Как покрыть слоем меди металлические изделия

Упражнения для улучшения резкости

Посмотрите на кончик карандаша, который расположен от вас, в полуметре. Приближайте карандаш к глазам по прямой до тех пор, пока не потеряют четкость очертания его кончика. Затем снова отведите карандаш на прежнее расстояние. Повторите упражнение снова.

Держите карандаш так далеко, что бы его кончик был виден нечетко. Выберите предмет в пяти метрах от вас, расположенный примерно на одной линии с карандашом. Попеременно смотрите на этот предмет и возвращайте взгляд на кончик карандаша.

Общая информация

Меднение – это процесс гальванического нанесения слоя меди толщиной от 1 мкм до 300 мкм и более (в ряде случаев до 3-4 мм).

Медные покрытия обладают высоким сцеплением (адгезией) с различными металлами, высокой пластичностью и электропроводностью.

Области применения деталей с медными покрытиями зависят от того, используется ли медное покрытие как функциональное, или же медное покрытие выступает подслоем для нанесения других гальванических покрытий.

В атмосферных условиях медные покрытия легко окисляются и покрываются оксидной плёнкой, которая предохраняет их от дальнейшего разрушения.

Производство крепежных изделий и метизной продукции

Наша компания готова организовать поставки разнообразной метизной продукции, изготовленной по ГОСТ ,ОСТ, DIN, ISO — болты, винты, гайки, заклепки, саморезы, шурупы, наконечники, а также резинотехнические изделия и инструментальные пружины.

Поставка продукции производится как из наличия со склада в Москве, так и изготовление  под заказ в минимальные сроки.

Основные технологии нанесения меди на поверхность

В домашних условиях работа по нанесению слоя меди использует два варианта действий. Каждый из вариантов позволяет получить отличный результат и заслуживает должного внимания:

  • Гальванический метод нанесения покрытия;
  • Метод «сухого» меднения, без использования электролитов.

Гальванический метод дает возможность получить полное покрытие детали слоем меди, впрочем можно сделать и выборочное покрытие, но это уже тонкости технологии. Для работы готовится раствор медного купороса, в который погружается обрабатываемая деталь. Для активизации процесса в раствор погружается еще одна металлическая пластина, желательно медная, и вместе с деталью подсоединяются к источнику постоянного тока небольшой величины. К детали подключается «минус» к пластине «плюс» – первая становится катодом, вторая анодом. Под действием электрического тока ионы меди заряжаются и притягиваются к отрицательному электроду, в результате чего через полчаса на его поверхности получается равномерное покрытие ярко красного цвета.

Метод покрытия без электролита подразумевает применение этой же технологии только без погружения в раствор. Для этого деталь также подключают к отрицательному выводу батареи или зарядного устройства. А вот к положительному электроду, подключается отрезок многожильного медного кабеля, при этом конец, которым будет проводиться меднение обязательно должен быть распущен в виде небольшого веера или кисти. После подачи тока на электроды кончиком кисти делаются касательные движения. Под действием электричества ионы меди оседают на поверхности детали, и таким образом получается медное покрытие.

Ниже приведены примеры кислых ванн:

Ванна

1

2

CuSO4•5H2O, г/л

180—220

60—80

H2SO4, г/л

40—60

180—200

Ванна 1: универсальна. Для гальванопластических процессов применяют более концентрированные ванны и нередко содержащие органические добавки, измельчающие зерно и противодействующие образованию наростов, в особенности создающих трудности при образовании толстых покрытий. Среди этих добавок чаще всего упоминают желатин, столярный клей, декстрин, вытяжку из мыльного корня, фенолсульфоновую кислоту, тиомочевину, этиловый спирт и т. д.

Ванна 2: применяется для меднения печатных схем с металлизованными отверстиями. Она характеризуется значительно меньшим содержанием меди и большой концентрацией серной кислоты. Желательно присутствие хлоридов, ~30 мг/л. В промышленности в ванну этого типа вводят специальные органические добавки.

Запасную ванну моют очень тщательно, ополаскивают 5 %-ной серной кислотой, а также проточной и деминерализованной водой, сначала вливают половину необходимой воды, нагревают ее до 50 °С и добавляют сульфат меди при непрерывном перемешивании. После полного растворения сульфата отфильтровывают его в рабочую ванну, которая очищается также, как и запасная, и добавляют порциями серную кислоту при непрерывном перемешивании. Фирменные ванны, содержащие специальные блескообразующие добавки, составляют в соответствии с пожеланиями производителя. Запасная и рабочая ванны должны иметь облицовку из твердой резины или поливинилхлорида. Для скоростного осаждения меди необходима установка для перемешивания сжатым воздухом, пропущенным через маслофильтр. Механическое загрязнение в ванне удаляется с помощью фильтрационного насоса. Это очень важно в гальванопластике в случае нанесения очень толстых покрытий. Ванну нагревают погруженными нагревателями, находящимися в керамическом кожухе.

В сульфатных ваннах, эксплуатируемых при комнатной температуре без перемешивания, плотность тока составляет 1,0—1,5 А/дм2. В ваннах, перемешиваемых воздухом, можно проводить меднение при 5 А/дм2, а при нагреве до 40 °С — даже при 10 А/дм2.

Значительным шагом вперед в области меднения была разработка кислых ванн с блескообразователями.

Эксплуатация сульфатных ванн. Самым простым способом эксплуатации является поддержание концентрации основных составляющих, исходя из результатов химического анализа. Важны также наблюдения за ванной, выполненные обслуживающим персоналом.

Шероховатость покрытий и образование наростов вызывается загрязнением ванны твердыми частицами. Действенным средством является фильтрование ванны. Чересчур большая плотность тока и низкая температура дают порошковидные и пригоревшие покрытия.

При очень малой концентрации серной кислоты ухудшается кроющая способность ванны и аноды покрываются темным налетом, приводящим к снижению плотности тока за несколько минут после включения. Поэтому необходимо добавить чистой серной кислоты, а если это не поможет, то следует увеличить подачу кислоты, пока аноды не перестанут покрываться налетом. Если аноды имеют очень блестящий и кристаллический вид, то это свидетельствует об избытке серной кислоты. Часть ванны отливают в меньшую ванну, нагревают до 50 °С и добавляют карбонат меди до нейтрализации ванны, после чего отфильтровывают в рабочую ванну.

Очень важной проблемой является хрупкость медного покрытия, что особенно болезненно чувствуют специалисты, занятые в гальванопластике. Причина лежит в органических, загрязнениях, часто присутствующих в ваннах с добавками желатина, казеина, столярного клея, вытяжки мыльного корня и других веществ, вводимых с целью снижения опасности образования наростов. Эффект таков, что наростов становится меньше, но в ванне накапливаются продукты распада органических веществ, что отрицательно сказывается на механических свойствах покрытия, они преимущественно охрупчиваются. С целью удаления вредных органических загрязнений следует добавлять активированный уголь «Carbopol S-extra». Уголь не следует добавлять прямо в рабочую ванну, а им следует заполнить фильтр, как это описано в главе о никелировании.

Сульфатные ванны характеризуются большой стабильностью по высоким катодному и анодному выходам по току. Но это не означает, что можно в течение длительного времени не дополнять ванны основными составляющими, которые уносятся изделиями из ванны. Доливание через определенное время воды приводит к чрезмерному разбавлению ванны, что равноценно снижению проводимости. Следовательно, необходимо через определенное время проверять плотность ванны ареометром и в случае необходимости доливать свежий раствор, составленный из сульфатов меди (50 г/л) и концентрированной серной кислоты (5 см3/л).

Очень опасно загрязнение ванны для меднения соляной кислотой, что проявляется, между прочим, в зеленом налете на анодах. Соляная кислота попадает в ванну преимущественно из-за неосторожности обслуживающего персонала. Ее устранение в условиях мастерской практически невозможно, и при сильном загрязнении ванну следует заменить новой. Следовательно, нельзя применять для приготовления кислотной сульфатной ванны городскую, сильно хлорированной воду. В крайнем случае необходимо такую воду обесхлорить.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий