Медното покритие е процесът на нанасяне на слой мед върху повърхността на различни метали (алуминий, стомана, никел, месинг). Медното покритие придава на металите визуална привлекателност, която може да се използва в различни дизайнерски проекти. Също така, медният слой е в състояние да подобри електрическата проводимост на металните изделия, което значително увеличава възможността за по-нататъшна повърхностна обработка.
Всеки, който е запознат поне малко с основите на химичните реакции, може да овладее технологията на алуминиево медно покритие у дома.
История на откриването на мед
Медта е първият метал, който завладя човека и изигра най-голямата роля в историята на развитието на цивилизацията. Това събитие се е случило няколко хилядолетия преди Христа и точната дата на началото на употребата на този уникален метал не може да бъде установена.
В древни времена медните късове са били използвани главно за създаване на оръжия и домакински инструменти. Червен-зелените късове метали първоначално са били използвани по същия начин като обикновените камъни. В бъдеще, емпирично, хората забелязаха, че обработката на този материал с чук му придава специални свойства. Ето как се роди металът за студено коване.
Още по-късно беше открито, че металът се топи и след охлаждане придобива други форми и свойства. Този етап е началният в развитието на горещо формоване на метали.
Характеристики и състав на медта
Медта е розово-червен тежък метал, който е много мек и се топи при над 1080℃. Електрическата проводимост на медното покритие е 1,7 пъти по-висока от тази на алуминия. Медта също има висока топлопроводимост.
Много специфични свойства на метала се дължат на наличието на различни примеси в неговия състав. И така, според кислорода, който е в състава на медта, металът се разделя, както следва:
- мед без кислород съдържа по-малко от 0,001% примеси;
- рафинирана мед съдържа 0,001–0,01% кислород;
- чистата мед съдържа около 0,03–0,05% кислород;
- Медта с общо предназначение има 0,05-0,08% кислород.
Наличието на олово или бисмут в медта намалява пластичните свойства на материала. Слабо разтворимите примеси (сяра, олово, бисмут) увеличават крехкостта на метала.
В процеса на електролиза, в допълнение към кислорода, водородът може да влезе в състава на медните сплави.
Физически свойства
Основното качество на медта е ниското съпротивление и в резултат на това висока електрическа проводимост. Увеличаването на примесите от различни метали в медната сплав значително намалява електрическата проводимост на материала.
Високата топлопроводимост на чистата мед е значително намалена, когато към нейния състав се добавят различни легиращи вещества.
Също често използвани в индустрията са медни продукти, които са силно устойчиви на корозия в различни среди, с изключение на органични киселини, амоняк и амониеви соли. Увеличаването на количеството примеси в състава на медта води до значително намаляване на устойчивостта на корозия на сплавите.
Практическо приложение на медно покритие на метали
Процедурата за медно покритие на алуминий и други метали има доста широко практическо приложение не само в домашна употреба, но и в индустриален мащаб. Върху много метали медното покритие може да се нанесе както като основен независим слой, така и като подслой за ефективно прилепване на следващото основно покритие към основния метал на продукта.
В повечето случаи медното покритие на алуминий в домашните работилници се извършва за следните цели:
- декориране на бижута;
- защита на метални части от корозия и карбуризация;
- отстраняване на повреди и повърхностни дефекти на продукти със сложна форма и релеф;
- производство на копия на продукти, изработени от различни материали;
- създаване на подложки за запояване на алуминий без използване на киселинен състав;
- предварителна подготовка на повърхността на частите преди хромиране,сребърно покритие, никелиране.
Видове медно покритие на метална повърхност
Процедурата за медно покритие на алуминий у дома не е трудна за самостоятелно изпълнение. Не е необходимо да използвате специално оборудване и активни химикали. Висококачественото покритие се осигурява от стриктно спазване на технологията за алуминиево медно покритие и познаване на текущите процеси.
Има два основни типа медно покритие за метални повърхности:
- С потапяне на детайла в електролита, при което продуктът е частично или изцяло потопен във вана с химичен реагент. Използването на този метод е оправдано в случай, когато се изисква равномерно нанасяне на слой мед върху целия продукт.
- Медното покритие без потапяне на детайла в химически разтвор. Този метод е по-труден за изпълнение. Използването му е много ефективно, ако е необходимо да се направи медно покритие на определена площ от продукта.
И в двата случая активирането на алуминиевия химикал за медно покритие се извършва електрически, което изисква използването на източник на постоянно напрежение.
Оборудване за потапяне на мед
За висококачественото изпълнение на технологичните операции по алуминиево медно покритие е необходимо да се подготви просто оборудване. Подходящи инструменти и материали могат да бъдат закупени от дистрибуторската мрежа или направени самостоятелно.
За да завършите работата, ще ви трябват следните материалии мачове:
- 6-8 волта DC захранване с устройство за плавно регулиране на тока и амперметър. Ако няма настройка, тогава е желателно да включите реостат и амперметър във веригата. Те ще са необходими за контрол на процеса. Ако няма стационарно захранване, тогава може да се използва батерия тип Krona.
- Специална вана, изработена от материал, който не е подложен на електролитна атака (стъкло, пластмаса). Размерите на контейнера се избират в съответствие с размерите на детайла.
- Медни електроди, които служат за подаване на електрически ток към електролита по време на медно покритие на алуминия, а също така компенсират загубата на метал по време на реакцията.
- Електролит, чийто състав зависи от материала на оригиналния детайл.
Приготвяне на разтвор за медно покритие
Намирането на готово решение за алуминиево медно покритие в разпределителната мрежа е трудно. Обикновено производителите разрешават продажбата на готовото вещество след представяне на съответните документи. Ето защо повечето хора правят собствен разтвор за алуминиево медно покритие у дома от меден сулфат.
За тези цели ще ви трябва:
- син витриол;
- дестилирана вода;
- солна киселина.
Можете да приготвите разтвор само ако рецептата е спазена правилно. За да направите това, медният сулфат (20 g) трябва да се разтвори в 1 литър вода. След това добавете 2-3 ml киселина на тънка струя. Съставът се разбърква старателно, докато всички кристали се разтворят напълно.
Готовият електролит за медно покритие на алуминий с меден сулфат трябва да е без мирис и да има ярко син цвят.
Технология за медно покритие
Омеднено покритие на алуминиев метал по метода на пълно потапяне на детайла в електролита се извършва по следната технология:
- Повърхността на детайла се почиства с шкурка или четка, след което се обезмаслява в горещ разтвор на сода и се измива под течаща вода.
- В подготвения контейнер са окачени два електрода, които са свързани към положителния извод на източника на захранване.
- Между електродите се поставя заготовка, която е свързана към отрицателния извод на захранването.
- Приготвеният електролит се излива в работния съд. Нивото на разтвора трябва да е над горната част на електродите.
- С помощта на устройството за настройка се задава стойността на работния ток. Стойността на параметъра се основава на изчислението на 10-15 mA на 1 cm2 от площта на обработвания детайл.
- След 20 минути захранването се изключва и детайлът се изважда от ваната.
- Остатъците от електролит се отмиват с вода и частта се изсушава.
Времето за изпълнение на процеса е приблизително, може да се контролира визуално от цвета на покритието и равномерността на неговото разпределение. Колкото по-дълго е свързано захранването, толкова по-дебел ще бъде алуминиевият меден слой.
Инструменти за медно покритие
Работи с медно покритиеметални заготовки без потапяне в електролита се извършват върху големи продукти, които не могат да бъдат напълно потопени във ваната. Освен това този метод е по-ефективен при обработка на отделни части от продукта.
За извършване на технологични операции за медно покритие без потапяне в електролит ще са необходими следните устройства:
- Химическата четка е изработена от многожилен меден проводник. За целта трябва да премахнете изолацията в единия край на проводника, след което да отделите малко отделните проводници. За да е удобно да държите четката, по-добре е да я завържете за дървена пръчка или молив.
- По-добре е да поставите заготовката за работа във всеки контейнер без високи страни. Удобно е да използвате обикновена порцеланова или стъклена чиния. Освен това ще ви е необходим контейнер за електролита, в който четката ще бъде постоянно потапяна. За целта може да се използва чаша.
- Захранването не се различава по параметри от захранването, използвано в технологията за потапяне.
Безпотопено медно покритие
Технологията за извършване на работа върху алуминиево медно покритие без потапяне на детайла в електролита е както следва:
- Четката, подготвена предварително, е свързана към положителния извод на захранването.
- Електролитен разтвор, който е подобен по формулировка на състава, използван в кутията за потапяне на части, се излива в контейнера за намокряне с четка.
- празно,предварително почистени и обезмаслени, поставени в празен съд. С помощта на конектора частта се свързва към минуса на източника на захранване.
- Четката се потапя в електролита и се задвижва върху мястото, където трябва да се нанесе медният слой. Много е важно четката да не докосва повърхността на детайла.
- След нанасяне на слой мед, детайлът се измива под течаща вода и се суши.
В процеса на извършване на работата трябва да се уверите, че винаги има електролитен слой между детайла и четката. За да направите това, четката трябва постоянно да се потапя в съд с разтвор.
Безопасност по време на работа
Всички работи с химикали и електрически източник трябва да се извършват с необходимите предпазни мерки.
Медното покритие на алуминий в жилищен район е строго забранено. За тези цели е по-добре да използвате помощно помещение, гараж или работилница. Електрическото оборудване трябва да бъде заземено.
За да се защити човешкото здраве, трябва да се спазват следните препоръки:
- трябва да се използва защита на дихателните пътища;
- за да не попаднат химикали в очите, е необходимо да се работи с очила;
- всички работи трябва да се извършват в специално облекло (гумени ръкавици, престилка от плат, специални обувки).
Процесът на покриване на алуминиеви изделия със слой мед не е особено труден дори за човек, който е малко запознат с хода на химичните реакции. Купете илинаправата на подходящо оборудване също няма да създаде особени проблеми. Но много продукти, които изглежда са загубили привлекателния си външен вид, ще придобият втори живот.
