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PROCÉDÉ DE REVÊTEMENT GALVANIQUE

Ilya Loskutov

Collection de façons de faire aussi des secrets de la technologie pour toutes les occasions

Glossaire des termes

a | b | en | g | d | ж-и | à | l | m | n | à propos de | n | rs | t-y | fc | ш-я

Travailler avec des électrolytes de cuivre a ses propres spécificités. Commençons par la position de base de l'application directe de revêtements de cuivre: afin d'éviter la séparation par contact du cuivre sur la surface des pièces, ils ne peuvent être chargés dans l'électrolyte qu'en courant, sinon une forte adhérence de la boue au matériau de base n'est pas assurée. La densité de courant initiale joue également un rôle très important dans cette situation. Ceci est dû au fait qu'avec une intensité de courant trop élevée, il se forme des précipités denses mais grossièrement cristallins qui, dans le cas choisi, conduiront à l'obtention de revêtements ondulants ou tuberculeux d'épaisseur imprévisible. Avec une densité de courant extrêmement faible, la rapidité de la formation du revêtement d'électrodéposition est en retard par rapport à la vitesse de libération du cuivre séparé par contact, ce qui provoque ensuite le décollement du revêtement.

Pour chaque variété d'électrolytes de placage de cuivre, il existe une densité de courant optimale spécifique, strictement définie. En pratique, la densité de courant optimale est choisie en fonction de l'aspect du revêtement reçu et de la vitesse de son élevage. Avec une compétence relativement faible, qui est acquise très rapidement, un moyen similaire de contrôle de la progression du processus assure la production de revêtements de très haute qualité. Lorsque le processus galvanique est correctement sélectionné, la couche de cuivre déposée a une couleur solide, une structure cristalline fine uniforme. Avec des densités de courant excessivement impressionnantes, la couche de cuivre est obtenue avec des grains grossiers de métal, également une couleur rouge brique caractéristique. Il est habituel d'exprimer un défaut final qui résulte du "bronzage" du revêtement. Dépasser l'intensité du courant, en plus de l'apparition de la désintégration, peut conduire à la passivation des anodes.

En même temps, à la surface de cette dernière, il y a une plaque blanche, bleu-verdâtre ou brune, tachée, facilement effaçable, qui empêche le processus normal de dissolution du métal. En même temps, les sels de cuivre contenus dans l'électrolyte sont consommés dans l'éducation du revêtement, ce qui conduit à l'instabilité de sa composition chimique.

Donc, pour la source, vous devez préparer un électrolyte. Sur 1 litre d' électrolyte il faut:

  • Vitriol de cuivre - 60 g ;

  • Sucre raffiné sucre - 90 g ;

  • Soude caustique - 45 g ;

  • Alcool - 5-10 ml .

L'électrolyte est préparé en séquence stricte: le sulfate de cuivre est dissous dans 200-300 ml d' eau, du sucre y est ajouté. Séparément, dans 250 ml d' eau, l'hydroxyde de sodium se dissout. En outre, dans une solution de soude caustique par petites portions sous agitation constante, on ajoute une solution de sulfate de cuivre avec du sucre. De l'eau est ensuite ajoutée jusqu'à obtention d'une solution de 1 litre . Pour la dissolution choisie des composants, il est préférable de chauffer l'eau jusqu'à une température de 35-40 degrés. Comme un bain galvanique, vous pouvez utiliser un pot ordinaire. Après la préparation de l'électrolyte de base, 5-10 ml d' alcool y sont ajoutés. La présence d'alcool améliore significativement la qualité du cuivre déposé, ce qui rend la structure de revêtement plus dense et réduit considérablement le grain du métal. L'électrolyte fini a une peinture bleu-vert saturée et sombre (cette peinture peut seulement être vue avec une très petite quantité d'électrolyte sur le fond également sur la lumière, mais il semble qu'elle soit approximativement noire).

Ces proportions sont tirées du chapitre "Méthodes chimiques et électrochimiques de traitement des détails" du livre "ABC of sudomodelism" (Dregalin AN Poligon S.-P. 2003) . Mais je pense que vous pouvez expérimenter avec la composition de l'électrolyte.
Pour préparer l'électrolyte est fortement recommandé d'utiliser l'eau non ordinaire du robinet, mais distiller. Il est également préférable de ne pas utiliser de sulfate de cuivre technique (engrais), mais le sulfate de cuivre cristallin chimiquement pur (le même sulfate de cuivre) n'est pas inférieur à 4 . Ceci est vendu dans les magasins de réactifs chimiques. Le soda corrosif peut être trouvé au même endroit.

L'entretien des électrolytes est également un problème très important. Avec le passage des pores, une suspension est formée dans la composition d'électrolyte, ce qui aggrave significativement ses caractéristiques. Par conséquent, passer périodiquement la solution à travers un filtre de 2 couches de tissu avec une serviette mince entre eux. La même chose est recommandée à faire immédiatement après la préparation de l'électrolyte. Dans les interruptions de travail, le bain (pot) devrait être fermé avec un couvercle scellé pour éviter la poussière, les débris, l'évaporation de l'eau (et, par conséquent, une violation de la concentration des composants).

Ensuite, nous collectons le circuit électrique. L'électrode reliée au "+" (anode) agit à partir de la feuille de cuivre, pour une coloration uniforme de la pièce tordue dans le cylindre (voir figures). L'électrode connectée au "-" (cathode) est connectée à la partie peinte. Pour supprimer les paramètres dans le circuit électrique, vous pouvez également éteindre l'ampèremètre et le voltmètre. Le diagramme schématique est représenté sur la figure.

Схема соединения цепи

Schéma de connexion du circuit

Катод - окрашиваемая деталь

Cathode - partie peinte

Анод

Anode

Как это выглядит на практике

À quoi cela ressemble-t-il en pratique

Pour couvrir la pièce avec une couche de cuivre, il est nécessaire de fournir la densité de courant requise d'environ 0,5 (1-2) A / dm 2 (dans différentes sources de différentes manières). Encore une fois, la densité de courant dépend de plusieurs facteurs, tels que la taille de la pièce, la composition aussi la température de l'électrolyte, la pureté de la réaction (la pureté de l'eau est également des réactifs organiques), le temps de réaction. Par conséquent, très probablement, tout le monde devra choisir le courant lui-même avec l'aide de la résistance variable. Pour ce faire, dans le circuit entre la source de courant et l'anode, il est nécessaire de prévoir une résistance alternative (résistance d'accord ou rhéostat, ce qui est préférable). En tant que source de courant, vous pouvez utiliser n'importe quelle source de courant constant avec une tension de sortie allant jusqu'à 10 volts . Dans cet exemple, nous avons utilisé un vieux chargeur pour le téléphone portable Philips avec des caractéristiques de sortie de 4,2 V 770 mA .

La densité de courant est calculée par la formule: i = I / S

dans quelle pièce: I - pouvoir actuel; S est la surface totale de la partie peinte.

Avec la force du courant est de plus en plus clair - il est fixé par les paramètres de sortie de la source de courant aussi par la résistance variable.

Trouvons la surface totale de la partie peinte. Considérez une copie faite précédemment de la caronade de 24 livres pour la corvette "Olivuţa" .

Сложная фигура пушки

Dans ce cas, la figure complexe du pistolet se compose de plusieurs figures simples - les cônes tronqués et les cylindres. Mais il est également difficile de calculer exactement l'aire de sa surface - vous pouvez simplement l'imaginer sous la forme d'un cylindre avec un diamètre moyen et également calculer la surface approximative, ce qui pour notre travail sera suffisant.
Mais il est également possible de faire des calculs plus précis en divisant la pièce en primitives géométriques et en calculant également l'aire de la surface extérieure de chacune.

  • La surface totale du cône est trouvée par la formule: S = 3,14 * (R 2 + r 2 + l * (R + r)) ;

  • L'aire de la surface latérale du cône: S = 3.14 * l * (R + r) ;

  • La surface totale du cylindre: S = 2 * 3.14 * r * (r + h) ;

  • L'aire de la surface latérale du cylindre: S = 2 * 3.14 * r * h ;

Площадь поверхности конуса

Площадь поверхности цилиндра

En remplaçant les dimensions dans la formule, nous obtenons l'aire de notre partie 0,03 dm 2 .

D'où la puissance de courant requise: I = i * S = 0,5 (densité de courant requise) * 0,03 (partie de la surface) = 15 mA

Et d'ici nous obtenons la résistance de circuit requise: R = U / I = 4.2V / 15mA = 280 Ohm

Mais la résistance interne de l'électrolyte n'est pas prise en compte ici, donc en pratique, la résistance externe doit être inférieure à la résistance calculée. Dans mon cas, les caractéristiques optimales du circuit étaient les suivantes: la source de courant mentionnée ci-dessus, la contre-réaction dans le circuit anodique étant égale à 220 Ohm . Il est temps de peindre la pièce pendant 17 minutes . Comme un bain galvanique utilisé un pot de verre de l'alimentation de 150 ml , la surface de la plaque de cuivre (anode) = 49 cm 2 , la température de la salle d'électrolyte ( 18-22 0 C ).

Si vous ne possédez pas d'ampèremètre ou si la résistance ne peut être déterminée avec précision à au moins 10 ohms , vous pouvez déterminer le courant nécessaire sur l'œil: pour un courant extrêmement fort, de l'hydrogène est libéré à la cathode sous forme de bulles "). Ces bulles empêchent le dépôt de cuivre à l'anode. Cette partie est recouverte d'un enduit brun foncé, doigts facilement frottés. Par conséquent, il est nécessaire de réduire le courant (augmenter la résistance) jusqu'à ce que le dégagement d'hydrogène devienne sensiblement ainsi (l'hydrogène est libéré à toute intensité de courant), c'est-à-dire. Comme si seules les bulles ne devenaient pas perceptibles, vous pouvez vous arrêter sur cette force actuelle pour la modifier davantage (si nécessaire) en vous concentrant sur l'aspect de la pièce.
Une fois la pièce retirée de l'électrolyte, elle doit être lavée à fond avec de l'eau courante. En conséquence, nous obtenons une partie peinte en laiton couleur cuivre.

Ensuite, pour fixer un détail de la brillance, nous la meulons soigneusement avec un chiffon avec de la pâte GOI ou de la craie calcaire (poudre dentaire). Nous rinçons à nouveau (nous lavons aussi les restes de craie de la pâte GOI ) et obtenons également le résultat final.

Quelques conseils sur la qualité de la surface de la partie peinte. Pour un dépôt plus régulier du cuivre, la surface de la pièce doit également être lisse et dégraissée. Il est connu que la pièce a une surface microporeuse lors de la coulée - ces micropores doivent également être éliminés. Si le matériau de la pièce moulée est mou (par exemple, l'étain), cela peut être fait avec une aiguille en acier, en le faisant rouler ou rouler le long de la pièce, comme indiqué sur la figure.

Предварительная отделка заготовки

Enfin, je pense, il est nécessaire de décrire les perspectives de cette technologie. Avec cette technologie de cuivrage, des pièces creuses en cuivre, telles qu'une cloche de navire, peuvent être fabriquées. Pour cela, il est possible de faire de n'importe quel matériau à bas point de fusion la capsule de la cloche est également exactement similaire à la recouvrir de cuivre (mais avec une couche épaisse). La prochaine étape est la fusion scrupuleuse de la matière du cochon. Mais, sans aucun doute, cela nécessite une couche plus complète de cuivre, et cette fois, il faudra considérablement plus de 17 minutes .

Cette technologie peut également être utilisée pour couvrir diverses sculptures, or, cuivre ou bronze. Dans cette méthode de galvanisation, vous pouvez presque n'importe quelle couleur - vous avez juste besoin d'expérimenter avec la composition de l'électrolyte et le courant.

Créateur: Ilya Loskutov