Очень простой способ меднения предметов (часть 2 — гальванопластика для начинающих)

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.

Химические основы процесса

Покрытие металлов медью выполняется на основе двух базовых методов. Гальваническое меднение выполняется с помощью электрического тока, химическое меднение обходится без электричества. Оба метода требуют применения электролита на основе медного купороса. При химическом меднении включается каталитический механизм, который ускоряет протекание химической реакции осаждения меди на поверхности другого металла. Но при химическом методе покрывающий слой меди имеет малую толщину, зато процедура покрытия довольно проста и дёшева. При химическом методе меднения движение анионов меди происходит за счёт разной электроотрицательности металлов. Формула комплексного аниона покрытия выглядит так: анион [CuC4H4O6(OH)2] 2- .

Внешняя электрическая энергия на этот процесс не тратится, поэтому слой покрытия тонкий. Но этим методом можно создавать тонкие декоративные плёнки не только на металлах, но и на других материалах – пластике, стекле, листьях растений и даже насекомых.

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.

LiveInternetLiveInternet

Добавление спирта в раствор не принесло никаких результатов, поэтому будем добавлять в раствор желатин, который является самой доступной (за копейки, в любом продуктовом магазине), довольно хорошей блескообразующей добавкой, как отметил русский ученый — изобретатель гальванопластики Б.С. Якоби: «…медь, осаждающаяся из растворов с примесью желатины, равняется (относительно плотности) самой чистой листовой меди, она тверда, однородна, не пориста и очень ковка. «

Добавляют желатин в количестве 0,03-0,05 грамм на литр. Слишком большое количество желатина, приведет к «полосатости» медного покрытия и с перемешиванием получатсяразные узоры. Для удаления желатина и других органических примесей, раствор окисляют перманганатом калия (марганцовкой) в таком же количестве, с последующей фильтрацией раствора. Возможно сгодится и активированный уголь, правда в каком количестве я не знаю — сам не пробовал. Взвесив 0,11 грамм желатина, растворил его в половине стакана теплой воды (растворяется около 5 минут) и вылил в раствор. После этого, взяв новую вилку, запустил ванну без перемешивания на 15 минут под током 1А. Результат заметен — появился явный металлический блеск, покрытие стало менее матовым, а в некоторых местах проглядывается глянец и уже появились еле заметные полосы. Вроде все не плохо, но блеска явно недостаточно, поэтому добавляю еще 0,05 г желатина и включаю с тем же током на 5 минут. Несмотря на увеличение полос и неравномерность блеска, матовый осадок почти исчез и увеличился блеск медного покрытия. С включенным компрессором покрытие становится равномерным, без полос, но менее металлическим и более матовым, хоть и блестящим, поэтому неудовлетворенный результатом, добавляю в раствор еще 0,04 г желатина и с перемешиванием за 10 минут получаю следующий результат (см. фото). Покрытие стало практически зеркальное и идеальное, на фотографии плохо видно — мешает отражение света от вилки, но оно ровное, без всяких полос и матовых осадков, не учитывая саму поверхность вилки и предыдущие опыты на ней, а всего надо было добавить 0,20 грамм желатина на для получения зеркальной поверхности осадка. Источник https://hgal.ru/posts/21-mednenie-vilki-v-elektrolite-..

Готовим кислотный электролит для меднения дома. МК. #мастер_класс@ww_mk_idea, #меднение@ww_mk_idea Расчет на 3 литра раствора, температура дома 21-22°C: 1. Дистиллированная вода Продается в автомобильных магазинах ~50 руб. за 5 литров. Обязательно дистиллированную! Пробовал холодную воду из под крана (у нас жесткая) — медное покрытие страшно полосит! Отливаем 2 литра в пустую бутылку — остается 3 литра. 2. Медный купорос Добавляем в канистру 3-4 стакана медного купороса (стакан — 100 мл из под водки) и долго — минут 10-15, перемешиваем пока все полностью не раствориться. 100 мл = ~ 150 г медного купороса. Растворимость медного купороса: 230 гр на 1 л воды, при температуре 25°C. При добавлении серной кислоты, растворимость купороса снижается. 3. Считаем серную кислоту У меня плотность электролита 1,33 г/куб.см., чаще попадается с плотностью 1,27-1,28 г на куб.см. По стандартному рецепту приготовления электролита, на на 1 литр раствора, нужно 30-35 г серной кислоты, я беру около 50 г. Смотрим таблицу плотности кислот, и найдя плотность серной кислоты равную 1,33 — смотрим содержание грамм на литр — 572,8 г/л., т.е. 1 мл электролита, содержит 0,5728 гр. серной кислоты. На 3 литра раствора, исходя из 50 г/л серной кислоты, понадобится электролита: 50 * 3 = 150 / 0,5728 = 261,87 мл. электролита С электролитом, плотностью 1,27-1,28, расчеты были бы следующие: В 1 мл. электролита, содержится 0,4689 г. серной кислоты, соответственно: 150 / 0,4689 = 319,89 мл. электролита. Если не понятно, ознакомтесь со статьей как правильно считать серную кислоту в электролите. 4. Смешиваем раствор Если купорос чистый, то можно сразу добавить электролит и вылить раствор в ванну. Я сначала выливаю раствор через капроновый чулок в ванну (кислота капрон разъедает — не сразу, но тем не менее), а затем уже добавляю серную кислоту — в данном случае 250 мл. Перед внесением блескообразователей (в моем случае — желатина), дать раствору пару часов постоять для выравнивания температуры с комнатной, предварительно накрыв крышкой (если с магазина или улицы). 5. Добавляем спирт Спирт я добавляю сразу в расчете 10 мл на 1 литр. В данном случае 30 мл. можно отмерить как шприцем, так и стопкой, зная её объем. 6. Добавляем желатин С желатином главное не переборщить — лучше поздней добавить, чем его убрать. По классическому рецепту, на 1 литр электролита, добавляют 0,03-0,05 г желатина, соответственно мне нужно 0,10 грамм на 3 литра. 0,10 г желатина крупным планом 0,10 г желатина крупным планом 0,10 грамм желатина на весах 0,10 грамм желатина на весах 0,10 грамм желатина крупным планом с монетой 0,10 грамм желатина крупным планом с монетой Для этого, подогреваем в чайнике не много дистиллированной воды. Высыпаем в стаканчик желатин, разводим его теплой водой (50-100 г) и перемешиваем до полного растворения. Оставляем его остывать до комнатной температуры, после чего смешиваем с электролитом. Растворить желатин в холодной воде у меня не получилось. 7. Проверяем результат Когда все готово, надо проверить поверхность медного осадка. Для этих целей я использую те же ложки, очищенные от меди. Ток я уже знаю — 1,5 ампера. Запускаю гальванику на 5-10 минут и проверяю результат: Результат не плохой — для полного блеска, просто не хватает чуть-чуть желатина. Размешал еще 0,10 грамм желатина в 80 мл воды и добавил 40-50 мл. (0,05-0,06 гр.) в раствор и через 10 минут под током 1,5 ампер: Раствор готов. Покрытие зеркальное, если не считать самой поверхности ложки и отражает и объектив фотоаппарата и линейку и окружающую обстановку. Цвет медного покрытия — цвет чистой меди, каким я себе его представляю. Старая ложка, покрытая медью с зеркальным блеском в прошлый раз, до сих пор лежит и не тускнеет — именно такое покрытие я считаю качественным. Ну вот, в отличии от старого раствора, обошелся на 0,05 гр. желатина меньше, как раз по норме 0,05 гр на 1 литр — возможно, что в прошлом опыте температура раствора была выше комнатной, а желатин хорошо на неё реагирует. Все сделано по технологии 1974 года ) Источник https://hgal.ru/posts/27-gotovim-kislotnyi-elektrolit-..

Серия сообщений «Меднение»:
Часть 1 — Раскрываю секреты: подготовка к омеднению Часть 2 — Методика консервирования растений в глицерине … Часть 11 — Электрохимическое цветное патинирование Часть 12 — Металлоглина Часть 13 — Меднение в электролите с добавлением желатина и спирта. МК. Часть 14 — Много о гальванике

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.

Схема осаждения металла

Нередко бывает необходимо удалить слой покрытия с хромированных частей. Для этого на деталь подается отрицательный заряд, а на положительный электрод наматывается тряпочка, смоченная в растворе серной кислоты (5%). Ею протирается поверхность детали, слой хромирования снимается. При выполнении процедуры необходимо защищать кожу, органы зрения и дыхания от паров кислоты.

Меднение деталей без погружения в раствор

Меднение алюминиевой детали без погружения в раствор

Гальваническое омеднение может выполняться без погружения детали в емкость с электролитом. Для этого надо подключить к ней отрицательный электрод. В качестве положительного контакта берется медный многожильный провод, конец которого освобождается от изоляции на 1–2 см и разминается так, чтобы получилось некое подобие кисти.

Для нанесения слоя медного покрытия «кисточка» обмакивается в электролит, затем ее концом проводят по поверхности детали, не прикасаясь к ней, но стараясь, чтобы между ними находилась прослойка. Постоянно обмакивая анод в электролит, покрывают слоем меди всю поверхность. Процедура требует навыка и времени, но результат того стоит.

Учимся меднить металл своими руками в домашних условиях

П роцесс меднения металлических изделий называется гальваностегией. Он основан на осаждении на поверхность деталей другого металла, растворимого в специальной жидкости.

Технология омеднения включает изготовление раствора и создание разноименных электродов. В процессе гальваностегии, ионы меди, растворенные в электролите, притягиваются отрицательным полюсом (обрабатываемая деталь) на свою поверхность.

Омеднение различных деталей в промышленных масштабах применяется не только, как конечный процесс обработки поверхности металлических изделий. Он может использоваться для подготовки деталей к следующей операции, например, никелированию, серебрению или хромированию изделий.

Эти металлы плохо осаждаются на поверхность стальных деталей, а на омедненную поверхность ложатся очень хорошо. В свою очередь медь, осевшая на стальные детали, держится прочно и способствует выравниванию различных дефектов на ее поверхности.

Гальванопластика

Процесс гальванопластики

Покрытие медью может быть выполнено не только на металлических предметах. Широко распространена гальванопластика, когда меднение выполняется по различным засушенным растениям, насекомым и прочим неметаллическим предметам.

Технология нанесения покрытия мало отличается от обычной, только вначале процесса на поверхность надо нанести электропроводный лак. После засыхания лакового покрытия производятся обычные действия по нанесению слоя меди. Полученные изделия обладают высокими декоративными или художественными качествами и высоко оцениваются зрителями.

Видео по теме: Как сделать меднение своими руками в домашних условиях

Полезные статьи

Секреты никелирования металлических предметов в домашних условиях

Процесс хромирования металлических изделий в домашних условиях

Технология выполнения цинкования в домашних условиях

Медь и гальваника

Гальваническое покрытие металлов (железа, алюминия или других) медью – один из самых значимых процессов в гальваники. Это делают для подготовки поверхности к повторному нанесению других материалов. Если сначала замеднить металл основы, а потом осуществить серебрение, хромирование, никелирование, оно будет дольше держаться и отличаться ярким блеском.

Поэтому и при поломке автомобильных запчастей поможет меднение нержавеющей стали. Медь толстым слоем наносят на поврежденные участки деталей для восстановления целостности покрытия.

Электрохимическое меднение стальной проволоки и любых сплавов характеризуется:

• высоким сцеплением с иными поверхностями;
• отличной электропроводностью;
• пластичностью;
• ярким цветом.

Однако важно учитывать, что покрытие медью латуни или другого металла может оказаться недолговечным из-за окисления и покрытия налетом.