Poměďování je proces nanášení vrstvy mědi na povrch různých kovů (hliník, ocel, nikl, mosaz). Pokovení mědí dodává kovům vizuální přitažlivost, kterou lze použít v různých designových projektech. Také měděná vrstva je schopna zlepšit elektrickou vodivost kovových výrobků, což výrazně zvyšuje možnost další povrchové úpravy.
Technologii pokovování hliníku a mědi zvládne doma každý, kdo je alespoň trochu obeznámen se základy chemických reakcí.
Historie objevu mědi
Měď je první kov, který dobyl člověka a sehrál největší roli v historii rozvoje civilizace. Tato událost se odehrála několik tisíciletí před naším letopočtem a přesné datum začátku používání tohoto jedinečného kovu se nepodařilo zjistit.
Ve starověku se měděné nugety používaly hlavně k výrobě zbraní a domácích nástrojů. Červené-zelené nugety kovu byly zpočátku používány stejným způsobem jako obyčejné kameny. V budoucnu si lidé empiricky všimli, že zpracování tohoto materiálu kladivem mu dává zvláštní vlastnosti. Tak se zrodil kov kovaný za studena.
Ještě později se zjistilo, že kov taje a po ochlazení získává jiné formy a vlastnosti. Tato fáze byla první ve vývoji tváření kovů za tepla.
Charakteristiky a složení mědi
Měď je růžovo-červený těžký kov, který je vysoce měkký a taje při více než 1080 °C. Elektrická vodivost měděného povlaku je 1,7krát vyšší než u hliníku. Měď má také vysokou tepelnou vodivost.
Mnoho specifických vlastností kovu je způsobeno přítomností různých nečistot v jeho složení. Takže podle kyslíku, který je ve složení mědi, se kov dělí takto:
- měď bez kyslíku obsahuje méně než 0,001 % nečistot;
- rafinovaná měď obsahuje 0,001–0,01 % kyslíku;
- čistá měď obsahuje asi 0,03–0,05 % kyslíku;
- Měď pro všeobecné použití obsahuje 0,05–0,08 % kyslíku.
Přítomnost olova nebo vizmutu v mědi snižuje plastické vlastnosti materiálu. Mírně rozpustné nečistoty (síra, olovo, vizmut) zvyšují křehkost kovu.
V procesu elektrolýzy se kromě kyslíku může do složení slitin mědi dostat i vodík.
Fyzikální vlastnosti
Hlavní kvalitou mědi je nízký měrný odpor a v důsledku toho vysoká elektrická vodivost. Nárůst nečistot různých kovů ve slitině mědi výrazně snižuje elektrickou vodivost materiálu.
Vysoká tepelná vodivost čisté mědi se výrazně sníží, když se do jejího složení přidají různé legující látky.
V průmyslu se také často používají výrobky z mědi, které jsou vysoce odolné vůči korozi v různých prostředích, s výjimkou organických kyselin, amoniaku a amonných solí. Zvýšení množství nečistot ve složení mědi vede k výraznému snížení korozní odolnosti slitin.
Praktická aplikace poměďování kovů
Postup poměďování hliníku a jiných kovů má poměrně široké praktické uplatnění nejen v domácím použití, ale i v průmyslovém měřítku. Na mnoho kovů může být měděný povlak aplikován jako hlavní nezávislá vrstva i jako podvrstva pro účinnou adhezi dalšího hlavního povlaku k základnímu kovu produktu.
Ve většině případů se poměďování hliníku v domácích dílnách provádí pro následující účely:
- zdobení šperků;
- ochrana kovových dílů před korozí a nauhličením;
- eliminace poškození a povrchových vad výrobků se složitým tvarem a reliéfem;
- výroba kopií produktů z různých materiálů;
- vytváření podložek pro pájení hliníku bez použití kyselé směsi;
- předběžná příprava povrchu dílů před chromováním,stříbření, niklování.
Typy měděného pokovení kovového povrchu
Postup pro poměďování hliníku doma není obtížné provést sami. Není nutné používat speciální zařízení a aktivní chemikálie. Vysoce kvalitní povlak je zajištěn přísným dodržováním technologie hliníkového pokovování a znalostí probíhajících procesů.
Existují dva hlavní typy pomědění kovových povrchů:
- S ponořením obrobku do elektrolytu, ve kterém je výrobek částečně nebo zcela ponořen do lázně s chemickým činidlem. Použití této metody je opodstatněné v případě, kdy je potřeba nanést vrstvu mědi rovnoměrně na celý výrobek.
- Pomědění bez ponoření součásti do chemického roztoku. Tato metoda je náročnější na provedení. Jeho použití je velmi efektivní, pokud je požadováno pomědění určité oblasti výrobku.
V obou těchto případech se aktivace hliníkového chemického poměďovacího činidla provádí elektricky, což vyžaduje použití zdroje konstantního napětí.
Namáčení měděného vybavení
Pro kvalitní provádění technologických operací hliníkového poměďování je nutné připravit jednoduché zařízení. Vhodné nástroje a materiály lze zakoupit v distribuční síti nebo je vyrobit nezávisle.
K dokončení práce budete potřebovat následující materiálya příslušenství:
- Napájecí zdroj 6-8 V DC se zařízením pro plynulé nastavení proudu a ampérmetrem. Pokud nedojde k žádné úpravě, pak je žádoucí zahrnout do obvodu reostat a ampérmetr. Budou potřeba k řízení procesu. Pokud není k dispozici stacionární napájení, lze použít baterii typu Krona.
- Speciální vana vyrobená z materiálu, který nepodléhá elektrolytickému namáhání (sklo, plast). Rozměry nádoby se volí v souladu s rozměry obrobku.
- Měděné elektrody, které slouží k dodávání elektrického proudu do elektrolytu při měděném pokovování hliníku a také vyrovnávají ztráty kovu během reakce.
- Elektrolyt, jehož složení závisí na materiálu původního obrobku.
Příprava poměděného roztoku
Nalezení hotového řešení pro hliníkové měděné pokovování v distribuční síti je obtížné. Obvykle výrobci umožňují prodej hotové látky po předložení příslušných dokumentů. Většina lidí si proto vyrábí vlastní řešení pro pokovování hliníkem doma ze síranu měďnatého.
Pro tyto účely budete potřebovat:
- modrá vitriol;
- destilovaná voda;
- kyselina chlorovodíková.
Roztok můžete připravit pouze v případě, že je správně dodržován recept. K tomu je třeba rozpustit síran měďnatý (20 g) v 1 litru vody. Poté tenkým pramínkem přidejte 2-3 ml kyseliny. Kompozice se důkladně promíchá, dokud se všechny krystaly zcela nerozpustí.
Hotový elektrolyt pro poměďování hliníku síranem měďnatým by měl být bez zápachu a mít jasně modrou barvu.
Technologie pokovování ponorem
Poměďování hliníkového kovu metodou úplného ponoření obrobku do elektrolytu se provádí podle následující technologie:
- Povrch obrobku se očistí brusným papírem nebo štětcem, poté se odmastí v horkém roztoku sody a omyje pod tekoucí vodou.
- V připravené nádobě jsou zavěšeny dvě elektrody, které jsou připojeny ke kladné svorce napájecího zdroje.
- Mezi elektrody je umístěna záslepka, která je připojena k zápornému pólu napájecího zdroje.
- Připravený elektrolyt se nalije do pracovní nádoby. Hladina roztoku musí být nad horní částí elektrod.
- Pomocí nastavovacího zařízení se nastavuje hodnota provozního proudu. Hodnota parametru je založena na výpočtu 10-15 mA na 1 cm2 plochy zpracovávaného obrobku.
- Po 20 minutách se napájení vypne a obrobek se vyjme z lázně.
- Zbytek elektrolytu se smyje vodou a část se suší.
Doba provedení procesu je přibližná, lze ji vizuálně kontrolovat barvou nátěru a rovnoměrností jeho rozložení. Čím déle je napájení připojeno, tím silnější bude hliníková měděná vrstva.
Nástroje na pokovování mědí bez ponoru
Poměďování fungujekovové polotovary bez ponoření do elektrolytu se provádějí na velkých výrobcích, které nelze zcela ponořit do lázně. Tato metoda je také efektivnější při zpracování jednotlivých částí produktu.
Pro provádění technologických operací pro poměďování bez ponoření do elektrolytu budou zapotřebí následující zařízení:
- Chemický kartáček je vyroben z lankového měděného drátu. Za tímto účelem je třeba odizolovat jeden konec drátu a poté trochu oddělit jednotlivé vodiče. Aby se štětec pohodlně držel, je lepší jej přivázat k dřevěné tyči nebo tužce.
- Polotovar pro práci je lepší vložit do jakéhokoli kontejneru bez vysokých stran. Je vhodné použít obyčejný porcelánový nebo skleněný talíř. Dále budete potřebovat nádobku na elektrolyt, do které se bude kartáček neustále namáčet. K tomuto účelu lze použít sklenici.
- Napájecí zdroj se parametry neliší od zdroje používaného v imerzní technologii.
Měděný povlak bez ponoru
Technologie pro provádění práce na hliníkovém pokovování mědi bez ponoření obrobku do elektrolytu je následující:
- Předem připravený kartáč se připojí ke kladné svorce napájecího zdroje.
- Roztok elektrolytu, jehož složení je podobné složení použitému v pouzdru na namáčení částí, se nalije do nádoby na zvlhčení kartáče.
- Prázdné,předem vyčištěné a odmaštěné, vložené do prázdné nádoby. Pomocí konektoru je díl připojen k mínusu zdroje napájení.
- Štětec se ponoří do elektrolytu a přejede přes místo, kde má být nanesena vrstva mědi. Je velmi důležité, aby se štětec nedotýkal povrchu součásti.
- Po nanesení vrstvy mědi se obrobek omyje pod tekoucí vodou a vysuší.
Při provádění práce se musíte ujistit, že mezi obrobkem a kartáčem je vždy vrstva elektrolytu. K tomu musí být kartáč neustále ponořen do nádoby s roztokem.
Bezpečnost při práci
Veškeré práce s chemikáliemi a elektrickým zdrojem musí být prováděny s nezbytnými opatřeními.
Poměďování hliníku v obytných oblastech je přísně zakázáno. Pro tyto účely je lepší použít technickou místnost, garáž nebo dílnu. Elektrické zařízení musí být uzemněno.
Pro ochranu lidského zdraví je třeba dodržovat následující doporučení:
- musí být použita ochrana dýchacích cest;
- aby se chemikálie nedostaly do očí, je nutné pracovat v brýlích;
- všechny práce by měly být prováděny ve speciálním oblečení (gumové rukavice, plátěná zástěra, speciální obuv).
Proces potahování hliníkových výrobků vrstvou mědi není nijak zvlášť obtížný ani pro člověka, který je málo obeznámený s průběhem chemických reakcí. Koupit popřvytvoření vhodného zařízení také nezpůsobí žádné zvláštní problémy. Ale mnoho produktů, které jakoby ztratily svůj atraktivní vzhled, získá druhý život.
