Электрохимическая реставрация металлических деталей. Аноды.

Аноды медные бескислородные  марки АМФ

Немаловажным аспектом при меднении является выбор добавок и анодов. Выбор анодов влияет как на качество покрытия, так и на производительность электролита. Немаловажным аспектом при выборе анодов может служить и фактор срока службы электролита. Так некачественные аноды могут не только загрязнять электролит шламом, но в некоторых случаях просто уничтожить его.

Предыдущие части:
1. Восстановление металлических деталей методами гальваники и гальванопластики.
2. Теория и практика исследования макро и микро структуры металлических покрытий.
3. Практика исследования макро и микро структуры металлических покрытий.


Медные аноды для гальваники бывают горячекатаные и холоднокатаные, литые медные аноды применять не рекомендуется, так как они имеют более жесткую кристаллическую структуру и неравномерно растворяются.
Аноды делятся на медные М1 и медно-фосфористые аноды АМФ (медь + фосфор 0,03-0,16%).
Наиболее оптимальной формой анода являются прямоугольная пластина и шар. Прут круглого сечения — одна из самых неудачных форм для анодов. Лично я предпочитаю использовать на работе и дома прямоугольные пластины. Для них не обязательно иметь подвесные корзины, их удобно располагать как у стенок ванны, так и на дне, и даже в верхнем слое электролита.
Но покупные аноды хотя и обладают рядом преимуществ — не всегда оптимальный выбор для маленькой мастерской или для мастера одиночки. Почему — все просто, цена килограмма медных шаров марки АМФ (лучший выбор для пирофосфатных электролитов) доходит до 450 рублей, а в бескислородном исполнении цена может достигать 600 рублей…
Даже в моей работе покупать такие аноды — просто расточительство. Особенно учитывая что на некоторых деталей до 3/4 всей осажденной меди просто сошлифовывается в процессе заращивания дыр и выравнивания поверхности.
Что делать, как сэкономить и при этом не потерять в качестве?
Я нашел следующий способ: объездил все точки приема лома цветных металлов в своем районе города, договорился, что мне будут звонить когда им будут попадать трансформаторная проволока большого сечения (от 25 мм кв.) и электрические шины…
В итоге двое приемщиков снабжают меня таким количеством необходимого сырья, что образовался запас как минимум на пол года работы, причем медь мне обходится примерно по 200 рублей/кг.
Но не спешите совать в электролит медь принесенную от скупщиков цветмета, дело в том, что любое вторсырье требует пусть не очень большой, но обработки. Для начала все шины и провода необходимо отжечь. Отжигать лучше всего в кузне, но если таковой нет, то вполне подойдет отжиг в племени горелки или паяльной лампы. Наилучший результат получается при нагреве меди до красного свечения. Если вы переколите провод — получите большой отход оксида (потеряете от 10% веса изначально лома), если не прогреете медь достаточно сильно — получите не сгоревшие остатки сажи от лака в порах и царапинах, удалить их, а иногда и просто заметить не всегда удается. Остатки сажи могут здорово вам навредить в будущем. Так что отнеситесь к отжигу с достаточным вниманием и терпением.
Далее процесс механической обработки. Необходимо достаточно грубой шкуркой очистить медь от сажи и окалины, но без фанатизма, так как ни к чему терять драгоценный метал.
На фотографиях медный провод сечением 50 квадратов после отжига

Провод после обжига

и после зачистки шкуркой Р-100

Провод после зачистки

В таком виде аноды можно складировать в сухом месте. Для использования нам нужно провести еще одну обработку: очистку в соляной кислоте. Для этого берется 10% раствор данной кислоты и аноды погружаются в него полностью на 5-10 минут. Затем аноды вынимаются, нейтрализуются в слабом растворе пищевой соды, промываются вначале в горячей, затем в холодной воде и наконец помещаются в ванны…
Если для Вас проблематично достать соляную кислоту, то советую воспользоваться моющими средствами Cillit или «Туалетный утенок активный», они хорошо очищают медь при этом не разрушая ее.

На этом пока все. Продолжение следует.

35 комментариев

avatar
С интересом читаю ваши премудрости, пропитанные практикой.
avatar
Спасибо за отзыв, только не премудрости это :) Просто достаточно редкая на данный момент у нас в стране профессия знаниями о которой хочется поделится. Может кого заинтересует и реставраторов-медников-гальваников станет чуть больше… А то я кроме себя и еще одного дедушки 80 лет и не знаю ни кого…
avatar
Я вряд ли в скором времени этим займусь, но понимаю что у гальваники огромные возможности. Жена когда училась, рассказывала, что проходили гальванику. Но их старый пер.. препод приходил на пары, читал 2 абзаца и засыпал.
avatar
Если жена хоть немного в теме электрохимии — это может ей дать отличный толчок для творчества в этом направлении. Пару раз я делал металлизацию кружев под заказ. Думаю если сделать ворк на эту тему — женщины заинтересуются, тем более что используются: простейший сернокислый электролит меднения, сплав парафин + воск + канифоль и совсем немного толченых отработанных щеток от какого-нибудь электроинструмента…
А получается что-то вроде вот этого:

Кружево и медь
avatar
Как вариант:
www.youtube.com/watch?v=WPLkuNBYAFM

На самом деле в интернете много уроков по гальванопластике.
avatar
Уроков много, но вот только там уроки из серии: Смотрите как я круто умею, а вот нюансы и секреты — это за денежку, или вообще никак… Я не прав? Покажите реальный урок по гальванике в интернете, где указываются хитрости с анодами, поясняются тонкости работы с электролитами…
Короче — видео на ютубе по большей части просто бесполезно, не спорю — есть крупицы, и то относящиеся не к гальванике а к химии, но это все-же крупицы.
avatar
А
сплав парафин + воск + канифоль и совсем немного толченых отработанных щеток
немного поподробнее можно?
avatar
Парафин 60% Воск 30% Канифоль 10%. Воск растопить на водяной бане, довести температуру до 80 градусов, добавить канифоль, дождаться полного ее расплава, медленно помешивать сплав до получения однородной массы. После этого постоянно помешивая добавлять небольшими порциями парафин или стеарин.
Кружева вначале желательно армировать тонкой медной проволокой, обеспечив замыкание их в одну цепь (если возможно) и вывод от этой цепи к питающему медному проводу.
Смесь наносится методом погружения, или нанесения кистью. Излишки смеси удаляются проглаживанием утюгом между листами бумаги, до тех пор пока на нитях не останется следов потеков, а так-же выступающего слоя сплава.
В идеале обработанное кружево на ощупь должно быть немного жирноватым, и приобрести определенную жесткость.
Отработанные щетки измельчают (я их давлю в тисках, затем растираю в чашечке петри с добавлением небольшого кол-ва этилового спирта до образования однородной пасты (на ощупь при растирании небольшой порции между пальцев не должно ощущаться комочков), затем пасту высушиваю в духовке при температуре 50 градусов. Затем полученный графит повторно растираю уже до получения однородного порошка без видимого зерна).
Графит наносится кисточкой так, чтобы все кружева были равномерно и плотно им покрыты. Даю отстоятся заготовке минут 10-15, затем излишки графита удаляются потоком воздуха от бытового фена с отключенным нагревом, или очень мягкой кисточкой.
Вроде ничего не упустил…
avatar
Спасибо за подробный ответ.
Хочу попробовать нанести медь на дерево таким макаром.
avatar
Лучше использовать для дерева токопроводящий лак-спрей в баллончике: Graphite (на основе графита) или Emilac (на основе меди). При этом лучше всего если вся деревянная заготовка будет покрыта лаком, так как дерево гигроскопично и будет разбухать в воде, ну а это приведет к разрывам меди и ее отслаиванию.
Или Вам придется проваривать дерево в парафине, чтобы тот проник в глубь волокон и не дал древесине намокать…
avatar
Вот как раз и сварить деревянную заготовку в парафине или в льняном масле (причем в вакууме) для меня не проблема. А найти токопроводящий спрей — проблема.
avatar
О, давно хотел спросить.
У нас продается такая штука, как «бронзовая пудра». Стоит копейки. Предназначена чтобы добавлять в лак для покраски кованных изделий.
Так вот, можно ли ее использовать вместо графита?
Я толком не знаю, там измельченная бронза, или краска какая-то.

А то спрей стоит все дороже…
avatar
Можно, но только качество будет отвратное. У бронзовой пудры странное свойство в лаке проявляется — частички как-бы притягиваются друг к другу, образуются места перенасышенные бронзой и места где ее просто нет. Не проще тогда делать свой лак на графите? Только разбавлять его чуть получше нужно, чтобы частички графита были на поверхности, а не тонули под слоем лака после нанесения…
avatar
Интересно. А латунировать можно?
avatar
Можно и латунировать, только электролит немного другой, и аноды соответственно.
avatar
avatar
Кстати, это не латунирование :)
если уж быть точным, то вот тут есть рецепт электролита латунирования
Только я немного скорректировал бы описание режима работы электролита:
Плотность тока 0,8 – 1,2 А/дм2
Температура 15 – 30 градусов
При понижении температуры качество покрытия значительно ухудшается, оно становятся хрупкими и шероховатыми. При повышении температуры на один градус увеличивается содержание меди в покрытии на 1% и повышается выход по току.
То-есть, в описанном по приведенной ссылке режиме при плотности тока от 1,8-2 А/дм2, для получения покрытия без подгара температура электролита должна быть порядка 35 градусов, соответственно содержание цинка — максимум 12%.
Ну и немного на вкусное: добавление в электролит нескольких капель нашатыря в расчете на литр электролита — даст более высокую концентрацию цинка в покрытии, улучшит внешний вид покрытия и его чистоту.
Ну и естественно — при латунировании есть еще куча всяких мелких нюансов которые следует учитывать при постоянном использовании данного процесса.
avatar
Ну и естественно — при латунировании есть еще куча всяких мелких нюансов которые следует учитывать при постоянном использовании данного процесса.
О, так создайте отдельную тему, думаю, многим будет интересно.
avatar
Не все сразу, создам и по латунированию, но только нужно закончить уже начатое, а то скакать с темы на тему — запутаться можно.
avatar
Так я ж не написал: «Завтра!».
:)
Мы подождем ;).
avatar
Ок, у меня по задумке еще 2 статьи по меднению + статья по нюансам именно реставрации. Затем статья по никелированию, ну и далее уже будет по латунированию… Думаю к началу следующей недели управлюсь.
avatar
Зворово. Все статиьи сразу в избранное позагоняю.
Спасибо.
avatar
А Вы книгу, случаем, не планируете написать? Я б купил.
avatar
Написать не проблема, проблема издать. Да и материала нужно собрать много. Например вставлять главу по использованию шлифов — нужно нормально иллюстрировать микрофотографиями, а чтобы собрать достаточно образцов годных для книги — нужно проделать не слабую работу…
avatar
Есть электронные издательства, тьмы их. Например:
http://litmarket.org/
avatar
Посмотрим, думаю попробовать стоит, но пока ни каких обещаний…
avatar
Кстати вот сегодня латунировал такие стальные иглы, вначале меднение в пирофосфатном электролите, затем латунирование.
Весь процесс занял около часа (обезжиривание, травление, промывка, меднение, промывка, травление в соляной кислоте, латунирование, промывка).
Меднение, латунирование
avatar
А наростить (выростить) латунную деталь можно?
avatar
Можно конечно, только в отличии от медных электролитов, электролиты латунирования несколько более капризны, придется переодически прерывать процесс, чистить аноды (они сволочи при малейших нарушениях режима просто пассивируются), так-же строго контролировать силу тока и температуру. Проще вырастить медную деталь, а потом уже ее латунировать.
avatar
А скажем такой момент. Допустим я наращиваю на ографиченную форму. В результате хочу получить необычной формы зажигалку. И в виду неопытности, неправильного тока и т.д у меня вроде наростилось, но структура не «айс». Если я ее всю пропаяю, т.е полность пролью серебрянным припоем? Можно ли такое изделие полученное гальваникой нагревать градусов до 800?
avatar
Есть такой нюанс: Гальванические покрытия имеют более плотную кристаллическую структуру чем исходные металлы, в следствии чего имеют и большую устойчивость к различным воздействиям, как химическим, так и физическим. Ну естественно это имеет значение только если у покрытия достаточная толщина, если это слой в несколько микрон — тут прогорит даже титан…
avatar
А про способы воронения металлов можете что-нибудь рассказать?
avatar
Сам воронением не занимаюсь, но есть товарищ который делал мне воронение на газовик. Рецептик сохранился, так что можно попытаться повторить.
Например выварить сталь в растворе следующего состава:
Гидроксида натрия — 350 г/л.
Нитрита натрия — 125 г/л.
Нитрата натрия (натриевой селитры) — 100 г/л.
Долить водой до 1 литра.
Варить при температуре кипения. Деталь предварительно нагреть в духовке до температуры ~90 градусов.
Цвет воронения: Сине-черный
На фотографии правда больше синивы.


Ну а вот, то, что еще можно попробовать:

Синий цвет.

Вода 1 л
Гипосульфит (Na2S2O3) 150 г
Ацетат свинца (свинцовый сахар, Pb(CH3COO)2)
40-50 г
Раствор, лучше подогреть, можно кипятить. Окрашивание медленное. Протереть покрытие маслом.
Черный цвет.

Гипосульфит (Na2S2O3) 80 г/л
Хлористый аммоний (нашатырь, NH4Cl) 60 г/л
Фосфорная к-та (H3PO4) 5 мл/л
Азотная к-та (HNO3) 2 мл/л
Температура 25°C, выдержка 40-60 мин. Затем деталь обрабатывают в р-ре бихромата калия (K2Cr2O7) при тепературе 60-70°С, сушат м протирают нейтральным машинным маслом.

Воронение (черное, черно-синее).

1.
Вода 1 л
Хлорное железо (FeCl3) 15 г
Азотная кислота (HNO3) 10 г
Удалять ржавый налет по мере образования. Протереть покрытие маслом.
2.
Вода 1 л
Хромпик (бихромат калия, K2Cr2O7) 100 г
Опустить деталь на 20 мин., высушить и нагреть до 200-300°C. Повторить несколько раз. Протереть покрытие маслом.

3.
Очистить деталь от грязи и жира.
Погрузить на 1 мин. в 5% серную кислоту (H2SO4).
Погрузить на 1 мин. в кипящий мыльный раствор (50 г/л).
Погрузить деталь в нагретый до 140°С раствор едкого натра, (каустическая сода, NaOH) концентрацией 500 г/л и выдержать
90 мин. На поверхности детали образуется черная, блестящая пленка.
4.
Оксидирующий р-р с окислителями.
Едкий натрий (NaOH) 700-800 г/л л
Нитрат натрия (NaNO3) 200-250 г/л
Нитрит натрия (NaNO2) 50-70 г/л
Температура 140-145°C, время обработки 40-50 мин. После промывки в воде и сушки пропитывают покрытие в машинном масле при 110-115°C. На поверхности детали образуется прочная окисная пленка 0,6-1,5 мк, защищающая деталь от коррозии.

5.
Деталь шлифуют и полируют. Затем хорошо обезжиривают поверхность и нагревают до 250-300°С. После этого деталь протирают тампоном смоченным в конопляном масле (можно попробовать и другое растительное масло). Деталь покрывается пленкой от синего до черного цвета, пленка тонкая и пористая, поэтому ее следует протереть техническим вазелином и вытереть досуха.

6.
Деталь шлифуют и полируют. Затем хорошо обезжиривают поверхность и погружают в расплавленную натриевую селитру при температуре 310-350°С. В течении 3-5 мин. на поверхности образуется тонкая но очень прочная пленка красивого синеватого цвета.

Способ Паркера (матовый черный или темно-серый).

В 60% раствор фосфорной кислоты (H3PO4) кладут железные или стальные опилки и дают постоять несколько дней (5-15), чем больше, тем лучше. Желательно, что бы р-р был больше насыщен железом. Р-р должен быть в стеклянной посуде. Деталь следует обезжирить, старую оксидировку или воронение удалять не обязательно. Деталь опускают в нагретый до кипения р-р, налитый в железную посуду и выдерживают 30-45 мин. В зависимости от сорта стали получается темно-серый или черный матовый цвет. Затем деталь прополаскивают в холодной воде, сушат и смазывают маслом. Покрытие очень прочное и хорошо предохраняет от ржавчины. Не следует передерживать в растворе, особенно свежем. Применяется для оксидирования огнестрельного оружия.
Последний раз редактировалось
avatar
Спасибо. Про способ №5 уже прочитал не мало отзывов (вероятно по причине самой простой технологии), и масло у кого-то подсолнечное пошло, а льняное и конопляное нет, и сначала смазать, потом в духовку засунуть, или наоборот, или не по одному разу. И вроде утверждалось что это самый древний способ)
avatar
Кстати, как-то слышал, что работает даже такой способ:
подсолнечным маслом натирают отшлифованный метал, а потом на открытом огне газовой плиты обжигают, при этом не давая сильно остывать металлу постоянно подмазывают масло. Говорят получается очень интересный цвет…
Насколько правда — не знаю. Воронение — не мой конек :(
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.