Швидкісне нарощування міді, секрети гальваніки від Галина Корольова

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.

Швидкісне нарощування міді, секрети гальваніки від Галина Корольова

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.

Швидкісне нарощування міді, секрети гальваніки від Галина Корольова

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!