Восстановление металлических деталей методами гальваники и гальванопластики.
Очень давно читаю steampunker, вот решил наконец зарегистрироваться и поделится своими профессиональными знаниями.
Немного предыстории: Работаю на автосервисе, занимаемся восстановлением антикварных и не очень автомобилей. Моя работа — восстановление декоративной металлической отделки методами гальваники и гальванопластики.
Примеры работ:
Отражатель противотуманных фар Кадилак Флитвуд 1949г. Материал латунь. Первое покрытие медью
После восстановления, перед отправкой на блестящее никелирование.
Восстановление корпуса наружного зеркала (первые слои меди — выравниваем поверхность, заращиваем сквозные отверстия)
А вот в каком виде к нам попадают детали: Попытка меднения после удаления верхнего хрома выявила что под старой медью не все в порядке…
А вот что получаем на выходе:
Реставрация закончена, осталась полировка и нанесение хромовых или никелевых покрытий…
К чему это предисловие? Все просто, хочу поделится своими знаниями в области восстановления старинных металлических предметов методами гальваники и гальванопластики. Думаю Вам не раз попадались в руки детали которые могли получить вторую жизнь, но их состояние начисто лишало их такого шанса. Надеюсь теперь такой с позволения сказать «Хлам» обретет вторую жизнь.
Прелюдия закончена, теперь приступим к конкретным рекомендациям…
И так, на начальном этапе, нам понадобятся:
Ванны для двух электролитов меднения, ванны промывки, терморегулируемые нагреватели, фильтры, блоки питания с регулировкой по мощности.
1. Ванны: Для домашней лаборатории я приобретал ванны по 25 литров в обычном строительном магазине. Ванны брались из черного пластика. Из чего они изготовлены — даже не задумывался, так как использую практически безвредные электролиты.
Вот пример такой ванны:
Вот Ванны пластиковые на 25 литров (Google) так они выглидят. Мои ванны стоили по 350 рублей…
Итого расходов на 350*4 = 1400 рублей.
2. Нагреватели для ванн с регулировкой температуры:
Идем на бижайший птичий рынок или в зоомагазин и покупаем вот такие терморерегулируемые нагреватели…
Нам понадобятся 2 штуки. Мои купленные на птичке стоили по 200 рублей + к каждому прилагался бесплатный спиртовой термометр на 60 градусов…
Понятно, что производитель Китай, но со своими функциями такой нагреватель справляется уже несколько лет, причем все это время практически не выключается…
Брать нужно терморегуляторы именно со стеклянными колбами, так как всякие фирменные, в пластиковых корпусах просто не выживают в условиях гальванической ванны.
Цена вопроса: 200*2 = 400 рублей.
3. Фильтры:
Опять нас спасет птичий рынок или зоомагазин. Я купил для ванн вот такие фильтры…
Как водится — китайского производства, с обычной губкой внутри. Как ни странно, но китайцы показали потрясающую живучесть в электролитах, тогда как фирменный внутренний фильтр от JBL умер уже на второй день. Наработка на отказ у китайцев минимум год, у самого стойкого уже больше 3х лет и продолжает работать…
Цена вопроса 400*2 = 800 рублей.
4. Блок питания: Наверное один из компонентов лаборатории на который не стоит скупиться. Мне достался за копейки БП встроенный в установку по золочению. Максимальное напряжение 12 вольт, максимальный ток 8 ампер. Регулировка по напряжению и силе тока, счетчик ампер/часов, куча анодных и катодных выходов с разными параметрами.
Состояние его было мягко говоря не очень, но с функциями своими справляется. На самом деле выбор источника питания тема для отдельного топика. Для начала могу посоветовать купить зарядку для автомобильных аккумуляторов, найти нормального электрика который ее переделает добавив возможность регулировать силу тока, напряжение и установит нормальные, цифровые амперметр и вольтметр.
Примерная цена такого БП с переделкой = 3000 рублей.
Итого, всех расходов на 5600 рублей. Не такая большая сумма для организации собственного гальванического микро-производства…
Достоинства электролита:
Адгезия практически со всеми металлами.
Плотная, мелкозернистая структура осаждаемого слоя меди.
Высокая рассеивающая способность.
Не содержит в своем составе кислот, практически безвреден.
Недостатки электролита:
Малая скорость осаждения медного слоя.
Определенные сложности при поддержании электролита в работоспособном состоянии.
Очень прихотлив к посторонним загрязнениям.
Не любит простоев.
При понижении температуры ниже оптимальной склонен к кристаллизации.
Оптимальный состав:
Медь сернокислая: 30 – 35 г/л
Натрий пирофосфорнокислый: 120 – 145 г/л
Натрий фосфорнокислый двузамещенный: 85 – 95 г/л
Цены на химреагенты на 2014 год:
1. Медь сернокислая 5-водная ХЧ (мин. фасовка 25 кг) — 152 руб/кг
2. Натрий фосфорнокислый 2-зам. 12-вод. ХЧ (мин. фасовка 50 кг) — 77 руб/кг
3. Натрий пирофосфорнокислый ХЧ (фас. 25 кг) — 152 руб/кг
Покупал партию для работы, заодно добавил в заказ и немного для себя, шеф не возражал. В магазинах химреактивов цены раза в 2 выше, но на 15-20 литров электролита — вполне себе доступные…
Приготовление:
Все ингредиенты разводим в горячей дистиллированной воде, в объемах примерно равных 2*а объемов химреактивов (а — объем химреактива).
Затем сливаем полученные растворы в следующей последовательности:
В раствор меди сернокислой вливаем раствор натрия пирофосфорнокислого, и только потом вливаем раствор натрия фосфорнокислого двузамещенного.
При этом полученный электролит становится молочно-синего цвета, не прозрачным. Доливаем оставшуюся до нормы дистилированную воду. Ставим нагреватель и фильтр. Температуру выставляем 25-30 градусов. Фильтр устанавливаем так, что-бы струя отфильтрованного раствора выбрасывалась поверх поверхности электролита… Организуем что-то вроде буруна. Оставляем электролит на сутки, изредка перемешиваем белый осадок.
Через сутки электролит фильтруем через фильтровальную бумагу. Заливаем в ванну. Устанавливаем фильтр и терморегулятор.
Достоинства электролита:
Высокая скорость наращивания медного слоя.
Неприхотливость и простота.
Плотная структура осаждаемого слоя меди.
При соблюдении минимальных требований безопасности практически безвреден.
Недостатки электролита:
Неравномерное растворение анодов.
Хорошая адгезия только с медью и сплавами на ее основе.
Сильно засоряется шламовыми частицами которые норовят осесть на катод в виде крупинок.
Оптимальный состав:
Медь сернокислая 180 – 220 г/л
Серная кислота 40 – 60 г/л (если хотите получить качественное покрытие, ни в коем случае не используйте кислоту аккумуляторную, которая получается из технической серной кислоты, серного ангидрита и воды, данная жидкость при реакции с медным купоросом дает в результате электролит пригодный только для осаждения контактной меди).
Цены на хим реагенты на 2014 год:
1. Медь сернокислая 5-водная ХЧ — 152 руб/кг
2. Серная кислота концентрированная ХЧ — 48 руб/кг.
Приготовление:
Разбавляем медь сернокислую в дистиллированной воде до ее полного растворения. В полученный раствор вливаем серную кислоту. Будьте внимательны и осторожны, данную операцию проводите только в резиновых перчатках и очках, избегайте попадания серной кислоты на кожу или одежду. Серная кислота вливается тонкой струйкой в раствор, а не раствор в серную кислоту, иначе вы получите бурную реакцию с выделением тепла и разбрызгиванием кислоты.
После добавления кислоты электролит полностью готов к применению.
По поводу приобретения кислоты в магазинах химреактивов: Это вопрос довольно сложный. Дело в том, что частному лицу купить кислоту просто так не дадут. Как тут быть? Все просто. Ищите среди друзей предпринимателей у которых есть печать. Далее, просите друга написать доверенность на приобретение химических реактивов (должен быть перечень чего и сколько), ну а потом с этой доверенностью в магазин. По крайней мере у меня всегда прокатывало.
На сегодня пока все. Продолжение следует.
Немного предыстории: Работаю на автосервисе, занимаемся восстановлением антикварных и не очень автомобилей. Моя работа — восстановление декоративной металлической отделки методами гальваники и гальванопластики.
Примеры работ:
Отражатель противотуманных фар Кадилак Флитвуд 1949г. Материал латунь. Первое покрытие медью
После восстановления, перед отправкой на блестящее никелирование.
Восстановление корпуса наружного зеркала (первые слои меди — выравниваем поверхность, заращиваем сквозные отверстия)
А вот в каком виде к нам попадают детали: Попытка меднения после удаления верхнего хрома выявила что под старой медью не все в порядке…
А вот что получаем на выходе:
Реставрация закончена, осталась полировка и нанесение хромовых или никелевых покрытий…
К чему это предисловие? Все просто, хочу поделится своими знаниями в области восстановления старинных металлических предметов методами гальваники и гальванопластики. Думаю Вам не раз попадались в руки детали которые могли получить вторую жизнь, но их состояние начисто лишало их такого шанса. Надеюсь теперь такой с позволения сказать «Хлам» обретет вторую жизнь.
Прелюдия закончена, теперь приступим к конкретным рекомендациям…
Необходимое оборудование:
У многих начинающих гальваников часто стоит вопрос в возможности покупки специального оборудования для организации гальванической лаборатории. На самом деле эта проблема легко решаема если знать с какого бока к ней подойти.И так, на начальном этапе, нам понадобятся:
Ванны для двух электролитов меднения, ванны промывки, терморегулируемые нагреватели, фильтры, блоки питания с регулировкой по мощности.
1. Ванны: Для домашней лаборатории я приобретал ванны по 25 литров в обычном строительном магазине. Ванны брались из черного пластика. Из чего они изготовлены — даже не задумывался, так как использую практически безвредные электролиты.
Вот пример такой ванны:
Вот Ванны пластиковые на 25 литров (Google) так они выглидят. Мои ванны стоили по 350 рублей…
Итого расходов на 350*4 = 1400 рублей.
2. Нагреватели для ванн с регулировкой температуры:
Идем на бижайший птичий рынок или в зоомагазин и покупаем вот такие терморерегулируемые нагреватели…
Нам понадобятся 2 штуки. Мои купленные на птичке стоили по 200 рублей + к каждому прилагался бесплатный спиртовой термометр на 60 градусов…Понятно, что производитель Китай, но со своими функциями такой нагреватель справляется уже несколько лет, причем все это время практически не выключается…
Брать нужно терморегуляторы именно со стеклянными колбами, так как всякие фирменные, в пластиковых корпусах просто не выживают в условиях гальванической ванны.
Цена вопроса: 200*2 = 400 рублей.
3. Фильтры:
Опять нас спасет птичий рынок или зоомагазин. Я купил для ванн вот такие фильтры…
Как водится — китайского производства, с обычной губкой внутри. Как ни странно, но китайцы показали потрясающую живучесть в электролитах, тогда как фирменный внутренний фильтр от JBL умер уже на второй день. Наработка на отказ у китайцев минимум год, у самого стойкого уже больше 3х лет и продолжает работать…Цена вопроса 400*2 = 800 рублей.
4. Блок питания: Наверное один из компонентов лаборатории на который не стоит скупиться. Мне достался за копейки БП встроенный в установку по золочению. Максимальное напряжение 12 вольт, максимальный ток 8 ампер. Регулировка по напряжению и силе тока, счетчик ампер/часов, куча анодных и катодных выходов с разными параметрами.
Состояние его было мягко говоря не очень, но с функциями своими справляется. На самом деле выбор источника питания тема для отдельного топика. Для начала могу посоветовать купить зарядку для автомобильных аккумуляторов, найти нормального электрика который ее переделает добавив возможность регулировать силу тока, напряжение и установит нормальные, цифровые амперметр и вольтметр.Примерная цена такого БП с переделкой = 3000 рублей.
Итого, всех расходов на 5600 рублей. Не такая большая сумма для организации собственного гальванического микро-производства…
Электролиты:
Для восстановительного наращивания меди вам потребуется как минимум два электролита меднения:1. Пирофосфатный электролит меднения
— обладает высокими адгезионными свойствами. Ложится практически на все металлы, непосредственно на сталь, алюминий, молибден, чугун. Правда есть тонкости при предварительной обработке данных металлов, но они не такие страшные как кажется на первый взгляд…Достоинства электролита:
Адгезия практически со всеми металлами.
Плотная, мелкозернистая структура осаждаемого слоя меди.
Высокая рассеивающая способность.
Не содержит в своем составе кислот, практически безвреден.
Недостатки электролита:
Малая скорость осаждения медного слоя.
Определенные сложности при поддержании электролита в работоспособном состоянии.
Очень прихотлив к посторонним загрязнениям.
Не любит простоев.
При понижении температуры ниже оптимальной склонен к кристаллизации.
Оптимальный состав:
Медь сернокислая: 30 – 35 г/л
Натрий пирофосфорнокислый: 120 – 145 г/л
Натрий фосфорнокислый двузамещенный: 85 – 95 г/л
Цены на химреагенты на 2014 год:
1. Медь сернокислая 5-водная ХЧ (мин. фасовка 25 кг) — 152 руб/кг
2. Натрий фосфорнокислый 2-зам. 12-вод. ХЧ (мин. фасовка 50 кг) — 77 руб/кг
3. Натрий пирофосфорнокислый ХЧ (фас. 25 кг) — 152 руб/кг
Покупал партию для работы, заодно добавил в заказ и немного для себя, шеф не возражал. В магазинах химреактивов цены раза в 2 выше, но на 15-20 литров электролита — вполне себе доступные…
Приготовление:
Все ингредиенты разводим в горячей дистиллированной воде, в объемах примерно равных 2*а объемов химреактивов (а — объем химреактива).
Затем сливаем полученные растворы в следующей последовательности:
В раствор меди сернокислой вливаем раствор натрия пирофосфорнокислого, и только потом вливаем раствор натрия фосфорнокислого двузамещенного.
При этом полученный электролит становится молочно-синего цвета, не прозрачным. Доливаем оставшуюся до нормы дистилированную воду. Ставим нагреватель и фильтр. Температуру выставляем 25-30 градусов. Фильтр устанавливаем так, что-бы струя отфильтрованного раствора выбрасывалась поверх поверхности электролита… Организуем что-то вроде буруна. Оставляем электролит на сутки, изредка перемешиваем белый осадок.
Через сутки электролит фильтруем через фильтровальную бумагу. Заливаем в ванну. Устанавливаем фильтр и терморегулятор.
2. Сернокислый электролит меднения
— Один из самых простых и дешевых электролитов меднения. Подходит для скоростного наращивания толстых слоев меди.Достоинства электролита:
Высокая скорость наращивания медного слоя.
Неприхотливость и простота.
Плотная структура осаждаемого слоя меди.
При соблюдении минимальных требований безопасности практически безвреден.
Недостатки электролита:
Неравномерное растворение анодов.
Хорошая адгезия только с медью и сплавами на ее основе.
Сильно засоряется шламовыми частицами которые норовят осесть на катод в виде крупинок.
Оптимальный состав:
Медь сернокислая 180 – 220 г/л
Серная кислота 40 – 60 г/л (если хотите получить качественное покрытие, ни в коем случае не используйте кислоту аккумуляторную, которая получается из технической серной кислоты, серного ангидрита и воды, данная жидкость при реакции с медным купоросом дает в результате электролит пригодный только для осаждения контактной меди).
Цены на хим реагенты на 2014 год:
1. Медь сернокислая 5-водная ХЧ — 152 руб/кг
2. Серная кислота концентрированная ХЧ — 48 руб/кг.
Приготовление:
Разбавляем медь сернокислую в дистиллированной воде до ее полного растворения. В полученный раствор вливаем серную кислоту. Будьте внимательны и осторожны, данную операцию проводите только в резиновых перчатках и очках, избегайте попадания серной кислоты на кожу или одежду. Серная кислота вливается тонкой струйкой в раствор, а не раствор в серную кислоту, иначе вы получите бурную реакцию с выделением тепла и разбрызгиванием кислоты.
После добавления кислоты электролит полностью готов к применению.
По поводу приобретения кислоты в магазинах химреактивов: Это вопрос довольно сложный. Дело в том, что частному лицу купить кислоту просто так не дадут. Как тут быть? Все просто. Ищите среди друзей предпринимателей у которых есть печать. Далее, просите друга написать доверенность на приобретение химических реактивов (должен быть перечень чего и сколько), ну а потом с этой доверенностью в магазин. По крайней мере у меня всегда прокатывало.
На сегодня пока все. Продолжение следует.
35 комментариев
з.ы.цифровые приборы… на стимпанке… ужось =\(шутка в меру)
Медное зеркало как финишное покрытие — не самый лучший выбор, так как быстро окисляется и теряет весь блеск. Единственный способ его сохранять — постоянная полировка или нанесение прозрачных (желательно керамических лаков).
С другой стороны — медное зеркало может понадобиться при нанесении многослойных покрытий без блескообразователей. Здесь действительно — чем лучше зеркало на заготовке — тем лучше блеск после никелирования или хромирования.
Вам бы переместить топик в Мастерские. Как подключиться к блогу, описано здесь, в конце.
А с реактивами закономерность такая: чем более качественное, прочное, и хорошо сцепленное с основой покрытие требуется, тем более редкие, дорогие и вредные для здоровья реактивы в этом процессе задействованы.
Но с меднением побаловаться — действительно, хватит и простого купороса.
steampunker.ru/search/topics/?q=%D0%B3%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B0
Кстати, стоимость реактивов из хозмага — не сильно отличается от стоимости реактивов в спец магазинах или в интернет магазинах, так что потратите максимум % на 20 больше, зато получите гарантированный результат.
Но! за материал однозначно плюс! век живи, век учись!!!
На самом деле есть способ сохранить такой электролит даже при простое. Просто его нужно вначале хорошо отфильтровать, слить в герметично закрывающуюся тару и обеспечить поддержание стабильной температуры на уровне 25-30 градусов. Если при этом ему обеспечить периодическое перемешивание, то скорее всего он простоит не один месяц без каких либо потерь в качестве. После простоя обязательно профильтровать, барботировать (пропустить через электролит воздух), проработать на больших плотностях тока (естественно на металле который не жалко)…
Все же прелестно если электролит постоянно находится в работе а не стоит «до следующей идеи!»))) Да и обьемы электролита профи и любителя разные…
Еще… Вы полностью правы подчеркнув, что для хорошей работы нужно приобретать качественные реактивы. Это да!
Добавить в него маломощный терморегулятор — то и балкон не помеха…
С электролитами меднения никаких проблем.
Легче всего утилизировать сернокислый электролит меднения:
Отработанный электролит Фильтруется, затем барботируется (продувается воздухом) не менее суток, затем отстаивается и снова фильтруется. Так вы избавитесь практически от всех взвешенных частиц. Они перейдут в оксиды и выпадут в осадок.
Затем гасится кислотность с помощью обычной столовой соды. Ее стоит добавлять небольшими порциями до тех пор пока не прекратится выделение углекислого газа.
Затем электролит можно выпарить, а получившийся медный купорос отдать садоводам, или отдать садоводам в виде раствора. Вполне возможно что с новым урожаем и Вас одарят чем нибудь вкусненьким…
С пирофосфатным электролитом несколько сложнее… Для качественной утилизации его нужно вначале подвергнуть вымораживанию, затем выпариванию и т.д. Но на самом деле проще просто слить в канализацию (особенно если у вас всего пара десятков литров). Дело в том, что данный электролит даже менее токсичен или вреден чем обычный стиральный порошок. Если используется домашняя канализация или септик, его утилизирует сама канализация — как не парадоксально это звучит…
А если не озадачиваться выделением купороса, просто погасить и вылить в канализацию? У меня стоит пара литров старого (года полтора-два) электролита, выглядит пристойно, ни осадка, ни кристаллов. Вот и думаю, хранить дальше или вылить.