El recobriment de coure és el procés d'aplicar una capa de coure a la superfície de diversos metalls (alumini, acer, níquel, llautó). El revestiment de coure dóna als metalls un atractiu visual que es pot utilitzar en una varietat de projectes de disseny. A més, la capa de coure és capaç de millorar la conductivitat elèctrica dels productes metàl·lics, la qual cosa augmenta significativament la possibilitat de tractaments superficials posteriors.
Qualsevol persona que estigui almenys una mica familiaritzada amb els fonaments bàsics de les reaccions químiques pot dominar la tecnologia del revestiment de coure d'alumini a casa.
Història del descobriment del coure
El coure és el primer metall que va conquerir l'home i va tenir el paper més important en la història del desenvolupament de la civilització. Aquest esdeveniment va tenir lloc diversos mil·lennis aC i no es va poder establir la data exacta de l'inici de l'ús d'aquest metall únic.
A l'antiguitat, les pepitas de coure s'utilitzaven principalment per crear armes i eines domèstiques. vermell-Els nuggets de metall verds es van utilitzar inicialment de la mateixa manera que les pedres normals. En el futur, empíricament, la gent es va adonar que el processament d'aquest material amb un martell li atorga propietats especials. Així va néixer el metall de forja en fred.
Fins i tot més tard es va descobrir que el metall es fon i després de refredar-se adquireix altres formes i propietats. Aquesta etapa va ser la primera en el desenvolupament de la conformació en calent de metalls.
Característiques i composició del coure
El coure és un metall pesat de color vermell rosa que és molt suau i es fon a més de 1080 ℃. La conductivitat elèctrica del recobriment de coure és 1,7 vegades superior a la de l'alumini. El coure també té una alta conductivitat tèrmica.
Moltes propietats específiques d'un metall es deuen a la presència de diverses impureses en la seva composició. Per tant, segons l'oxigen, que es troba en la composició del coure, el metall es divideix de la següent manera:
- cobre sense oxigen conté menys del 0,001% d'impureses;
- coure refinat conté 0,001-0,01% d'oxigen;
- coure pur conté al voltant del 0,03-0,05% d'oxigen;
- El coure d'ús general té un 0,05-0,08% d'oxigen.
La presència de plom o bismut al coure redueix les propietats de plasticitat del material. Les impureses lleugerament solubles (sofre, plom, bismut) augmenten la fragilitat del metall.
En el procés d'electròlisi, a més de l'oxigen, l'hidrogen pot entrar en la composició dels aliatges de coure.
Propietats físiques
La qualitat principal del coure és la baixa resistivitat i, com a resultat, una alta conductivitat elèctrica. L'augment d'impureses de diversos metalls en l'aliatge de coure redueix significativament la conductivitat elèctrica del material.
L' alta conductivitat tèrmica del coure pur es redueix significativament quan s'afegeixen diverses substàncies d'aliatge a la seva composició.
També s'utilitzen sovint a la indústria els productes de coure que són molt resistents a la corrosió en diversos ambients, excepte els àcids orgànics, l'amoníac i les sals d'amoni. Un augment de la quantitat d'impureses en la composició del coure condueix a una disminució significativa de la resistència a la corrosió dels aliatges.
Aplicació pràctica del revestiment de coure de metalls
El procediment de recobriment de coure d'alumini i altres metalls té una aplicació pràctica bastant àmplia no només a l'ús domèstic, sinó també a escala industrial. A molts metalls, es pot aplicar un recobriment de coure com a capa principal independent i com a subcapa per a una adhesió eficaç del següent recobriment principal al metall base del producte.
En la majoria dels casos, el recobriment de coure de l'alumini als tallers domèstics es fa amb els propòsits següents:
- decoració de joies;
- protecció de peces metàl·liques contra la corrosió i la carburació;
- eliminació de danys i defectes superficials de productes amb forma i relleu complexos;
- producció de còpies de productes fets de diversos materials;
- creació de pastilles per soldar alumini sense utilitzar una composició àcida;
- preparació preliminar de la superfície de les peces abans del cromat,platejat, niquelat.
Tipus de recobriment de coure de superfície metàl·lica
El procediment per a l'alumini de coure a casa no és difícil de fer pel vostre compte. No és necessari utilitzar equips especials i productes químics actius. El recobriment d' alta qualitat està garantit per l'adherència estricta a la tecnologia de revestiment de coure d'alumini i el coneixement dels processos en curs.
Hi ha dos tipus principals de recobriment de coure per a superfícies metàl·liques:
- Amb la immersió de la peça a l'electròlit, en la qual el producte es submergeix parcialment o completament en un bany amb un reactiu químic. L'ús d'aquest mètode està justificat en el cas en què cal aplicar una capa de coure uniformement sobre tot el producte.
- Revestiment de coure sense submergir la peça en una solució química. Aquest mètode és més difícil de dur a terme. El seu ús és molt eficaç si es requereix per fer un revestiment de coure d'una zona determinada del producte.
En ambdós casos, l'activació de l'agent químic de revestiment de coure d'alumini es realitza elèctricament, la qual cosa requereix l'ús d'una font de tensió constant.
Equip de coure d'immersió
Per al rendiment d' alta qualitat de les operacions tecnològiques de revestiment de coure d'alumini, és necessari preparar equips senzills. Les eines i els materials adequats es poden comprar a la xarxa de distribució o fer-los de manera independent.
Per completar el treball necessitareu els següents materialsi accessoris:
- Una font d'alimentació de CC de 6-8 volts amb un dispositiu d'ajust de corrent suau i un amperímetre. Si no hi ha cap ajust, és convenient incloure un reòstat i un amperímetre al circuit. Seran necessaris per controlar el procés. Si no hi ha una font d'alimentació estacionària, es pot utilitzar una bateria de tipus Krona.
- Bany especial fet d'un material no subjecte a atacs electrolítics (vidre, plàstic). Les dimensions del contenidor es seleccionen d'acord amb les dimensions de la peça de treball.
- Elèctrodes de coure, que serveixen per subministrar corrent elèctric a l'electròlit durant el recobriment de coure de l'alumini, i també compensen la pèrdua de metall durant la reacció.
- Un electròlit la composició del qual depèn del material de la peça original.
Preparació de la solució de revestiment de coure
Trobar una solució ja feta per al revestiment de coure d'alumini a la xarxa de distribució és difícil. Normalment, els fabricants permeten la venda de la substància acabada després de la presentació dels documents pertinents. Per tant, la majoria de la gent fa la seva pròpia solució de revestiment de coure d'alumini a casa amb sulfat de coure.
Per a aquests propòsits necessitareu:
- vitriol blau;
- aigua destil·lada;
- àcid clorhídric.
Només podeu preparar una solució si la recepta es segueix correctament. Per fer-ho, cal dissoldre sulfat de coure (20 g) en 1 litre d'aigua. A continuació, afegiu 2-3 ml d'àcid en un raig prim. La composició es barreja a fons fins que tots els cristalls es dissolguin completament.
L'electròlit acabat per al revestiment de coure d'alumini amb sulfat de coure ha de ser inodor i tenir un color blau brillant.
Tecnologia de revestiment de coure per immersió
El recobriment de coure de metall d'alumini mitjançant el mètode d'immersió completa de la peça a l'electròlit es realitza d'acord amb la següent tecnologia:
- La superfície de la peça es neteja amb paper de vidre o un raspall, després es desgreixa amb una solució de soda calenta i es renta amb aigua corrent.
- Dos elèctrodes estan suspesos al contenidor preparat, que estan connectats al terminal positiu de la font d'alimentació.
- Es col·loca un blanc entre els elèctrodes, que està connectat al terminal negatiu de la font d'alimentació.
- L'electròlit preparat s'aboca al recipient de treball. El nivell de solució ha d'estar per sobre de la part superior dels elèctrodes.
- Usant el dispositiu d'ajust, s'estableix el valor actual de funcionament. El valor del paràmetre es basa en el càlcul de 10-15 mA per 1 cm2 de l'àrea de la peça processada.
- Després de 20 minuts, s'apaga l'alimentació i la peça de treball es retira del bany.
- El residu d'electròlit es renta amb aigua i la peça s'asseca.
El temps d'execució del procés és aproximat, es pot controlar visualment pel color del recobriment i la uniformitat de la seva distribució. Com més temps estigui connectat l'alimentació, més gruixuda serà la capa de coure d'alumini.
Eines de revestiment de coure sense aigua
Treballs de coureEls blancs metàl·lics sense immersió a l'electròlit es realitzen en productes grans que no es poden submergir completament al bany. A més, aquest mètode és més eficient quan es processen parts individuals del producte.
Per realitzar operacions tecnològiques de coure sense immersió en electròlit, es necessitaran els següents dispositius:
- El raspall químic està fet de filferro de coure trenat. Per a això, cal tallar l'aïllament d'un extrem del cable i, a continuació, separar una mica els conductors individuals. Perquè sigui còmode subjectar el pinzell, és millor lligar-lo a un pal o llapis de fusta.
- És millor posar el blanc per treballar en qualsevol recipient sense costats alts. És convenient utilitzar un plat normal de porcellana o vidre. A més, necessitareu un recipient per a l'electròlit, en el qual es submergirà constantment el raspall. Es pot utilitzar un got per a aquest propòsit.
- La font d'alimentació no difereix en paràmetres de la font d'alimentació utilitzada en la tecnologia d'immersió.
Revestiment de coure dipless
La tecnologia per realitzar treballs en revestiment de coure d'alumini sense submergir la peça a l'electròlit és la següent:
- El raspall, preparat amb antelació, està connectat al terminal positiu de la font d'alimentació.
- La solució d'electròlit, de formulació similar a la composició que s'utilitza a la caixa d'immersió de peces, s'aboca al recipient d'humitat del raspall.
- En blanc,prèviament netejat i desgreixat, col·locat en un recipient buit. Amb el connector, la peça es connecta al minus de la font d'alimentació.
- El raspall es submergeix a l'electròlit i es fa passar sobre el lloc on s'ha d'aplicar la capa de coure. És molt important que el raspall no toqui la superfície de la peça.
- Després d'aplicar una capa de coure, la peça es renta amb aigua corrent i s'asseca.
En el procés de fer el treball, heu d'assegurar-vos que sempre hi hagi una capa d'electròlit entre la peça de treball i el raspall. Per fer-ho, cal submergir el raspall constantment en un recipient amb una solució.
Seguretat durant el treball
Tots els treballs amb productes químics i la font elèctrica s'han de fer amb les precaucions necessàries.
El recobriment de coure d'alumini en una zona residencial està estrictament prohibit. Per a aquests propòsits, és millor utilitzar un safareig, garatge o taller. Els equips elèctrics han d'estar connectats a terra.
Per protegir la salut humana, s'han de seguir les recomanacions següents:
- Cal utilitzar protecció respiratòria;
- perquè els productes químics no entrin als ulls, cal treballar amb ulleres;
- Tot el treball s'ha de dur a terme amb roba especial (guants de goma, davantal d'oli, sabates especials).
El procés de recobrir productes d'alumini amb una capa de coure no és especialment difícil fins i tot per a una persona poc familiaritzada amb el curs de les reaccions químiques. Comprar ofer l'equip adequat tampoc no causarà cap problema especial. Però molts productes que semblen haver perdut el seu aspecte atractiu adquiriran una segona vida.
