Galvanizace doma: podstata metody, výroba chemických roztoků, mědění výrobků vlastníma rukama

Galvanické pokovování je odvětví elektrochemické vědy, které studuje ukládání určitých prvků na jakýkoli povrch. Pomocí galvanického pokovování doma nebo v průmyslu můžete nanést tenkou vrstvu kovu na výrobek, který bude fungovat jako ochranná vrstva nebo bude plnit dekorativní funkce. Dekorativní nátěr si v poslední době získává oblibu mezi těmi, kteří chtějí obdarovat své přátele a rodinu originálním dárkem.

Přehled

Galvanický povlak může být technologický nebo dekorativní a ochranný. Jedná se o tenkou kovovou vrstvu, která v závislosti na galvanických prvcích může plnit estetické funkce. Galvanické pokovování nezvyšuje pevnost produktu, protože v tomto případě jsou vyžadovány velké výrobní kapacity, ale pro krásu a dodávání „svěžesti“ je docela vhodné.

Galvanické reakce probíhají pomocí stejnosměrného elektrického proudu. Roztok – elektrolyt – se nalije do speciální dielektrické nádoby, do které jsou ponořeny dvě anody. Anody musí být vyrobeny z kovu, který bude nanesen na potahovaný výrobek.

Obrobek je připojen k záporné svorce a umístěn mezi anody. Funguje jako katoda. Anody jsou zase připojeny ke kladné svorce zdroje energie. Stávají se součástí obvodu, vedou proud do elektrolytu a dávají mu své kovové prvky. Elektrolyt přenese potřebné částice obrobku, ty jej postupně obalí tenkou vrstvou. Plocha anod musí být několikrát větší než velikost obrobku.

Jinými slovy, galvanizace je přenos molekul roztoku kovu na produkt, zatímco jimi protéká elektrický proud.

Jakýkoli galvanický proces lze rozdělit do obecných kroků:

• Montáž galvanické instalace.
• Příprava roztoku elektrolytu.
• Zpracování a příprava vzorků.
• Začátek galvanického procesu.

Nezbytné vybavení

Zařízení si můžete připravit sami. Nejprve se vybere vhodný zdroj energie. Může to být baterie (pro zpracování malých produktů) nebo baterie. Vhodný je snižovací napájecí zdroj, který produkuje stejnosměrný proud až 12 voltů. Někdy se používá invertor ze svařovacího stroje. K regulaci síly proudu je vybrán reostat.

Široká a hluboká vana je vybrána z neutrálního materiálu, který je odolný vůči chemicky agresivním látkám. Je třeba počítat s tím, že elektrolytický roztok se při galvanickém procesu může zahřát až na devadesát stupňů Celsia.

Jsou připraveny dvě desky, které budou vodivými anodami.

K ohřevu nádoby s elektrolytem potřebujete elektrické zařízení se schopností plynule regulovat teplotu. Nejčastěji používají žehlicí plochu žehličky nebo malý elektrický sporák. S jejich pomocí se roztok zahřeje na požadovanou teplotu a reakce se urychlí.

Chemická činidla musí být skladována v těsně uzavřených skleněných nádobách. Je vhodné každou položku podepsat.

Pro přesné měření hmotnosti látek budete potřebovat váhu, protože požadovaná přesnost hmotnosti komponent je jeden gram. Takové váhy si můžete zakoupit nebo si je vyrobit sami pomocí starých sovětských mincí místo závaží. Hmotnost „žlutých“ mincí přesně odpovídá jejich nominální hodnotě.

Příprava materiálu

Po shromáždění potřebných látek, nalezení nádob, sestavení elektrického obvodu s napájením a přípravě topného systému můžete začít s čištěním obrobku.

Pokud není díl dostatečně vyčištěn, galvanický povlak nepřilne pevně nebo bude nerovnoměrný. Někdy stačí předmět jednoduše odmastit. Povrch lze dobře odmastit roztokem acetonu nebo alkoholu;

Někteří řemeslníci uchovávají ocelové výrobky v roztoku fosforečnanu sodného zahřátého na 90 stupňů Celsia. Neželezné kovy lze čistit ve stejném roztoku bez zahřívání.

​

Pokud má výrobek korozi nebo jiné vady, pak se povrch obrobku brousí brusným papírem.

Bezpečnostní opatření

Někdy mimochodem mluví o bezpečnostních opatřeních pro různé práce doma. Ale při provádění jakýchkoli galvanických prací je třeba přísně dodržovat bezpečnost.

Nebezpečí spočívá v použití toxických chemikálií, vysoké teplotě roztoku a zvýšených rizicích doprovázejících elektrochemické reakce.

Nejlepší je provádět galvanické práce v garáži nebo dílně s povinným větráním nebo větráním místnosti. Zvláštní pozornost by měla být věnována uzemnění zařízení. Je nutné dodržovat osobní bezpečnostní opatření, a to:

• Dýchací cesty by měly být chráněny respirátorem.
• Ruce a zápěstí by měly být pokryty vysokými odolnými gumovými rukavicemi.
• Boty by měly chránit před popálením a oblečení by mělo být pokryto zástěrou z olejové tkaniny.
• Nezapomeňte nosit speciální ochranné brýle.

Při práci se nedoporučuje pít ani jíst, aby se do jícnu nedostaly škodlivé a nebezpečné látky.

Pomědění výrobku

Před zahájením pokovování mědi doma musíte připravit potřebné materiály a vybavení. Musíte se postarat o zdroj napětí a stejnosměrného proudu. Existuje mnoho doporučení ohledně síly proudu, jejíž rozptyl může být velký. Proto je žádoucí mít reostat se schopností plynule upravovat napětí a proces postupně dokončit. Zdrojem může být autobaterie nebo usměrňovač s výstupním napětím maximálně 12 voltů. Pro první experimenty bude stačit běžná baterie od 4.5 do 9 voltů.

Poté se vybere nádoba pro elektrolytický roztok, nejlépe ze žáruvzdorného skla. V každém případě musí být všechny nádoby pro elektrolýzu dielektrické a odolávat teplotám minimálně 80 stupňů Celsia.

Jako anody jsou vhodné dva velké měděné plechy. Musí překrývat velikost obrobku. Chemická činidla, která budete potřebovat:

• Síran měďnatý.
• Kyselina chlorovodíková nebo sírová.
• Destilovaná voda.

Pokovování mědí doma je zaslouženě oblíbené, protože velmi dobře a spolehlivě přilne k ocelovým výrobkům. Hlavní podmínkou je správné dodržování technologie procesu.

Existují dva způsoby, jak aplikovat měď na povrch:

1. Umístění obrobku do roztoku elektrolytu.
2. Bezkontaktní metoda. V tomto případě není produkt ponořen do roztoku.

Metoda ponoření

Povrch výrobku je připraven a zpracován pomocí jemného brusného papíru a štětce. Poté se díl umyje v tekoucí vodě, odmastí a znovu se umyje.

Fáze procesu pokovování mědí jsou následující:

• Dvě měděné anody jsou připojeny k síti ke kladným kontaktům a umístěny do skleněné nádoby.
• Kontakt se zápornou hodnotou napětí je přiveden na zpracovávaný produkt a volně zavěšen mezi anody.
• Připojte reostat podle elektrického schématu, abyste mohli regulovat sílu proudu.
• Roztok se připravuje ve správných poměrech. Na 100 g destilované vody potřebujete 20 g síranu měďnatého a 2-3 g kyseliny chlorovodíkové. Místo kyseliny chlorovodíkové můžete použít něco jiného.
• Roztok se nalije do nádoby s měděnými deskami a částí tak, aby byly zcela skryty pod povrchem roztoku.
• Zdroj napětí je připojen. Pomocí reostatu je požadovaný proud dosažen přibližnou rychlostí 10-15 miliampérů na každý čtvereční centimetr plochy součásti.

Celý proces trvá přibližně 15-20 minut. Po vypnutí zdroje energie a ochlazení roztoku se hotový výrobek s měděnou vrstvou na povrchu vyjme z nádoby.

Pomědění bez ponoru

Tato metoda je zajímavá tím, že se s ní dají opracovávat nejen ocelové předměty, ale i předměty z jiných materiálů. Například hliník a zinek. Pořadí procesu je následující:

• „Střapec“ je vyroben z lankového měděného drátu. Konec drátu je odkrytý. Z měděných drátků se vytvoří jakýsi kartáč, který se následně připevní na dřevěný držák rukojeti.
• Druhý konec drátu je připojen ke kladnému kontaktu elektrického obvodu.
• Standardní roztok elektrolytu síranu měďnatého a kyseliny chlorovodíkové se nalije do široké nádoby.
• Předčištěný a umytý kovový obrobek je připojen k negativnímu kontaktu a umístěn do prázdné nádoby.
• Improvizovaný kartáč se ponoří do roztoku elektrolytu a bez kontaktu se vede po povrchu obrobku. Tato akce se opakuje, dokud není získán výsledek.

Když je díl zcela pokryt vrstvou mědi, napájení se vypne a proces je dokončen. Část se opláchne ve vodě a vysuší.

Zpracování hliníku

Příbory vyrobené z hliníku se často obnovují elektrolýzou mědi. Pokud nemáte žádné zkušenosti s prováděním tohoto procesu, můžete si vyzkoušet nanášení mědi na hliníkové desky. Postup při provádění procesu:

• Hliníkový plech je vyčištěn a odmaštěn.
• Naneste na něj malé množství roztoku síranu měďnatého.
• Připojte záporný pól zdroje napájení k hliníkové desce. Dobrým způsobem připojení je kovová krokosvorka.
• Kladný pól napájení je přiveden na měděný „kartáč“. Jedná se o konstrukci z měděného drátu, jehož jeden konec je zbaven opletení a měděné štětiny tvoří kartáč. Napájecí svorka je připojena k druhému konci drátu. Průřez drátu by měl být od jednoho do jednoho a půl milimetru.
• Měděné štětiny se ponoří do roztoku síranu měďnatého a pohybují se v těsné vzdálenosti od povrchu hliníkové desky. V tomto případě se musíte pokusit nedotýkat se obrobku kartáčem, aby nedošlo k uzavření okruhu.
• Pomědění probíhá doslova před očima.
• Po dokončení práce odstraňte z desky zbývající uvolněnou měď a otřete ji alkoholem.

Vlastnosti galvanoplastiky

Galvanické pokovování je elektrochemická metoda, která dává předmětu určitý tvar nanesením kovu na něj. Nejčastěji se tato metoda používá při zpracování nekovových předmětů kovem nebo při výrobě kopií šperků.

Pokud při galvanoplastice výrobek nemá elektricky vodivé vlastnosti, je nejprve potažen grafitem, někdy bronzem. Master poté vytvoří odlitek kopie a zahájí galvanický proces. Použitým litým materiálem je sádra, grafit nebo snadno tavitelný kov.

Galvanizace je velmi zajímavý a vzdělávací proces, ale jedná se o účinné látky, které mohou být zdraví škodlivé a způsobit škody na majetku nebo životním prostředí. Proto, než začnete galvanicky pokovovat vlastními rukama, musíte přijmout všechna bezpečnostní opatření, prostudovat trochu teorie procesu a chování chemických činidel.