Покрытие металла медью в домашних условиях. гальванопластика

Различные типы меднения

Меднение в домашних условиях могут выполнять даже новички в этом направлении. Чтобы получить качественное покрытие необходимо изучить все нюансы процедуры. Она может проводиться по одной из 2 технологий:

1. Погружение в электролит. Заготовка погружается в жидкость и подается электроток. Обычно, используется в тех ситуациях, когда ее габариты не значительны.
2. Без погружения в раствор. Более сложный процесс, но позволяющий достигать лучшего качества обмедненных поверхностей.

Во всех случаях необходимо подведение электричества, которое активизирует вещество.

Оптимальный метод выбирается в соответствии с поставленной целью:

• Формирование защитных и декоративных покрытий. Зачастую происходит смешение с никелем, хромом и медью. Получаются прочные и надежные поверхности.
• Защита при цементировании.
• Реставрация изделий.

Рассмотрим подробнее каждый из вариантов.

Омеднение с помещением в электролит

Наиболее доступный способ обмеднения в быту. Необходимы:

• Небольшого размера пластинки из меди.
• Проволока для проведения тока.
• Источник тока.
• Устройство для регулирования и измерения тока.

Последовательность действий:

1. Чтобы растворить медь используется обыкновенный электролит, свободно продающийся или легко готовящийся своими руками. Для приготовления следует делать смесь серной кислоты с дистиллированной водой в пропорциях 3 к 100 миллилитрам. Нужная смесь получается после добавления в него 20 г медного купороса.
2. Деталь следует очистить щеткой и наждачкой, чтобы удалить оксидную пленку.
3. Провести обезжиривание раствором соды и промыть.
4. Подготовленная емкость заполняется электролитическим раствором.
5. В емкости размещаются 2 пластинки, подключенные к токопроводящей проволоке. Меж ними помещается деталь, которой предполагается омеднение. Нужно проверить полное закрытие смесью и пластинок, и заготовки.
6. Затем пластины подключаются к плюсовому полюсу источника, а заготовка садится на минус. Предварительно желательно подключать амперметр и реостат. Выставить диапазон тока до 15 мА на 1см2 площади поверхности изделия.
7. Выдержать в течение 20 минут.
8. Выключается питание, заготовка извлекается из раствора. В итоге получается тонкое покрытие из меди. Продолжительность процесса оказывает влияние на толщину напыления. Благодаря технологии можно добиваться слоя до 300 мкм и более.

Метод возможно применять для обновления алюминиевых вещей, используемых в быту. Например, столовая утварь из алюминия после омеднения обретет вторую молодость.

Омеднение без помещения в раствор

Метод не предполагает залитие детали жидкостью. Он прекрасно подходит обработки цинковых или алюминиевых изделий.

Последовательность действий:

1. Необходим провод – многожильный, медный. Снять изоляцию. Одна сторона распушается, делая подобие кисточки. Можно сделать что-то вроде рукояти для большего комфорта в работе. Другой край провода подключается к положительному полюсу источника тока. Напряжение – не больше 6 Вольт.
2. Вышеописанным методом подготавливается электролит с медным купоросом. Посуда может использоваться любого типа, но лучше подобрать ту, которая позволит беспроблемно погружать кисточку из провода. Обрабатываемая деталь очищается от загрязнений. После этого проводами садится на отрицательный полюс источника тока.
3. Процедура проводится следующим образом. Распушенный край-кисточка время от времени помещается в раствор. Ей следует проводить вдоль заготовки, не прикасаясь к ней. Поверхность нужно смочить электролитическим раствором. Во время обработки за счет отрицательного заряда деталь будет подтягивать ионы меди, покрываясь ими.

Это меднение металла подойдет для габаритных вещей, которые затруднительно поместить в емкость.

Процесс меднения без применения раствора

Схема простого устройства для меднения без раствора

Обрабатываемая деталь очищается от окисной пленки, обезжиривается, к ней зажимом «крокодил» подсоединяется проводник, соединенный с минусом источника тока.

Медный провод диаметром в полтора миллиметра зачищается от изоляции и продевается в щетину зубной щетки так, чтобы он находился внутри щетины. Второй конец подключается к плюсовой клемме источника тока. Включается ток, щетка смачивается в растворе, после чего щеткой водят по поверхности обрабатываемого изделия.

Периодически щетку снова смачивают в растворе. Операцию проводят до тех пор, пока предмет полностью не покроется медью.

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.

Общая информация

Меднение — это процесс гальванического нанесения слоя меди толщиной от 1 мкм до 300 мкм и более. Медные покрытия обладают высоким сцеплением (адгезией) с различными металлами, высокой пластичностью и электропроводностью. Области применения деталей с меднением зависят от того, используется ли медное покрытие как функциональное, или же медное покрытие выступает подслоем для нанесения других гальванических покрытий.

В атмосферных условиях медные покрытия легко окисляются и покрываются оксидой плёнкой, приобретая радужные разводы и пятна разных оттенков.

Основные области применения медных покрытий:

Использование меднения как самостоятельного покрытия

В декоративных целях. В настоящее время большой популярностью используются старинные медные изделия. Гальваническое меднение позволяет наносить медные покрытия, которые после специальной обработки «состариваются» и выглядят так, словно были изготовлены давно. Только что нанесённое медное покрытие имеет яркий розовый цвет (блестящий или матовый, в зависимости от технологии нанесения).

В гальванопластике. Гальваническое меднение применяется для изготовления металлических копий изделий различной формы и размеров. Создаётся восковая или пластиковая основа, которая покрывается электропроводящим лаком и, впоследствии, слоем меди. Такая технология меднения часто используется при изготовлении сувениров, ювелирных изделий, барельефов, волноводов и матриц.

В технических целях. Большое значение меднение металла занимает в электротехнической области. Благодаря низкой цене меднения по сравнению с покрытием серебром или золотом, медные покрытия часто применяются при меднении электротехнических шин, контактов, электродов и других элементов, работающих под напряжением.Часто меднение используется как покрытие под пайку.

Использование меднения в сочетании с другими гальванопокрытиями

При нанесении многослойных защитно-декоративных покрытий. Как правило, в сочетании с никелем и хромом (трёхслойное защитно-декоративное покрытие) и другими металлами в качестве промежуточного слоя для повышения сцепления с металлом основы и получения более прочных и блестящих покрытий.

Для предохранения участков при цементации. Меднение часто используется для предохранения участков стальных деталей от цементации (науглероживания). Медью покрываются только те участки, которые в дальнейшем подлежат обработке резанием (твёрдые науглероженные поверхностные слои не поддаются такой обработке, а медь защищает покрытые участки от диффузии в них углерода).

При ремонте и восстановлении изделий. Меднение металла часто применяется в реставрационных работах при восстановлении хромированных частей автомобильной или мото-техники, при этом наносится большой слой меди 100-250 мкм и более, который закрывает поры и дефекты металла, шлифуется и выполняет роль новой основы для нанесения последующих покрытий.

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?

Особенности процесса в быту

Омеднение металлических предметов носит название – гальваностегия. Принцип заключается в погружении предмета в раствор электролита с осажденным медным купоросом. Мало кто знает, что гальванизацию можно проводить и в домашних условиях, для этого не требуется наличие специального оборудование. Данная операция способствует подготовке поверхности к последующим обработкам либо служит промежуточной стадией при нанесении никеля, хрома, латуни.

Изделия, обработанные таким способом, с добавлением в медь других металлов, весьма устойчивы к агрессивным факторам. Меднение не предполагает особых навыков и профессиональных знаний, однако есть несколько нюансов, которые необходимо учитывать.

На видео: принцип меднения металлических предметов.

Как проводится химическое меднение на дому?

Чтобы нанести медь в домашних условиях, вам в первую очередь необходимо приготовить рабочий раствор и создать два разноименных электрода, так как в процессе омеднения ионы меди, находящиеся в электролитическом растворе, будут притягиваться к отрицательному полюсу. Нанесение на металлическую поверхность меди в промышленных условиях и в промышленных масштабах чаще всего используется как завершающая операция в обработке изделия.

Однако если вы собираетесь проводить меднение металла собственными силами, то должны знать порядок работы. Далее мы рассмотрим, как покрыть деталь медью в домашних условиях химическим способом с погружением в раствор электролита. Этот процесс легко можно выполнить на дому, если знать все особенности применения меди. Алгоритм выполнения:

1. Для растворителя меди на металле можно взять обычный аккумуляторный электролит. Он продается в любом хозяйственном магазине, однако его можно изготовить и собственными силами. Необходимо соблюдать пропорцию 100:3 дистиллированной воды и серной кислоты с поправкой на необходимый объем электролита. Затем в смесь добавляется до 20 грамм сульфата меди (медный купорос).

2. Предварительно деталь необходимо очистить абразивными материалами, для удаления оксидного слоя. Далее поверхность покрываемой детали обезжиривается горячим раствором карбоната натрия и промывается проточной водой (чтобы на металлах не скапливались различные загрязнения).

3. Гальванизационная емкость заполняется электролитическим раствором до нужного объема, после чего в раствор помещаются две медные пластины (на покрытиях которых будут образовываться ионы меди) на проводниках, а между ними размещается деталь, предназначенная для омеднения.

4. Концы проводников и подвесы для детали подключаются к источнику тока, в качестве которого могут выступать гальванические элементы либо аккумуляторные батареи (плюс на пластины, минус на деталь). В цепь предварительно необходимо последовательно подключить амперметр и реостат.

5. Процесс гальванизации занимает от пятнадцати до двадцати минут, после чего нужно отключить электропитание и извлечь деталь из раствора. Этого времени достаточно чтобы деталь покрылась тонким слоем меди. Для получения более толстого покрытия необходимо увеличить продолжительность процесса. Металлическая поверхность становится более прочной, повышаются ее технические и эксплуатационные свойства.

Как сделать раствор для домашнего меднения (3 видео)

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 . Постоянная ссылка на эту статью находится по этому адресу

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.

Расчет концентрации реактивов сернокислого электролита меднения

Определение концентрации серной кислоты 

Для определения концентрации серной кислоты используется метод титрования. Для анализа потребуются следующие приборы:  бюретка на 200 мл, пипетка на 1-2 мл., стеклянная палочка и два стеклянных стаканчика. Потребуются следующие реактивы: раствор 0,2н (нормальный раствор) гидроксида натрия NaOH или гидроксида калия KOH и 0,1%-ный раствор индикатора — метилового оранжевого. Нормальный раствор готовится по плотности гидроксида, например, при плотности гидроксида натрия равной 1,01 н. раствор будет равен 0,238.

Анализ начинают с отбора проб из разных мест гальванической ванны. Из колбы берут 20 мл электролита и разбавляют водой в два-три раза. В разбавленный электролит с помощью стеклянной палочки вносят 1 каплю индикатора и приступают к титрованию щелочью. Цвет раствора меняется с розового до желто-лимонного. Затем производится расчет содержания серной кислоты по формуле:

• где x — количество свободной серной кислоты;
• А — количество гидроксида, затраченного на титрование пробы, мл.
• В — количество электролита, взятое для анализа, мл.
• н. — нормальность раствора гидроксида.
• 0,049 — коэффициент перерасчета на содержание серной кислоты.
• 1000 — коэффициент перерасчета на 1 л.

Проведите титрование и внесите количество гидроксида (А) в форму расчета.

Определение содержания меди

Самый простой способ определения содержания меди в растворе сернокислого электролита основан на том, что плотность раствора сульфата меди и серной кислоты при одинаковой концентрации равны, а при их смешении плотность раствора не меняется. Таким образом, измерив плотность электролита при определенной температуре и зная содержание в растворе серной кислоты, можно определить количество сульфата меди. Потребуются следующие приборы: ареометр, термометр, цилиндр. Определите плотность раствора электролита при температуре 25С. и внесите данные в форму расчета.

Влияние концентрации исходных компонентов на качество гальванического покрытия

При недостаточной концентрации серной кислоты и (или) сульфата меди слой меди на поверхности основного металла имеет низкую прочность. Поверхность сыпучая, недостаточно гладкая и имеет ярко выраженную кристаллическую структуру. Добавление серной кислоты и сульфата меди по результатам анализа позволяет решить эту проблему. Если осадок меди имеет темный равномерный цвет, то скорее всего, помимо повышенной плотности тока причина заключается в недостаточной концентрации серной кислоты, т. к. серная кислота предупреждает образование на катоде окиси меди, которая имеет темный цвет и, внедряясь в отложение делает его шершавым.

Установку для гальванопластики в домашних условиях собрать несложно, оборудование и материалы для электрохимического осаждения меди находятся в… Гальванопластика это раздел гальваники, изучающий методы получения копий предметов, выполненных с помощью гальванического осаждения металла на… Металлизация диэлектриков — это целое направление гальваники. В процессе металлизации получают изделия из пластмасс композитных материалов или… Расчет количества реактивов электролитов меднения в зависимости от рабочего объема гальванической емкости. Количество реактивов и режимы процессов… В зависимости от требований, предъявляемых к покрываемым изделиям различают три вида гальванических покрытий – защитно-декоративные покрытия,…

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