Bakrenje aluminija doma: vrste in tehnologije

2024 Avtor: Aaron Duncan | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-16 03:58

Bakrenje je postopek nanašanja plasti bakra na površino različnih kovin (aluminij, jeklo, nikelj, medenina). Bakrena prevleka daje kovinam vizualno privlačnost, ki se lahko uporablja v različnih oblikovalskih projektih. Bakrena plast lahko tudi izboljša električno prevodnost kovinskih izdelkov, kar znatno poveča možnost nadaljnje površinske obdelave.

Kdor vsaj malo pozna osnove kemijskih reakcij, lahko doma obvlada tehnologijo aluminijeve bakrene prevleke.

Zgodovina odkritja bakra

Baker je prva kovina, ki je osvojila človeka in igrala največjo vlogo v zgodovini razvoja civilizacije. Ta dogodek se je zgodil nekaj tisočletij pred našim štetjem in natančnega datuma začetka uporabe te edinstvene kovine ni bilo mogoče določiti.

V starih časih so bakrene kepe uporabljali predvsem za izdelavo orožja in gospodinjskega orodja. Rdeča-zeleni kos kovine so bili sprva uporabljeni na enak način kot navadni kamni. V prihodnosti so ljudje empirično opazili, da mu obdelava tega materiala s kladivom daje posebne lastnosti. Tako se je rodila kovina za hladno kovanje.

Še pozneje so ugotovili, da se kovina topi in po ohlajanju pridobi druge oblike in lastnosti. Ta stopnja je bila začetna v razvoju vročega oblikovanja kovin.

Lastnosti in sestava bakra

Baker je rožnato rdeča težka kovina, ki je zelo mehka in se topi pri več kot 1080℃. Električna prevodnost bakrene prevleke je 1,7-krat višja od električne prevodnosti aluminija. Baker ima tudi visoko toplotno prevodnost.

Številne specifične lastnosti kovine so posledica prisotnosti različnih nečistoč v njeni sestavi. Torej, glede na kisik, ki je v sestavi bakra, je kovina razdeljena na naslednji način:

• baker brez kisika vsebuje manj kot 0,001% nečistoč;
• rafiniran baker vsebuje 0,001–0,01% kisika;
• čisti baker vsebuje približno 0,03–0,05 % kisika;
• Baker za splošne namene ima 0,05-0,08 % kisika.

Prisotnost svinca ali bizmuta v bakru zmanjša plastične lastnosti materiala. Rahlo topne nečistoče (žveplo, svinec, bizmut) povečajo krhkost kovine.

V procesu elektrolize lahko poleg kisika v sestavo bakrovih zlitin vstopi vodik.

Fizične lastnosti

Glavna kakovost bakra je nizka upornost in posledično visoka električna prevodnost. Povečanje nečistoč različnih kovin v bakrovi zlitini znatno zmanjša električno prevodnost materiala.

Visoka toplotna prevodnost čistega bakra se znatno zmanjša, če se njegovi sestavi dodajo različne legirne snovi.

V industriji se pogosto uporabljajo tudi bakreni izdelki, ki so zelo odporni proti koroziji v različnih okoljih, razen za organske kisline, amoniak in amonijeve soli. Povečanje količine nečistoč v sestavi bakra vodi do znatnega zmanjšanja korozijske odpornosti zlitin.

Praktična uporaba bakrene prevleke kovin

Postopek bakrenja aluminija in drugih kovin ima dokaj široko praktično uporabo ne le v domači uporabi, ampak tudi v industrijskem obsegu. Na številne kovine lahko bakreno prevleko nanesemo tako kot glavni neodvisni sloj kot podsloj za učinkovit oprijem naslednjega glavnega premaza na osnovno kovino izdelka.

V večini primerov se pobakrenje aluminija v domačih delavnicah izvaja za naslednje namene:

• okrasitev nakita;



• zaščita kovinskih delov pred korozijo in karburizacijo;
• odprava poškodb in površinskih napak izdelkov s kompleksno obliko in reliefom;
• izdelava kopij izdelkov iz različnih materialov;
• ustvarjanje blazinic za spajkanje aluminija brez uporabe kislinske sestave;
• predhodna priprava površine delov pred kromiranjem,posrebrenje, ponikljanje.

Vrste bakrene prevleke kovinskih površin

Postopka za bakreno prevleko aluminija doma ni težko izvesti sami. Ni potrebno uporabljati posebne opreme in aktivnih kemikalij. Visokokakovostni premaz je zagotovljen s strogim upoštevanjem tehnologije bakrenja aluminija in poznavanjem tekočih procesov.

Obstajata dve glavni vrsti bakrene prevleke za kovinske površine:

1. S potopitvijo obdelovanca v elektrolit, v katerem je izdelek delno ali v celoti potopljen v kopel s kemičnim reagentom. Uporaba te metode je upravičena v primeru, ko je potrebno enakomerno nanesti plast bakra po celotnem izdelku.



2. Bakrenje brez potopitve dela v kemično raztopino. Ta metoda je težja za izvedbo. Njegova uporaba je zelo učinkovita, če je potrebno bakreno prekriti določeno površino izdelka.

V obeh primerih se aktiviranje aluminijeve kemične bakrene prevleke izvede električno, kar zahteva uporabo vira konstantne napetosti.

Oprema za potopni baker

Za kakovostno izvedbo tehnoloških operacij aluminijeve bakrene prevleke je potrebno pripraviti preprosto opremo. Ustrezna orodja in materiale lahko kupite v distribucijskem omrežju ali izdelate samostojno.

Za dokončanje dela boste potrebovali naslednje materialein razporedi:

1. Napajalnik 6-8 voltov DC z napravo za gladko nastavitev toka in ampermetrom. Če ni nastavitve, je zaželeno, da v tokokrog vključite reostat in ampermeter. Potrebni bodo za nadzor procesa. Če ni stacionarnega napajanja, lahko uporabite baterijo tipa Krona.



2. Posebna kopel iz materiala, ki ni podvržen elektrolitskemu napadu (steklo, plastika). Dimenzije posode so izbrane v skladu z dimenzijami obdelovanca.
3. Bakrene elektrode, ki služijo za dovajanje električnega toka v elektrolit med bakrenjem aluminija in tudi nadomestijo izgubo kovine med reakcijo.
4. Elektrolit, katerega sestava je odvisna od materiala originalnega obdelovanca.

Priprava raztopine za bakreno prevleko

Težko je najti že pripravljeno rešitev za aluminijasto bakreno prevleko v distribucijskem omrežju. Običajno proizvajalci dovolijo prodajo končne snovi po predložitvi ustreznih dokumentov. Zato večina ljudi doma iz bakrovega sulfata izdela svojo raztopino za aluminij.

Za te namene boste potrebovali:

• modri vitriol;
• destilirana voda;
• klorovodikova kislina.

Raztopino lahko pripravite le, če se pravilno upoštevate po receptu. Za to je treba bakrov sulfat (20 g) raztopiti v 1 litru vode. Nato v tankem curku dodamo 2-3 ml kisline. Sestavek temeljito premešamo, dokler se vsi kristali popolnoma ne raztopijo.

Končni elektrolit za bakreno prevleko aluminija z bakrovim sulfatom mora biti brez vonja in svetlo modre barve.

Tehnologija potopljenega bakra

Bakrenje kovine aluminija po metodi popolne potopitve obdelovanca v elektrolit se izvaja po naslednji tehnologiji:

1. Površino obdelovanca očistimo z brusnim papirjem ali čopičem, nato razmastimo v vroči raztopini sode in speremo pod tekočo vodo.
2. V pripravljeno posodo sta obešeni dve elektrodi, ki sta povezani s pozitivnim priključkom vira napajanja.
3. Med elektrodama je nameščen prazen, ki je priključen na negativni terminal napajalnika.
4. Pripravljen elektrolit se vlije v delovno posodo. Raven raztopine mora biti nad vrhom elektrod.
5. S pomočjo nastavitvene naprave se nastavi vrednost obratovalnega toka. Vrednost parametra temelji na izračunu 10-15 mA na 1 cm2 površine obdelanega obdelovanca.
6. Po 20 minutah se napajanje izklopi in obdelovanec se odstrani iz kopeli.
7. Ostanek elektrolita se spere z vodo in del posuši.

Čas izvedbe postopka je približen, vizualno ga je mogoče nadzorovati z barvo premaza in enakomernostjo njegove porazdelitve. Dlje kot je napajanje priključeno, debelejša bo plast aluminijastega bakra.

Orodja za bakreno prevleko brez potopov

Bakrena delakovinske dele brez potopitve v elektrolit se izvajajo na velikih izdelkih, ki jih ni mogoče popolnoma potopiti v kopel. Prav tako je ta metoda učinkovitejša pri obdelavi posameznih delov izdelka.

Za izvajanje tehnoloških operacij bakrenja brez potopitve v elektrolit bodo potrebne naslednje naprave:

1. Kemična krtača je izdelana iz napredne bakrene žice. V ta namen morate odstraniti izolacijo na enem koncu žice, nato pa posamezne vodnike nekoliko ločiti. Za udobno držanje čopiča je bolje, da ga privežete na leseno palico ali svinčnik.



2. Prazen za delo je bolje postaviti v katero koli posodo brez visokih stranic. Priročno je uporabiti navadno porcelanasto ali stekleno ploščo. Poleg tega boste potrebovali posodo za elektrolit, v katero se bo krtača nenehno potapljala. V ta namen lahko uporabite kozarec.
3. Napajalnik se po parametrih ne razlikuje od napajalnika, ki se uporablja pri potopni tehnologiji.

Brezni bakreni premaz

Tehnologija za opravljanje dela na aluminijasti bakreni prevleki brez potopitve obdelovanca v elektrolit je naslednja:

1. Vnaprej pripravljena ščetka je priključena na pozitivni terminal napajalnika.
2. Raztopina elektrolita, ki je po formulaciji podobna sestavi, uporabljeni v ohišju za potapljanje delov, se vlije v posodo za vlaženje ščetke.
3. prazno,predhodno očiščeno in razmaščeno, dano v prazno posodo. S pomočjo konektorja je del priključen na minus vira napajanja.
4. Čopič se potopi v elektrolit in popelje čez mesto, kjer se nanese bakreni sloj. Zelo pomembno je, da se čopič ne dotika površine dela.
5. Po nanosu bakrene plasti se obdelovanec spere pod tekočo vodo in posuši.

Med delom morate paziti, da je med obdelovancem in ščetko vedno plast elektrolita. Če želite to narediti, je treba čopič nenehno potapljati v posodo z raztopino.

Varnost med delom

Vsa dela s kemikalijami in električnim virom je treba izvajati s potrebnimi previdnostnimi ukrepi.

Bakrenje aluminija v stanovanjskih območjih je strogo prepovedano. Za te namene je bolje uporabiti pomožni prostor, garažo ali delavnico. Električna oprema mora biti ozemljena.

Za zaščito zdravja ljudi je treba upoštevati naslednja priporočila:

• uporabiti je treba zaščito dihal;
• da kemikalije ne pridejo v oči, je treba delati v očalih;
• vsa dela je treba izvajati v posebnih oblačilih (gumijaste rokavice, oljni predpasnik, posebni čevlji).

Postopek prevleke aluminijastih izdelkov s plastjo bakra ni posebej težaven niti za osebo, ki malo pozna potek kemičnih reakcij. Kupite ozizdelava ustrezne opreme tudi ne bo povzročala posebnih težav. Toda mnogi izdelki, za katere se zdi, da so izgubili privlačen videz, bodo pridobili drugo življenje.