Vlastní zinkování — DRIVE2

Dnes si vyrobíme galvanickou lázeň pro chromování, zinkování, mědění, niklování. Každý, kdo se rozhodne pro zinkování v garáži, stojí před problémem, jak si zinkovací lázeň vyrobit sám nebo jak pro ni upravit nějakou nádobu, aby ji bylo možné pozinkovat (nikl, chrom, měď atd.). Galvanická lázeň musí splňovat následující požadavky: být odolná proti kyselinám a zásadám, odolná (neprasknout při úderu) a odolávat teplotám minimálně 80 stupňů.
Na úplném začátku studia galvaniky jsem našel velmi levné řešení. Každá společnost, která prodává chemikálie, má polyetylenové nádoby. Nádoby jsou k dispozici v objemu 1000 nebo 600 litrů. Při nákupu dbejte na celistvost spodního vypouštěcího ventilu (jedná se o plastový kulový kohout) a přítomnost horního krytu. Můžete si vystačit s 2000-3000 rublů. rýže

Opatrně jsme odřízli vršek latě a vršek naší budoucí galvanické vany. Odříznutý vršek nevyhazujeme, stále ho budeme potřebovat. Na obou koncích vany uděláme 3 otvory, otvory pro anodové tyče. Otvory musí být ve stejné úrovni. rýže

Naše vana musí mít víko. K vaně jej později přišroubujeme pomocí klavírového pantu. V obchodě s autodíly kupujeme gumové těsnění pro dveře auta Zhiguli a dáváme je na okraj víka a vany. Na utěsnění spoje mezi vanou a víkem potřebujeme gumu. Polyetylenovou vanu lze podél této hrany vyztužit přišroubováním ocelových rohů nebo lišty. Teprve po montáži těsnění na galvanickou vanu přišroubujte víko k vaně pomocí klavírového závěsu tak, aby víko co nejtěsněji přiléhalo k vaně Obr.
Výsledkem byla vana s otevíracím víkem. Ve víku je plnicí otvor, používáme ho k připojení ventilační hadice. Rýže
Do otvorů vložíme měděné tyče. Jako tyče jsem použil měděné trubky o průměru 20 mm. Pokud je trubka měkká, vložte dovnitř ocelovou tyč. Srovnejte konce trubek a vyvrtejte otvory pro připojení usměrňovače.
Samozřejmě se jedná o velkoobjemové vany a v garáži je opravdu nelze použít. Vanu požadovaného objemu a tvaru umíme svařit z vinylového plastu. Je to vlastně jednodušší, než se zdá. Vykupujeme desky z vinylového plastu Ti, kteří prodávají vinylový plast, prodávají také tyče pro svařování. Tyč je stejný vinylový plast, pouze ve formě drátu. Dále budete potřebovat průmyslový fén s tryskou, která zužuje proud vzduchu, a skládačku.
Způsob svařování galvanické lázně
Svařování vinylového plastu zahrnuje zahřátí okrajů na plastický, viskózní stav toku a jejich spojení pod určitým tlakem. Používá se následující metoda svařování:
Svařování horkým vzduchem Okraje svařovaného dílu 4 a přídavný materiál (svařovací tyč) se zahřejí na svařovací teplotu pomocí proudu horkého vzduchu z průmyslového fénu. Přídavná tyč 2 je zatlačena do svarové drážky 5; zahřáté vrstvy materiálu se slepí a výplňová tyč vytvoří svar 3. Při svařování tlustého materiálu se do svarové drážky postupně umístí několik zahřátých přídavných tyčí.
Svařování bez zkosení hran se používá pro spojování plechů o tloušťce menší než 4 mm. Pro větší tloušťku se používají přípravy švů ve tvaru V a X pod úhlem 60°. Zároveň jsou švy ve tvaru X odolnější. Během procesu svařování, jak povrchy svarových hran a přídavné tyče měknou, je nutné tyč nepřetržitě vtlačovat do základny drážky pod mírným, ale stálým tlakem. Pro dosažení plného provaru je nutné ponechat v kořeni svaru mezeru 0,4. 0,5 mm. Při svařování měkkých termoplastů (polyetylen apod.) se výplňová tyč vkládá pod tupým úhlem, aby byl zajištěn dostatečný přítlak na svařované hrany. Při svařování tuhých termoplastů (vinylplast, organické sklo atd.) se tyč vkládá do svarového spoje pod úhlem téměř 90° ke svaru.
Výplňovým materiálem jsou tyče o průřezu 1. 12 mm2. Je přípustné používat svařovací dráty z vinylového plastu o průměru 3,0. 5,0 mm. Vinylový plast se svařuje v měkčeném (viskózním) stavu při teplotě 220. 240°C. Přídavným materiálem jsou svařovací dráty o průměru do 5 mm z měkčeného vinylového plastu. Proces svařování se provádí změkčením tyčí a jejich spojením se základním materiálem.
Zadejte do libovolného vyhledávače „svařování vinylových plastů“ a tam bude vše podrobně popsáno. Zkušenosti se dostaví po 30 minutách práce (po 10 minutách jsem se cítil jako profesionál), mimochodem, stejná metoda se používá při svařování rozbitých nárazníků aut. Stejným způsobem se vaří i galvanické bubny, o nich si povíme později. Svařování zařízení vlastními silami vám ušetří spoustu peněz. Vzhledem k tomu, že se bavíme o galvanické lázni do garáže, nemá smysl dělat z ní více než 100 litrů objemu a budete potřebovat ne jednu vanu, ale několik, například na galvanizaci (odmašťování, mytí, galvanizace, mytí, chromátování, mytí).

Fáze procesu galvanizace (příklad)
Odmašťování v organických rozpouštědlech
Chemické odmašťování v alkalickém roztoku
Opláchněte v horké vodě
Elektrochemické anodické nebo katodické odmašťování v alkalickém roztoku
Opláchněte v horké vodě
Opláchněte ve studené vodě
Aktivace nebo leptání
Opláchněte ve studené vodě
Opláchněte ve studené vodě
Pozinkování
Opláchněte ve studené vodě
Vyčeření v (0,3 – 0,5)% roztoku kyseliny dusičné (může být vyloučeno)
Pasivace
Opláchněte ve studené vodě
Opláchněte v teplé vodě (teplota ne vyšší než 40 °C)
Sušení (teplota nepřesahující 60 °C)
Měli byste si tedy předem naplánovat počet van a jejich objem v závislosti na ploše garáže. Existuje však přímá úměra mezi stabilitou elektrolytu a objemem lázně, jinými slovy, při malém objemu galvanické lázně se bude muset elektrolyt upravovat častěji.

Objev metody galvanizace, který učinil ruský fyzik Boris (Maurice) Jacobi v roce 1838, se rozdělil do dvou nezávislých odvětví technologie galvanizace: galvanizace a galvanizace. Galvanické pokovování v průmyslovém měřítku umožňuje použití tohoto elektrochemického procesu depozice kovových kationtů na jakýkoli povrch. Galvanické pokovování doma vám pomůže získat takový povlak na vybraném substrátu.

Galvanické pokovování výrobků

Funkce procesu

Pomocí galvanoplastiky se zhotovují přesné kopie jakéhokoli předmětu. Tato technika se používá při výrobě bronzových figurek, tiskových desek a restaurování povrchů poškozených částí.

Podstatou procesu je ponoření předmětu do elektrolytu. Jako elektrolyt se používá vodný roztok soli kovu, který je třeba potáhnout. Když jsou soli rozpuštěny ve vodě, molekuly v nich se rozpadají na nabité částice s opačným nábojem:

• kovové nebo vodíkové kationty jsou kladné ionty;
• Anionty kyselých zbytků, hydroxylových skupin nebo kyslíku jsou záporné ionty.

Jak víte, elektrolyty vedou elektrický proud. Pokud jsou do nich ponořeny kovové elektrody připojené ke zdroji stejnosměrného proudu, proud bude protékat elektrolytem. V tomto případě se kladné ionty začnou pohybovat směrem ke katodě, záporné ionty se budou pohybovat směrem k anodě.

Schéma procesu galvanického pokovování

Varování! Při restaurování dílů pomocí galvanického nanášení může samotný díl fungovat jako katoda a kovová deska může fungovat jako anoda. Anody mohou být rozpustné nebo nerozpustné. První jsou vyrobeny z kovu naneseného na součást, druhé jsou vyrobeny z olova.

V důsledku toku proudu roztokem se kov usazuje na povrchu součásti (katody) v důsledku toho, že kationty kovu a vodíku na něm ztrácejí náboj. Povlak se nanáší na molekulární úrovni. Anionty se zase uvolňují na anodě a uvolňují kyslík. Koncentrace elektrolytu zůstává po celou dobu konstantní, protože kov na anodě se při vybíjení rozpouští a doplňuje roztok svými kladnými ionty.

Galvanické pokovování jako druh technologie galvanického pokovování umožňuje ochranné a dekorativní povlaky kovových výrobků nebo dodávání speciálních vlastností jejich povrchu. Jeho technologické schéma spočívá v nanesení povlaku jiného kovu na kovový povrch, který je odolnější vůči mechanickému a chemickému zatížení.

Nezbytné vybavení

Galvanické zpracování malých výrobků doma vyžaduje určité vybavení a chemická činidla. Hlavní seznam vybavení zahrnuje:

• DC napájení;
• kapacita;
• elektrolyt;
• Váhy;
• elektrody „anoda“ a „katoda“;
• drát;
• elektrický sporák.

Zdroj se používá s regulací proudu. Usměrňovač, určený pro výstupní proudy do 5 A, je vhodný pro práci s předměty velikosti pomeranče. Pro malé články stačí pro proces galvanizace proud do 0,5 A 12V nabíječky. Jako takový zdroj proudu může sloužit startovací baterie. Pro snížení proudu je přípustné použít bočník, paralelně s nádobou připojit odpor.

Při výrobě galvanické lázně vlastníma rukama musí být prostorná, odolná a tepelně stabilní. Pro tyto účely se dobře hodí hotové skleněné výrobky o tloušťce skla nejméně 4-5 mm, staré akvárium nebo sklenice se širokým hrdlem.

Elektrolyt je vodný roztok solí, připravený z chemických složek v závislosti na požadovaném povlaku.

K přesnému výběru přísad a udržení správné koncentrace roztoku potřebujete vážicí zařízení, nejlépe elektronické.

Jako elektrody se používají desky vyrobené z donorového kovu dostatečné tloušťky a plochy. Elektrody dodávají proud do elektrolytu a slouží také k náhradě kovu, který se v něm ztrácí. Vodiče jsou vícežilové, izolované mědí, s průřezem minimálně 2,5 mm2.

K ohřevu elektrolytu je zapotřebí elektrický sporák. Zvýšením teploty pracovního roztoku se urychlí reakční doba galvanizace. Předpokladem výběru je možnost nastavení topení.

Galvanické pokovování doma

Co je potřeba k přípravě elektrolytu?

Neexistuje jediný recept na elektrolyt; každý povlak vyžaduje své vlastní složení. Obsahuje vodu, kyseliny a inkluze kovových solí. Pro zajištění rychlých reakcí se teplota roztoku u jednotlivých procesů liší. Ohřev lze provádět v mikrovlnné troubě, troubě a elektrickém sporáku.

Jak správně připravit produkt na postup

Předměty určené k pozinkování musí mít povrch bez koroze a nečistot. Povrch se čistí do lesku ručním mechanickým čištěním nebo brusnými zařízeními. Na dílu by neměly zůstat prohlubně a hluboké neošetřené škrábance. V opačném případě nebudou atomy schopny vytvořit dobrou vazbu během galvanizace a budou se vysrážet. Po opracování je potřeba díl ponořit do silného alkalického nebo kyselého roztoku. Na instalaci můžete použít krátkodobou změnu polarity. Ocelové díly se na několik minut ponoří do fosforečnanu sodného zahřátého na 90 stupňů. Měď nebo její slitiny se čistí sodou nebo jakýmkoli saponátem. Můžete také použít fosforečnan sodný, ale nezahřívaný.

Bezpečnostní požadavky

Při práci s elektrolytem během galvanického pokovování doma musíte dodržovat řadu požadavků. Nebezpečné jsou následující faktory:

• uvolňování škodlivých par při zahřívání elektrolytu a jeho chemických reakcí;
• nebezpečí úrazu elektrickým proudem, pokud obvod zařízení není uzemněn;
• zničení plastových van při vystavení teplotám.

Kvůli ochraně musí být práce prováděny v odděleném větraném prostoru. Používejte ochranné brýle, zástěru, gumové rukavice a respirátor. Během aktivit je zakázáno jíst jídlo a vodu.

Materiály, které čisticí chemikálie nemohou odstranit

Částice různých materiálů nebo defekty přítomné na připravované katodě nelze odstranit chemikáliemi. Patří sem následující položky:

• zbytky po svařování a struska;
• kapky různých pryskyřic nebo jejich zbytkové povlaky;
• hluboké poškození ve formě otřepů nebo nerovných hran;
• vrstvy přepáleného tuku nebo zbytky emailů a barev.

Je nepřípustné začít s výrobkem pracovat, dokud nejsou cizí vměstky nebo povlaky zcela odstraněny.

Galvanické pokovování doma kyselinou muricovou

Muria – z latinského muria „solný roztok, solný roztok“. V periodické tabulce žádný takový prvek není. Chemici tak nazývali plynný chlor Cl2. Kyselina murová je kyselina chlorovodíková HCl. Je podobná kyselině sírové a hovorově se jí říká pájecí kyselina.

Proces galvanického pokovování v kyselině chlorovodíkové pomocí měděné anody vypadá takto:

• Ocelový obrobek a kus mědi jsou připojeny k napájecím svorkám při dodržení polarity (obrobek je připojen k mínusu, měď ke plus);
• lázeň je naplněna elektrolytem: voda a kyselina chlorovodíková – 5:1;
• oba prvky jsou ponořeny do roztoku, svorka na dílu je připevněna na místo, kde není potřeba galvanizace, nebo se neustále posouvá během procesu povlakování;
• roztok se během provozu periodicky míchá, aby se zajistila rovnoměrnost vrstvy.

Varování! Při míchání elektrolytu se kyselina nalévá tenkým proudem do vody a ne naopak. Promíchejte skleněnou tyčinkou s ochrannými brýlemi.

Mezi protilehlými elektrodami je udržována určitá vzdálenost, aby se zabránilo oblastem rychlého ukládání mědi. Výrobek bude pokryt tenkým povlakem, je obtížné dosáhnout silné vrstvy. Doba potřebná pro nátěr může dosáhnout několika hodin.

Práce s roztokem kovového iontového elektrolytu

Při galvanizaci domu musí mistr předem určit, jaké chemické reakce je třeba dosáhnout. Na tom závisí materiál použitý pro anodu a složení roztoku elektrolytu. Atomy, které budou připojeny k obrobku, musí být součástí elektrolytu. Pro získání zlatého nebo stříbrného pokovování proto musí mít elektrolyt zlatý nebo stříbrný základ. V případě povlaků z ušlechtilých kovů může olovo fungovat jako anoda, ale elektrolyt se musí periodicky obnovovat.

Galvanické pokovování pro různé kovy

Zinkování, mosazné pokovování, stříbření, niklování a chromování jsou všechny způsoby pokovování jednoho kovu druhým v důsledku elektrochemické reakce. V závislosti na požadovaném výsledku můžete získat požadované povlaky doma pomocí stejné galvanické instalace.

Niklování

Jedná se o nanášení atomů niklu jako povlaku na obrobek. Dvě niklové desky se vezmou jako anoda a ponoří se do lázně s elektrolytem ve stejné vzdálenosti. Mezi nimi je na závěsu umístěn niklovaný předmět. Složení kyseliny sírové v elektrolytu zahrnuje:

• 140-200 g/l síranu nikelnatého (NiSO4);
• 50-70 g/l síranu sodného (Na2S4);
• 30-50 g/l síranu hořečnatého (MgS4);
• 5-10 g/l chloridu sodného (NaCl);
• 25-30 g/l kyseliny borité (H3B03).

Všechny složky se ředí teplou destilovanou vodou (20-25C0) v požadovaném poměru. Po rozpuštění přidejte vodu na požadovaný objem. Kyselost roztoku je 5,0-5,5 pH, s hustotou protékajícího proudu 0,5-0,9 A/dm2. Minimální doba niklování je 15-20 minut. Tloušťka vrstvy je přímo závislá na síle proudu, ploše dílu a době expozice.

Požadováno. Po dokončení práce doma se zbývající elektrolyt smyje tekoucí vodou a díly se otřou do sucha.

Chromování

Dalším lesklým kovovým povrchem je chrom. K přípravě elektrolytu na 1 litr destilované vody je třeba vzít:

• anhydrid chromitý (CrO3) – 250 g;
• kyselina sírová (H2SO4) o hustotě 1 g/cm83 – 3 g;
• destilovaná voda, zahřátá na 60 0C.

Vodným roztokem s přimíchanou kyselinou a anhydridem prochází po dobu 4 hodin proud nominální hodnoty. dokud elektrolyt nezhnědne. Poté je 24 hodin v klidu a je připraven k použití.

Pokovení mědí

Měď má krásný červený odstín. Tuto barvu získá díl i po galvanizaci. Existují dvě možnosti pokovování mědí: s ponořením obrobku a bez něj.

Metoda ponoření

Toto je již zvažovaná možnost galvanizace s umístěním součásti do roztoku elektrolytu. Pokovování mědí se provádí v následujícím pořadí:

• Do elektrolytu pro autobaterii se přidá 20 g prášku síranu měďnatého a důkladně se promíchá;
• dva měděné plechy se spustí do lázně s elektrolytem v určité vzdálenosti od sebe a mezi ně se umístí část, která má být potažena;
• zdroj stejnosměrného proudu s napětím 4-6 V je připojen svým „minus“ k obrobku a jeho „plus“ – k měděným elektrodám;
• Regulátor napájení nastavuje proud na hodnotu 15 mA/cm2.

Zpracujte část po dobu 15-20 minut. dokud nedosáhnete požadovaného krytí.

Pro vaši informaci. Pomědění se používá jak jako samostatná dekorativní úprava, tak jako příprava povrchu pro další chromování nebo stříbření dílu. Způsob je také použitelný pro výrobu bimetalových struktur.

Pomědění bez ponoru

V případě povrchové úpravy předmětů, které se nevejdou do kontejneru, lze tento způsob použít. Jeho podstata spočívá v tom, že část, na kterou bude nanesena měděná vrstva, je připojena k „mínusu“ zdroje 6 V (ne více). Na „plus“ je připojen lankový měděný drát, načechraný na konci jako střapec.

„Štětec“ se periodicky navlhčí v připraveném roztoku elektrolytu a povrch, který má být poměděn, se jím pokryje, přičemž mezi povrchem a „štětcem je zachována minimální mezera“. Ionty mědi budou přitahovány k záporně nabitému obrobku a usadí se na něm. Případně můžete použít akvarelový štětec se sponou z kovových štětin.

Pomědění bez ponoření do galvanické lázně

Zpracování hliníku

Galvanické pokovování při domácí práci s hliníkovými předměty není praktické. Hliník a jeho slitiny mají permanentní oxidový film, který zabraňuje donorovým atomům přilnout k základně. I když je odstraněn, přispívá zvýšený elektronegativní potenciál tohoto prvku k vytěsnění hliníkových iontů z povrchu ještě před nástupem elektrického proudu roztokem, což také narušuje normální spojení základny s povlakem; nepomůže ani galvanizace.

Zlacení a stříbření

Zrcadlo je jasným příkladem nanášení stříbrného povlaku na sklo. Výrobky z mědi, mosazi a jejich slitin jsou dobře náchylné k postříbření. Doma je obrobek nejprve potažen niklem, poté postříbřen. Roztok elektrolytu pro stříbření zahrnuje:

• kyanid železnatý draselný – 40 g;
• soda – 40 g;
• roztok hydroxidu amonného – 70 ml;
• chlorid stříbrný – 10 g;
• chlorid sodný (sůl) – 15 g;
• destilovaná voda – 1 litry.

Jako anoda je použita grafitová konstrukční tužková tyč.

Galvanické pokovování vlastními silami vám také může pomoci přeměnit měď na zlato aplikací zlacení. To se provádí v následujícím pořadí:

• 60 g fosforečnanu sodného (Na700HPOXNUMX) se rozpustí v XNUMX ml destilované vody;
• 2,5 g chloridu zlata (Au₂Cl₆) se rozmíchá ve 150 ml vysoce čištěné vody;
• 150 g kyanidu draselného (KCN) a 1 g síranu sodného (Na10SXNUMX) se zředí ve XNUMX ml vody.

Výsledné roztoky se smíchají a zahřejí na 60 °C. Při této teplotě probíhá další proces zlacení. Aby se zabránilo vyčerpání elektrolytu, používá se olověná anoda.

Varování! Činidla jsou zdraví nebezpečná. Při práci dodržujte zvýšená bezpečnostní opatření a používejte osobní ochranné pracovní prostředky. Zinkovací stůl musí mít nucenou místní ventilaci.

Vlastnosti galvanoplastiky

Pomocí této metody jsou objekty zkopírovány do nejmenších detailů. Galvanické pokovování umožňuje výrobu produktů se složitými konfiguracemi, které nelze reprodukovat žádným jiným způsobem. Křehké obrobky získají po potažení kovem pevnost a jiný vzhled. Na materiálu obrobku nezáleží, protože zůstává uvnitř. Kopie je co nejblíže originálu.

Přívěsek žalud vyrobený galvanickým pokovováním

Použití obou typů galvanického pokovování doma umožňuje výrobu dekorativních šperků, ochranných nátěrů a prostě krásných věcí. K tomu stačí správně zvolený elektrolyt a dobře organizovaný elektrochemický proces.