Cupru de aluminiu de cupru la domiciliu: tipuri și tehnici

Cuprarea este procesul de aplicare a unui strat de cupru pe suprafața diferitelor metale (aluminiu, oțel, nichel, alamă). Acoperirea cu cupru conferă metalelor un aspect atractiv care poate fi folosit în diverse proiecte de design. De asemenea, un strat de cupru poate îmbunătăți conductivitatea electrică a produselor metalice, ceea ce sporește semnificativ posibilitatea unui tratament de suprafață ulterior.

Pentru a stăpâni tehnologia de placare cu cupru a aluminiului la domiciliu poate oricine care este chiar puțin familiarizat cu elementele de bază ale reacțiilor chimice.

Istoria descoperirii cuprului

Cuprul este primul metal care a fost cucerit de om și a jucat cea mai mare semnificație în istoria civilizației. Acest eveniment a avut loc cu câteva mii de ani înaintea erei noastre, dar nu a fost posibilă stabilirea datei exacte la care acest metal unic a fost folosit pentru prima dată.

În antichitate pepite de cupru au fost utilizate în în principal pentru pentru a crea arme și unelte de uz cotidian. Pepitele de metal roșu-verde au fost folosite la început în același mod ca și pietrele obișnuite. Mai târziu, oamenii au învățat prin experiență că prelucrarea acestui material cu un ciocan îi conferă proprietăți speciale. Așa s-a născut forjarea la rece a metalelor.

chiar mai târziu s-a constatat că metalul se topește și capătă alte forme și proprietăți atunci când se răcește. Aceasta a fost etapa inițială în dezvoltarea turnării la cald a metalelor.

Caracteristicile și compoziția cuprului

Cuprul este un metal greu de culoare roșie-roșiatică care este foarte maleabil și se topește la peste 1080 ℃. Conductivitatea electrică a cuprului este de 1,7 ori mai mare decât cea a aluminiului. Cuprul are, de asemenea, o conductivitate termică ridicată.

Multe dintre proprietățile specifice ale metalului se datorează prezenței în compoziția sa a diferitelor impurități. De exemplu, în ceea ce privește oxigenul care intră în compoziția cuprului, metalul este împărțit după cum urmează:

• cuprul fără oxigen are un conținut de impurități mai mic de 0,001%;
• Cuprul rafinat conține 0,001-0,01% oxigen;
• cuprul pur conține aproximativ 0,03-0,05% oxigen;
• Cuprul general are în compoziția sa 0,05-0,08 % oxigen.

Prezența plumbului sau a bismutului în cupru reduce proprietățile de ductilitate ale materialului. Impuritățile slab solubile (sulf, plumb, bismut) sporesc fragilitatea metalului.

În timpul electrolizei, în plus față de oxigen, hidrogenul poate intra în compoziția aliajelor de cupru.

Proprietăți fizice

Principala calitate a cuprului este rezistivitatea scăzută și, în consecință, conductivitatea electrică ridicată. Creșterea impurităților de diferite metale în aliajul de cupru reduce semnificativ conductivitatea electrică a materialului.

Conductivitatea termică ridicată a cuprului pur este redusă semnificativ prin adăugarea unei varietăți de agenți de aliere.

De asemenea, utilizate adesea în industrie, produsele din cupru sunt foarte rezistente la coroziune în alte medii decât acizii organici, amoniacul și sărurile de amoniu. Creșterea cantității de impurități în compoziția cuprului duce la o scădere semnificativă a rezistenței la coroziune a aliajelor.

Aplicarea practică a placării cu cupru

Acoperirea cu cupru a aluminiului și a altor metale are o aplicație practică destul de largă, nu numai în uz casnic, ci și la scară industrială. Multe metale pot fi acoperite cu cupru ca un strat de bază în sine sau ca un strat de bază pentru a lega eficient următorul strat de bază la metalul de bază al produsului.

În cele mai multe cazuri, acoperirea cu cupru a aluminiului în atelierele casnice se realizează în următoarele scopuri:

• decorarea bijuteriilor;
• protejarea pieselor metalice de coroziune și carburare;
• Repararea deteriorărilor și a defectelor de suprafață pe produse cu formă și topografie complexe;
• fabricarea de piese de replică din diverse materiale
• Procedeu de cupruare a aluminiului fără utilizarea compușilor acizi;
• Precondiționarea pieselor înainte de cromare, argintare, nichelare.

Tipuri de placare cu cupru a suprafețelor metalice

Cuprinderea aluminiului în acasă nu este dificil de realizat de unul singur. Nu este necesar să se utilizeze echipamente speciale și reactivi chimici activi. Placarea de înaltă calitate este asigurată prin respectarea strictă a placării cu cupru a aluminiului și cunoașterea proceselor.

Există două procedee principale de depunere a cuprului pe suprafețe metalice:

1. Prin scufundarea piesei de prelucrat în electrolit, care Piesa de prelucrat este scufundată parțial sau total în baia de substanțe chimice. Acest proces este justificat dacă cuprul acoperă uniform piesa de prelucrat.
2. Cuprare fără a scufunda piesa de prelucrat într-o soluție chimică. Acest proces este mai dificil de realizat. Acest lucru este eficient mai ales dacă este necesară acoperirea cu cupru a unei anumite zone a piesei de prelucrat.

În ambele aplicații, acoperirea cu cupru a aluminiului se face prin activare electrică, ceea ce necesită utilizarea unei surse de tensiune continuă.

Plonjați echipamente de placare cu cupru

Cuplarea aluminiului cu cupru necesită utilizarea unui echipament simplu. Se recomandă instrumente și materiale Acestea pot fi obținute de la comercianți specializați sau fabricate de dumneavoastră.

Următoarele materiale și unelte sunt necesare pentru această lucrare:

1. Sursă de curent continuu de 6-8 volți, cu curent reglabil continuu și ampermetru. Dacă nu există nici o reglementare, un reostat și un ampermetru ar trebui să fie incluse în circuit. Acestea sunt necesare pentru a monitoriza procesul. În cazul în care nu este disponibilă o sursă de alimentare staționară, se poate utiliza o baterie de tip Krona.
2. O tavă specială din material care nu este sensibil la atacul electrolitic (sticlă, plastic). Dimensiunea containerului în funcție de dimensiunile piesei de prelucrat.
3. Electrozi de cupru pentru alimentarea cu curent a electrolitului în cazul acoperirii cu cupru a aluminiului și pentru a înlocui metalul pierdut în timpul reacției.
4. Compoziția electrolitului depinde de materialul din care este făcută materia primă.

Pregătirea soluției de placare cu cupru

Este dificil să găsiți în magazine o soluție de cupru gata de utilizare pentru placarea aluminiului. Producătorii permit de obicei vânzarea produsului finit la prezentarea de în conformitate cu documentele relevante. Deci, cei mai mulți oameni își fac propria soluție de sulfat de cupru pentru placarea cu cupru a aluminiului la domiciliu.

În acest scop, veți avea nevoie de:

• sulfat de cupru
• apă distilată;
• acid clorhidric.

Soluția poate fi preparată numai dacă rețeta este urmată corect. Trebuie să dizolvați sulfat de cupru (20 g) în 1 litru de apă. Apoi se adaugă 2-3 ml de acid într-un jet subțire. Compusul se agită bine până când toate cristalele se dizolvă.

Electrolitul finit de sulfat de cupru de cupru de cupru trebuie să fie inodor și albastru strălucitor.

Tehnologia de placare cu cupru prin imersiune

Cuprarea metalului de aluminiu prin imersia completă a piesei în electrolit se realizează după cum urmează:

1. Suprafața piesei de prelucrat se curăță cu șmirghel sau cu o perie, apoi se degresează într-o soluție fierbinte de sodă și se clătește sub jet de apă.
2. Doi electrozi sunt suspendați în recipientul pregătit și conectați la borna pozitivă a sursei de alimentare.
3. O piesă de lucru este plasată între electrozi și conectată la borna negativă a blocului de alimentare.
4. Electrolitul preparat se toarnă în vasul de lucru. Nivelul soluției trebuie să fie deasupra marginii superioare a electrozilor.
5. Curentul de funcționare este setat la dispozitivul de reglare a curentului. Setați valoarea la o rată de 10 - 15 mA pe 1 cm² suprafața piesei de prelucrat.
6. După 20 de minute, alimentarea este oprită și piesa de prelucrat este scoasă din tavă.
7. Reziduul de electrolit este clătit cu apă și piesa de prelucrat este uscată.

Timpii de procesare sunt estimați și pot fi verificați vizual prin observarea culorii și distribuției cuprului. Cu cât sursa de alimentare este conectată mai mult timp, cu atât stratul de cupru din aluminiu va fi mai gros.

Perie pentru placarea cu cupru fără imersiune

Cuplarea cu cupru a tablei metalice fără imersiune în electrolit este utilizată pe piese mari care nu pot fi scufundate complet în tavă. Acest proces este, de asemenea, mai eficient pentru piesele individuale.

Pentru a realiza placarea cu cupru fără imersie, veți avea nevoie de următoarele echipamente:

1. O perie pentru placare este realizată din sârmă de cupru împletită. Pentru a face acest lucru, îndepărtați izolația de la un capăt al firului, apoi separați conductorii individuali un pic. Pentru a ține pensula confortabilă, este mai bine să o legați de un băț de lemn sau de un creion.
2. Cel mai bine este să plasați piesa de lucru în orice recipient fără laturi înalte. Este convenabil să folosiți o placă simplă de porțelan sau de sticlă. În plus, va fi necesar un recipient pentru electrolit, în care va fi scufundată continuu o perie. În acest scop se poate folosi un pahar de laborator.
3. Alimentarea cu energie electrică este aceeași ca și în cazul acoperirii cu cupru prin imersie.

Placare cu cupru fără imersiune

Tehnica de cuprare a aluminiului fără a scufunda piesa de prelucrat în electrolit este următoarea

1. Peria, pregătită în prealabil, este conectată la borna pozitivă a sursei de alimentare.
2. Soluția de electrolit, a cărei formulă este similară cu cea utilizată pentru scufundarea piesei de prelucrat, este turnată în recipientul pentru umezirea periei.
3. Piesa de prelucrat, în prealabil decapată și degresată, este plasată într-un recipient gol. Conectați piesa de lucru la partea negativă a sursei de alimentare cu ajutorul unui conector.
4. O perie se înmoaie în electrolit și se mătură pe zona în care urmează să se aplice cuprul. Este foarte important ca peria să nu atingă suprafața piesei.
5. După cuprare, piesa de prelucrat este spălată sub jet de apă și uscată.

Când lucrați, asigurați-vă că există întotdeauna un strat de electrolit între piesa de prelucrat și perie. Întotdeauna înmuiați peria în recipientul cu soluție.

Măsuri de siguranță la efectuarea lucrărilor

Toate lucrările cu substanțe chimice și surse de curent electric trebuie efectuate cu precauțiile necesare.

Cuplarea aluminiului cu cupru este strict interzisă în camerele de zi. O cameră utilitară, un garaj sau un atelier este mai potrivit pentru acest scop. Echipamentul electric trebuie să fie legat la pământ.

Pentru protecție pentru protecția sănătății umane Trebuie respectate următoarele măsuri de precauție

• Trebuie să se poarte un aparat de respirație pentru a proteja sistemul respirator;
• Pentru a preveni pătrunderea substanțelor chimice în ochi, trebuie purtați ochelari de protecție;
• Toate lucrările trebuie efectuate în îmbrăcăminte specială (mănuși de cauciuc, șorț, încălțăminte specială).

Procesul de acoperire a produselor din aluminiu cu cupru este simplu, chiar și pentru cineva care nu este familiarizat cu cursul reacțiilor chimice. De asemenea, achiziționarea sau fabricarea echipamentului adecvat nu ar trebui să fie o problemă prea mare. Pe de altă parte, multe produse care și-au pierdut aparent aspectul atractiv vor căpăta o a doua viață.