Гальванопластика дома на коленке
Сегодня поговорим о гальванике – покрытии медью при помощи физики и химии, а также затронем патинирование. Вся информация как обычно в видео, но пройдёмся по основным моментам.
Покрытие заготовки токопроводящим слоем. Это можно сделать при помощи графитового спрея, например GRAPHIT, либо нанести графитовый порошок на изделие при помощи клея БФ2/БФ4.
Далее нужно приготовить электролит. На 1 литр раствора:
- Медный купорос (лучше чистый): 200г
- Серная кислота (электролит аккумуляторный, плотность 1.27): 180г (140мл)
- Тиомочевина: 0.07г
- Соль пищевая: 0.07г
Тиомочевина позволяет получить ровное блестящее покрытие! Если делать без неё, то соль тоже не нужна. Также готовим ванночку для проведения процесса, медные электроды и блок питания, желательно с контролем тока.
- “Плюс” на электроды, “минус” на заготовку
- Ток 10-20 мА на см2 поверхности
- Фильтровать электролит и чистить электроды при загрязнении
- Если напряжение растёт при постоянном токе (было 0.5В а стало 10В) – чистить электроды
- Если электролит не “засоряется”, а заготовка перестала наращивать блеск – подсыпать тиомочевины
- Вода испаряется из электролита, а купорос начинает выпадать в осадок. Аккуратно подливаем воды и поддерживаем объём
Я проводил процесс по следующему алгоритму: сначала на низком токе ждал покрытия всей заготовки слоем меди, после этого увеличивал ток до 2А на дм2 и ждал окончания “полировки”. В итоге получается блестящее медное покрытие.
Можно оставить изделия как есть, а можно сделать патинирование, т.е. искусственное состаривание.
Вариант первый – закрыть изделие в ёмкости с налитым нашатырным спиртом, контакта с жидкостью быть не должно. Для ускорения процесса можно добавить в нашатырь обычной пищевой соли. Процесс проводится по визуальному контролю, за полтора часа медь темнеет примерно вот так:
После чего шлифуем стальной мочалкой и вуаля!
Второй вариант: электрохимическое патинирование. Готовим электролит (на 1 литр):
- Медный купорос: 60г
- Сахар: 90г
- Едкий натр: 45г
- Кальцинированная сода: 20г
- “Плюс” на электроды, “минус” на заготовку
- Электролит держать горячим (
80 С)
Источник
Гальванопластика подручными средствами: часть3. Обработка заготовки.
Итак, продолжаем разбираться в гальванопластике. Мы уже собрали установку тут и приготовили электролит здесь . Но мы еще так далеко от завершения, аж жуть.. Теперь надо нанести проводящий слой на образец, если он не проводит ток сам по себе (что вряд ли). Весь смысл в том, что на образце должен быть одинаковый по толщине и равномерно распределенноый по всей обмедняемой поверхности слой.
Логика событий для меня была такова: я хочу потратить на начальном этапе как можно меньше денег. Для неачала я позвонила в ближайшие радиотовары и узнала цену на графитовый лак: почти 600 руб. Тут у меня случился легкий приступ амфибиотической асфиксии (жаба придушила), отчего я полезла в сеть. За пару часов я накопала кучу способов добиться желаемого. Но. Большинство из них абсолютно не стоит потраченных усилий. Так что говорю сразу — если не хотите мучиться и планируете обмеднить не одну вещь, то сходите за графитовым лаком. Оно того стоит. Но, для любопытствующих и желающих маленько попыхтеть — вот еще варианты.
1. Бронзовка + нитролак / цапонлак / клей БФ. Это был мой первый удачный опыт. Так как я сижу дома с маленьким ребенком, я остановилась на клее БФ — он безвреден.
Есть строительный (например БФ-2) и медицинский вариант(БФ6), второй есть в любой аптеке (около 50 руб). Для наших целей особой разницы нет. Берем клей, выдавливаем чуток на указательный и большой пальцы (ну, или сами решайте — куда) и промакивающими движениями наносим. Как бы прихватываем двумя пальцами и отпускаем. Клей густой, часть его остается на заготовке, часть на пальцах. Если просто налить на образец — вы зальете весь рельеф, так что нужно как-то наловчиться наносить максимально тонким слоем. И, быстро, пока не высохло, посыпаем бронзовкой. Бронзовка — это так называемая «бронзовая пудра», которая на самом деле очень даже латунная. Продается в хозяйственных, все за те же пресловутые 50 руб. Потом даем высохнуть — недолго, минут 15, ведь слой очень тонкий — и в установку. Очень желательно перед тем как запихивать заготовку в электролит сполоснуть ее в спирте/водке. Так вы смоете лишнюю бронзовку, которая иначе будет засорять вам электролит. А еще вы улучшите смачиваемость заготовки, тогда она лучше погрузится в электролит и не будет покрыта пузырьками.
И еще — перечисленные основы: нитролак / цапонлак / клей БФ нельзя заменить другими, например ПВА. Дело во-первых в проводимости основы, во-вторых в том, что она обволочет хлопья бронзовки и изолирует их друг от друга. Тогда слоя не получится.
Стоит помнить, что клей достаточно вязкий — его не нанести очень тонко, то есть этот способ не подходит для предметов с очень мелкими деталями.
2. Графит из батареек.
В дешевых китайских графитовых батарейках внутри есть графитовый стержень. Не перепутайте графит с черным порошком внутри батарейки. Графит именно в твердом стержне. Разобрать их не сложно, наскрести со стрежня графита (особенно с помощью дрели или чего-то подобного) тоже плевое дело. Его можно использовать вместо бронзовки. У меня почему-то не вышло. Толи графит получился крупным, а количество его было малым — вот и не соприкасались кусочки графита, толи еще что.. Тока не было.
3. Графиовый спрей. Покрытие получается очень тонким, проволит неплохо. Но тут тоже не все так просто. Имейте ввиду, например, что вы можете брызнуть куда-то больше, куда-то меньше. Тогда медь будет сужественно быстрее нарастать там, где графита больше — это плохо. Важно стараться обрызгать заготовку однородно. Еще очень советую подержать образец перед нанесением графита пару минут в спирте. Тогда графит ляжет ровнее. Образец должен быть ровного темно-серно цвета.
Иначе он может лечь маленькими капельками. На фото местами есть «перепонки» между прожилками листа — это высохли капельки. По моему опыту — не надо пытаться их растирать. Лучше тихонько промокнуть, дать первому слою высохнуть, нанести аналогично еще один-два. Если капельки невелики и не закрывают существенно детали вашей заготовки — просто положите ее акуратно на салфеточку — когда они высохнут, все будет ОК. Лучше не держать заготовку под струей из баллона, а наносить лак короткими «пшиками» — иначе его получится много и он потечет (он как вода по консистенции).
Для сравнения: листик на графитовом лаке и на бронзовке.
Долго ли коротко, так или иначе — вот наша заготовка покрыта проводящим слоем. Подвешитаем в электролите, включаем. Баррррабанная дробь. Процесс пошел! Ставим ток поменьше. На моей установке около 0.2А (200 милиампер). Это много, но не слишком, можно справиться. Теоретически, ток должен быть примерно1—2 А на 1 дм2 площади заготовки, то есть на площадь 10 на 10 см. То есть на листик мне нужно что-то около 50-70 милиАмпер. Но это все теория. На практике все примерно так — если ток будет мал, то медь просто будет расти медленнее. Это хорошо, ляжет ровнее. Если ток будет великоват — то медь начнет оседать хлопьями, которые не будут плотно приставать к образцу — вы сразу заметите. Так как мой ток достаточно велик — я делаю так. Ставлю заготовку, потом прихожу через три-пять минут. Если ток подходящий — можно уйти на часик. Если ток велик — то кроме некоторого количества нормально наросшей меди будут еще хлопья. Вот как на фото.
Их надо убрать — они закрывают от осаждения меди часть поверхности. Я аккуратно счищаю их старой зубной щеткой (один или два раза), после чего уже все идет нормально.
Напоминаю, что можно прочто купить источник тока (рублей 600), графитовый спрей (рублей 600), пластмассовую миску, две медные пластины и готовый электролит (не знаю сколько стоит). Мои МК были о бюджетном тест-драйве гальванопластики с легкодоступными материалами.
Не забывайте о технике безопасности, а также подливать испаряющуюся воду электролит и фильтровать его. И все у вас полцчится! Всем удачи, творческих успехов, новых и интересных занятий 🙂
Источник
Гальванопластика для чайников подручными средствами: часть1. Гальваническая установка
Данный мастер-класс написан, чтобы узнать — насколько интересен публике процесс гальванического напыления металла. Есть два подхода к делу: можно потратить много времени и мало денег, а можно наоборот. Идея мастер-классав том, чтобы затратить на материалы и инструменты как можно меньше денег, буквально — собрать все из того, что есть дома. Образование физического факульткта и изголодавшийся по работе мозг молодой мамы в декрете не оставили мне выбора — я начала изобретать велосипед, хотя подробного описания «для чайников» в сети не нашла (что и решила исправить). В этот раз я опишу только самое начало — сборка цепи гальванической установки. Если это окажется и нтересно, в следующих мастер-классах я подробно опишу все оставшиеся этапы. Получилось «многабукав», как говорят сейчас в интернете, но мне хотелось, чтоб было понятно.
Итак, мы задались целью обмеднить что-нибудь. Для меня это был скелетированный листик.
Для этого нужно:
1. собрать установку,
2. приготовить электролит
3. нанести токопроводящий слой на образец
4. провести сам процесс гальванизации.
Каждый из этих этапов имеет свои трудности. Итак, установка. Для того чтобы быстро собрать установку, нам потребуется, во-первых: автомобильный выпрямитель (такая штука для зарядки автомобильного аккумулятора). Его можно заменить зарядкой от старого телефона или любого другого маломощного устройства, но это несколько сложнее (позже объясню). медная проволока или медный провод. Второе куда предпочтительнее: по проволоке должен идти ток, а медная проволока в мотках бывает покрыта специальной пленкой, пока ее не обожжешь — к ней не подцепиться. А в проводе, который вы достали из изоляции, вы можете быть уверены. Можно отрезать шнур с вилкой от какого-нибудь сломанного прибора, который во время не выбросили, или взять какой-нибудь завалявшийся кусочек. Или купить провод в любом авто-или строительном магазине. Проволока нужна разная. толстая (около 1-2мм) для создания штанги для подвешивания предметов в гальванической ванне, тонкая — подвешивать предметы (листик) за штангу.
В третьих — маленькая электрическая лампочка и пару зажимов-крокодилов (не обязательно). Это понадобится нам для контроля и снижения тока.
В четвертых — пластмассовая миска, которую мы будем гордо именовать » гальваническая ванна» 🙂 Подойдет любая емкость, такая, чтобы в нее помещалось все то, что вы планируете обмеднить (по очереди, конечно 🙂 ). Я купила в хозтоварах емкость для сыпучих пргодуктов за 60р. Можно взять стеклянную банку.. Главное, чтобы не разъело электролитом!
В пятых — медная пластина, а еще лучше две. Я свою нашла на даче в сарае. Если нет пластины — как временное решение подойдет медный провод/проволока. Берете любую подходящую плотную пластмасску и делаете плотную обмотку проволокой на глубину вашей емкости. Но, как постоянный вариант это годится только для очень толстой проволоки — 2 и более мм. Тонкую проволоку через неделю-две разъест электролитом. В емкости, под слоем электролита, вы не увидите истончение и разрыв, и будете грустно гадать, куда делся ток и почему ничего не работает..
Теперь, чтобы понимать, что мы делаем, опишем принцип работы нашей установки (см. схему). Уж простите, за такой рисунок, делаю МК ночью, уложив ребенка.. Задача такая: через электролит к нашему листику должен течь ток. Ток создается ионами меди. Они, создавая ток в растворе, стремятся к образцу (листику), оседают на нем, формируя тонкий и прочный слой атомарной меди. Из школьной физики мы помним (или поверьте на слово 🙂 ), что ток течет от плюса к минусу. Значит, если на медную пластину подать плюс, а на листик — минус, то через электролит от медной пластины к листику потечет ток, все заработает. На схеме ИП — источник питания (зарядка), МП — медные пластины, Л — листик. Красным — то что подключается на «плюс», синим — то что на «минус».
Итак, для начала берем медную пластину и вставляем ее в гальваническую ванну. Лучше поставить две пластины с двух сторон, чтобы ток тек с обеих сторон и меднение происходило равномерно. Можно и больше, тут уж зависит от широты души и количества медных пластин 🙂 Пластину лучше закрепить, тут есть варианты. У меня пластинка одна, только согнутая, потому я проделала в емкости дырочки нагретым гвоздем и вкрутилв в них саморезы — они и прижали мою пластину. Не очень эстетично получилось, зато работать будет..
Теперь из толстой проволоки делаем подвес для того, что будем меднить. И подвешиваем что-нибудь, на чем не жалко пробовать.
Теперь можно сразу подцепить источник тока: красную клемму (плюс) за медную пластину, черную (минус) за подвес. Если бы все было так просто. Автомобильный зарядник работает с определенным дмапазоном токов и напряжений, ток может оказаться великоват для нас. Тогда осаждение меди пойдет слишком быстро, она осядет вот такими пупырышками.
Или вообще вот такими хлопьями, корорые легко соскребаются пальцем.
Надо уменьшить ток. Чем дольше и медленне мы напыляем медь, тем ровнее и плотнее будет слой. От вас же не требуется напылять его силой мысли — та что поставили слааааабенький ток, и идите по делам, изредка проверяя, как там дела. Но как уменьшить ток, если мы итак поставили минимально возможный на зарядке? Курс школьной физики говорит — добавить в цепь лампочку! Будет дополнительное сопротивление и ток уменьшится. Берем маленькую лампочку (например, самую простую и дешевую для габаритов автомагазине),
приматываем изолентой два контакта (для удобства можно просто два куска провода).
Лампочке все равно, с какой стороны ей попадут плюс, с какой минус — не бойтесь перепутать.
Внимательно следите чтобы провод касался только одного контакта лампы! иначе ток не пойдет сквозь лампу и толку от нее не будет.
И вот теперь можно собрать цепь: плюс от зарядки к лампочке, лампочку к медной пластине, минус от зарядки к подвесу. Напряжение на моей установке 0.7 Вольта, ток порядка 0.05 — 0.1 А. Это не опасно, хотя, не очень приятно, если забыть о технике безопасности и почувствовать на себе (да-да, каюсь, было)..
Теперь осталось налить электролит, и можно пробовать!
А теперь немного о лампочке. Автомобильный зарядник светит диодом и жужжит даже когда через его клеммы не идет ток — он делает это когда просто включен в розтку. А вот лампочка будет гореть только если в цепи есть ток и идет процесс гальванизации, так что очень удобно ходить мимо, просто поглядывая на лампочку. Если она погасла — ток пропал. Пока я писала эти строчки, я увидела как погас свет — опробовала новуб систему подвеса листиков, но крепление разъело электролитом и листик, оторвавшись, упал. Без лампы я бы так сразу об этом не узнала.
Почему неудобно использовать зарядку от телефона: во-первых непонятно где плюс и минус, а во вторых — она дает ток около 0.8А, то есть в 8 ра больше — нужно больше ламп, или какое-то другое сопротивление.
Но, это только начало! Дальше надо приготовить электролит, правильно нанести токопроводящий слой (ведь наш листик ток не проводит) потом проследить чтобы листик нормально гальванизировался.. И, если все хорошо, у вас получится вот такой замечетальный ажурный металлический листик!
Устройство для зарядки, да и почти все прочее есть почти в каждом доме, где есть автомобиль. Все «крокодилы» можно легко заменить скрутками, так что стоимость «стартового комплекта» минимальна. Если вас не увлечет это занятие, не придется жалеть о потраченных средствах. Удачи!
Источник