Растворитель.

Я взял обычный болт и шайбу для демонстрации процесса меднения, посмотрим как медь пристанет к внутренней резьбе болта.

Итак, для начала нужно отмерить примерно 450 мл обязательно дистиллированной воды, нам не нужны посторонние примеси которые могут пристать к металлу вместе с медью.

Также, отмеряем примерно 100 грамм медного купороса, можно даже немного больше.

Электролита понадобится тоже 100 грамм.

Теперь нужно смещать все реактивы, для этого высыпаем и выливаем из в пластиковую бутылку и хорошо взбалтываем, пока медный купорос полностью не растворится.

Процесс меднения металла

Металлические детали желательно хорошо отшлифовать и обезжирить при помощи растворителя или ацетона, если это сделать, то медь пристанет к металлу очень хорошо и не отвалится. А ещё важно чтобы на детали не было грязи, следов масла и прочего!

В моём случае болт и шайба били покрыты каким-то напылением, которое очень мешало провести процесс меднения, честно сказать, не лучшие детали я выбрал. Мне пришлось поместить их в электролит чтобы удалить лишнее напыление, а затем протереть и обезжирить в ацетоне.

Приготовленный раствор необходимо налить в какую нибудь пластиковую ёмкость, а затем пометить в него деталь. Медь практически мгновенно начинает покрывать поверхность металла, на фото ниже, можно посмотреть что получилось, детали побывали в растворе буквально пару секунд.

Обратите внимание, чем дольше деталь находится в растворе медного купороса, тем толще слой меде на ней будет. Не забывайте, что деталь обязательно должна быть обезжирена, очищена от грязи и не иметь других напылений, как говорил выше, идеально будет если её хорошо отшлифовать!

Меднение в домашних условиях без оборудования. Использование меднения

Покрытие медью различных заготовок в последнее время часто проводится в домашних условиях. В большинстве случаев технология применяется для достижения следующих целей:

1. Декорирование металла или пластика. Меднение металла в домашних условиях часто проводится для того, чтобы получить старинные на вид изделия, которые пользуются большой популярностью. Специальная процедура состаривания позволяет создать эффект длительного использования изделия. Кроме этого, медь после нанесения напоминает золото. Именно поэтому небольшой слой можно нанести для получения статуэтки или сувенира.
2. Гальванопластика. Меднение стали подобным образом также может проводиться в домашних условиях. Суть технологии заключается в создании восковой или пластиковой основы, которая покрывается слоем рассматриваемого сплава. Гальванопластика часто применяется для получения ювелирных изделий или сувениров, матриц и волноводов. Применение специальных материалов позволяет существенно повысить качество покрытия.
3. Получение деталей, используемых при создании различных механизмов. Меднение чугуна или другого металла проводят на производственных площадках при различных технологий. Покрытие заготовки медью позволяет существенно повысить электротехнические качества. Подобным образом можно получить клеммы или прочие подобные элементы, которые будут эксплуатироваться под напряжением. Изделия из чистой меди обходятся очень дорого. Именно поэтому часто применяется рассматриваемая технология.

Меднение в домашних условиях. Технология меднения в домашних условиях

Обработка поверхности различных предметов производится для придания декоративного эффекта или в качестве промежуточной процедуры, предваряющей дальнейшие действия. Многие процессы доступны для выполнения и не требуют большого количества оборудования. Один из наиболее популярных способов обработки — меднение, его можно выполнить и в домашних условиях.

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.

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

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.

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.

Источник: https://antiseptik-dlya-dereva.aystroika.info/novosti/proporcii-mednogo-kuporosa-dlya-medneniya-metalla-kak-sdelat-mednenie-stali-bez