Chemické a galvanické mědění: složení a příprava

Moderní technologie klade přísné požadavky na vlastnosti konstrukčních prvků v mnoha případech tyto problémy řeší chemické pokovování. Použití speciálních povlaků na površích dílů je ekonomicky výhodné, protože galvanické poměďování umožňuje snížit spotřebu kovu u výrobků vyrobených z drahých kovů.

Fyzikální a mechanické vlastnosti mědi a oblasti použití mědi

Hustota mědi je 8,96 g/cm3, atomová hmotnost 693,54, měrný elektrický odpor 1,68×10 -8 Ohm×m, bod tání +1083°C. Na otevřeném vzduchu, v přítomnosti agresivních chemických sloučenin, měď oxiduje při kontaktu se sloučeninami síry, je pokryta filmem sulfidu mědi tmavě hnědých nebo šedých odstínů. Pod vlivem oxidu uhličitého a vlhkosti získává film zelenou barvu, horní vrstva se skládá z hydrokarbonátů. Měď se snadno rozpouští v roztoku kyseliny dusičné, zředěná kyselina sírová nemá téměř žádný negativní vliv na chemické poměďování. Ale přítomnost kyslíku zvyšuje rychlost chemických reakcí. Pokud jsou v povlaku otevřené póry, vzniká galvanický pár, se kterým je třeba počítat při poměďování. V tomto případě je anodou železo a korozní procesy jsou velmi intenzivní.

Vzhledem k těmto vlastnostem musí být proces poměďování ve většině případů doplněn dodatečnou povrchovou úpravou. Nátěry jsou broušeny nebo leštěny do zrcadlového lesku. Měď má vysokou přilnavost k různým kovům: hliník, stříbro, zinek, nikl, olovo, chrom atd. Díky těmto vlastnostem se často používá chemické pomědění k vytvoření podvrstvy při stříbření, niklování a chromování povrchů dílů. Pokovování mědí se stalo široce používáno jako metoda účinné ochrany jednotlivých částí dílů před výskytem nauhličení během procesu cementování. V závislosti na účelu dílů nebo výrobků může mít galvanické nanášení mědi následující tloušťku:

Tloušťka vrstvy mědi na povrchu obrobků

Srovnávací ukazatele řešení

Proces pokovování mědí využívá velké množství speciálních technologických řešení, rozdělených do dvou velkých skupin:

• Jednoduchý kyselý elektrolyt. Z těch jednoduchých se používají roztoky fluoroboritanů, fluorokřemičitanů, síranů, chloridů a sulfamidů.
• Komplexní elektrolyt. Převážně alkalická měď je přítomna jako kladně nebo záporně nabité komplexní ionty.

Graf polarizačních křivek depozice mědi z různých typů elektrolytů

Proces srážení v kyselých elektrolytech probíhá při vysoké proudové hustotě, jsou stabilní a mají jednoduché chemické složení. Hlavními složkami jsou odpovídající kyseliny a soli, jejichž měděná ložiska jsou poměrně hustá a mají velkokrystalickou strukturu. Nevýhody – přímé pomědění oceli, slitin zinku a dalších kovů se vyskytuje s nižším záporným potenciálem než měď.

Zpracování dílů v komplexních elektrolytech se provádí díky komplexním iontům, které vyžadují vysokou katodovou polarizaci. Proudová účinnost je nižší, což přispívá k rovnoměrnější depozici, struktura je jemně krystalická. Používají se pyrofosfátové, kyanidové, amonné, tripolyfosfátové, citrátové a další roztoky.

Disperzní schopnost elektrolytů pro poměďování

Jednoduché kyselé sloučeniny

1. Síran. Hlavními složkami jsou kyselina sírová a síran měďnatý. Sloučenina kyseliny sírové má nízkou elektrickou vodivost, aby se zvýšil tento parametr. Měděná proudová účinnost dosahuje 100% a na katodě se neuvolňuje žádný vodík. Zvyšováním koncentrace kyseliny klesá rozpustnost síranu, čímž se snižuje horní hranice maximální přípustné proudové hustoty.

Vliv obsahu kyseliny sírové na elektrickou vodivost elektrolytu

Při míchání se zvyšuje koncentrace iontů mědi na katodové vrstvě. S rostoucí teplotou se zvyšuje rozpustnost síranu měďnatého, elektrolyt zvyšuje kyselost, což vede k tvorbě jemně krystalických sraženin.

Pro zlepšení katodické polarizace se do elektrolytu přidávají povrchově aktivní látky. Navíc snižují tvorbu nánosů na ostrých hranách.

Režimy a složení síranových elektrolytů pro poměďování

Pro vytvoření lesklého povlaku se používají anody AMF, které neumožňují tvorbu kalu, nebo anody ze zvláště čisté rafinované mědi.

Vliv koncentrace mědi na hustotu proudu s (1) a bez míchání (2). Fluoroborátový elektrolyt.

Aby se zabránilo vnikání kalu, jsou anody umístěny v krytech vyrobených z materiálu odolného vůči kyselinám, roztok je navíc neustále filtrován.

1. Fluoroborát. Jsou vysoce odolné, galvanický povlak je hustý a jemně krystalický, rozptylové vlastnosti jsou stejné jako u sulfátového poměďování. Vzhledem k vysoké rozpustnosti se zvyšuje proudová hustota, není možné ukládat měď přímo na součást.

Složení a provozní režim fluoroboritanových elektrolytů

Za stálého míchání je přípustné zvýšit proudovou hustotu. Kontrola technologických parametrů poměďování se provádí měřením kyselosti roztoku. Pro zlepšení kvality pokovování mědí se používá uhličitan sodný pro snížení kvality, používá se síran měďnatý.

1. Dusičnan. Elektrolyt se používá při galvanickém pokovování a poskytuje zlepšenou kvalitu sedimentu.

Režimy a složení dusičnanových elektrolytů

1. Kyanid. Podmínky zpracování se v nich výrazně liší od srážení z kyselin, měď existuje ve formě komplexních iontů, což výrazně snižuje její aktivitu. Zvýšení proudové hustoty nutí katodový potenciál k prudkému posunu do pole záporných hodnot. Proces pokovování mědi však nelze provádět při zvýšené proudové hustotě kvůli skutečnosti, že výstup mědi může klesnout na nulu. Hlavními složkami roztoku jsou volný kyanid sodný a komplexní kyanid draselný. Během provozu se obsah mědi v důsledku nedostatečné rozpustnosti snižuje.

Způsob a složení kyanidových elektrolytů pro poměďování

1. Pyrofosfát. Usazeniny mědi mají jemně krystalickou strukturu, jsou hladké, lesklé nebo pololesklé. Pro zlepšení kvality zpracování a zvýšení katodové a anodické hustoty lze přidat síran měďnatý. Katodický potenciál v roztocích pyrofosfátů má negativnější parametry než v roztocích kyselých.

Způsob a složení pyrofosfátových elektrolytů

1. Ethylendiamin. Proces poměďování lze provádět přímo na povrchu oceli při nízkých proudových hustotách, katodická polarizace dosahuje vysokých hodnot. Vlastnosti rozptylu jsou vyšší než u roztoků síranů, ale nižší než u roztoků kyanidu.

Způsob a složení ethylendiaminových elektrolytů

Nakládání a vykládání dílů by mělo být prováděno při minimální proudové síle během prvních 40–50 sekund, je dán proudový ráz, který je třikrát vyšší než pracovní hodnoty měděného pokovování.

1. Polyethylen polyamin. Při zpracování dílů se potenciály posouvají do oblasti záporných hodnot, místo kyanidu se používá elektrolyt.

Provozní režim a složení polyethylenpolyaminových elektrolytů

1. Ammonium. Obsahuje amoniak, síran amonný a síran měďnatý. Při nízkých proudových hustotách se účinnost proudu snižuje přidáním dusičnanu amonného. Sedimenty jsou jednotné v mocnosti, husté a pololesklé.

Provozní režimy a složení amonného elektrolytu

Bez speciální povrchové úpravy mají nánosy mědi nedostatečnou přilnavost, důvodem je pasivace oceli roztokem čpavku. Zlepšení parametrů povlaku se dosáhne přidáním dusičnanu měďnatého do roztoku.
Zařízení pro pokovování mědi Lineární parametry a konstrukční prvky musí splňovat požadavky GOST 23738-85. Galvanická lázeň je vyrobena z modifikovaných vysoce odolných plastů, které jsou vybírány s ohledem na parametry technologických procesů.

Vana bez kapsy. Nejjednodušší provedení, používané jak samostatně, tak na výrobních linkách.

Vana s kapsou. Zpracování může být provedeno současně s odstraněním horní kontaminované vrstvy elektrolytu.

Konkrétní výběr poměďovací lázně se provádí v závislosti na vlastnostech podniku, vlastnostech dílů, které mají být poměděny, a celkové výrobní kapacitě.

Při návrhu se počítá maximální zatížení s ohledem na objem řešení, délku, výšku a šířku lze na přání zákazníka změnit. V případě potřeby se na vany pro pokovování mědi instalují další zařízení a vodovodní armatury. Díky speciálním mechanismům se zlepšuje kvalita procesu pokovování mědi. Použité plasty jsou přizpůsobeny chemickému složení elektrolytu a teplotním podmínkám měděného pokovování.

Mechanická příprava povrchů

Před poměděním je třeba z povrchu odstranit okuje, otřepy a dutiny. Kvalita zpracování se řídí ustanoveními aktuálního GOST 9.301-86. Konkrétní parametry drsnosti se nastavují v závislosti na účelu povlaku. Po mechanickém opracování dílů je nutné z povrchu odstranit všechny vady, které mají negativní vliv na kvalitu pomědění. Technické mazivo a emulze, kovové hobliny, korozní produkty a prach musí být bezpodmínečně odstraněny.

Příprava na pomědění se provádí pomocí následujících technologických operací:

1. Broušení. Horní vrstva dílů je odstraněna brusnými prvky a může být tenká, dekorativní nebo drsná.
2. Leštění. Při operaci se vyhladí nejmenší výstupky, povrch je lesklý a zrcadlový.
3. Kartáčování. K čištění povrchů se používají kovové kartáče.
4. Omílání. Díly jsou válcovány ve speciálních zvonech.
5. Chemické a elektrochemické odmašťování. Ke zpracování se používají organické a anorganické roztoky.

Proces poměďování a fyzikální vlastnosti nánosů do značné míry závisí na kvalitě předběžné přípravy povrchu.

Také vyrábíme

Chemicky odolné vzduchové kanály

Sekce představuje válcové a obdélníkové vzduchovody. Specialisté a manažeři Plast Product vám pomohou vybrat a spočítat cenu jakéhokoli produktu, o který máte zájem. Vzduchovody se používají v průmyslových a domácích zařízeních, odolné vůči chemikáliím a korozi.

Průmyslové ventilátory odolné proti korozi a chemikáliím

Chemicky odolné průmyslové ventilátory Plast-Product jsou určeny do galvanoven a výrobních provozů s agresivními výpary. Vyrobeno z chemicky odolných plastů Polypropylen HDPE, PVC a PVDF. Materiál a vlastnosti jsou vybírány v závislosti na úkolech zákazníka.

Galvanické vláknité filtry (FVG, FKG)

Vláknité galvanické filtry jsou určeny pro vysoce účinné čištění emisí vzduchové ventilace od kapalných a ve vodě rozpustných pevných aerosolových částic a par v galvanickém, mořicím a chemickém průmyslu; z digestoří, laboratorních místností; mycí komory pro povrchové tryskání. Lze použít v potravinářském průmyslu.

Pračka

Plast-Product vyrábí absorpční pračky a odstředivé probublávací jednotky, zařízení, která se používají k čištění vzduchu od směsí prachu, plynu a vzduchu a toxických výparů.

Pokud vás zajímají náklady na výrobu produktů, zašlete nám e-mailem podmínky zadání [email protected] nebo volejte na tel 8 800 555‑17‑56

Budete potřebovat:
1. kapacita
2. laboratorní zdroj napájení nebo starý zdroj do 1,5 V a do 1 A
3. dráty a svorky
4. vodivý lak
5. elektrolyt
6. měděné desky a dráty
7. Objekt pokovování mědí

Budoucí měděný vzor vygravírujeme na korálek pomocí diamantu.
Pro lepší přilnavost se provádí gravírování.

Nanášíme vodivou vrstvu.
V obchodech jsem našel jen grafit, výsledek mě moc nepotěšil, tak jsem ho nahradil mědí.
Tento lak je ze zahraničí, ale měď jsem našel i v Rusku, jen ve formě aerosolu,
což opět pro mé účely není moc pohodlné.

Měděné destičky ponoříme do elektrolytu.
Nasadíme držák a připevníme na něj korálek.

Jako elektrolyt jsem použil destilovanou vodu, síran měďnatý, kyselinu sírovou a líh.

Napětí jsem nastavil na 1V.
Síla proudu není regulovaná, všechno se děje nějak samo od sebe:)
Čím nižší je napětí, tím hladší bude měděná vrstva.
Mým úkolem je získat fakturu, takže jsem dal 1.

Po několika hodinách můžete vrstvu zredukovat, aby byla trochu hladší,
ale zůstal texturovaný.

Výsledek za 14 hodin.

Protože napětí bylo vyšší, než bylo potřeba pro lesklou měděnou vrstvu,
Mám matnou vrstvu, která potřebuje trochu doladit.

Všechny nerovnosti očistím drátěným kartáčem a měď se začne lesknout.

V případě potřeby přebrusíme jemným brusným papírem.

Dále oxidujeme.
Voda, stejný síran měďnatý a manganistan draselný.
Zahřejte na 70 – 80 stupňů Celsia.

Bezkontaktní infračervené teploměry s laserovým zaměřovačem jsou velmi pohodlné pro kontrolu teploty.

Sklo je samozřejmě kalené v troubě a nic se mu nestane, ale jen pro případ, že bych kompozici nanášel štětcem.

Po pár minutách se začne barvit.

Jakmile odstín dosáhne požadované barvy, vyjmeme ho a vypereme.
Mám světlou korálku a dělám světlý, teplý tón.

Pak leštíme.
Používám bílou zubní pastu DIALUX.

Přebytečnou pastu smyjte. Můžete použít mýdlo nebo saponát na nádobí.

Po zaschnutí zkontrolujte, zda nezůstaly nějaké otřepy.
Pokud nějaké zbydou, můžete je opravit těmito pilníky na leštění nehtů:)
růžová – leštění
bílá – vyhlazuje drobné škrábance a
šedá – leštěná.

V tomto případě používám pouze první dva.

Držte to takto co nejpohodlněji.

Dam! Korálek je hotový.