Как сделать гальванику в домашних условиях и что нужно об этом знать? Гальваника своими руками
Как сделать гальванику в домашних условиях?
#1
Покрывать слоем меди или других металлов можно практически любые предметы, в том числе листья, ветки, ракушки и птичьи перья. Чтобы гальваника в домашних условиях получилась с первого раза, необходимо сделать предмет меднения электропроводным. Для этого используется графитовый спрей, а если гальваника в домашних условиях применяется к твердым предметам, можно заменить его мягким простым карандашом. Электролит, в котором происходит меднение, можно приобрести в готовом виде, а можно приготовить самостоятельно. Обычно электролит состоит из медного купороса, серной кислоты и дистиллированной воды. Если правильно высчитать пропорции, можно использовать аккумуляторный электролит вместо серной кислоты и изготовить раствор самостоятельно.
#2
В зависимости от размеров предметов для омеднения емкость может иметь разные формы и размеры. После того как емкость заполнена электролитом, подвешивают, закрепляя на ее краях, аноды, роль которых играют медные пластины. Катод — предмет для омеднения — вешается обычно посередине между ними. Для подвешивания удобнее всего использовать среднюю по жесткости медную проволоку. Если предмет легкий и постоянно всплывает, его можно дополнительно закрепить с другого конца. Для тяжелого и сохраняющего форму предмета достаточно тонкой и мягкой проволоки, которая закрепляется на поверхности катода. Затем подключаются электроды, плюсовым концом на аноды, а минусовым — на катод. Две пластинки из меди обеспечивают равномерное распределение, в особо сложных случаях можно использовать большее количество пластин.
#3
Блок питания включают сначала на небольшую мощность примерно 0,1 ампер до тех пор пока слоем медных ионов не обтягивает катод. Напряжение постепенно увеличивается, достигая необходимых 2 ампер. Превышение напряжения повлечет порчу покрытия. Оно останется прочным, но обязательно будут присутствовать излишняя зернистость, шероховатость и сложно будет добиться блеска. Такое покрытие не считается бракованным, и некоторые идеи требуют именно такого исполнения. В зависимости от типа омедняемой поверхности и величины предмета процесс может занимать от часа до суток. Менее чем за час можно омеднить только очень мелкие предметы тонким слоем. Необходимая толщина меди тоже имеет большое значение для времени омеднения, и для толстого слоя времени понадобится значительно больше, чем для декоративного покрытия. Вынимать предмет и оценивать полученный результат можно неограниченное количество раз.
#4
После нескольких часов в гальванической ванне предмет, служащий катодом, целиком покрывается тонким слоем меди. Когда вся поверхность начинает блестеть, процесс гальванопластики можно считать завершенным. Затем омедненный предмет омывается в дистиллированной воде, что помогает избежать дальнейшего окисления. Если процесс происходил правильно, то слой меди будет полностью повторять фактуру выбранного предмета, вплоть до мельчайших деталей. Большого мастерства и практики требует правильное омеднение насекомых и растений таким образом, чтобы сохранить их первоначальный вид. Даже при ближайшем детальном рассмотрении видны будут волокна или структура материала, покрытого медью. Чтобы графит и медь качественно легли на поверхность предмета, перед началом омеднения его необходимо по возможности тщательно очистить.
#5
Если параметры омедняемой вещи это позволяют, можно очистить ее перед омеднением при помощи наждачной бумаги. Это позволит снять с поверхности оксидную пленку. Хорошо обезжиривает любую поверхность горячий раствор соды, но после его использования обязательно нужно промыть вещь проточной водой. В случае если никакие средства по обезжириванию применить невозможно, как в случае с листьями, цветами или перьями, остается соблюдать все прочие рекомендации и надеяться на успех. Существует также способ омеднения деталей, без опускания их в электролит. Особенно хорошо этот способ подходит для изделий из цинка и алюминия. Чтобы применить этот способ, потребуется отрезок многожильного медного провода, или тонкая медная проволока, сложенная несколько раз. С провода снимается изоляция и он раскручивается с одной стороны, чтобы получилось подобие кисти или щетки.
#6
Для удобства работы к другому концу этой кисти привязывается любой твердый и удобный предмет в качестве рукояти. При этом второй конец провода также зачищают и подсоединяют к источнику тока, к положительной клемме. Но напряжение для работы не должно превышать 6 В. Электролит для этого способа готовится таким же образом, как и для омеднения в любой емкости. Тару рекомендуется выбирать широкую, чтобы в нее удобно было обмакивать кисть из проволоки. Деталь, которая нуждается в омеднении, также кладется в широкую емкость с невысокими бортами, превышающую ее размеры. Изделие подсоединяется к источнику тока с отрицательной клеммой, напряжение также не должно превышать 6 В. Затем конец проволоки, превращенный в кисть, обмакивают в раствор электролита и проводят вдоль детали, предназначенной к омеднению.
#7
Важным условием является то, что кисть не должна прикасаться к поверхности омедняемого предмета. Чтобы медь покрыла предмет тонким и ровным слоем, на нем и на конце кисти всегда должен присутствовать электролит. В этом случае отрицательно заряженная деталь может притянуть к своей поверхности ионы меди таким же образом, как и при нахождении в емкости с электролитом. Процесс требует постоянного участия человека и занимает гораздо больше времени, но при выполнении всех условий поверхность будет покрыта тонким блестящим слоем меди. Этот способ хорош для больших деталей, которым невозможно подобрать подходящую емкость для электролита. Такие большого размера предметы омедняются по частям.
uznay-kak.ru
Безрукая гальваника / Мастерские / Отечественные мастер-классы (наша мастерская) / Коллективные блоги / Steampunker.ru
Заинтересовавшихся милости прошу в топик. Итак, начну с предыстории. Частенько молодые мастера ссылаются на нехватку спец оборудования которое тяжело достать и касается это не только данного направления творчества, а потому перед тем как сесть за гальванопластику я забыл о всех своих знакомствах на заводах, отвернулся от своей мастерской и чего там греха таить выкрутил руки из плечей, переставив их временно в менее подходящее место. Материалы 1 Графит: пошел в магазин электрики и приобрел там графитовых щеток. 2 Купорос медный: он продается в магазине для садоводов, никто его ни в какие списки не вносил и не собирается, так что купить его можно свободно. 3 Кислота серная: продается в магазине автозапчастей и называется там электролитом. 4 Дистиллированная вода: зашел в магазин и купил там пятилитровку воды посчитав ее достаточно чистой. 5 Ванна: просто ванночка от мороженки. 6 Формовочная смесь: строительный герметик. 7 Блок питания: китайская зарядка 4 вольта 600 миллиампер. 8 Крокодилы: купил два в электрике еще давным давно. 9 Катод: кусок листовой меди: взял на рынке у «дедов» так в моем городе мы зовем блошиный рынок.
Съемку делал как придется, потому не все фото есть, прошу простить.
Формы: взял монет старинных и силуминового дракончика приклеил к пластиковой крышке от ванночки на супер клей и тщательно промазал силиконом призвав на помощь беличью кисть, наростил слой до трех- четырех миллиметров и забыл про это дело на трое суток… По истечении срока просто снял готовые формы, на фото две еще ни разу не использованы, а две уже побывали в деле.
Порадовавшись успеху принялся укладывать проводники, проволоку специально не зачищал и не отжигал, а вот лень мне не хочу и все тут! Вышло как-то так. На фото форма уже в графитном порошке, его я нанес кистью, а изготовил пошкрябав по куску щетки от мотора шпателем (да, да именно им)
Далее пришла очередь элетролита, делал так: налил воды примерно литр и кинул туда купороса, грамм эдак 70 или 80 и оставил растворяться, а сам прикрутил к проводам от зарядки крокодилы, к тому времени купорос окончательно перешел в раствор и я прилил туда кислоты, перемешал и вуаля чудо жижа готова, к стати, кислоту тоже лил на глаз где-то грамм 50 или около того.
Итак все готово, зарядку в розетку, плюс на медную пластину минус на проводники форм… А теперь хитрость: так как силу тока и следовательно его плотность я регулировать не могу, я просто прикрутил к своим формам изрядный кусок медной проволоки увеличив тем самым площадь поверхности, дабы избежать осаждения рыхлой (аморфной) меди. Далее, погрузил сначала пластину в электролит, а затем и формы, образовавшиеся пузыри смахнул
все той же кистью.
Вот фото уже затянувшихся форм.
Все я в процессе больше не участвовал, лишь проходя мимо изредка покачивал формы. Через двое суток не утерпел и снял маленькую монетку, качество меня удивило, учитывая мое наплевательское отношение к процессу,
толщина слоя около 0,8 мм.
Еще через сутки снял и вторую монету, она уже около 1 мм толщиной.
Про дракона фото к сожалению нет.
От остатков графита чистить не стал, просто полирнул войлоком с пастой ГОИ эффект мне понравился. 
Инспектор, точнее инспекторша.
Подведу итог, качество осаждаемой меди среднее, то есть гнуть ее можно но без фанатизма, полируется нормально, молотком тоже постучал, все хорошо.
Вывод: дома на коленке левой пяткой, вполне можно изготовить декоративные элементы методом гальванопластики, будучи не самым аккуратным и талантливым мастером и не используя спец оборудования.
Вот и все, слово уважаемым читателям.
Гальваника / Мастерские / Отечественные мастер-классы (наша мастерская) / Коллективные блоги / Steampunker.ru
Начнем. В самом начале необходимо приобрести некоторые составляющие части гальванической ванны. 1. Ванна. Это должна быть диэлектрическая емкость не менее 5 литров. Отлично для этого подходит корпус от аккумулятора (после того как будут удалены перегородки) и токо не проводящий и пластмасс рассчитан на агрессивную среду (электролит) 2. Источник питания. Во всех инструкциях по гальваники приводятся куча формул по расчету плотности и силы тока и т.д.и т.п. но не все мы помним курс школьной физики и по этому я не буду нагружать всем этим (я то же не помню) я поделюсь своим опытом. Я использую зарядное устройство для аккумуляторов «Аида-6» стоимостью около 130-140грн. Они могут быть любые НО! ОБЯЗАТЕЛЬНО с плавное регулировкой силы тока. Те, которые переключаются на несколько стационарных положений не совсем подходят. 3. Провода (входят в комплект) «крокодилы» и всякая мелочь о которой мы вспомним позже На фото установка в сборе
Теперь у нас все готово и мы должна разобраться со схемой подключения. АНОД — плюс КАТОД — минус Сам схему не нарисую и по этому беру из Инета
Общий вид электролитической ванны из оргстекла с анодной пластиной и катодной штангой. 1 — «плюс» источника тока 2 — «минус» источника тока, 3 — отметка уровня электролита, 4 — подвес, 5 — катодная штанга, 6 — анодная пластина.
На втором рисунке изображены варианты расположения анодов и катодов
Теперь несколько «тонкостей» располагать анод от катода нужно не менее 15см периодическое покачивание катода ускоряет наращивание металла и равномерность покрытия. Рекомендуют (только один раз нарвался на такой совет)) сделать механизм который будет покачивать деталь з0-40 раз в минуту. Ну это уже в дальнейшем. Сам я просто проходя мимо шевелю деталь и иду дальше. При полном покрытии детали (например шар) аноды должны быть расположены или по углам ванны (т.е. четыре) или с двух сторон и вот в этом случае его обязательно нужно вращать (по принципу шашлыка)))
Всё. Мы готовы начать свой эксперимент)
Плюс подключен к Аноду.
Минус подключает к катоду.
Включаем. Погружаем деталь (она же катод) в ванну.
ОБЯЗАТЕЛЬНО! Загружать деталь в ванну нужно под напряжением!
Убедитесь, что в детали нет пузырьков воздуха, игаче в этом месте останется дырка. Если таковые есть, нужно аккуратно, кисточкой, их удалить не вынимая деталь из электролита. В умной литературе советуют и рекомендуют перед загрузкой смочить поверхность спиртом… действительно, в этом случае смачиваемость детали намного лучше и обязательно нужно пробовать и этот вариант… но я как то «пристрелялся» обходиться без этого. Есть опасность, что при смачивании спиртом поверхности смоется графит с мелких деталей.
Теперь, после того как все заряжено, выставляем самую низкую силу тока и ждем. По себе знаю… в первый раз отойти от ванны и оставить ее в покое не даст природное любопытство типа «ну шо оно там???»
Постарайтесь хотя бы пару часов не вытаскивать деталь из ванны! Выпейте пива! Без этого ингридиента ни одна моя самоделка не делалась
Выждали пару часов (кто утерпел) и все таки вынули посмотреть!!!
Ура! если все так как на фотографиях то процесс идет правильно (хоть и не спешно) и можно заняться домашними делами о чем беспрестанно напоминают все заходящие на кухню))))
Ну вот и всё))
через двое суток получаем копию
а эта копия сделана путем покрытия НА модель. Потом воск растапливается и остается корка металла
Теперь деталь обрабатывается для дальнейшего использования.
а вот та же зажигалка после латунирования
Я категорически не претендую на крутого спеца в гальванике. Просто делюсь своим опытом и с удовольствием выслушаю мнение коллег по цеху))
Что то я вспомню и посоветую, чем то поделятся коллеги. В Инете масса руководств и рекомендаций по гальванике. Неплохо было бы прочесть брошюрку Одноралова «Гальваника» и много других интересных статей.
Т.к. имеющиеся в наличии фотографии не соответствуют общей теме нашего уважаемого сайта то полный ворклог можно увидеть здесь reibert.info/forum/showthread.php?t=182161
steampunker.ru
Гальваническая ванна своими руками. Футеровка и нагрев гальванических ванн
Знакомые всем слова «позолоченный», «посеребренный», «хромированный» или «никелированный» уже прочно вошли в лексикон современного человека и воспринимаются им почти автоматически. Никто даже не задумывается, что за всеми этими словами скрывается технология, позволившая человеку достичь современного уровня цивилизации, – гальванотехника.
Гальванотехника – что это за процесс?
Электрохимический процесс, при котором под воздействием электрического тока происходит осаждение металлов на выбранной поверхности, называется гальванотехникой. Такой процесс можно применять к любому предмету, даже к неметаллу. Именно это стало решающим для широкого применения гальванотехники в различных отраслях промышленности. С помощью нее можно позолотить, посеребрить, никелировать и хромировать любые предметы, облагораживая их внешний вид в декоративных целях или меняя физические и химические свойства поверхности в чисто практических (для увеличения износостойкости, повышения сопротивления агрессивным средам и т. д.). Оборудованием при этом является гальваническая ванна.
Виды гальванотехники
Существует два вида данной технологии, получивших широкое распространение не только во многих отраслях современной промышленности, но и в домашних условиях. Первый – гальванопластика – имеет своей целью создание точных копий поверхностей предмета из осаждаемого на них металла. Второй, наиболее распространенный и в быту, и на производстве, состоит в создании тонкого – не толще человеческого волоса – покрытия всей поверхности предмета и называется гальваностегией.
Что такое гальваническая ванна?
Так как гальванические процессы происходят вследствие электролиза, естественно, что используются электролитические растворы и специальное механическое и электротехническое оборудование. Гальванические ванны – это совокупность всех вышеперечисленных составных частей процесса, но основными составляющими, к которым предъявляются повышенные требования, являются раствор (электролит) и емкость для него. Особенно это важно, если идет речь об использовании гальваностегии или гальванопластики в домашних условиях.
К емкостям для гальванопластики предъявляются повышенные общие требования, которым, несмотря на то, что видов этих емкостей довольно много, все они должны строго соответствовать. Они должны быть герметичными и химически нейтральными к используемому раствору, способными поддерживать требуемые тепловые режимы (нагрев гальванических ванн и их охлаждение должны быть под контролем), а также удобными и безопасными в обслуживании. Ванны изготавливаются из различных материалов.
Методы анализа гальванических ванн
Благодаря современным наработкам появились новые возможности для анализа электролита, используемого в процессе гальваники. Это нужно для качественного результата процесса, получения более равномерного и прочного покрытия. Анализ гальванических ванн в современных условиях возможно проводить с использованием химического и физико-химического методов. Во втором случае применяются фотометрические исследования, полярографические, амперо- и потенциометрические способы, которые дают более высокие результаты при определении состава электролита.
Защита гальванических емкостей
Одна из проблем гальванических процессов – это защита емкостей для электролита от разрушительного воздействия раствора (кислотного или щелочного), в котором протекает электролиз. Если ванна изготовлена из нейтрального материала, например, пластика, то здесь проблем нет. Но это возможно только в случаях с небольшими объемами. Если же брать промышленные установки, то на гальванических производствах емкости для раствора изготавливают из металла. В этом случае возникает необходимость их защиты от:
– контакта с раствором, что обеспечивает более долгий срок эксплуатации;
– коррозии металла, создающей ненужные примеси в растворе;
– искажения и изменения электрического поля.
Такую защиту может обеспечить футеровка гальванических ванн, проводимая листовыми полимерными материалами при помощи воздушной горячей сварки.
Изготовление гальванических ванн в домашних условиях
Желающих иметь гальванику в своем доме или гараже достаточно много. Но следует отметить, что этот процесс небезопасен. Вредные и взрывоопасные пары, едкие и даже ядовитые растворы, использование электричества делают его сложным с позиции обеспечения безопасности. Но для простых работ, таких, как меднение, хромирование, никелирование небольших предметов гальваническая ванна может быть собрана из подручных средств. И даже в этом случае необходимо соблюдать несколько важных требований:
– емкость для раствора должна быть жесткой, химически нейтральной и диэлектрической;
– обязательна вытяжная вентиляция;
– наличие достаточного количества чистой воды – простейший процесс требует использования около пяти промывок;
– наличие емкости и средств для нейтрализации отработанных растворов и сточных вод.
Самый простой вариант гальванической ванны можно изготовить из пластиковой канистры, срезав крышку с горловиной и усилив боковые стороны армирующим материалом. Затем на стенки емкости по линии среза необходимо надеть оконные или автомобильные уплотнители. Следующим шагом будет крепление крышки с помощью рояльных петель к одной стороне канистры и крепление защелок на крышку и стенку емкости с противоположной стороны. Горловина в крышке подсоединяется к шлангу для выведения паров наружу – простейшая вытяжная вентиляция.
Теперь остается проделать в верхней части емкости по линии среза три отверстия для контактных штанг. Штанги желательно делать из медной трубки диаметром 10–20 мм, лучше толстостенной. Концы трубок плющатся и в них сверлятся отверстия для подключения полюсов от источника питания. На штанги, размещенные по краям, навешивают анодные пластины и подключают к плюсу источника. На центральную штангу подвешивается деталь, являющаяся катодом, подключенная к минусовому проводу. Ток 
и напряжение подбираются в зависимости от объема ванны.
Схемы самодельных гальванических ванн
Простейшая схема гальванической ванны включает в себя всего три операции: подготовительную, собственно процесс гальванизации и финишную обработку. Первая заключается в очистке, обезжиривании, травлении и полировке предмета или детали – подготовке. Третья операция позволяет довести уже покрытую слоем металла деталь до «товарного» вида путем пассивации, полировки и т. д. Каждая операция должна заканчиваться промывкой в чистой и холодной воде. А если детали обрабатывались щелочными растворами, то обязательно нужно делать промывку сначала горячей, а затем холодной водой.
Деталь, на которую требуется нанести покрытие, подсоединяется к отрицательному проводу устройства (катоду) и опускается в электролит. Положительный провод подключается к электроду из покрывающего металла (аноду), который также опускается в раствор. Электролиз заставит растворяться анод (+) и осаждаться металл на детали-катоде (–).
Значение гальванотехники для современного производства
Гальваническая ванна, в которой происходит процесс гальванопластики или гальваностегии, в промышленном масштабе является как детищем прогресса, так и его движителем. Потому что благодаря гальваническим покрытиям улучшаются характеристики деталей и механизмов, удешевляется их производство, достигается высочайшая точность сопряжения, увеличивается износоустойчивость и повышаются антикоррозийные свойства.
fb.ru
Гальваника в домашних условиях. / Мастерские / В помощь стим-мастеру / Коллективные блоги / Steampunker.ru
Это переключатель СССРовских времен, сейчас такие попадаются только на блошках. Он изготовлен из пластика, разбирается на три части, по краям колпачки белого цвета, центральная часть черная, соединения резьбовые
Один из защитных колпачков покрыт графитом, просто зарисован карандашом, но тщательно, без пропусков, другой без покрытия, пока… После покрытия графитом, обе детали снимаем, засовываем внутрь путанку из медной, отожженной проволочки так, что бы часть путанки торчала из тонкого отверстия колпачков. В путанку втыкаем медную проволоку 1,5 -2 мм., со стороны резьбы на колпачках, то есть одеваем на кусок проволоки обе детали… Для хорошего контакта необходим порошок графита, который можно натереть с карандаша или со щетки, порошком необходимо тщательно обработать место выхода медной путанки из пластикового колпачка. После этой процедуры детали готовы к процессу… Ванну можно сделать из любой пластиковой бутылки, подходящей по размеру, состав электролита, как и саму идею подсмотрел тут steampunker.ru/blog/our_workshop/5944.html советую ознакомиться и с этими постамиsteampunker.ru/blog/our_workshop/8244.htmlsteampunker.ru/blog/our_workshop/8275.html наверняка у многих пользователей ресурса возник вопрос — зачем переписывать уже написанное? , дело в том, что покрытие у меня получилось весьма некачественное, и даже возникла мысль переделать все заново, но достав детали из ванны и ощутив их шершавую поверхность на пальцах, я понял, что совершенно случайно добился более подходящего покрытия, конкретно для этого изделия. Думаю, такого результата я добился потому, что использовал блок питания от мобилки...6 вольт 700 м.Ампер, без регулировки силы тока и вольтажа… просто оставил на ночь и все
Внутренняя поверхность осталась «девственной» — не проводящей электричества
Осталось только черный пластик облагородить, пока не решил как… Это был первый эксперимент, подробно его не заснял… если мои пояснения покажутся не совсем внятными, спрашивайте… steampunker.ru
Гальванопластика - Поделки - Металл - Каталог статей - УМЕЛЫЕ РУЧКИ
В середине прошлого века русский академик Б. С. Якоби открыл способ изготовления изделий и снятия копий с предметов с помощью электролитического осаждения металла из водного раствору его соли. Способ был назван гальванопластикой. В наше время это выдающееся открытие широко используется в машиностроении, авиации, космонавтике, радиоэлектронике, электротехнике и многих других областях техники. Фото 1 - Агатовый медальон. Торец агатовой пластины металлизирован медью, к нему припаяна ажурная оправа из медной проволоки. Затем все покрыто общим слоем гальванической меди. Окончательная отделка — серебрение.
Фото 2 - Керамический флакончик, оправленный полированной медью.
Вместе с тем гальванопластика — доступная, увлекательная и благодарная область любительского творчества. Пользуясь ее технологией, моделист получает возможность делать сложнейшие детали своих конструкций из металла. Для этого достаточно изготовить деталь из пластилина, металлизировать ее и после удаления основы иметь эту деталь уже в металле. В художественном творчестве металлизированные предметы из пластмассы, дерева, кружев могут выступать в качестве законченных художественных произведений или составных частей изделий. Скульптуру из пластилина или гипса вы сможете перевести в металл и надолго сохранить, украсить металлической оправой или накладным орнаментом керамические и стеклянные предметы, оправить металлом камень, янтарь, дерево. Совершенно необычайные возможности открывает металлизация растений, цветков, насекомых. Трудно даже перечислить все, что можно сделать с помощью гальванопластики.
Для того, чтобы заняться этим интересным делом, надо прежде всего собрать гальваническую установку и освоить технику работы с ней. Материалы, необходимые для этого, широко доступны, процесс электролиза не сопровождается вредными выделениями, и при соблюдении элементарной осторожности работа с установкой безопасна. Здесь будет рассказано о нанесении медного покрытия как самого простого и доступного в любительских условиях. В принципе можно осаждать и другие металлы — серебро, никель, хром и т. д. Но в этом случае потребуются более дорогостоящие вещества, причем многие из них не безвредны, усложняется технология. Интересующиеся могут найти сведения на этот счет в специальной литературе.
Любительская гальваническая установка состоит из ванны с электролитом, анодной пластины, катодной штанги, источника постоянного тока на 6 — 12 вольт, амперметра и реостата.
Гальваническое осаждение металла на поверхности предмета возможно лишь тогда, когда поверхность эта или весь предмет являются проводниками электрического тока, Поэтому для изготовления моделей или форм желательно использовать металлы. Наиболее подходят для этой цели легкоплавкие металлы: свинец, олово, припои, сплав Вуда. Эти металлы мягки, легко обрабатываются слесарным инструментом, хорошо гравируются и отливаются. После наращивания гальванического слоя и отделки металл формы выплавляют из готового изделия.
Фото 3 - Старинные кружева, покрытые слоем металла.
Однако наибольшие возможности для изготовления моделей все же представляют диэлектрические материалы. Чтобы металлизировать такие модели, нужно придать их поверхности электропроводность. Успех или неудача в конечном итоге зависят в основном от качества токопроводящего слоя. Слой этот может быть нанесен одним из трех способов. Самый распространенный способ — графитирование, он пригоден для моделей из пластилина и других материалов, допускающих растирание графита по поверхности. Следующий прием — бронзирование, способ хорош для моделей относительно сложной формы, для разных материалов, однако за счет толщины бронзового слоя несколько искажается передача мелких деталей. И, наконец, серебрение, пригодное во всех случаях, но особенно незаменимое для хрупких моделей с очень сложной формой — растений, насекомых и т. п.
Выбор токопроводящего слоя зависит от материала, из которого сделан предмет, его конфигурации, фактуры поверхности и, конечно, от имеющихся в распоряжении веществ.
Подготовка поверхности
Прежде чем нанести токопроводящий слой, модель нужно подготовить: устранить гигроскопичность поверхности, обеспечить прочное сцепление токопроводящего слоя с основой. Дерево, кружева, гипс и все другие гигроскопичные материалы пропитываются горячей натуральной олифой или расплавленным парафином (воском). При серебрении предметов с гладкой поверхностью, а также пропитанных олифой или парафином необходим подслой, прочно держащийся на основе и хорошо удерживающий двухлористое олово (SnCl2), необходимое для создания токопроводящего слоя. Подслой может быть из нитролака, лучше матового, клея БФ, коллодия и т. п. Для предметов с тонкими деталями лак или клей надо делать более жидкими. Хороший подслой дает алюминиевая пудра (краска «под серебро»), которую замешивают на нитролаке или клее БФ-2 (красят кисточкой или окунанием). Можно нанести алюминиевую пудру и на сырую лаковую пленку. Полезно крашеную или лакированную поверхность заматировать, облив ее несколько раз 50% раствором ацетона в воде. При серебрении без подслоя поверхность предмета обезжиривается раствором любого моющего средства, бензином или ацетоном.
Нанесение токопроводящего слоя
Графитирование. Если в вашем распоряжении нет готового порошка графита, его можно приготовить из грифелей простых мягких карандашей. Грифели нужно тщательно истолочь и просеять через вчетверо сложенный капроновый чулок. Слой начинают наносить густым опудриванием предмета графитом, который затем растирают кистью, тем более жесткой, чем прочнее поверхность, или матерчатым тампоном, слегка смоченным машинным маслом. Графитируют до получения черной блестящей пленки. Для ускорения работы можно использовать графит, растертый с клеем БФ-2 (для уменьшения вязкости его несколько разбавляют спиртом). Клей наносят на модель кистью. Но поверхность в этом случае получается более грубая и зернистая.
Графит обладает большим электрическим сопротивлением, поэтому осаждение меди начинается в месте присоединения контактного проводника, и только через некоторое время (иногда продолжительное) весь предмет оказывается покрыт слоем металла. Случается, что по разным причинам некоторые места не затягиваются медью. Тогда модель из ванны вынимают, промывают, сушат, дополнительно покрывают графитом незатянувшиеся места и снова помещают в ванну. Осаждение ведут при минимальной для данной площади плотности тока.
Бронзирование. Выполняют с помощью бронзового порошка (продается в комплекте «Краска бронзовая») и двухлористого олова. Небольшие предметы окунают в жидкий нитролак (НЦ-222, НЦ-218) или клей БФ-2. Затем, быстро стряхнув капли лака, густо обсыпают бронзовым порошком. Излишки его удаляют. На более крупные предметы наносят кистью клей БФ-2 (здесь замена другим клеем или лаком не допускается) и по высохшей клеевой пленке кистью же наносят бронзовый порошок, смешанный с ацетоном до полужидкой консистенции. Очень важно, чтобы клеевой слой был без пропусков и пузырей, а порошок наложен ровным слоем. После просушки и последующей промывки бронзированную поверхность смачивают раствором двухлористого олова (5 г на 20 мл воды) в течение одной минуты, а затем промывают в проточной воде. Если поверхность не полностью смачивается водой, обработку оловом повторяют.
После промывки модель помещают в ванну. Электропроводность получившегося слоя хорошая, осаждение меди ведется током средней плотности. Незатянувшиеся места бронзируют снова, начиная с клея БФ.
Серебрение. Получить токопроводящую пленку с минимальным искажением фактуры поверхности можно способом серебрения. Серебрение — процесс «мокрый», он протекает в водном растворе азотнокислого серебра — ляписа (AgNO3). В аптеках продается «Ляписный карандаш», в составе которого содержится примерно 0,3 г AgNO3.
Мелко истолченный ляписный карандаш растворяют в воде. Подготовленный предмет предварительно помещают в раствор двухлористого олова (2,5 г на 100 мл воды). Хороший результат дает только свежеприготовленный раствор. Время обработки от 5 до 60 минут. Поверхность должна полностью смачиваться водой. После тщательной промывки в проточной воде (важная операция!) в течение 1—2 минут предмет активируется в растворе ляписа (0,6 г на 100 мл воды). После растворения ляписа в склянку приливают 3—6 мл аптечного 10% нашатырного спирта до растворения осадка и исчезновения мути. Активируют окунанием в течение 2—20 минут (по мере истощения раствора аммиачного серебра время активации увеличивается). Активированная поверхность на свету темнеет, что может служить признаком пригодности растворов и качества активации. Двухлористое олово восстанавливает ионы серебра до металла, и поверхность предмета приобретает удовлетворительную электропроводность. Активированный предмет сушат без промывки и сухим помещают в ванну. Осаждение меди ведут током средней плотности. Слой серебра чрезвычайно тонок и непрочен, поэтому требует самого осторожного обращения.
Есть и еще один способ получения серебряной токопроводящей пленки, совершенно не искажающий фактуру поверхности предмета. Обработанную двухлористым оловом поверхность смачивают (кисточкой или обливанием) раствором ляписа (1 г ляписа на 10 мл дистиллированной воды) и выставляют на прямой солнечный свет, обеспечив равномерное освещение со всех сторон. Через некоторое время поверхность потемнеет, тогда ее снова смачивают раствором и помещают на солнце и т. д. В конце концов она приобретет черный с блеском цвет и высокую электропроводность.
При таком способе серебрения можно обойтись и без двухлористого олова. Если же поверхность плохо смачивается водным раствором ляписа, вместо воды следует взять спирт или водку. Этот способ дает хороший результат, но требует времени и терпения. Хранить растворы серебра надо в темном месте.
Технологическая оснастка
Ответственной операцией является электрическое соединение токопроводящего слоя с минусом источника тока. Для соединения используется отожженный и очищенный медный провод диаметром 0,2 — 0,5 мм или шинка — полоска мягкой фольги, к которой припаян конец контактного провода. К модели шинку прикрепляют резиновыми колечками или нитками. Положение ее надо периодически менять, чтобы медь осела и под ней и чтобы шинка не приросла к медному слою. Зачищенным концом контактного провода можно обмотать предмет. Провод иногда прикрепляют к модели еще до нанесения токопроводящего слоя.
Для более быстрого осаждения первоначального слоя меди полезно увеличить количество контактных проводников: от основного проводника сделать ответвления, концы которых прикрепить в разных местах, преимущественно в углублениях, где отложение меди идет в меньшем количестве. Модели из пластилина или гипса еще при изготовлении снабжаются проволочным стержнем, который служит подвеской и основным проводником. Односторонние модели из пластилина следует делать на плоском основании из тонкого изоляционного материала. Токопроводящий слой наносится не только на модель, но и. на примыкающие к ней участки основания в виде полей шириной 10 — 15 мм. На них закрепляются основной контактный проводник (он же подвеска) и все ответвления. После наращивания слоя меди и удаления пластилина поля обрезают.
Если нужно металлизировать не весь предмет, то части его, на которых металла быть не должно, закрывают слоем парафина или воска. Эти вещества растворяют в бензине и наносят кисточкой.
Расчет толщины покрытия
Чтобы получить слой меди заданной толщины, нужно в цепи ванны установить определенный ток и знать время, в течение которого толщина меди достигнет желаемой величины. Для этого необходимо подсчитать площадь поверхности предмета. При сложной конфигурации поверхность разделяется на отдельные части, площади которых могут быть подсчитаны и суммированы.
Зная площадь поверхности, можно вычислить массу осажденной меди при заданной толщине слоя по формуле М = (S * 0.9) * C
где М — масса меди в граммах, S — площадь в см2, C — толщина в мм.
Время, необходимое для отложения такого количества меди, и величина тока в ванне обратно зависимы: время сокращается, если увеличивать ток. Однако на практике ток нельзя увеличивать исходя только из желания ускорить процесс. Дело в том, что при повышении некоторого предела качество осадка меди ухудшается: появляются шероховатости, шишкообразные наросты, на углах и выступах образуется темный сыпучий осадок. При слишком малом токе процесс затягивается на долгое время, а в углубленных местах осадка меди может не быть вовсе. Для получения хороших результатов важно, чтобы ток имел определенную плотность, то есть величину, приходящуюся на единицу площади модели. В любительской практике плотность тока может быть от 0,5 до 1,5 ампера на кв. дециметр (А/дм2). Выбор плотности тока зависит от конфигурации модели и фактуры ее поверхности. Например, для плоских предметов, особенно если предполагается их последующая механическая обработка, можно взять верхний предел плотности. Для предметов с тонкими деталями, где важно получить гладкую поверхность, — нижний предел.
Величину тока, которую нужно установить реостатом в цепи ванны при выбранной плотности тока, определяют по формуле I = D • S,
где I — ток в амперах, D — плотность тока в А/дм2, S — площадь поверхности в дм2.
Можно подсчитать и сколько времени займет металлизация М,
Т = M / (1,2 • I)
где Т — время в часах, М — масса меди в граммах, I — ток в амперах.
Рабочую величину тока устанавливают только после окончания затяжки поверхности первоначальным слоем меди и уже с этого момента ведут отсчет времени.
Гальванопластическая медь из простого сернокислого электролита имеет розовый цвет, и этот цвет подходит далеко не ко всем изделиям. Поэтому нередко приходится предпринимать дальнейшую декоративную отделку омедненных предметов. Их поверхность можно серебрить, тонировать под бронзу или окрашивать химическим способом в иные цвета.
Оборудование любительской гальванической установки
Электролитическая ванна. Анод. Катодная штанга. Ванной может служить прочный сосуд из стекла, оргстекла, винипласта прямоугольной формы емкостью 15—20 литров. Можно использовать стеклянный аквариум для рыб, но все его металлические части следует тщательно изолировать эпоксидной смолой. Под ванной неплохо иметь поддон, например, из фотокюветы.
Общий вид электролитической ванны из оргстекла с анодной пластиной и катодной штангой представлен на рисунке 1. Емкость — 15 литров, размеры — 300 x 200 x 300 мм, толщина стенок 8 мм. 1 — «плюс» источника тока (к реостату), 2 — «минус» источника тока, 3 — отметка уровня электролита, 4 — подвес, 5 — катодная штанга, 6 — анодная пластина.
Особенностью гальванопластического процесса является относительно неравномерное осаждение металла на выступающих и углубленных местах металлизируемых предметов: на выступах толщина осадка больше. Эта неравномерность сглаживается с увеличением расстояния от анода до катода (катодом является металлизируемый предмет). Поэтому, чем выше рельеф поверхности предмета, тем дальше от анода следует его размещать. Полезно иметь несколько анодов, причем суммарная площадь их должна в 2—3 раза превышать площадь катода. Это также способствует получению равномерных по толщине осадков меди.
Катодная штанга — это приспособление, на котором подвешивается предмет и осуществляется его контакт с минусом источника постоянного тока. Конструкция этого узла может быть самой разной. При небольших предметах можно обойтись просто куском провода диаметром 0,5—1 мм.
Варианты взаимного расположения анодных пластин и катода в электролитической ванне. Медь осаждается не только на противостоящей аноду стороне, но и на обратной, а также на торцах металлизируемого предмета. Погружаются предметы в электролит с зазором не менее 20 мм от дна ванны и верхнего уровня жидкости. Приставшие к предмету, особенно в углублениях, пузырьки воздуха сгоняются кисточкой или встряхиванием. Минимальное расстояние анод — катод составляет 50 мм.
Анодная корзина — литая полоса свинца сечением 20 x 3 мм, согнутая в виде токолодводящеи рамки и помещенная в чехол, сшитый из синтетической или стеклянной ткани. Это насыпной анод, который позволяет использовать обрезки меди, куски медного провода, ненужные мелкие медные детали. Их насыпают во внутреннее пространство чехла. В течение гальванического процесса анод постепенно растворяется в электролите, поэтому анодную пластину через некоторое время следует заменить, а насыпной анод пополнить кусками меди.
Рис. 2. Жидкостный реостат. Электролит — 5—7% раствор кальцинированной или двууглекислой (питьевой) соды в воде. При испарении электролита доливают воду. Раствор соды заменяется один раз в месяц, а пластины очищаются от отложений. Регулировка величины тока в ванне может осуществляться: изменением расстояния между пластинами А и Б (минимальное — 10 мм), изменением глубины погружения в электролит пластины А, изменением уровня электролита в емкости, изменением концентрации раствора. С повышением температуры электролита сопротивление реостата уменьшается и ток в ванне растет. Для стабилизации температуры следите за величиной тока, не допуская превышения его расчетной величины. 1 — уровень электролита, 2 — ограничитель, 3 - зажимной барашек, 4 — электроды из стали, 5 — «плюс» выпрямителя, 6 — к аноду ванны, 7 — изолирующие пластины, 8 — Стеклянный сосуд.
umelye-ruchki.ucoz.ru
Гальваника крупногабаритных деталей. Элекросамоделки своими руками. - Полезные самоделки - Мастеру - Сделаем сами
Гальванические покрытия одних металлов другими отличаются от химических (без применения электрического тока) быстрым ростом толщины наносимого металла и хорошей адгезией. Известно, что гальваника предполагает наличие громоздкого электротехнического оборудования, гальванической ванны и т.п. В домашних условиях это практически не выполнимые требования. Однако умельцы решили задачу с оборудованием, как будет видно, с большим успехом.
Гальваника (с применением нового оборудования) позволяет в домашних условиях, например, посеребрить неказистый бабушкин самовар, отхромировать поржавевший бампер автомобиля, поцинковать или покадмировать инструмент (чтобы не ржавел). А то, может быть, взяться и оцинковать днище автомобиля – заветная мечта автомобилиста. Все это возможно при применении нехитрого устройства для гальваники крупногабаритных (и небольших) металлических деталей.
Устройство представляет собой следующее. Основа его – цилиндр 1 (см. рис.) из прозрачной пластмассы. Сверху у цилиндра 1 приклеена крышка 2. На ней имеются заливное отверстие 3 с пробкой и металлический контакт 4, вклеенный в крышку.
Снизу в цилиндр 1 вклеена (клей «Момент») щетина 5 от кисти, затянутая шпагатом и обвернутая несколькими витками свинцовой проволоки 6. Конец этой проволоки припаян к контакту 4. Вместо свинцовой проволоки можно использовать узкую полоску свинца, вырезанную из оболочки кабеля.
Выше над щетиной 5 вклеена мембрана 7, представляющая собой кружок пенопласта (толщиной 8-10 мм), в котором проделано несколько мелких сквозных отверстий.
В цилиндр заливают электролит. К устройству подключают зарядный агрегат для аккумуляторов, позволяющий получить силу тока до 5 А.
Плюс подключают к контакту 4, минус – к детали, которую покрывают металлом.
Через мембрану 7 и щетину 5 электролит понемногу выходит наружу. В это время своеобразной кистью натирают поверхность детали, при этом на ней начинает появляться пленка металла. Электролит собирают и еще раз используют, разбавляя его свежим электролитом.
Необходимо отметить, что качество подготовки деталей должно быть высоким (шлифовка, полировка, химическое обезжиривание, промывка дистиллированной водой).
Рассмотрим состав некоторый электролитов (все дано в г/л).
Для меди. 1. Медь сернокислая – 190, серная кислота – 70. Температура раствора
20 С, катодный ток 1 А*. Матовое меднение.
2. Медь сернокислая – 250, серная кислота – 20, хромовый ангидрид – 2.
Температура раствора 20 С, катодный ток 2,2 А. Полуматовое меднение.
3. Медь сернокислая – 200, меласса – 0,8, серная кислота – 50, тиомочевина – 0,04.
Температура раствора 20 С, катодный ток 1,8 А. блестящее меднение.
Для цинка. 1. Натрий сернокислый – 30, цинк сернокислый – 215, аммоний сернокислый – 27, декстрин – 10. Температура раствора 20 С, катодный ток 0,3 А. Блестящее цинкование.
2. Аммоний хлористый – 250, борная кислота – 23, цинк сернокислый – 250, клей столярный (сухой) – 1,5, окись цинка – 13. Температура раствора 20 С, катодный ток
0,3 А. Блестящее цинкование.
Для кадмия. 1. Кадмий сернокислый – 65, алюминий сернокислый – 30, аммоний сернокислый - 35, клей столярный – 0,6. Температура раствора 20 С, катодный ток 0,4 А.
Полуматовое кадмирование.
2. Окись кадмия – 30, аммоний сернокислый – 300, борная кислота – 20, клей столярный – 2. Температура раствора 20 С, катодный ток 0,4 А. Полуматовое кадмирование.
Для никеля. 1. Никель хлористый – 250, борная кислота – 25. Температура раствора 20 С, катодный ток 1,3 А. Полуматовое никелирование.
2. Никель сернокислый – 80, аммоний хлористый – 20, натрий хлористый – 55, борная кислота – 20. Температура раствора 20 С, катодный ток 0,35 А. Полуматовое никелирование.
3. Никель сернокислый – 150, никель хлористый – 5 , борная кислота – 30, магний сернокислый – 5, натрий сернокислый – 3, натрий хлористый – 5. Температура раствора 20 С, катодный ток 0,15 А. Блестящее никелирование.
Для хрома. 1. Хромовый ангидрид – 375, едкий натр – 50, сахар (рафинад) – 2, серная кислота- 2. Температура раствора 18 с, катодный ток 2,5 А. Полуматовое хромирование.
2. Хромовый ангидрид – 300, кальций сернокислый – 15, кальций углекислый – 60.
Температура раствора 18 С, катодный ток 2,5 А. Полуматовое хромирование.
Для серебра. 1. Серебро хлористое – 20, железистосинеродистый калий (желтая кровяная соль) – 60, натрий углекислый – 50, калий роданистый – 55. Температура раствора 20 С, катодный ток 0,05 А. Полуматовое серебрение.
2. Серебро азотнокислое – 25, сульфит натрия – 400. Температура раствора 20 С, катодный ток 0,06 А. Полуматовое серебрение.
3. Серебро азотнокислое – 20, трилон Б – 40. Температура раствора 18 С, катодный ток 0,175 А. Блестящее серебрение.
После покрытия металлом поверхность детали протирают слабым раствором кальцинированной (или питьевой) соды и промывают теплой водой.
Примечание: 1. во всех рецептах вещества должны быть чистыми («Ч»), а вода – дистиллированной.
2. Рабочая посуда – эмалированная или из жаропрочного стекла. Сайт Пан-Ас, сайт самоделок - на сайте есть все, что можно сделать своими руками: поделки, самоделки, украшения, детские поделки. Сделай их сам, своими руками и получи от этого настоящее удовольствие.
Похожие материалы:
www.pan-as.ru
