Kobberplettering er processen med at påføre et lag kobber på overfladen af forskellige metaller (aluminium, stål, nikkel, messing). Kobberbelægning giver metaller en visuel appel, der kan bruges i en række designprojekter. Kobberlaget er også i stand til at forbedre den elektriske ledningsevne af metalprodukter, hvilket markant øger muligheden for yderligere overfladebehandling.
Enhver, der i det mindste er lidt fortrolig med det grundlæggende i kemiske reaktioner, kan mestre teknologien til aluminium-kobberbelægning derhjemme.
Historien om opdagelsen af kobber
Kobber er det første metal, der erobrede mennesket og spillede den største rolle i civilisationens udviklingshistorie. Denne begivenhed fandt sted flere årtusinder f. Kr., og den nøjagtige dato for begyndelsen af brugen af dette unikke metal kunne ikke fastslås.
I oldtiden blev kobberklumper hovedsageligt brugt til at skabe våben og husholdningsredskaber. Rød-grønne guldklumper af metal blev oprindeligt brugt på samme måde som almindelige sten. I fremtiden bemærkede folk empirisk, at behandlingen af dette materiale med en hammer giver det særlige egenskaber. Sådan blev koldsmedning af metal født.
Selv senere blev det opdaget, at metallet smelter og efter afkøling får det andre former og egenskaber. Denne fase var den første i udviklingen af varmformning af metaller.
Kenskaber og sammensætning af kobber
Kobber er et rosenrødt tungmetal, der er meget blødt og smelter ved over 1080℃. Den elektriske ledningsevne af kobberbelægning er 1,7 gange højere end for aluminium. Kobber har også en høj varmeledningsevne.
Mange specifikke egenskaber ved et metal skyldes tilstedeværelsen af forskellige urenheder i dets sammensætning. Så ifølge oxygen, som er i sammensætningen af kobber, er metallet opdelt som følger:
- kobber uden oxygen indeholder mindre end 0,001 % urenheder;
- raffineret kobber indeholder 0,001–0,01 % oxygen;
- rent kobber indeholder omkring 0,03–0,05 % oxygen;
- Kobber til generelle formål har 0,05-0,08 % oxygen.
Tilstedeværelsen af bly eller vismut i kobber reducerer materialets plasticitetsegenskaber. Lidt opløselige urenheder (svovl, bly, vismut) øger metallets skrøbelighed.
I elektrolyseprocessen kan brint ud over oxygen indgå i sammensætningen af kobberlegeringer.
Fysiske egenskaber
Hovedkvaliteten af kobber er lav resistivitet og som et resultat høj elektrisk ledningsevne. Stigningen i urenheder af forskellige metaller i kobberlegeringen reducerer materialets elektriske ledningsevne betydeligt.
Rent kobbers høje varmeledningsevne reduceres betydeligt, når en række legeringsstoffer tilsættes dets sammensætning.
Kobberprodukter, der er meget modstandsdygtige over for korrosion i forskellige miljøer, er også ofte brugt i industrien, bortset fra organiske syrer, ammoniak og ammoniums alte. En stigning i mængden af urenheder i sammensætningen af kobber fører til et betydeligt fald i legerings korrosionsbestandighed.
Praktisk anvendelse af kobberbelægning af metaller
Proceduren for kobberplettering af aluminium og andre metaller har en ret bred praktisk anvendelse, ikke kun i husholdningsbrug, men også i industriel skala. På mange metaller kan en kobberbelægning påføres både som et uafhængigt hovedlag og som et underlag for effektiv vedhæftning af den næste hovedbelægning til produktets basismetall.
I de fleste tilfælde udføres kobberbelægning af aluminium i hjemmeværksteder til følgende formål:
- udsmykning af smykker;
- beskyttelse af metaldele mod korrosion og karburering;
- eliminering af skader og overfladefejl på produkter med kompleks form og relief;
- produktion af kopier af produkter fremstillet af forskellige materialer;
- oprettelse af puder til lodning af aluminium uden brug af en syresammensætning;
- foreløbig overfladeforberedelse af dele før forkromning,sølvbelægning, nikkelbelægning.
Typer af kobberbelægning af metaloverflade
Proceduren for kobberbelægning af aluminium derhjemme er ikke svær at udføre på egen hånd. Det er ikke nødvendigt at bruge specialudstyr og aktive kemikalier. Belægning af høj kvalitet sikres ved streng overholdelse af aluminiumkobberbelægningsteknologi og viden om igangværende processer.
Der er to hovedtyper af kobberbelægning til metaloverflader:
- Med nedsænkning af emnet i elektrolytten, hvori produktet er helt eller delvist nedsænket i et bad med et kemisk reagens. Brugen af denne metode er berettiget i tilfælde, hvor det er nødvendigt at påføre et lag kobber jævnt over hele produktet.
- Kobberplettering uden at nedsænke delen i en kemisk opløsning. Denne metode er sværere at udføre. Dens brug er meget effektiv, hvis det er nødvendigt at lave kobberbelægning af et bestemt område af produktet.
I begge disse tilfælde udføres aktiveringen af det aluminium kemiske kobberbelægningsmiddel elektrisk, hvilket kræver brug af en konstant spændingskilde.
Dip kobberudstyr
For højkvalitets ydeevne af teknologiske operationer af aluminium kobberbelægning er det nødvendigt at forberede simpelt udstyr. Passende værktøjer og materialer kan enten købes fra distributionsnetværket eller fremstilles uafhængigt.
For at fuldføre arbejdet skal du bruge følgende materialerog inventar:
- En 6-8 volt jævnstrømsforsyning med en jævn strømjusteringsanordning og et amperemeter. Hvis der ikke er nogen justering, er det ønskeligt at inkludere en rheostat og et amperemeter i kredsløbet. De vil være nødvendige for at kontrollere processen. Hvis der ikke er nogen stationær strømforsyning, kan et batteri af Krona-typen bruges.
- Specialbad lavet af et materiale, der ikke er udsat for elektrolytisk angreb (glas, plastik). Beholderens dimensioner vælges i overensstemmelse med emnets dimensioner.
- Kobberelektroder, som tjener til at levere elektrisk strøm til elektrolytten under kobberbelægning af aluminium, og som også kompenserer for tabet af metal under reaktionen.
- En elektrolyt, hvis sammensætning afhænger af materialet i det originale emne.
Forberedelse af kobberbelægningsløsning
Det er svært at finde en færdig løsning til aluminiumkobberbelægning i distributionsnettet. Norm alt tillader producenter salg af det færdige stof efter præsentation af de relevante dokumenter. Derfor laver de fleste deres egen aluminiumkobberbelægningsløsning derhjemme af kobbersulfat.
Til disse formål skal du bruge:
- blå vitriol;
- destilleret vand;
- s altsyre.
Du kan kun forberede en løsning, hvis opskriften følges korrekt. For at gøre dette skal kobbersulfat (20 g) opløses i 1 liter vand. Tilsæt derefter 2-3 ml syre i en tynd stråle. Sammensætningen blandes grundigt, indtil alle krystaller er helt opløst.
Den færdige elektrolyt til kobberplettering af aluminium med kobbersulfat skal være lugtfri og have en klar blå farve.
Dip kobberbelægningsteknologi
Kobberplettering af aluminiummetal ved metoden med fuldstændig nedsænkning af emnet i elektrolytten udføres i henhold til følgende teknologi:
- Overfladen af emnet rengøres med sandpapir eller en børste, derefter affedtes i en varm sodavandsopløsning og vaskes under rindende vand.
- To elektroder er ophængt i den forberedte beholder, som er forbundet til strømkildens positive terminal.
- Der placeres et blankt mellem elektroderne, som er forbundet til strømforsyningens negative terminal.
- Den forberedte elektrolyt hældes i arbejdsbeholderen. Opløsningsniveauet skal være over toppen af elektroderne.
- Ved brug af justeringsanordningen indstilles driftsstrømværdien. Værdien af parameteren er baseret på beregningen af 10-15 mA pr. 1 cm2 af arealet af det behandlede emne.
- Efter 20 minutter afbrydes strømmen, og emnet fjernes fra badet.
- Rester af elektrolytter vaskes af med vand, og delen tørres.
Processudførelsestiden er omtrentlig, den kan styres visuelt af farven på belægningen og ensartetheden af dens fordeling. Jo længere strømmen er tilsluttet, desto tykkere bliver kobberlaget af aluminium.
Dipless kobberbelægningsværktøj
Kobberbelægning fungerermetalemner uden nedsænkning i elektrolytten udføres på store produkter, der ikke kan nedsænkes helt i badet. Denne metode er også mere effektiv ved behandling af individuelle dele af produktet.
For at udføre teknologiske operationer til kobberplettering uden nedsænkning i elektrolyt, vil følgende enheder være nødvendige:
- Den kemiske børste er lavet af snoret kobbertråd. Til dette formål skal du strippe isoleringen i den ene ende af ledningen, og derefter adskille de enkelte ledere lidt. For at gøre det bekvemt at holde penslen, er det bedre at binde den til en træpind eller blyant.
- Det er bedre at placere emnet til arbejde i enhver beholder uden høje sider. Det er praktisk at bruge en almindelig porcelæns- eller glasplade. Derudover skal du bruge en beholder til elektrolytten, som børsten konstant dyppes i. Et glas kan bruges til dette formål.
- Strømforsyningen adskiller sig ikke i parametre fra den strømforsyning, der bruges i immersionsteknologi.
Dipless kobberbelægning
Teknologien til at udføre arbejde på aluminium-kobberplettering uden at nedsænke emnet i elektrolytten er som følger:
- Børsten, der er forberedt på forhånd, er tilsluttet den positive terminal på strømforsyningen.
- Elektrolytopløsning, som i formulering svarer til sammensætningen, der blev brugt i dyppebeholderen til delen, hældes i børstebefugtningsbeholderen.
- Blank,tidligere renset og affedtet, anbragt i en tom beholder. Ved hjælp af stikket tilsluttes delen til strømkildens minus.
- Børsten dyppes i elektrolytten og køres hen over det sted, hvor kobberlaget skal påføres. Det er meget vigtigt, at børsten ikke rører overfladen af delen.
- Efter påføring af et lag kobber vaskes emnet under rindende vand og tørres.
I processen med at udføre arbejdet, skal du sørge for, at der altid er et elektrolytlag mellem emnet og penslen. For at gøre dette skal børsten konstant dyppes i en beholder med en opløsning.
Sikkerhed under arbejde
Alt arbejde med kemikalier og den elektriske kilde skal udføres med de nødvendige forholdsregler.
Kobberbelægning af aluminium i et boligområde er strengt forbudt. Til disse formål er det bedre at bruge et bryggers, garage eller værksted. Elektrisk udstyr skal være jordet.
For at beskytte menneskers sundhed bør følgende anbefalinger følges:
- åndedrætsværn skal bruges;
- for at kemikalier ikke kommer i øjnene, er det nødvendigt at arbejde i beskyttelsesbriller;
- alt arbejde skal udføres i speciel beklædning (gummihandsker, voksdugforklæde, specielle sko).
Processen med at belægge aluminiumsprodukter med et lag kobber er ikke særlig vanskelig, selv for en person, der ikke er bekendt med forløbet af kemiske reaktioner. Køb ellerat lave det passende udstyr vil heller ikke give særlige problemer. Men mange produkter, der ser ud til at have mistet deres attraktive udseende, vil få et nyt liv.
