Необхідність швидкісного нарощування міді пов'язане з процесом виготовлення складних деталей, в основі якого лежить явище гальванопластичного копіювання, відкритого на початку XIX століття (див. «Що таке гальванопластика? Частина 1»).
Для нарощування міді застосовувався сульфатний електроліт, основою якого були мідний купорос і сірчана кислота. Це - найбільш простий і досліджений процес, який до цих пір використовується умільцями в домашніх умовах (див. «Як вибрати електроліт міднення?»).
Недолік сірчанокислого електроліту в тому, що він не дозволяє нанести якісне покриття безпосередньо на сталеві деталі, внаслідок випадання контактної міді, що утворює пухкий осад, погано зчеплений з поверхнею, тоді як гальванопластика має на увазі можливість отримувати комбіновані деталі з різних металів і неметалів (див. «Металлизация пластмас. Частина 1 »).
Тому склад електроліту допрацьовувався з метою отримання необхідної адгезії, якісного рівномірного покриття і при цьому досить швидкісного нарощування.
Виготовлення декоративних виробів методом нарощування міді.
В кінці XIX століття був розроблений електроліт на основі цианистой солі міді. До сих пір цей електроліт дозволяє отримувати найякісніші рівномірні мідні покриття. Але він є дуже отруйною і вимагає особливих запобіжних заходів.
Гідною заміною ціаністим електролітів міднення став пірофосфатних електроліт, як найбільш екологічно безпечний. Мідь з прірофосфатного електроліту можна осадити безпосередньо на сталь, алюміній, молібден і інші метали, але для гальванопластичного товстошарового нарощування він не підходить, тому що швидкість осадження міді не перевищує 3 - 4 мкм / год.
Вирішити питання швидкісного нарощування міді дозволила розробка електроліту, який, як і сірчанокислий, складався лише з двох компонентів, але сірчана кислота була замінена органічною кислотою - сульфаматних.
Спочатку електроліт для нарощування міді містив: 240 - 260 г / л сульфамат міді і 50 - 60 г / л сульфаминовой кислоти. При оптимальній температурі 25 - 30ºС електроліт дозволяв здійснювати нарощування міді до 2 мм без внутрішньої напруги, що вже було дуже великим досягненням.
Конструктивні елементи, виготовлені мідної гальванопластики.
Однак, при високій щільності струму по контуру покриваються деталей відбувалося утворення дендритів. Для усунення цього недоліку в електроліт вводиться добавка пірофосфату калію, аніон якого, адсобіруясь на поверхні катода, частково її перекриває, внаслідок чого усувається явище денрітообразованія.
В результаті для нарощування міді товщиною до 8 мм оптимальним обраний електроліт складу, г / л:
Сульфамат міді 240 - 260
Пирофосфат калію 2,5 - 5
Кислота сірчана 80 - 100
температура 22 - 30ºС,
катодний щільність струму 2,0 - 4,0 А / дм 2 (без перемішування) або 4,0 - 8,0 А / дм 2 (з перемішуванням).
При збільшенні концентрації сульфамат міді швидкість нарощування міді збільшується. Зміна концентрації кислоти, а отже, pH розчину (в зазначених межах) практично не впливають на швидкість нарощування міді, а підвищення температури, навпаки, призводить до значного збільшення швидкості осадження покриття. Присутність в електроліті пірофосфату калію не дозволяє рекомендувати проведення електролізу при температурі понад 40ºС.
Методом гальванопластики шляхом нарощування міді можна виготовляти конструктивні елементи НВЧ і КВЧ пристроїв, декоративні вироби, копії з гіпсових виливків і скульптур.
З питань розробки техпроцесу гальванопластичного нарощування міді звертайтеся до нас!