Наращивание металла в домашних условиях

Мой секретГорячая сварка для металла. Что можно склеить с помощью холодной сварки решаем бытовые проблемы без специалистов

Еще лет 20 назад, помимо горячей сварки, иных методов соединения металлических поверхностей в бытовом применении не имелось. По мере развития новых технологий, строительная сфера выбилась в лидирующие позиции, что сделало решение вопроса для 2020 года крайне простым.

Клей для металла — сейчас рядовой строительный продукт, который можно найти на любом углу рынка или даже в неспециализированных магазинах.

В сегодняшней статье мы раскроем особенности использования соединительного компонента + предоставим список лучших поставщиков по узким специализациям смеси.

Железнение и не только. Часть 1.

Процесс железнения – электролитическое осаждения железа из растворов электролитов его солей. Железо осаждается на катоде, в качестве анода используют полосы из малоуглеродистой стали. В процессе железнения получается покрытие химически более высокой чистоты, поэтому стойкость к коррозии у него выше, чем у малоуглеродистой стали.
Процесс железнения используется для наращивания металла на поврежденную поверхность деталей из стали и чугуна при восстановлении их параметров в различных областях промышленности:

  • В полиграфии – с помощью железнения изготавливают клише методом гальванопластики, а также защищают медные пластины от окисления типографской краской.
  • В автомобильной – с помощью железнения проводят восстановление размеров изношенных деталей машин методом гальванопластики.
  • В машиностроении – путем железнения восстанавливают детали станков.
  • В электротехнической – с помощью железнения восстанавливают детали электроинструментов.

Восстановление деталей при помощи железнения осуществляется методом гальванопластики. (См. «Что такое гальванопластика? Часть1, Часть 2»).

Процесс железнения очень эффективен, так как компоненты электролитов недороги, скорость наращивания достаточно высока, а покрытие может получаться толщиной до8 мм.

Для получения износостойких покрытий с повышенными механическими, магнитными свойствами и улучшенной структурой процесс железнения проводят в электролитах железнения, содержащих различные добавки, например, никеля, марганца, хрома (будет рассмотрен в статье «Железнение и не только. Часть 2»).

Процесс железнения можно проводить из растворов сернокислых или хлористых закисных солей. Сернокислые электролиты менее агрессивны, но ниже по производительности, к тому же осадки получаются более хрупкие и напряженные.

В ремонтной практике наибольшее распространение получили хлористые электролиты железнения, которые обеспечивают получение плотных мелкозернистых осадков толщиной до 3 – 5 мм с высокими механическими свойствами и скоростью осаждения 0,4 – 0,5 мкм /ч.

Широко применяются четыре вида хлористых электролитов железнения, отличающихся концентрацией соли железа: с малой концентрацией (200 – 320 г/л) (тип I), средней (400 – 450 г/л) (тип II) , высокой (600 – 680 г/л) (тип III) и оптимальной (300 – 350 г/л) (тип IV).

I –ый электролит железнения применяют для восстановления деталей, требующих твердого железного покрытия. При температуре 60 – 80 0 С и ДК = 30 – 50 А/дм 2 получают плотные покрытия толщиной до 1,5 мм.

II –ый электролит железнения предназначен для восстановления деталей с невысокой твердостью. Он обеспечивает получение качественных покрытий до 2 мм и твердостью HV = 250 – 450.

III–ый электролит железнения при температуре (75 – 95 0 С) и невысокой плотности тока позволяет получить мягкие и вязкие покрытия толщиной до 3 мм.

IV –ый электролит железнения обладает существенными преимуществами: анодный выход по току равен катодному, поэтому концентрация железа в электролите железнения сохраняется постоянной, покрытие получается износостойкое.

Состав наиболее универсального электролита железнения, г/л:

Железо хлористое (FeCl2∙4H2O) 300 – 330

Кислота соляная (HCl) 1,5мл – 2 мл

Температура 75 – 80 0 С, катодная плотность тока 4 – 5 А/дм 2 до 10 – 20 А/дм 2 .

Соотношение анодной поверхности к катодной 2 : 1

В качестве анодов используют стальные полосы, помещенные в чехлы из стеклоткани.

Завеска деталей в электролит железнения производится без тока, при этом детали прогреваются, а пассивная пленка, имеющаяся на них, разрушается. Через 10 – 30 секунд устанавливается ток 4 – 5 А/дм 2 и за 10 минут его значение доводят до 10 – 20 А/дм 2 . После железнения детали необходимо промыть в горячей воде, нейтрализовать в 5 – 10% -ном растворе соды и снова промыть в воде.

PH электролита железнения корректируют с учетом расхода HCl на 1 А/ч 0,8 г кислоты.

Таким образом, организовав участок железнения, можно получать хорошую прибыль на восстановлении сложных дорогостоящих деталей машин и различных механизмов.

Особенности применения

Для применения любых герметиков чистота поверхности играет очень важную роль. Если на ней присутствуют загрязнения, масляные пятна и т.д., то адгезия состава к основанию будет недостаточной и соединение быстро разрушится. Поэтому перед использованием любых герметиков нужно очистить, обезжирить и высушить поверхности. Так вы увеличите сцепление с поверхностями. Максимальной адгезии также можно добиться применение грунтовок, праймеров, активаторов.

После нанесения герметика некоторое время не рекомендуется перемещать или испытывать деталь, изделие или конструкцию. Любому составу нужно время, чтобы набрать начальную прочность. Обычно это занимает от 5 до 60 минут в зависимости от типа используемого материала.

Полная прочность набирается от 30 минут до 72 часов и более. Для каждого описанного выше герметика это время разное. Найти информацию о скорости полимеризации можно на упаковке или запросить у продавца/представителя/производителя материала. Только после достижения полной прочности герметика изделия, детали, конструкции можно использовать, не опасаясь за то, что они разрушатся.

Излишки состава лучше всего удалить до того момента, пока они затвердеют. Сделать это можно с помощью резинового или металлического шпателя, деревянной палочки или пальцем.

Электролитическое наращивание

Процесс электролитического наращивания основан на электролизе, т. е. способности металла осаждаться на катоде при прохождении постоянного тока через электролит. В ванну с электролитом, содержащим металл покрытия, опускают деталь, поверхность которой необходимо нарастить. На ванне укрепляют и соответствующим образом изолируют от нее три штанги, две крайние из них присоединяют к положительному, а среднюю – к отрицательному выводу электрической машины. На средней штанге, на подвеске, укрепляют деталь (катод), а на крайних штангах – металл покрытия (анод).

Известно, что при растворении в воде электролиты диссоциируют, т. е. распадаются на ионы. При прохождении тока через растворы электролитов ионы двигаются к электродам (катоду и аноду). При этом положительно заряженные ионы (катионы) направляются к отрицательному электроду – катоду, а отрицательно заряженные (анионы) – к положительному электроду (аноду). На электродах ионы или совсем теряют заряд, выделяясь в виде нейтральных атомов, или изменяют заряд, образуя новые химические соединения. В результате на катоде осаждается металл покрытия (из раствора солей и щелочей) и выделяется водород (из солей кислот и воды). Количество выделенных при электролизе веществ пропорционально току и времени его прохождения.

В качестве электролита применяют: при хромировании – водный раствор хромового ангидрида (150.250 г/л) и серной кислоты (1,5.2,5 г/л); при осталивании – водный раствор хлористого железа (200 г/л) и соляной кислоты (0,6.0,8 г/л). При хромировании анодами служат свинцовые пластины с добавкой до 8 % сурьмы для повышения механической прочности (нерастворимый анод), а при осталивании – стальные пластины из малоуглеродистой стали (растворимый анод).

Чем удалить герметик?

Основные методы удаления герметиков – механический и химический. К первому относится применение различных наждачных бумаг, ножей, металлических щеток и иных приспособлений. При их использовании нужно быть аккуратными, так как помимо слоя герметика можно повредить поверхности. Сюда же можно отнести и нагрев. При повышении температуры герметики становятся более податливыми и их проще удалить.

К химическим средствам относятся бензин, ацетон, уайт-спирит, специальные составы для растворения и удаления застывших и незастывших герметиков и т.п. Эти материалы воздействуют только на слой герметика, не разрушая поверхность. Но при работе с ними нужно защитить кожу рук, глаза и дыхательные пути. Это связано с тем, что такие очистители крайне токсичны и могут причинить значительный вред здоровью.

Гальваника в домашних условиях

Автор идеи: Саня

После публикации моей предыдущей идеи — Серьезный бизнес на гальванике — пришло столько вопросов о технологическом процессе, что я решил объединить свои ответы в отдельной идее.

Технологическое оборудование для гальваники

Железнение и не только. Часть 1.

Процесс железнения – электролитическое осаждения железа из растворов электролитов его солей. Железо осаждается на катоде, в качестве анода используют полосы из малоуглеродистой стали. В процессе железнения получается покрытие химически более высокой чистоты, поэтому стойкость к коррозии у него выше, чем у малоуглеродистой стали.

Процесс железнения используется для наращивания металла на поврежденную поверхность деталей из стали и чугуна при восстановлении их параметров в различных областях промышленности:

  • В полиграфии – с помощью железнения изготавливают клише методом гальванопластики, а также защищают медные пластины от окисления типографской краской.
  • В автомобильной – с помощью железнения проводят восстановление размеров изношенных деталей машин методом гальванопластики.
  • В машиностроении – путем железнения восстанавливают детали станков.
  • В электротехнической – с помощью железнения восстанавливают детали электроинструментов.

Восстановление деталей при помощи железнения осуществляется методом гальванопластики. (См. «Что такое гальванопластика? Часть1, Часть 2»).

Процесс железнения очень эффективен, так как компоненты электролитов недороги, скорость наращивания достаточно высока, а покрытие может получаться толщиной до8 мм.

Для получения износостойких покрытий с повышенными механическими, магнитными свойствами и улучшенной структурой процесс железнения проводят в электролитах железнения, содержащих различные добавки, например, никеля, марганца, хрома (будет рассмотрен в статье «Железнение и не только. Часть 2»).

Процесс железнения можно проводить из растворов сернокислых или хлористых закисных солей. Сернокислые электролиты менее агрессивны, но ниже по производительности, к тому же осадки получаются более хрупкие и напряженные.

В ремонтной практике наибольшее распространение получили хлористые электролиты железнения, которые обеспечивают получение плотных мелкозернистых осадков толщиной до 3 – 5 мм с высокими механическими свойствами и скоростью осаждения 0,4 – 0,5 мкм /ч.

Широко применяются четыре вида хлористых электролитов железнения, отличающихся концентрацией соли железа: с малой концентрацией (200 – 320 г/л) (тип I), средней (400 – 450 г/л) (тип II) , высокой (600 – 680 г/л) (тип III) и оптимальной (300 – 350 г/л) (тип IV).

I –ый электролит железнения применяют для восстановления деталей, требующих твердого железного покрытия. При температуре 60 – 80 0 С и ДК = 30 – 50 А/дм 2 получают плотные покрытия толщиной до 1,5 мм.

Читайте также  Можно ли алмазным диском резать металл?

II –ый электролит железнения предназначен для восстановления деталей с невысокой твердостью. Он обеспечивает получение качественных покрытий до 2 мм и твердостью HV = 250 – 450.

III–ый электролит железнения при температуре (75 – 95 0 С) и невысокой плотности тока позволяет получить мягкие и вязкие покрытия толщиной до 3 мм.

IV –ый электролит железнения обладает существенными преимуществами: анодный выход по току равен катодному, поэтому концентрация железа в электролите железнения сохраняется постоянной, покрытие получается износостойкое.

Состав наиболее универсального электролита железнения, г/л:

Железо хлористое (FeCl2∙4H2O) 300 – 330

Кислота соляная (HCl) 1,5мл – 2 мл

Температура 75 – 80 0 С, катодная плотность тока 4 – 5 А/дм 2 до 10 – 20 А/дм 2 .

Соотношение анодной поверхности к катодной 2 : 1

В качестве анодов используют стальные полосы, помещенные в чехлы из стеклоткани.

Завеска деталей в электролит железнения производится без тока, при этом детали прогреваются, а пассивная пленка, имеющаяся на них, разрушается. Через 10 – 30 секунд устанавливается ток 4 – 5 А/дм 2 и за 10 минут его значение доводят до 10 – 20 А/дм 2 . После железнения детали необходимо промыть в горячей воде, нейтрализовать в 5 – 10% -ном растворе соды и снова промыть в воде.

PH электролита железнения корректируют с учетом расхода HCl на 1 А/ч 0,8 г кислоты.

Таким образом, организовав участок железнения, можно получать хорошую прибыль на восстановлении сложных дорогостоящих деталей машин и различных механизмов.

Наращивание металла в домашних условиях

Тема : Восстановление деталей электролитическими способами

План:

1.Сущность и режимы процесса.

2. Основное содержание технологического процесса.

3. Совершенствование технологических приемов получения электролитических покрытий.

1.Сущность и режимы процесса.

В основе процесса «Электролитическое наращивание» Лежит электролиз.

Электролиз — электрохимический процесс (электролиз металлов), протекающий между анодом и катодом (деталью) в электролите (водном растворе соли, кислоты или щелочи) и сопровождающийся выделением на катоде металла (рис.1, 2).

Рис.1. Принципиальная схема процесса электролитического наращивания.

Рис. 2. Схема электрохимического осаждения металла:

1—ванна; 2 — Анодная штанга; 3 — Крюк (подвеска) для завешивания анода;

4 — катодная штанга; .5 —крюк подвеска для завешивания детали (катода);

6 — ионы металла (катионы); 7 — покрытие; 8 — Анод; 9 —- деталь (катод).

При прохождении постоянного тока через электролит на аноде 3 происходит растворение металла (переход его в электролит) и выделение кислорода, а на катоде 9 (деталь) — отложение металла и выделение водорода.

Электролитические покрытия Предпочтительнее наплавки, так как:

· процессы гальванического осаждения металла не вызывают структурных изменений в деталях,

· позволяют устранять незначительные износы,

· легче поддаются механизации и автоматизации,

· можно получать равномерные по толщине покрытия с широким диапазоном твердости (от 1000 до 12000 МПа), что позволяет восстанавливать большую номенклатуру деталей, значительно от-личающихся конструктивно-технологическими характеристиками и условиями эксплуатации,

· одновременно можно восстанавливать значительное количество деталей,

· применяемые электролиты можно использовать многократно,

· технологический процесс легко поддается механизации и автоматизации.

Недостатки электролитического наращивания:

· сравнительно низкая производительность процесса,

· большой цикл подготовительных операций,

· значительное выделение вредных веществ (хлор, кислотные испарения и т, п.).

Наибольшее распространение получили осталивание (железнение), хромирование, никелирование, меднение, нанесение электролитических сплавов.

Краткая характеристика основных способов электролитического наращивания.

Железнение:

— высокая производительность наращивания (скорость осаждения металла 0,2…0,5 мм/ч),

— толстые осадки (до 2 мм и более),

— высокие физико-механические свойства,

— недорогие и недефицитные материалы,

— себестоимость восстановления – 30…50% от стоимости новой детали при одинаковой износостойкости.

— высокая твердость, жаростойкость, износостойкость покрытий, низкий коэффициент трения;

— осадки хрома обладают повышенной хрупкостью и плохой прирабаты-ваемостью;

— процесс чувствителен к изменениям температуры электролита и плотности тока,

— электролит нестабилен по составу и требует корректировки в процессе электролиза.

Увеличивает износо — и коррозионную стойкость деталей, улучшает внешний вид.

Никелирование:

— высокая твердость, жаростойкость, износостойкость покрытий, низкий коэффициент трения;

— электролит нестабилен по составу и требует корректировки в процессе электролиза,

— высокая себестоимость восстановления.

Применятся для защитно-декоративных целей, как подстилающий слой при декоративном хромировании, а иногда для повышения изностойкости и восстановления деталей – поршневых колец, пальцев, плунжеров и т. п.

Режим процессов электролитического наращивания Определяется следующими основными показателями:

· состав электролита (г/л)

· плотность тока, А/дм2

· выход по току (к. п.д.), %.

Таблица 1. Примеры режимов электролитического наращивания

Вид электролитического наращивания.

Плотность тока, А/дм2

Аскорбиновая кислота — 0,5…2.

Хромовый анги-дрид — 120…150,

Серная кислота – 1,2…1,5.

Щавелевокислый алюминий – 300, Сернокислый никель – 140,

Хлористый натрий – 10.

Подробнее о режимах железнения и хромирования см. [1 с.126 – 133, табл. 30, 31].

2. Основное содержание технологического процесса.

Рис. 8. Структурная схема технологического процесса.

Технологический процесс нанесения электролитического покрытия состоит из трех этапов:

1) подготовка детали (деталей);

2) нанесение покрытия;

3) обработка детали (деталей) после нанесения покрытия.

Технологический процесс, показанный на схеме (Рис.8) может быть подробнее рассмотрен на примере железнения.

3. Совершенствование технологических приемов получения электролитических покрытий.

Существует достаточно большое разнообразие технологических приемов получения покрытий, позволяющих расширить области применения обычных способов, повысить их производительность и качество.

Электролитическое осаждение металлов на нестационарных режимах — реверсивном и асимметричном токе.

Процесс осаждения металла На реверсивном токе протекает по графику (рис. 20).

Рис. 20. График получения реверсивного тока.

В Начальный период Деталь является катодом, и, следовательно, происходит обычное осаждение металла — катодный период, который длится tк при силе тока iк; затем изменяется полярность, Деталь становится анодом — анодный период, который длится ta при силе тока iа. В этот период происходит частичное растворение зародившихся зерен; таким образом, блокируется их рост, структура измельчается, поверхность покры-тия становится гладкой. Это позволяет применять высокие плотности тока: при хромировании 120. 150 А/дм2; при железнении— 80. 100 А/дм2, что в 2. 3 раза повышает производительность наращивания.

Применение Асимметричного тока позволяет еще больше повысить производительность процесса осаждения металла.

Асимметричный ток получают наложением переменного тока про-мышленной частоты (50 Гц) на постоянный однополупериодновы-прямленный ток. Качественные покрытия получают при очень высокой плотности тока—160. 200 А/дм2.

Безванные способы применяют для восстановления крупногабаритных деталей: коленчатых валов, отверстий корпусных деталей, цилиндров двигателей и др.

К безванному осаждению металла относятся три способа: струйный, проточный, натиранием.

При струйном способе электролит подается к детали, установленной в электролитической ячейке специальной конструкции, которая играет роль Местной ванны (рис. 21, 22).

Электролитическая ячейка состоит из разъемного корпуса, подводного 1 и отводного 2 патрубков для подачи и удаления электролита из зоны электроосаждения металла. Струя электролита подается к детали через отверстия насадки — анода 4, Расположенные под углом 30. 40° к радиальному направлению струи. Это способствует улучшению перемешивания электролита, что приводит к получению мелкозернистого, плотного осадка, почти полностью исключает образование дендритных зерен (игольчатых наростов металла).

Рис 21. Струйный способ наращивания металла (электролитическая ячейка для восстановления изношенной шейки коленчатого вала):

1 Подводной патрубок; 2 — отводной патрубок; 3 — зажим; 4 — анод;

5 — нижний корпус ячейки; 6 — кабель для подвода тока; 7 — верхний корпус ячейки; 8 — уплотнительная прокладка; 9 — катод (деталь).

Рис. 22.Струйное хромирование.

В проточном электролите восстанавливают внутренние поверхности цилиндров двигателей (рис. 23) и гидроцилиндров, которые образуют местную ванну для циркулирования электролита. Он нагнетается в полость детали насосом. Расстояние между зеркалом цилиндра (катодом) и стержнем (анодом) должно быть не менее 5. 10 мм. При струйном и проточном способах восстановления деталей применяют плотность тока 180. 220 А/дм2.

Рис.23. Установка для безванного хромирования в проточном электролите.

Принципиальная схема наращивания металла Электролитическим натиранием Приведена на рис. 24 (дополнительно [1 стр.131, рис.48]).

Восстанавливаемую деталь закрепляют в патроне станка и подключают к катоду источника постоянного тока 9. Электролит из сосуда 1 с помощью капельницы с краном подается к войлочному тампону 4, Закрепленному в тампонодержателе (анод).

В межэлектродном пространстве между деталью и стержнем (это собственно местная ванна) протекает электрохимическая реакция, в резуль-тате которой на детали наращивается металл.

Этим способом можно восстанавливать и внутренние поверхности (например, отверстия корпусных деталей), при этом применяют подвижный (вращающийся) анод.

Относительное перемещение анода (катода) препятствует росту зерен, структура осадка получается мелкозернистая и ненапряженная, а поверхность очень гладкая, что в отдельных случаях позволяет исключить механическую обработку покрытия.

Рабочая плотность тока при электронатирании — 150. 180 А/дм2. Производительность этого способа в 3. 4 раза выше, чем ванных.

Рис. 24. Электролитическое осаждение металла натиранием:

1 — емкость для сбора электролита; 2 — деталь (катод); 3 — графитовый стержень (анод); 4 — тампон; 5 — пластмассовый колпачок;

6 — алюминиевый корпус; 7 — кран; 8 — резервуар с электролитом;

9 — источник тока; 10 — клемма; 11 — пластмассовая гайка;

12 — штеккер для подвода тока к аноду.

Контрольные задания и вопросы:

1.Пояснить сущность электролитического наращивания металла*.

2.Охарактеризовать положительные и отрицательные особенности восстановления деталей электролитическими способами*.

3. Охарактеризовать общее содержание режимов электролитического наращивания, привести пример*.

4. Привести структурную схему технологического процесса электролитического наращивания металла*.

5. Дать сравнительную характеристику основным способам электролитического наращивания металла: железнению, хромированию, никелированию**.

6. Изложить основное содержание технологии электролитического наращивания металлов**.

7. Охарактеризовать особенности и возможности струйных способов электролитического наращивания металлов**.

8.Охарактеризовать особенности и возможности электролитического наращивания металла в проточном электролите**.

9.Охарактеризовать особенности и возможности электролитического натирания металла**.

10.Дать сравнительную характеристику основным видам хромовых покрытий: матовый хром, блестящий хром, белый хром***.

11. Охарактеризовать особенности электролитического наращивания металлов на нестандартных режимах***.

Анодирование металла в домашних условиях – методы

Анодирование металла в домашних условиях – методы

Сущность процесса анодирования металла в домашних условиях будет наращивание оксидного покрытия, которое на алюминии и сплавах будет играть функцию защиты от воздействий среды. Другим названием буде анодное оксидирование. Более того, оксидирование используют для повышения красоты внешнего вида изделий.

Обратите внимание, что будут устранены поверхностные дефекты – маленькие царапины, сколы. Можно также имитировать покрытие драгоценными металлами или повышать свойства адгезии. Покрытие можно будет нанести не только при производственном процессе, но еще и в домашних условиях.

Читайте также  Гальванизированный металл что это?

Обработка алюминия в домашних условиях пользуется огромной популярностью у домашних мастеров. В изделиях, которые подвергнуты анодному оксидированию, повышается устойчивость защитного покрытия.

Основные сведения о технологии анодирования

Методика анодирования алюминия очень похожа на гальваническую обработку. Оседание ионов оксидов раствора на заготовке выполняется в жидких электролитах при низкой или высокой температуре. Применение прогретого раствора допустимо с промышленных установках, при которых есть возможность тщательного контроля и регулирования напряжения, а также силы тока в автоматическом режиме.

В домашних условиях, как правило, применяют холодный метод. Такой способ весьма просто, не требуется постоянный контроль, а оборудование и расходники доступные. Для приготовления раствора можно применять электролиты, которые используют в автомобильных свинцовых аккумуляторах. Он продается в каждом автомобильном магазине. Высокая степень прочности оксидной защитной пленки будет зависеть от толщины, которая при домашних условиях получается во время процесса обработки в холодном растворе. Наращивание выполняется ступенчатым регулированием рабочих токов.

Оксидирование алюминия в черном цвете может отнестись к цветному методу анодирования. Черный цвет можно получить в пару этапов. Для начала наносят бесцветную пленку электролитическим методом, а после заготовку следует поместить в солевой кислотный раствор. В зависимости от кислоты цвет получается от бледной латуни до черного. Кстати, именно черный алюминий широко применяется в отделке и строительстве.

Подробности

Процесс подготовки

Для того, чтобы получить гладкую поверхность на стадии подготовку следует отполировать заготовку. Посредством войлочного или иного полировочного круга устраняют царапины, а еще будут затягиваться большие по размеру поры. Отсутствие микроскопических неровностей снижается вероятность образования прогаров. Анодная пленка не может скрывать внешние изъяны. До начала анодирования следует определиться с размером обрабатываемых деталей. Полученный слой имеет толщину в 50 мк, и потому на обработанную резьбу невозможно накручивать гайку. Если все детали соединяются посредством посадки, то не следует забывать, что после анодирования детали шлифованию не подлежат.

Для выполнения процесса требуются емкости. Они для проведения анодирования должны обязательно соответствовать размерам элементов, быть чуть больше. В связи с этим обычно применяют несколько ванн. Материал изготовления емкости – алюминий. Но если изделия малого размера, то подойдут и контейнеры из пластика. Лишь на днище и вдоль стенок требуется укладывать листы алюминия. Это требуется для того, чтобы создавать ток равномерной плоскости по общему объему в целом. Электролит нуждается в изоляции от внешних воздействий тепла. При прогревании требуется его поменять. Для исключения нагрева емкости снаружи следует покрывать слоем тепловой изоляции. Ее можно обклеивать пенопластом до 5 см толщиной, или помещая в короб, заполняя свободное место монтажной пенкой.

Обратите внимание, что для анодирования в домашних условиях раствор серной кислоты получают посредством разбавления электролита для аккумуляторов автомобиля дистиллировать водой в пропорции 1 к 1. Купив канистру с объемом 5 литров, можно получить 10 литров раствора.

Смешивание, когда в кислоту добавляют немного воды, сопровождается сильным выделением тепла, и она в буквальном смысле начинает вскипать и разбрызгиваться. По этой причине в целях безопасности серную кислоту вливают в канистру с водой. До начала процесса анодирования его подвергают химическим подготовкам. Речь идет про процесс обезжиривания. В промышленных условиях производят обработку калием или едким натром. Но в домашних условиях лучше применять обычные хозяйственное мыло. Посредством мыльного раствора и зубной щетки с поверхности следует хорошо убрать загрязнения. После этого для начала заготовки следует промыть теплой водой, а после и холодной. Кстати, альтернативой хозяйственному мылу может стать стиральный порошок. Его следует растворить в закрытом контейнере из пластика и поместить туда обрабатываемые детали, следует сильно встряхнуть. Далее детали промывают и просушивают воздушным горячим потоком. Активный кислород, который содержится в стиральном порошке, а еще защищает обезжиренные изделия, даже если взять их руками без защитных перчаток.

Подготовительный этап электролита

Растворы кислот можно считать небезопасными реактивами, и потому для проведения анодирования алюминиевых металлов в домашних условиях прибегают к остальному виду раствора. для его приготовления применяют соду и соль, которые всегда есть под рукой. Для изготовления электролита требуется взять пару пластмассовых емкостей, и в них наводят содовый и солевой раствор, соблюдая пропорцию – на 1 меру соли или соды следует добавить 9 порций дистиллированной воды. После того, как компоненты растворятся, раствор следует выдерживать с целью оседания частиц на дно, которые растворились. При переливании в емкость для анодирования его следует процедить.

Способы анодирования алюминия

Было создано несколько методов для того, чтобы производить обработки сплавов из алюминия, но широкое применение нашел именно химический метод в электролитной среде. Для того, чтобы сделать такой раствор, применяют следующие кислороды:

  • Щавелевую.
  • Серную.
  • Хромовую.
  • Сульфосалициловую.

Для того, чтобы придавать дополнительные свойства раствору органические кислоты или даже соли. В домашних условиях в основном применяют серные кислоты, но при обработке деталей со сложными конфигурациями предпочтительно применять хромовую кислоту. Процесс производится при температуре от 0 до +50 градусов. При низкой температуре на алюминиевой поверхности образуется твердое покрытие. При повышении уровня температуры процесс начинает протекать куда быстрее, но при этом покрытие будет иметь высокую степень мягкости и пористости.

Помимо химического способы в определенных случаях применяют такие способы анодирования алюминия:

  • Микродуговое.
  • Цветное – при помощи опускания в электролит, адсорбацией. Опусканием в окрашивающих раствор и гальваникой.
  • Интегральное.
  • Интерферентное.

Теперь рассмотрим еще пару способов подробнее.

Тепловой метод анодирования

Анодирование стали в домашних условиях (причем теплое) применяется для получения базы под краску. Покрытие пористого типа, но за счет этого оно будет иметь высокую степень адгезии. Нанесенная поверх эпоксидная краска будет надежно защищать сталь и алюминий от внешнего вида воздействий. Недостатком будет считаться низкая прочность механического типа и коррозионная устойчивость покрытия. Оно разрушается при контактировании с морской водой и активными металлами. Такой метод можно производить в домашних условиях. Процесс будет протекать при комнатной температуре или даже выше (но не больше +50 градусов). После обезжиривания заготовки устанавливают на подвесках, которые будут удерживать из в электролитном растворе.

Анодирование продолжается до тех пор, пока на поверхности не будет образовываться покрытие молочного цвета. После снятия напряжения заготовки следует промывать в прохладной воде. Далее элементы подлежат окрашиванию. Производить окрашивание их путем помещения в контейнер с горячим красителем. После этого полученный результат следует закрепить на протяжении 60 минут.

Холодный способ

Для выполнения анодирования такого металла, как алюминий, требуется:

  • Источник питания 12 В (стабилизатор или АКБ).
  • Реостат.
  • Алюминиевые провода.
  • Емкости для раствора.
  • Амперметр.

Кстати, холодная технология будет отличаться тем, что рост покрытия анодированного типа со стороны металлов протекает с огромной скоростью, чем его растворение со стороны извне. Для начала следует произвести подготовительные работы, которые описаны ранее. Далее следует закрепить детали. Не забывайте еще и про то, что под крепежными элементами не образуется пленка. А подвешенные заготовки при опускании в емкость не должны касаться дна и стенок. К элементам от источника питания следует подключить анод, получается, к емкости под катод. Плотность тока должна быть подобрана в пределах от 1.6 д 4 А/дм 2 . Рекомендуемое значение от 2 до 2.2 А/дм 2 . При малом значении процесс будет протекать куда медленнее, а при большом может появиться пробой в цепи и покрытие начинает разрушаться.

Не рекомендовано, чтобы температура электролита поднимается выше +5 градусов. При анодировании электролит будет прогреваться неравномерно. В центре он будет теплее, чем в углах емкости, и потому требуется постоянное смешивание.

Длительность процесса анодирования при холодном методе составляет примерно ½ часа для небольшого элемента. Для крупных деталей длительность может составить от 1 до 1.5 часов. На окончание процесса указывает измененный оттенок на поверхности изделия из алюминия. После отсоединения проводов деталь следует промыть.

Как закрепить результат

Качество анодирование такого металла, как алюминия, будет зависеть от финального этапа – закрепления покрытия. Для этого после нанесения покрытия и промывания элемента помещают на ¼ часа в марганцовый раствор. После выемки следует промывать детали под горячей и холодной водой, чтобы удалить из пор остатки раствора. До начала окрашивания следует закупорить микроскопические поры на пленке, и для этого изделия кипятят в дистиллированной воде примерно 30-40 минут.

Меднение в домашних условиях

Содержание статьи:

Меднение в домашних условиях – это технологический процесс, позволяющий наносить на металл, а также другие материалы (вольфрам, сталь) слой меди толщиной от 1 до 300 мкм. Покрытие медным слоем обеспечивает хорошую адгезию металла и при увеличении толщины покрытий придает блеск изделиям, устраняет небольшие дефекты, позволяет создавать копии вещи. Удивительно, но все это можно делать и самим. Сегодня мы расскажем, как осуществить меднение металла в домашних условиях.

Гальваника медью в домашних условиях: общие сведения

С технической точки зрения обработка – это электрохимический процесс. В процессе всегда есть два «участника» анод+электролит (источник металла) и деталь.

Технология гальваники медью в домашних условиях достаточно проста. Заключается она в том, что за счет электролита и проводимого через него тока выделяются атомы металла. Они оседают на поверхности, образуя медное покрытие.

Среди основных этапов гальванического меднения в домашних условиях:

  • Подготовка поверхности (механическая и химическая).
  • Нанесение подслойного покрытия (если необходимо)
  • Меднение в соответствующем исходному металлу электролите.

Для декоративного гальванического меднения подойдут электролиты матового и блестящего меднения. После нанесения слоя, можно обработать поверхность в электролитах серебра, золота никеля и т.д.

Необходимые инструменты для меднения в домашних условиях

«Ингредиенты», без которых меднение не состоится, но которые реально подготовить в домашних условиях. Наши гальваники утверждают, что прежде всего, нужны:

  • Источник постоянного тока.Выбирается в зависимости от размера изделия.
  • Аноды. Анодные пластины выполняют несколько функций. В первую очередь, они подводят в электролит ток, во-вторых, они возмещают убыль металла, уходящего на покрытие изделия.
  • Рабочий электролит. Кислотный, щелочной или пирофосфорный раствор. Состав электролита выбирается в зависимости от исходного металла. Необходимо помнить, что любой электролит не универсален и подойдет не для всех работ.

Подготовка материала

Как правильно подготовить простой электролит меднения

Стоит отметить, что гальваника в домашних условиях медью сложна, потому что химические реактивы найти непросто. Компании, реализующие подобные продукты, не продают их без специальных документов. Но вы можете сделать все сами.

Читайте также  Как хромировать металл в домашних условиях?

Электролит в домашних условиях возможно приготовить только при условии точного соблюдения рецептуры. В состав простейшего электролита входит:

  • Дистиллированная вода (или бидистиллят).
  • Медный купорос.
  • Соляная или другая кислота.

Готовый раствор имеет яркий синий цвет, запаха нет. Допускается наличие некоторого осадка. Важно соблюдать все меры безопасности с химическими реактивами, особенно в домашних условиях: защита рук и глаз в первую очередь. Одежду, на которую случайно мог пролиться раствор, – лучше перевести в разряд дачной.

Хранить такую жидкость лучше в стеклянных бутылках или пластиковых канистрах, а также обязательно указать дату розлива и название раствора. Правильное хранение компонентов избавит вас от возможных проблем. Приготовление электролита должно проходить в чистой пластмассовой или стеклянной посуде.

Подготовка материала для меднения в домашних условиях

Химическое меднение — это альтернатива электрохимическому способу, но не всегда может его заменить. В этом процессе важно тщательно подготовить деталь, бесследно устранив царапины, загрязнения, сколы и т.д. Для того, чтобы обезжирить вещь, можно пускать в ход и чистые растворители, и обезжиривающие растворы.

При этом универсального метода нет – разные виды металла подвергаются очистке по-разному:

  • Сталь. Обезжиривать сталь можно раствором, содержащим едкий натрий и едкий калий при 70-90 градусов по Цельсию. Это займет около 20-30 минут. Будьте аккуратны, пользуйтесь вытяжкой.
  • Медь и сплавы. Обезжиривание осуществляется едким натрием, нагретым предварительно до 40°, около 10 минут.
  • Чугун. Для процесса обезжиривания нужен раствор, содержащий едкий натрий, жидкое стекло, карбонат натрия и фосфат натрия при нагревании до 90°.
  • Вольфрам. Меднение вольфрама в домашних условиях начинается с чистки предмета от грязи и прочих дефектов наждачной бумагой.

Техника безопасности при меднении в домашних условиях

Несмотря на возможность гальваники в домашних условиях (меднения), процесс остается опасным. В любом гальваническом процессе задействованы токсичные вещества, способные сильно нагреваться. Поэтому нужно неукоснительно соблюдать меры предосторожности.

Первое правило гальваники медью в домашних условиях – работайте только в нежилом, хорошо проветриваемом помещении. Подойдут такие места, как мастерская или гараж. Второе правило – применяемое оборудование нужно заземлить. Третье – это соблюдение личной безопасности.

Для обеспечения собственной защиты при меднении в домашних условиях нужно:

  • Постоянно быть в респираторе, чтобы обезопасить дыхательные пути. лучше всего использовать вытяжку.
  • Защитить руки прочными прорезиненными перчатками.
  • Надеть специальную форму или клеенчатый фартук, противоожоговую обувь.
  • Не забыть очки для безопасности зрительных органов.
  • Не приносить в помещение еду и питье.

Перед меднением лучше заранее озаботиться прочтением специализированной литературы по данной теме. Желательно посоветоваться со специалистами данного профиля.

Гальваника в домашних условиях: меднение

Почему в гальванике столь востребована именно медь? Она имеет высокую адгезию (иными словами – сцепление) к самым разным материалам. Это значит, что она превосходно держится на изделиях из стали, вольфрама, не отлетая и не скалываясь.

Медь – красивый яркий металл, внешне напоминает самородки розово-красного оттенка. Материал проводит не только тепло, но и электрический ток – отсюда и высокий спрос в сфере электротехники и приборостроении. Однако чистую медь найти сложно. Чаще она поставляется с различными примесями.

  • Отличаются малым сопротивлением, что используется в электротехнике
  • Скрывает мелкие недочеты поверхности.
  • Быстро окисляется, что используют для получения эффекта «антик».

Технологий меднения существует две. Одна происходит путем погружения изделия в раствор электролиты (с подачей тока или без). Второй же способ – это метод селективного нанесения покрытия без погружения в раствор. Рассмотрим оба.

Метод погружения

В домашних условиях поверхность, подвергаемую гальванике, следует скрупулезно образом обработать. Например, наждачной бумагой и щеточкой. После обязательно обезжирьте деталь и промойте.

  • Анодную пластину (можно две) помещают в емкость, которую будем называть ванной. На аноды замыкают положительную клемму.
  • Между анодами на любом удобном проводнике подвешивается деталь, к ней подводят отрицательный полюс от блока питания.
  • Готовый раствор вливается в ванночку – при этом уровень покрытия должен быть выше, чем расположена деталь.
  • После подключения электродов к источнику тока выставляют рабочий ток. Это примерно 1 А/кв.дм. покрытия.

Продолжительность работы зависит от необходимой толщины слоя, обычно от 5 минут.

Покрытие без погружения

Данный способ меднения имеет ограничения – чаще всего он подходит для реставрации поверхности. Таким способом можно нанести только небольшую толщину металла. Нет смысла покрывать таким методом изделия, которые можно меднить в ванне.
Порядок действий при гальваническом меднении в домашних условиях:

  • Готовят «тампон» для нанесения покрытия. Берут медный проводник и наматывают кусок искусственной ткани (полиэстер подойдет).
  • Противоположный конец проводника подсоединяют к положительной клемме источника напряжения.
  • Электролитным раствором наполняют емкость – так удобнее окунать карандаш.
  • Деталь аккуратно очищают и обезжиривают, а потом помещают в пустую ванночку. Там изделие подсоединяется к отрицательной клемме.
  • Тампон смачивают в растворе. Затем им проводят по поверхности изделия, закрашивая ее постепенно.

Процесс длится до полного покрытия медным слоем изделия.

Особенности гальванопластики в домашних условиях

Гальванопластика — это процесс нанесения меди на проводящую или непроводящую поверхность изделия с последующим снятием покрытия с негативной матрицы. Таким образом можно получить множество очень точных копий с одного изделия. При этом, есть условие: наращивание меди толщиной не менее 200 мкм, чтобы изделие получилось прочным.

Важно учесть, что, если поверхность изделия не имеет свойств проводника, то потребуется больше усилий – а именно, особое предварительное покрытие графитом, серебром или медью. Основным металлом для осуществления гальванопластики считается медь, но можно выращивать матрицы из серебра чистотой 9999.

Обучение гальванике

Можно сделать вывод, что меднение сегодня — это один из наиболее актуальных гальванотехнических процессов, обучиться которому может каждый. Компания «6 микрон» проводит обучение по направлению «Гальваника» для всех желающих! Вы сможете выбрать удобную для Вас программу обучения, которая лучше всего подойдет для гальваники в домашних условиях и не только. Все интересующие вопросы можно задать по телефону или по электронной почте, наши технологи проконсультируют по курсам для обучения.

Видео руководство по меднению деталей в домашних условиях:

Приготовление электролита латунирования в домашних условиях

Часто бывают ситуации, когда изделие из того или иного материала по художественному замыслу должно выглядеть как латунное с характерным зеленовато-желтым или золотистым цветом. В этом случае на помощь приходит гальваническое покрытие латунью.

Латунь в самом общем смысле — сплав меди с цинком с содержанием последнего до 40 %. Для получения латунных осадков я применяю пирофосфатный электролит следующего состава:

  • сульфат меди 6 г/л;
  • сульфат цинка 6 г/л;
  • пирофосфат натрия 60 г/л;
  • щавелевая кислота 10 г/л;
  • борная кислота 5 г/л.

Почему для латунирования применяется именно пирофосфатный электролит? Потому что из простых сернокислых электролитов латунь не осаждается ввиду различных стандартных потенциалов меди и цинка, поэтому, чтобы и медь и цинк осаждались на один и тот же катод, их потенциалы должны быть примерно равны. Это достигается в пирофосфатном электролите, где ионы меди и цинка связаны в комплексы с молекулами комплексообразователя. В нашем случае комплексообразователем является пирофосфат натрия. Если в сернокислом электролите металл перемещается от анода к катоду в виде ионов, то в пирофосфатном электролите металлы перемещаются в связанном комплексе с молекулой комплексообразователя.

Ниже я расскажу, как правильно приготовить пирофосфатный электролит латунирования. В моем примере получится 0,5 л готового электролита.

Взвешиваем на весах 3 г сульфата меди, 3 г сульфата цинка, 30 г пирофосфата натрия, 5 г щавелевой кислоты и 2 г борной кислоты:

Берем сульфат меди и цинка и растворяем их в отдельных емкостях в 50 мл дистиллированной воды (дальше под словом «вода» подразумевается именно дистиллированная вода). Лучше, если вода будет теплой — так процесс быстрее пойдет. В отдельной емкости в 250 мл воды растворяем так же в теплой воде пирофосфат натрия.

Добавляем немного раствора пирофосфата натрия в раствор сульфата меди — должен образовываться густой осадок. Удобно пользоваться обычным шприцом на 10 мл. Пирофосфат нужно добавлять в таком количестве, чтобы весь сульфат меди прореагировал и полученная жидкость представляла собой массу из бледно-голубого осадка. Я добавил приблизительно 25 мл раствора пирофосфата натрия. Если продолжить добавление пирофосфата, то осадок начнет растворяться и раствор снова станет голубого цвета — это растворяется пирофосфат меди в пирофосфате натрия. Этого делать не нужно, так как осадок еще предстоит промыть водой. На фото видно как пирофосфат натрия реагирует с сульфатом меди — на дне емкости образуется осадок.

В раствор сульфата цинка добавляем примерно такое же количество раствора пирофосфата натрия. Сразу же начинает выпадать густой белый осадок.

После добавления по 25 мл пирофосфата натрия в растворы сульфатов меди и цинка получаем такую картину:

Оставляем оба раствора на несколько часов. За это время растворы должны отстояться.

Осадки необходимо промыть чистой водой — это делается для того, чтобы удалить сульфат-ионы из растворов, так как в пирофосфатном электролите они не нужны. После отстаивания осторожно при помощи шприца отделяем прозрачную часть растворов и оставляем только осадки.

Добавляем немного воды и опять ждем.

В этот раз осадок отделяется гораздо быстрее — всего за двадцать минут:

Отделяем прозрачную часть растворов и опять добавляем чистой воды к осадкам. Повторяем эту процедуру с промывкой два-три раза, после чего смешиваем отмытые осадки с раствором пирофосфата натрия, добавляем щавелевую и борную кислоты и доливаем воды до 0,5 л. Готовый электролит должен светло-синим и прозрачным как на фото:

В следующей статье мы попробуем покрыть образец латунью при помощи этого электролита.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: