Меднение или цинкование ржавого металла что лучше

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.

Меднение или цинкование ржавого металла что лучше Меднение или цинкование ржавого металла что лучше

  • Далее нужно приготовить электролит. На 1 литр раствора:
  • — Медный купорос: 200г
  • — Серная кислота: 180г
  • — 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.

Меднение или цинкование ржавого металла что лучше

  1. — «Плюс» на электроды, «минус» на заготовку
  2. — Ток 10-20 мА на см2 поверхности
  3. — Фильтровать электролит и чистить электроды при загрязнении
  4. — Если напряжение растёт при постоянном токе (было 0.5В а стало 10В) — чистить электроды
  5. — Если электролит не «засоряется», а заготовка перестала наращивать блеск — подсыпать тиомочевины
  6. — Вода испаряется из электролита, а купорос начинает выпадать в осадок. Аккуратно подливаем воды и поддерживаем объём

Меднение или цинкование ржавого металла что лучше Меднение или цинкование ржавого металла что лучше

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.

Меднение или цинкование ржавого металла что лучше Меднение или цинкование ржавого металла что лучше

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:

Меднение или цинкование ржавого металла что лучше Меднение или цинкование ржавого металла что лучше

После чего шлифуем стальной мочалкой и вуаля!

Меднение или цинкование ржавого металла что лучше

  • Второй вариант: электрохимическое патинирование. Готовим электролит (на 1 литр):
  • — Медный купорос: 60г
  • — Сахар: 90г
  • — Едкий натр: 45г
  • — Кальцинированная сода: 20г
  • Примечания:
  • — «Плюс» на электроды, «минус» на заготовку
  • — Электролит держать горячим (~80 С)

— Напряжение 1-1.5В в зависимости от размера заготовки. Вообще можно попробовать ориентироваться по току!

— Повысить напряжение, чтобы очистить патину

В процессе на изделии нарастает оксидный слой, цвет которого зависит от времени проведения реакции. При плавном окунании можно получить градиенты от жёлтого до фиолетового:

Очень простой способ меднения предметов

Меднение или цинкование ржавого металла что лучше

… Иногда это не только «красиво» но и полезно!

­­­

Идея не новая (и не моя)-заинтересовало практическое применение в быту, особенно учитывая необычную простоту процесса и доступность всех необходимых компонентов.

Начну, пожалуй, с рецепта изготовления «напитка»: компонентов минимум…

Понадобиться обычный медный купорос, электролит (из автомагазина) и «необычная» дистиллированная вода
­­­ Меднение или цинкование ржавого металла что лучше50 грамм купороса необходимо размешать в 200-250 граммах воды(на фото +11 грамм весит бутылка),
Меднение или цинкование ржавого металла что лучшеМеднение или цинкование ржавого металла что лучшеТщательно перемешиваем и осторожно доливаем 50 грамм электролита
Меднение или цинкование ржавого металла что лучшеПолученный раствор можно хранить в этой же бутылочке, он не разлагается и не теряет своих свойств в течении длительного времени

░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░Практическое применение изготовленного раствора может быть довольно разнообразным:░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░░

✅ Например, хранящиеся в сарайчике сверла/метчики/развертки со временем покрылись следами коррозии. Этого можно избежать, если покрыть их тонким слоем меди.

Меднение или цинкование ржавого металла что лучше Для эксперимента возьмем пару метчиков. Меднение или цинкование ржавого металла что лучше легким движением руки…Меднение или цинкование ржавого металла что лучше получаем такой результат.

Меднение или цинкование ржавого металла что лучшеСлишком толстый слой покрытия нам не нужен, он будет хуже держаться, поэтому достаточно буквально нескольких секунд обработки.

После процедуры деталь должна высохнуть, чтобы прекратилась реакция и медь «прилипла» к стали.

Прочность покрытия, в значительной степени, зависит от качества предварительной подготовки поверхности!
Меднение или цинкование ржавого металла что лучшеСамый простой способ обезжиривания детали — тщательно прополоскать деталь в растворителе, хотя предпочтительнее использовать теплый раствор кальцинированной соды (с последующим промыванием водой)

В идеале, для придания прочности покрытию, сразу после нанесения первого слоя, его оттирают щеточкой в растворе кальцинированной соды, промывают и наносят слой повторно, уже давая ему просохнуть.

В описанном примере, кроме защитных свойств, нанесенный слой способствует более мягкой и легкой работе с метчиком, так как трение меди со сталью в два раза ниже, чем стали со сталью

ИМХО описываемый способ защиты металла не самый плохой и не самый сложный- сама обработка занимает всего несколько секунд (гораздо больше времени потребуется на очистку и обезжиривание).

✅ Металл, кстати, не обязательно окунать в раствор, можно намочить тупфер и им протирать выбранные участки или даже поупражняться в каллиграфии-наносить надписи на металлические поверхности.

Поскольку, при обработке, слой меди оседает равномерно со всех сторон, понравилась идея восстановления прослабленных посадочных мест валов — ведь при подобном «напылении» ось вращения не уходит, а процесс довольно простой и дешевый, не требующий станков и сложных приспособлений Для эксперимента отшлифовал поверхность вала, чтобы подшипник на нем болтался

  • пошловатая правда какая-то картинка получилась 🙂
  • При необходимости, лаком/краской можно защитить поверхность или резьбу, на которой слой меди нам не нужен.

«поврежденное» место многократно опускаю в раствор, до получения желаемой толщины слоя. После нескольких окунаний в раствор подшипник уже рукой не натягивается — необходимо впрессовывать. Еще один вариант использования раствора — для декоративной обработки поверхностей. Макнул пару деталек для пробы. Даже без дополнительной обработки поверхности, выглядит довольно интересно Пробовал царапать металл- покрытие получается относительно прочное…

Далее… заинтересовала возможность нанесения меди на алюминий и другие металлы. Захотелось, например, припаять алюминиевую проволоку к болту…

… и это в принципе получилось 🙂

Есть правда нюанс- для нанесения меди на алюминий (и некоторые другие металлы) понадобится небольшая доработка нашей «гальвано-установки».
На самом деле, емкость с электролитом и заготовкой уже является «батарейкой». При внесении второго электрода в электролит мы видим наличие электрического тока.
Для работы с алюминием (а так же усиления и ускорения процесса), необходим дополнительный источник питания и медный электрод, для поддержания нужной концентрации меди в растворе. -Плюс подаем на медный электрод-донор, минус на обрабатываемую деталь

Доработанная гальвано-установка, в принципе, работает даже от «повербанки» (проверял) или маломощной зарядки от телефона, но для контроля процесса все же удобнее использовать регулируемый источник тока (при слишком больших токах наносимый слой получается относительно рыхлый, при слишком малых процесс идет крайне медленно, или останавливается).

В зависимости от размеров поверхности, я устанавливал 300-500мА, возможно потребуется подобрать оптимальные значения под конкретную заготовку.

Любопытно, что нанесение покрытия возможно не только на металлы, но и на дерево, засушенные растения, насекомых и прочие неметаллические поверхности. Подобная возможность просто находка для любителей изготовления различных декоративных предметов.

Технология нанесения не сильно отличается от описанной, просто сначала на поверхность наносится электропроводный лак или графитовый порошок, затем все по описанному выше сценарию.

Понадобится некоторая сноровка и (возможно) дополнительные присадки, для получения матового или зеркального покрытия и получения необычных эффектов на поверхности (патинирование и другие).

-под слоем меди находится действительно то, что Вы видите!

-Варианты применения меднения не ограничиваются перечисленными выше, а главный плюс описанной технологии: простота, доступность компонентов и их мизерная стоимость. Вероятно, описанным методом, при необходимости, можно экранировать небольшой корпус устройства (на манер корпуса ноутбука), металлизировать поверхность, в некоторых случаях восстановить или добавить дорожку на плате, сделать надпись, покрыть ручку аппаратуры в стиле стимпанк Можно покрыть медью кусок свинца и сдать в металлолом :))) и т.п… Кстати, подобным же образом делают копии отдельных предметов (например редкой монеты) :). По изготовлению декоративных предметов гальванопластикой тема довольно обширная, и если она интересна моим читателям, опубликую продолжение с подробностями — «историю одного эксперимента :)» (для одного обзора слишком большой объем информации и картинок.) На этом пожалуй и все 😉 Надеюсь идея статьи Вам понравилась.

Всем удачи и хорошего настроения!☕

Читайте также:  Какой ручной плиткорез выбрать: особенности и принцип работы инструмента

Типы меднения

  • Главная »
  • Наши технологии »
  • Меднение »
  • Типы меднения »

Медные покрытия редко используются как самостоятельные – в основном они нужны для промежуточных слоев перед никелированием, хромированием, серебрением. При этом медь хорошо сцепляется с металлами, а потому используется часто — для пуль или проволок, графита, листьев и дверных ручек.

В декоративных целях применяется блестящее меднение — оно хорошо полируется, обладает зеркальным блеском и высокой кроющей способностью.

Меднение или цинкование?

Вопросом о том, что лучше – меднение или оцинковка – задаются нередко. В частности, когда дело касается современных систем заземления. Все ее элементы нужно защитить от коррозии, ведь это обеспечит длительный – 15-30 и более лет – срок эксплуатации. Как правило, защищают главную часть системы – стальные стержни.

Для того, чтобы коррозийная защита была надежной, не должно иметь никаких повреждений – вмятин, царапин или иных дефектов. При этом следует помнить, что покрытия могут быть анодными и катодными.

  • Меднение или цинкование ржавого металла что лучше
  • Меднение или цинкование ржавого металла что лучше

Так, к примеру, при взаимодействии со сталью цинк будет анодом, а вот медь – катодом. Так что:

  • оцинкованный заземлитель будет сохранять сталь в первоначальном виде до тех пор, пока «живо» покрытие;
  • медный внешний слой приведет к тому, что разрушаться будет сама сталь.

Это значит, что и срок службы будет разный. Увеличение толщины цинка, конечно, увеличит этот срок, но технически процедура достаточно сложна и невыгодна. А вот второй вариант надежно защитит стальной стержень при нанесении слоя не менее 250 мкм. Главное – чтобы не было никаких дефектов, ведь только ровное покрытие обеспечит высокую коррозионную устойчивость.

Виды меднения

Меднение или цинкование ржавого металла что лучшеСуществует несколько технологий, но в основном они делятся на два типа – химическое и электролизом. Выбор того или иного способа зависит от свойств используемого металла или будущих эксплуатационных условий.

Химическое меднение проводится в электролитах – кислых, основных, а также пирофосфорных. Каждый из этих составов отличается своими преимуществами и недостатками – к примеру:

  • сернокислый – просто, недорого, быстро, но медь не осаживается на сталь или чугун;
  • цианистый – позволяет покрывать медью сталь или чугун; еще так можно получить мелкокристаллические осадки. Но способ опасен из-за ядовитых веществ и не очень быстр.

Для получения более толстых покрытий используют электрохимическое меднение или меднение распылением. Высокий уровень чистоты проводников и отсутствие пористости обеспечит электролитическое покрытие медью.

Также гальваническое покрытие медью применяют в гальванопластике – то есть для изготовления металлический копий предметов (сувениров, барельефов, матриц, ювелирных украшений).

Как происходит покрытие медью?

Процесс (вне зависимости от технологии) выглядит так:

  • поверхность изделия обрабатывается и обезжиривается либо кальциево-магниевой известью, либо электрохимическим способом;
  • деталь тщательно промывается в холодной проточной воде;
  • производится декапирование поверхности – для этого используется слабый раствор серной кислоты;
  • предмет снова промывается;
  • наносится медь;
  • деталь вновь промывается, полируется, а слой проверяется на качество.
  • Таким же способом делается химическое меднение пластмасс, но для конкретного вида такого материала лучше всего отдельно скорректировать параметры.
  • При оформлении заказа онлайн скидка 10 %!
  • Наш приоритет — индивидуальный подход к каждому заказу и качество выполняемых работ!

Отправить заявку или задать вопрос:

Главные ошибки при оцинковке кузова автомобиля своими силами

Меднение или цинкование ржавого металла что лучше

Оцинковка кузова автомобиля — самая результативная технология борьбы с коррозией, позволяющая практически без последствий эксплуатировать авто в самых неблагоприятных условиях. Правда, весьма дорогостоящая. Не мудрено поэтому, что владельцы подержанных авто, особенно тех, что уже «зацвели», предпочитают проводить эту процедуру самостоятельно. Но, как правило, без особого успеха. Почему, и как правильно цинковать машину в домашних условиях, разобрался портал «АвтоВзгляд».

При самостоятельном кузовном ремонте заботливый водитель предпочитает покрыть чем-нибудь голый металл перед покраской. И выбор, как правило, падает на «что-нибудь с цинком».

Однако мло кто знает, что на рынке сегодня ничтожно мало специальных составов для настоящего цинкования. В магазинах автовладельцу чаще всего впаривают грунты с, якобы, цинком, и невероятными преобразователями ржавчины в цинк.

Все это мало относится к настоящему цинкованию.

НАПРАСНЫЕ СЛОВА…

Итак, на вашем автомобиле появился расползающийся «жучок» ржавчины. В случае с подержанными авто — ситуация частая, особенно в районе порогов и колесных арок.

Обычно эти места просто зачищают от рыхлой ржавчины, смачивают каким-нибудь преобразователем, наносят грунт и краску. Какое-то время все нормально, а потом ржа вылезает вновь.

Как же так? Ведь при подготовке использовали преобразователь ржавчины в цинк! По крайней мере, что-то такое было написано на этикетке.

На самом деле все подобные препарата сделаны на основе ортофосфорной кислоты и максимум, что может подобный состав — фосфатировать поверхность, причем это будет пористое фосфатирование, которое в дальнейшем заржавеет. Получившаяся пленка не может использоваться как самостоятельная защита — только лишь под покраску. Соответственно, если краска некачественная, либо просто слезла — этот слой не защитит от коррозии.

ЧТО ВЫБРАТЬ?

На полках наших магазинов есть и реальные составы для самостоятельного цинкования, причем двух видов — для холодного цинкования (это процесс еще называют цинкирование) и для гальванического (в комплекте обычно идут и электролит, и анод), но стоят они на порядок дороже преобразователей.

Холодное цинкование в расчет не берем, его изначально придумали для покрытия металлоконструкций, оно неустойчиво к органическим растворителям и механическим повреждениям. Нас интересует гальванической способ нанесения цинка, при этом все необходимое для этого процесса можно сделать дома.

Итак, понадобится для того, чтобы оцинковать участок кузова? Прежде чем приступить — следует помнить про соблюдение техники безопасности при работе с реактивами: использовать респираторную маска, резиновые перчатки, защитные очки, а все манипуляции проводить на открытом воздухе или в хорошо проветриваемом помещении.

ПЛЮС КИПЯТОК

Этап первый. Подготовка металла. Поверхность стали должна быть полностью зачищена от ржавчины и краски. Цинк на ржавчину не ложится, на краску — тем более. Используем наждачную бумагу или специальные насадки на дрель.

Малогабаритную деталь проще всего прокипятить в 10-процентном (100 грамм кислоты на 900 мл воды) растворе лимонной кислоты до полного уничтожения ржавчины. Затем поверхность обезжирить. Этап второй. Подготовка электролита и анода. Гальванический процесс цинкования таков.

В растворе электролита (электролит служит проводником вещества) цинковый анод (то есть плюс) передает цинк на катод (то есть минус). В Сети бродит множество рецептов электролита. Самый простой — использовать соляную кислоту, в которой растворяют цинк.

Фото vash-avtomaster.narod.ru

Кислоту можно купить в магазине химических реактивов, либо в хозяйственном.

Цинк — в том же магазине химреактивов, либо приобрести обычные солевые батарейки и извлечь из них корпус — он сделан из цинка. Цинк нужно растворять до тех пор, пока он не перестанет реагировать.

При этом выделяется газ, так что все манипуляции, повторимся, нужно проводить на улице или в хорошо проветриваемом помещении.

Электролит посложнее делается таким образом — в 62 миллилитрах воды растворяем 12 граммов хлористого цинка, 23 грамма хлористого калия и 3 грамма борной кислоты. Если нужно больше электролита, ингредиенты нужно увеличивать пропорционально. Подобные реактивы проще всего взять в специальном магазине.

МЕДЛЕННО И ПЕЧАЛЬНО Этап третий. У нас есть полностью подготовленная поверхность — очищенный и обезжиренный металл, анод в виде цинкового корпуса от батарейки, электролит. Обернем анод ватным диском, либо ватой, либо сложенной в несколько слоев марлей.

Подключим анод к плюсу автомобильного аккумулятора через провод подходящей длины, а минус к кузову автомобиля. Обмакнем вату на аноде в электролит так, чтобы она пропиталась. Теперь медленными движениями начинаем водить по голому металлу.

На нем должно появиться серое покрытие.

В ЧЕМ ОШИБКА?

Если покрытие темное (а следовательно — хрупкое и пористое) — значит либо вы медленно водите анодом, либо слишком высокая плотность тока (в этом случае минус от аккумулятора отведите подальше), либо на вате подсох электролит. Равномерный серый налет не должен счищаться ногтем. Регулировать толщину покрытия придется на глаз.

Таким образом можно нанести до 15—20 мкм покрытия. Скорость его разрушения примерно по 6 мкм в год при контакте с внешней средой. В случае с деталью, ей нужно приготовить ванну (пластиковую или стеклянную) с электролитом. Процесс такой же — плюс на цинковый анод, минус на запчасть. Анод и запчасть следует поместить в электролит так, чтобы они не касались друг друга.

Читайте также:  Алюминий листовой: разновидности алюминиевых сплавов и изделий, особенности производства и сферы применения

Затем просто следите за осаждением цинка.

После того, как вы нанесли цинк, необходимо хорошо промыть место цинкования водой, чтобы убрать весь электролит. Не лишним будет перед покраской еще раз обезжирить поверхность. Таким образом детали или кузову можно продлить жизнь. Даже при разрушении внешнего слоя краски и грунта цинк не даст быстро заржаветь обработанному металлу.

Как вразумить нечестного стража порядка Меднение или цинкование ржавого металла что лучше Как вразумить нечестного стража порядка

Омеднение или цинкование. Какой заземлитель выбрать. — Молниезащита и заземление ИПС-ЭНЕРГО

  •             В этой статье мы постараемся объяснить, по каким критериям стоит выбирать глубинные заземлители.
  • Для начала отметим основные факторы влияющие на скорость коррозии металлов (заземления) в грунте:
  • Влажность почвы

С увеличением влажности почвы ее коррозийная активность повыщается до тех пор, пока не достигнет критического уровня. При последующем увеличение влажности ее активность падает. Это связано с уменьшением доступа кислорода, требуемого для реакции.

— Значение pH

Для большинства почв значение находится в пределах 6,0-7,5. Однако встречаются также солончаки и щелочные суглинки, у которых значение pH 7,5-9,5 и кислые, болотные почвы со значением pH 3,0-6,0. Эти почвы отличаются особой агрессивностью.

  1. — Минералогический состав почвы
  2. Минералогический состав почвы влияет на сопротивление грунта, а этот важный нам показатель также влияет на агрессивность грунта.
  3. — Блуждающие токи

Блуждающие токи одна из важнейших причин коррозии металлов. Эти токи появляются из-за утечки в грунт от рельсового транспорта (метро, трамвай, и.т.д)

Существуют и другие причины коррозии в грунте такие как: воздухопроницаемость, неоднородность, микроорганизмы, температура. Но в рамках данной статьи мы их упустим

Напомним, что антикоррозионные покрытия могут быть анодными и катодными. Для обеспечения хорошей коррозионной защиты заземлителя, покрытие будь оно цинковое или медное должно быть без дефектов, вмятин и царапин. Если же в покрытии образовывается дефект, то характер неминуемой коррозии будет зависеть от электромеханических характеристик обоих металлов.

По отношению к стали цинк является анодом, а медь катодом. Поэтому в оцинкованном заземлителе первоначально будет разрушаться цинк, а сталь останется без коррозии, до тех пор пока не разрушится покрытие. Медь же наоборот является катодом по отношению к стальному заземлителю,и в случае нарушения покрытия разрушатся будет сталь.

Подведем итог:

Преимуществом оцинкованных заземлителей является относительная дешевизна и доступность, а также примерно одинаковые показатели по коррозии в разных видах почвы. Недостатком является не столь долгая коррозийная устойчивость, как у медного покрытия.

Меднение или цинкование ржавого металла что лучше

У омедненных заземлителей несомненным плюсом является высокая коррозионная устойчивость, но она высока лишь при равномерном покрытии без пор и дефектов, при образовании которых преимущества заземлителя сводится к нулю.

Недостатком также является большая зависимость скорости коррозии от агрессивности грунта. В некоторых грунтах сталь с медным покрытием будет коррозировать быстрее простой черной стали.

Также отметим что стоимость такого заземлителя больше оцинкованного

Меднение или цинкование ржавого металла что лучше

Поэтому выбор заземлителей необходимо производить исходя из конкретных условий и местоположения заземляющего устройства. Естественно производить каждый раз геологическое обследование почвы дорогое удовольствие. Но мы живем в 21 веке и большинство данных по почве в том или ином месте, хоть и не совсем точных в сети уже есть.

ЖЕЛЕЗНЕНИЕ, ХРОМИРОВАНИЕ, ЦИНКОВАНИЕ И МЕДНЕНИЕ. ПРИМЕНЯЕМОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, СОСТАВЫ ЭЛЕКТРОЛИТОВ, РЕЖИМЫ ОСАЖДЕНИЯ ПОКРЫТИЙ

Железнение отличается хорошими технико-экономическими показателями: дешевизной применяемых исходных материалов; высокими выходом металла по току (85—95%), скоростью осаждения металла (0,2-0,5 мм/ч), твердостью (до 7800 МПа) и износостойкостью покрытия. Толщина твердого покрытия достигает 0,8—1,2 мм. Себестоимость восстановления деталей железнением составляет 30—50% от стоимости новой детали при одинаковой износостойкости.

Электролиты, применяемые при железнении, делятся на три группы: хлористые, сернокислые и смешанные (сульфатно-хлористые); наибольшее распространение получили хлористые, которые дают лучшее качество покрытий и более производительны (табл. 15.1).

По температурному режиму электролиты делятся на горячие (60—90°С) и холодные (18—20°С).

Для повышения электропроводимости электролитов в них добавляют соли натрия, калия, кальция. Для улучшения качества покрытий вводят присадки в виде хлористого марганца и хлористого никеля.

Составы электролитов и режимы железнения

Показатель Номер электролита
1 2 3
Компонент, г/л: хлористое железо 300-350 400-600 150-200
сернокислое железо 200
аскорбиновая кислота 0,5-2,0
Режим: кислотность, pH 0,8-1,2 0,5-1,3 0,6-1,1
температура электролита, °С 70-80 20-50 30-50
плотность тока, А/дм2 20-50 10-30 20-25
выход по току, % 85-95 85-92 85-92

Электролит № 1 стабилен по составу. С помощью него получают плотные и гладкие покрытия твердостью до 6500 МПа и толщиной до 1,0—1,5 мм.

Наличие в электролите № 2 аскорбиновой кислоты предотвращает его окисление и образование гидроксида железа, в результате чего возможны качественные покрытия при низкой температуре и достаточно большой плотности тока. Однако высокая стоимость аскорбиновой кислоты препятствует ее широкому применению.

Для холодного сульфатно-хлористого электролита № 3 присущи достоинства хлористых и сернокислых электролитов: он менее агрессивен и более устойчив к окислению, чем хлористый, и в то же время обеспечивает покрытия хорошего качества с высокой производительностью.

Для получения нужной прочности сцепления важно, чтобы пассивная пленка, образовавшаяся при травлении, была разрушена и первые атомы железа осаждались на активную чистую поверхность детали. Поверхность активируется при выполнении переходов: выдержка без тока и вывод на заданный режим (разгон).

После анодного травления и промывки детали завешивают на катодную штангу ванны железнения, где они находятся без тока в течение 10—60 с.

В период выдержки температура детали сравнивается с температурой электролита и поверхность частично активируется ионами хлора и водорода, находящимися в электролите.

После выдержки деталей без тока включают ток плотностью 2—5 А/дм2 и проводят электролиз 0,5—1,0 мин. Затем в течение 5—10 мин катодную плотность тока постепенно увеличивают до заданного значения. Его малая плотность в начале электролиза способствует количественному преобладанию выделения водорода над осаждением железа.

Катодный ток и интенсивно выделяющийся водород заканчивают начатое при выдержке без тока активирование покрываемой поверхности. Низкая плотность тока в начале процесса и постепенное ее повышение приводят к осаждению мягкого подслоя железа с небольшими внутренними напряжениями. Все эти факторы способствуют получению высокой прочности сцепления покрытий с деталями.

При выборе режима следует иметь в виду общие для большинства гальванических процессов положения: чем выше катодная плотность тока, тем больше скорость осаждения металла и производительность процесса; чем ниже температура и концентрация электролита и выше плотность тока (жестче режим), тем больше твердость железных покрытий и меньше их максимально достижимая толщина; чем выше температура и концентрация электролита, тем большую плотность тока можно допустить без ущерба для качества покрытий. Также необходимо выдерживать заданную кислотность электролита, так как при ее снижении резко ухудшается сцепляемость покрытий вплоть до отслоения.

При железнении применяют растворимые аноды из малоуглеродистой стали. Соотношение между анодной и катодной поверхностями Sa/SK = 1—2. Его практически невозможно выдержать в процессе нанесения покрытий на внутренние поверхности. Оптимальное значение диаметра анода для внутренних поверхностей составляет 1/3—2/3 диаметра отверстия.

Чтобы уменьшить загрязнение электролита анодным шламом, следует помещать аноды в чехлы (мешки) из кислотостойкой ткани (стекловолокно, шерсть и др.). Аноды располагают с двух сторон от деталей.

Расстояния между деталями и анодами должны быть одинаковыми и равными 60—150 мм. Длина анодов — не более длины покрываемой поверхности. Расстояние между деталями — 70— 150 мм.

Их верхние концы необходимо размещать ниже уровня электролита на 80—100 мм, а нижние — на расстоянии не менее 150— 200 мм от дна ванны.

Читайте также:  Общие способы получения металлов химия 9 класс таблица

Хромирование служит для получения мелкозернистых покрытий микротвердостью 4000—12 000 МПа с низким коэффициентом трения и высокой сцепляемостью.

Хром химически стоек против воздействия многих кислот и щелочей, жароустойчив, что обеспечивает деталям высокую износостойкость даже в тяжелых условиях эксплуатации, превышающую в 2—5 раз износостойкость закаленной стали.

Наибольшая износостойкость покрытия получается при твердости 7000—9200 МПа.

Однако хромирование — энергоемкий, дорогой и малопроизводительный процесс. Его используют для следующих целей:

  • • защитно-декоративное хромирование арматуры автомобилей, велосипедов, мотоциклов, вагонов и т.д.;
  • • увеличение износостойкости и ресурса пресс-форм, штампов, измерительных и режущих инструментов, трущихся поверхностей деталей машин (поршневых колец, штоков гидроцилиндров, плунжеров топливных насосов) и др.;
  • • восстановление малоизношенных ответственных деталей автомобилей, тракторов и различного оборудования;
  • • повышение отражательной способности при изготовлении зеркал, отражателей и рефлекторов.

Для этого процесса в отличие от других характерны следующие особенности:

  • 1. Главным компонентом электролита служит хромовый ангидрид (СЮ3), образующий при растворении в воде хромовую кислоту (СЮ3 + Н20 = Н2СЮ4). Главный компонент при других процессах — соль осаждаемого металла.
  • 2. Большая часть тока расходуется на побочные процессы, в том числе на разложение воды и обильное выделение водорода, в результате чего выход хрома по току мал (10—40%). С увеличением концентрации и температуры электролита выход по току уменьшается, тогда как при осаждении других металлов, наоборот, увеличивается.
  • 3. Применяют нерастворимые аноды, изготовленные из свинца или из сплава свинца с 6% сурьмы. При использовании нерастворимых анодов электролит постоянно обедняется и его необходимо периодически контролировать и корректировать, добавляя хромовый ангидрид.

Для хромирования применяют простые сульфатные электролиты, состоящие из хромового ангидрида, серной кислоты и воды.

Обычные хромовые покрытия плохо смачиваются маслами и прирабатываются. Чтобы повысить износостойкость деталей, работающих при больших давлении и температуре и недостаточной смазке, следует применять пористое хромирование.

Пористый хром представляет собой покрытие, на поверхности которого специально создается большое количество пор или сетка трещин, достаточно широких для проникновения в них масла.

Его можно получить механическим, химическим и электрохимическим способами.

Наиболее широко используют электрохимический способ. Он заключается в том, что покрытие осаждают с сеткой микротрещин.

Для их расширения и углубления покрытие подвергают анодной обработке в электролите того же состава, что и при хромировании (поверхность трещин активнее и растворяется гораздо быстрее других участков хрома). В зависимости от режима хромирования и анодного травления можно выполнить канальчатую и точечную пористость.

Для образования пористых покрытий деталь хромируют в универсальном электролите при плотности тока 40-50 А/дм2, а затем переключают полярность ванны и проводят анодное травление при той же плотности.

Канальчатую пористость получают при температуре электролита 58-62°С и продолжительности травления 6—9 мин, а точечную — при 50—52°С и 10-12 мин.

На анодное травление оставляют припуск 0,01—0,02 мм на диаметр.

Пористое хромирование поршневых колец увеличивает их износостойкость в 2—3 раза, а износостойкость гильзы — в 1,5 раза.

Цинкование чаще всего применяют в ремонтном производстве для защиты от коррозии крепежных деталей и восстановления посадочных поверхностей малонагруженных деталей.

Для этого используют следующие электролиты: кислые, щелочные, цинкатные, аммиакатные. Чтобы увеличить плотность тока и производительность процесса, их нужно перемешивать.

Кислые электролиты характеризуются плохой рассеивающей способностью, а покрытия, полученные в них, — меньшей коррозионной стойкостью, чем в щелочных. В то же время они устойчивы, допускают применение высокой плотности тока при выходе цинка по току, близком к 100%. Ими покрывают простые малорельефные изделия.

Щелочные, цинкатные, аммиакатные и другие электролиты просты по составу и дешевы. У них высокая электропроводность и хорошая рассеивающая способность. Основной недостаток аммиа- катных электролитов — наличие в сточной воде солей аммония, которые затрудняют ее нейтрализацию и недопустимы по требованиям санитарии (допускается не более 2,5 мг/л).

При цинковании используют цинковые аноды марок Ц0, Ц1 и Ц2, которые во избежание загрязнения электролита необходимо помещать в чехлы из кислотостойкой ткани. Детали предварительно обезжиривают, промывают и подвергают химическому травлению в растворе серной кислоты.

Меднение применяется при ремонте для восстановления наружных поверхностей бронзовых втулок.

Электролит для меднения состоит из сернокислой меди (CuS04 5Н20) в количестве 150-200 г/л и серной кислоты в количестве 40—50 г/л. Анодами служат медные пластины из меди марок Ml и М2.

Меднение ведется при DK= 1—2 А/дм2 и t = 18—25°С. Скорость осаждения меди достаточно велика — при DK = 2 А/дм2 можно получить покрытие толщиной 0,1 мм за 3,5—4 ч.

По технологическому процессу меднение мало отличается от других гальванических процессов.

Здесь только при подготовке детали шлифуют не на шлифовальных станках, а на войлочных кругах, на которые нанесен (наклеен) мелкий наждачный порошок. Можно также применять для этой цели наждачную шкурку.

Поскольку осажденная на поверхность детали медь имеет невысокую твердость, мед- ненные детали обрабатываются обычно точением на токарных станках или давлением.

Покрытия: цинкование, фосфатирование, хроматирование, анодирование, меднение, кадмирование — «Спецрусметиз» – спецкрепеж и метизы собственного производства

Гальваническое покрытие – это химический метод нанесения металлической пленки для защиты изделий и придания им дополнительных характеристик: устойчивости к коррозии, износостойкости, твердости и т. д.

Гальванические покрытия разделяются на несколько видов в зависимости от целей применения изделия:

-Защитно-декоративные. Целью нанесения является получение высоких эстетических характеристик и защита продукции от разрушающих факторов.

-Защитные. Изолируют металлические детали от действия агрессивных сред, механических повреждений.

-Специального назначения. Гальваническое покрытие наносится для получения новых свойств – повышенной износостойкости, увеличения характеристик твердости, получения магнитных, электроизоляционных свойств готового изделия. В некоторых случаях гальванизацию используют для восстановления первоначального вида изделия или после длительной эксплуатации.

Существуют различные покрытия изделий из металла, которые применяются с целью изоляции изделий от агрессивной среды. Опишем наиболее распространенные из них.

  • Цинкование представляет собой нанесение на металлическое изделие цинка либо его сплава с целью придания его поверхности требуемых химических и физических свойств, одно из наиболее важных — сопротивление коррозии.
  • Основные методы цинкования:- Окраска (холодное цинкование);
  • — Горячее цинкование;
  • — Термодиффузионное цинкование.

— Гальваническое (нанесение гальванических покрытий);- Напыление цинка (газо-термическое цинкование напылением);

Фосфатирование — это химический процесс, при котором происходит взаимодействие компонентов фосфатирующего раствора с поверхностью металла. Фосфатирование металла обеспечивает требуемую степень защитных свойств лакокрасочных покрытий. В результате тормозится развитие подплёночной коррозии, а также существенно улучшается адгезия покрытия к металлу.

Хроматирование представляет собой химическое пассивирование электролитически оцинкованных деталей, суть которого состоит в кратковременном погружении деталей в раствор сильных окислителей. В результате хроматирования на поверхности оцинкованной детали образуется прочная плотная плёнка оксидов цинка, что значительно улучшает устойчивость её к коррозии.

Анодирование — это процесс создания на поверхности металлов и сплавов оксидной плёнки при помощи их анодной поляризации в проводящей среде.

Меднение представляет собой процесс нанесения гальваническим методом медного покрытия на стальные изделия. Как правило, используется для защиты участков металлических изделий от цементации. Этому процессу подвергаются те участки металлического изделия, которые подлежат последующей обработке резанием.

Кадмирование — это процесс нанесения на поверхность металлических изделий кадмиевых покрытий при помощи метода электролитического осаждения. Целью данного процесса является защита от атмосферной коррозии изделий. Также такое гальваническое покрытие используют в декоративных целях с целью придания приятного внешнего вида поверхности.

Покрытие — необходимый этап в производстве практически любых изделий из металла, потому что в дополнительной защите нуждается весь крепеж, гальванической изоляцией покрывают даже алюминиевые и нержавеющие детали.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector