Pokovovanie meďou je proces nanášania vrstvy medi na povrch rôznych kovov (hliník, oceľ, nikel, mosadz). Medené pokovovanie dáva kovom vizuálnu príťažlivosť, ktorú možno použiť v rôznych dizajnových projektoch. Taktiež medená vrstva je schopná zlepšiť elektrickú vodivosť kovových výrobkov, čo výrazne zvyšuje možnosť ďalšej povrchovej úpravy.
Technológiu pokovovania hliníkom a meďou zvládne doma každý, kto je aspoň trochu oboznámený so základmi chemických reakcií.
História objavenia medi
Meď je prvý kov, ktorý dobyl človeka a zohral najväčšiu rolu v histórii rozvoja civilizácie. Táto udalosť sa odohrala niekoľko tisícročí pred naším letopočtom a presný dátum začiatku používania tohto jedinečného kovu sa nepodarilo určiť.
V staroveku sa medené nugety používali hlavne na výrobu zbraní a domácich nástrojov. červená-zelené nugety kovu sa spočiatku používali rovnakým spôsobom ako obyčajné kamene. V budúcnosti si ľudia empiricky všimli, že spracovanie tohto materiálu kladivom mu dáva špeciálne vlastnosti. Takto sa zrodil kov kovania za studena.
Ešte neskôr sa zistilo, že kov sa taví a po ochladení získava iné formy a vlastnosti. Táto etapa bola prvou vo vývoji tvárnenia kovov za tepla.
Charakteristiky a zloženie medi
Meď je ružovo-červený ťažký kov, ktorý je veľmi mäkký a topí sa pri teplote nad 1080 °C. Elektrická vodivosť medeného povlaku je 1,7-krát vyššia ako u hliníka. Meď má tiež vysokú tepelnú vodivosť.
Mnohé špecifické vlastnosti kovu sú spôsobené prítomnosťou rôznych nečistôt v jeho zložení. Takže podľa kyslíka, ktorý je v zložení medi, sa kov delí takto:
- meď bez kyslíka obsahuje menej ako 0,001 % nečistôt;
- rafinovaná meď obsahuje 0,001–0,01 % kyslíka;
- čistá meď obsahuje asi 0,03–0,05 % kyslíka;
- Meď na všeobecné použitie obsahuje 0,05 – 0,08 % kyslíka.
Prítomnosť olova alebo bizmutu v medi znižuje plastické vlastnosti materiálu. Málo rozpustné nečistoty (síra, olovo, bizmut) zvyšujú krehkosť kovu.
V procese elektrolýzy sa okrem kyslíka môže do zliatin medi dostať aj vodík.
Fyzikálne vlastnosti
Hlavnou kvalitou medi je nízky odpor a v dôsledku toho vysoká elektrická vodivosť. Nárast nečistôt rôznych kovov v zliatine medi výrazne znižuje elektrickú vodivosť materiálu.
Vysoká tepelná vodivosť čistej medi sa výrazne zníži, keď sa do jej zloženia pridajú rôzne legujúce látky.
V priemysle sa často používajú aj produkty z medi, ktoré sú vysoko odolné voči korózii v rôznych prostrediach, s výnimkou organických kyselín, amoniaku a amónnych solí. Zvýšenie množstva nečistôt v zložení medi vedie k výraznému zníženiu odolnosti zliatin proti korózii.
Praktická aplikácia medeného pokovovania kovov
Postup pri pomeďovaní hliníka a iných kovov má pomerne široké praktické uplatnenie nielen v domácom, ale aj v priemyselnom meradle. Na mnohých kovoch môže byť medený povlak aplikovaný ako hlavná nezávislá vrstva, tak aj ako podvrstva pre účinnú priľnavosť ďalšieho hlavného povlaku k základnému kovu produktu.
Vo väčšine prípadov sa medené pokovovanie hliníka v domácich dielňach vykonáva na nasledujúce účely:
- zdobenie šperkov;
- ochrana kovových častí pred koróziou a karburizáciou;
- eliminácia poškodení a povrchových chýb výrobkov so zložitým tvarom a reliéfom;
- výroba kópií produktov vyrobených z rôznych materiálov;
- tvorba podložiek na spájkovanie hliníka bez použitia kyslej kompozície;
- predbežná príprava povrchu dielov pred chrómovaním,postriebrenie, poniklovanie.
Typy medeného pokovovania kovového povrchu
Postup pre pomeďovanie hliníka doma nie je ťažké vykonať svojpomocne. Nie je potrebné používať špeciálne vybavenie a aktívne chemikálie. Vysokokvalitný náter je zabezpečený prísnym dodržiavaním technológie pokovovania hliníkom a medi a znalosťou prebiehajúcich procesov.
Existujú dva hlavné typy pomedenia kovových povrchov:
- Ponorením obrobku do elektrolytu, v ktorom je výrobok čiastočne alebo úplne ponorený do kúpeľa s chemickým činidlom. Použitie tejto metódy je opodstatnené v prípade, keď je potrebné naniesť vrstvu medi rovnomerne na celý výrobok.
- Pokovovanie medením bez ponorenia dielu do chemického roztoku. Táto metóda je náročnejšia na vykonanie. Jeho použitie je veľmi efektívne, ak je potrebné vykonať pomedenie určitej oblasti výrobku.
V oboch týchto prípadoch sa aktivácia hliníkovej chemickej pomeďovacej látky vykonáva elektricky, čo si vyžaduje použitie zdroja konštantného napätia.
Namáčacie medené vybavenie
Pre kvalitný výkon technologických operácií hliníkomedenia je potrebné pripraviť jednoduché zariadenie. Príslušné nástroje a materiály je možné zakúpiť v distribučnej sieti alebo vyrobiť samostatne.
Na dokončenie práce budete potrebovať nasledujúce materiálya príslušenstvo:
- 6-8 V DC napájací zdroj so zariadením na plynulé nastavenie prúdu a ampérmetrom. Ak nedôjde k žiadnemu nastaveniu, potom je žiaduce zahrnúť do obvodu reostat a ampérmeter. Budú potrebné na kontrolu procesu. Ak nie je k dispozícii stacionárne napájanie, môžete použiť batériu typu Krona.
- Špeciálna vaňa vyrobená z materiálu, ktorý nepodlieha elektrolytickým vplyvom (sklo, plast). Rozmery nádoby sa vyberajú v súlade s rozmermi obrobku.
- Medené elektródy, ktoré slúžia na dodávanie elektrického prúdu do elektrolytu pri pomedení hliníka a zároveň vyrovnávajú straty kovu počas reakcie.
- Elektrolyt, ktorého zloženie závisí od materiálu pôvodného obrobku.
Príprava roztoku na pokovovanie medi
Nájsť hotové riešenie pre hliníkové medené pokovovanie v distribučnej sieti je náročné. Zvyčajne výrobcovia umožňujú predaj hotovej látky po predložení príslušných dokumentov. Preto si väčšina ľudí vyrába svoje vlastné riešenie na pokovovanie hliníkom a medi doma zo síranu meďnatého.
Na tieto účely budete potrebovať:
- modrá vitriol;
- destilovaná voda;
- kyselina chlorovodíková.
Roztok môžete pripraviť iba vtedy, ak je recept správne dodržaný. Na tento účel sa musí síran meďnatý (20 g) rozpustiť v 1 litri vody. Potom tenkým prúdom pridajte 2-3 ml kyseliny. Kompozícia sa dôkladne premieša, kým sa všetky kryštály úplne nerozpustia.
Hotový elektrolyt na pokovovanie hliníka síranom meďnatým by mal byť bez zápachu a mal by mať jasne modrú farbu.
Technológia pokovovania ponorením medi
Pokovovanie hliníka meďou metódou úplného ponorenia obrobku do elektrolytu sa vykonáva podľa nasledujúcej technológie:
- Povrch obrobku sa očistí brúsnym papierom alebo kefou, potom sa odmastí v horúcom roztoku sódy a umyje sa pod tečúcou vodou.
- V pripravenej nádobe sú zavesené dve elektródy, ktoré sú pripojené ku kladnému pólu napájacieho zdroja.
- Medzi elektródami je umiestnená záslepka, ktorá je pripojená k zápornému pólu napájacieho zdroja.
- Pripravený elektrolyt sa naleje do pracovnej nádoby. Hladina roztoku musí byť nad vrcholom elektród.
- Pomocou nastavovacieho zariadenia sa nastavuje hodnota prevádzkového prúdu. Hodnota parametra vychádza z výpočtu 10-15 mA na 1 cm2 plochy spracovávaného obrobku.
- Po 20 minútach sa napájanie vypne a obrobok sa vyberie z kúpeľa.
- Zvyšky elektrolytu sa zmyjú vodou a časť sa vysuší.
Čas vykonania procesu je približný, možno ho kontrolovať vizuálne podľa farby náteru a rovnomernosti jeho rozloženia. Čím dlhšie je napájanie pripojené, tým hrubšia bude vrstva hliníka a medi.
Nástroje na bezponorové pokovovanie medi
Funguje pokovovanie medikovové polotovary bez ponorenia do elektrolytu sa vykonávajú na veľkých výrobkoch, ktoré nemožno úplne ponoriť do kúpeľa. Tento spôsob je tiež efektívnejší pri spracovaní jednotlivých častí produktu.
Na vykonávanie technologických operácií na pomedenie bez ponorenia do elektrolytu budú potrebné nasledujúce zariadenia:
- Chemická kefa je vyrobená z medeného drôtu. Na tento účel je potrebné odizolovať jeden koniec drôtu a potom trochu oddeliť jednotlivé vodiče. Aby sa štetec pohodlne držal, je lepšie ho priviazať k drevenej tyčinke alebo ceruzke.
- Polotovar na prácu je lepšie vložiť do akéhokoľvek kontajnera bez vysokých stien. Je vhodné použiť obyčajný porcelánový alebo sklenený tanier. Okrem toho budete potrebovať nádobu na elektrolyt, do ktorej sa bude kefka neustále namáčať. Na tento účel možno použiť pohár.
- Napájací zdroj sa parametrami nelíši od zdroja používaného v imerznej technológii.
Medený povlak bez ponorenia
Technológia na vykonávanie prác na hliníkovom medení bez ponorenia obrobku do elektrolytu je nasledovná:
- Vopred pripravená kefa sa pripojí ku kladnému pólu napájacieho zdroja.
- Roztok elektrolytu, ktorého zloženie je podobné zloženiu ako v puzdre na namáčanie dielov, sa naleje do nádoby na namáčanie kefy.
- Prázdne,predtým očistené a odmastené, vložené do prázdnej nádoby. Pomocou konektora sa diel pripojí k mínus zdroju napájania.
- Kefka sa ponorí do elektrolytu a prejde po mieste, kde sa má naniesť medená vrstva. Je veľmi dôležité, aby sa štetec nedotýkal povrchu dielu.
- Po nanesení vrstvy medi sa obrobok umyje pod tečúcou vodou a vysuší.
V procese vykonávania práce sa musíte uistiť, že medzi obrobkom a kefou je vždy vrstva elektrolytu. Aby ste to dosiahli, musíte kefku neustále namáčať do nádoby s roztokom.
Bezpečnosť pri práci
Všetky práce s chemikáliami a elektrickým zdrojom musia byť vykonávané s potrebnými opatreniami.
Medené pokovovanie hliníka v obytnej oblasti je prísne zakázané. Na tieto účely je lepšie použiť technickú miestnosť, garáž alebo dielňu. Elektrické zariadenie musí byť uzemnené.
Na ochranu ľudského zdravia by sa mali dodržiavať nasledujúce odporúčania:
- musí byť použitá ochrana dýchacích ciest;
- aby sa chemikálie nedostali do očí, je potrebné pracovať v okuliaroch;
- všetky práce by sa mali vykonávať v špeciálnom oblečení (gumené rukavice, plátenná zástera, špeciálna obuv).
Proces povliekania hliníkových výrobkov vrstvou medi nie je nijak zvlášť náročný ani pre človeka, ktorý je málo oboznámený s priebehom chemických reakcií. Kúpiť respvytvorenie vhodného vybavenia tiež nespôsobí žiadne zvláštne problémy. Ale mnohé produkty, ktoré akoby stratili svoj atraktívny vzhľad, získajú druhý život.
