Электрохимическая реставрация металлических деталей. Аноды.
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
и после зачистки шкуркой Р-100
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
старый пер..препод приходил на пары, читал 2 абзаца и засыпал.А получается что-то вроде вот этого:
www.youtube.com/watch?v=WPLkuNBYAFM
На самом деле в интернете много уроков по гальванопластике.
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.
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…
Хочу попробовать нанести медь на дерево таким макаром.
Или Вам придется проваривать дерево в парафине, чтобы тот проник в глубь волокон и не дал древесине намокать…
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…
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.
:)
Мы подождем ;).
Спасибо.
http://litmarket.org/
Весь процесс занял около часа (обезжиривание, травление, промывка, меднение, промывка, травление в соляной кислоте, латунирование, промывка).
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.
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 :(