Recubrimiento de cobre en casa usando galvanoplastia y electrolito.

Recubrimiento de cobre en el hogar: características del recubrimiento, tecnología, electrolitos y equipos. Recubrimiento de cobre por inmersión y no inmersión. Recetas de electrolitos caseros. Seguridad y eliminación de productos químicos.

Recubrimiento de cobre en casa.

El revestimiento de cobre en el hogar utiliza materiales fácilmente disponibles y económicos que están fácilmente disponibles en las tiendas minoristas.

El sulfato de cobre se usa para controlar el moho, los hongos y las plagas del jardín y se vende libremente en las ferreterías, y se pueden usar como ánodos tramos cortos de tuberías de cobre o barras eléctricas.

El enchapado en cobre por parte de los artesanos del hogar se lleva a cabo principalmente con fines decorativos, incluso para recubrir accesorios de muebles, cubiertos, partes metálicas de candelabros, joyas, etc. Bajo ciertas condiciones, el enchapado en cobre también se puede realizar en materiales orgánicos.

Las flores secas, las nueces, las hojas e incluso los insectos se revisten de esta manera. Además, en muchos casos, un requisito previo para el niquelado y el cromo es la presencia de una subcapa de cobre, que también se crea al precipitarla del electrolito.

El propósito del recubrimiento de cobre de los metales y su alcance.

El cobre tiene un conjunto de propiedades que determinan las condiciones para su uso en el cobreado de metales y materiales no metálicos. Es de plástico, fácil de pulir y la capa galvánica después del baño de cobre prácticamente no tiene poros.

Por esta razón, los recubrimientos de cobre se utilizan con mucha frecuencia como subcapa en el cromado y el niquelado de productos que se operan en condiciones de compresión y tensión constantes. La ductilidad del cobre es una condición ideal para su uso en electroformado.

El revestimiento de cobre de capa gruesa de productos artísticos y modelos complejos le permite crear copias absolutamente exactas de ellos que no se agrietan ni se deforman cuando se retiran del original.

El cobre tiene la mejor conductividad eléctrica entre los metales no preciosos y está bien soldado. Por lo tanto, el revestimiento de cobre de los productos de acero se usa ampliamente en la ingeniería de radio y la ingeniería eléctrica en la fabricación de conductores, contactos, partes de antenas y guías de ondas.

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En condiciones de señales de alta frecuencia, el recubrimiento de cobre tiene una alta densidad de corriente (efecto piel), lo que reduce la resistencia general del conductor.

Otra área de uso del revestimiento de cobre es la creación de conductores delgados en las superficies de los productos de plástico, así como el revestimiento de plástico con capas conductoras.

Características de los metales revestidos de cobre

El cobre tiene buena adherencia a casi todos los metales y aleaciones, pero las propiedades protectoras del revestimiento de cobre sin capas adicionales son bajas.

Bajo la influencia de factores atmosféricos, se derrumba rápidamente, e incluso en casa suele estar barnizado. Al mismo tiempo, la subcapa de cobre mejora significativamente las características de los recubrimientos multicapa en términos de resistencia mecánica y resistencia a la corrosión.

Los aceros inoxidables suelen estar protegidos contra la corrosión mediante un recubrimiento de tres capas de cromo, níquel y cobre. En este caso, primero se realiza el recubrimiento de cobre para garantizar la plasticidad de toda la capa compuesta cuando se utiliza el producto en condiciones de cargas variables.

El revestimiento de cobre juega exactamente el mismo papel en los revestimientos de metal laminado y chapa de hierro, a partir de los cuales se fabrican los productos de perfil, operados en un clima marino y ambientes agresivos. Los cables revestidos de cobre y los contactos de aluminio son fáciles de soldar y tienen menor resistencia, especialmente a altas frecuencias.

Las condiciones técnicas de la electrólisis permiten, cuando se recubren metales con fines decorativos, pintar las capas superficiales de cobre en varios colores y darles un brillo adicional (en la foto a continuación, recubrimiento de cobre sobre acero inoxidable).

Recubrimiento de cobre en casa.

Tecnología del proceso de cobreado.

La condición principal para aplicar cualquier recubrimiento galvánico es la pureza absoluta del producto. Por lo tanto, todas sus superficies deben limpiarse a fondo de inclusiones extrañas y óxidos antes de la inmersión en el electrolito.

En general, el proceso de cobreado galvánico consta de los siguientes pasos, que, dependiendo de las condiciones técnicas, pueden complementarse con otros tipos de procesamiento:

  • limpieza mecánica (con cepillo de metal, papel de lija y herramientas eléctricas);
  • enjuagar con agua corriente;
  • desengrasado (químico o electrolítico);
  • lavado y secado;
  • control de calidad de la superficie;
  • inmersión del producto en el electrolito;
  • suministro de corriente y control de procesos;
  • lavado y secado del producto terminado.
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La base para la gran mayoría de los electrolitos es una solución de sulfato de cobre (sulfato de cobre), en la que, según las condiciones de procesamiento, se agregan varios reactivos químicos.

La tecnología de cobreado galvánico se basa en el uso de ánodos de sacrificio, que sirven como fuente de aniones de cobre depositados en forma de una capa delgada en la superficie del producto catódico. Las placas de cobre de cualquier pureza actúan como cátodos.

Esquema del proceso de recubrimiento de cobre.

Métodos de cobreado de metales.

Hay dos métodos básicos por los cuales los metales se recubren con cobre: ​​recubrimiento de cobre galvánico y químico. En ambos casos, la condición principal es el uso de un electrolito a base de sulfato de cobre, pero en el cobreado químico, el cobre se deposita sin el uso de corriente eléctrica.

El método químico no puede producir recubrimientos de gran espesor, pero es más sencillo, económico y se puede realizar en condiciones extremadamente sencillas. Con él, es fácil obtener finas películas decorativas no solo sobre metales, sino también sobre plástico, vidrio, cerámica, etc.

Por ejemplo, el recubrimiento químico de cobre del acero se produce en unas pocas decenas de segundos simplemente sumergiéndolo en sulfato de cobre.

Inmersión en una solución electrolítica.

Ambos métodos se pueden utilizar con la pieza completamente sumergida en una solución electrolítica. En el método galvánico, los aniones de cobre se desprenden del ánodo y se mueven hacia el cátodo bajo la influencia de una corriente eléctrica, y en el método químico, su movimiento ocurre debido a la diferente electronegatividad de los metales.

Por lo tanto, en el primer caso, en igualdad de condiciones, se deposita una cantidad mucho mayor de cobre en la misma unidad de tiempo, pero en este caso se gasta energía eléctrica.

Se recomienda que el recubrimiento de aluminio con cobre se realice solo por inmersión, que debe realizarse inmediatamente después del desengrasado y grabado con ácido, de lo contrario, se formará rápidamente una fuerte película de óxido en su superficie.

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El siguiente video detalla las condiciones que deben observarse para el recubrimiento de cobre y aluminio de alta calidad.

No colocado en una solución electrolítica.

El recubrimiento de cobre de los productos sin colocarlos en un recipiente con electrolito se lleva a cabo con y sin fuente de corriente. La elección del método depende de las condiciones de trabajo y del equipo que tenga el maestro de la casa.

En el primer caso, es necesario hacer un cepillo de cobre a partir de un corte de cable con una gran cantidad de alambres de cobre blando. Está conectado al más de la fuente y el menos se alimenta al producto. Luego, sumergiendo constantemente el pincel en el electrolito, “pintan” la superficie preparada, eligiendo las condiciones y la velocidad del recubrimiento de cobre en el camino.

En la segunda versión, el producto simplemente se cubre con una solución de sulfato de cobre con un pincel, limpiándolo y lavándolo después de cada capa. El grosor del revestimiento de cobre en este caso será pequeño y depende de las condiciones de procesamiento y la cantidad de capas aplicadas.

Este método es muy adecuado para el revestimiento de acero con cobre, al que se “pega” el cobre incluso si la preparación de la superficie no es muy buena. Y cuando se aplica sulfato de cobre de esta manera a la superficie del aluminio, es bastante difícil lograr un resultado estable debido a su tendencia a la oxidación rápida.

El uso de sulfato de cobre.

Una de las principales condiciones para el recubrimiento de cobre de alta calidad es el uso del sulfato de cobre más puro. Por lo tanto, es mejor comprar este reactivo en ferreterías o tiendas especializadas en paquetes que indiquen el porcentaje de sulfato de sulfato de cobre (no inferior al 97–98%).

Si la composición no está indicada en sulfato de cobre para jardín, entonces no es adecuado para electrolitos, ya que puede contener varios aditivos que afectan el proceso galvánico.

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Al preparar el electrolito en casa, no se debe usar agua del grifo sin tratar, ya que contiene compuestos de cloro que son inaceptables para el recubrimiento de cobre. Antes de su uso, debe defenderse y hervirse, o simplemente comprarse destilado.

Galvanoplastia de cobre en casa.

En el hogar, el revestimiento de cobre galvánico se usa con mayor frecuencia con fines decorativos y aplicados o para aplicar una subcapa de cobre antes del revestimiento de níquel y cromo.

Por lo general, el cobre se recubre con accesorios de muebles, utensilios de cocina, elementos de lámparas, joyas, así como partes de herramientas y cuchillos. La selección de los parámetros de galvanización por parte de los artesanos del hogar se suele hacer empíricamente en términos de color y calidad del revestimiento.

Aquellos que están seriamente involucrados en el recubrimiento de cobre, incluso con fines comerciales, utilizan fuentes de corriente ajustables o reóstatos en sus instalaciones, con la ayuda de los cuales se establecen la densidad de corriente y la tasa de deposición requeridas.

Para aquellos que no quieren molestarse con la selección de componentes químicos por su cuenta, las tiendas en línea ofrecen kits para preparar una variedad de soluciones electrolíticas, incluidas aquellas para el recubrimiento de cobre de plásticos y materiales orgánicos.

Y una de las áreas más populares de la galvanoplastia doméstica moderna es el recubrimiento de cobre de plantas secas, nueces, bellotas e insectos. Dichos productos se ven impresionantes y se utilizan no solo con fines decorativos, sino también para la fabricación de bisutería (consulte a continuación el revestimiento de cobre y la pátina de nogal).

prevención de accidentes

El sulfato de cobre es una sustancia de baja toxicidad y generalmente no es peligrosa para la salud. Pero si entra en contacto con la piel y los ojos, puede causar irritación, por lo que se debe tener cuidado al trabajar con él.
Más peligroso es el ácido sulfúrico, que se utiliza para desengrasar y como aditivo del electrolito durante el recubrimiento de cobre.

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Por lo tanto, en el hogar, todos los trabajos de preparación del electrolito y tratamiento químico del producto deben realizarse con guantes de goma y un delantal de hule, y para grandes volúmenes, use respiradores y gafas protectoras.

Por sí mismo, el sulfato de cobre no requiere ningún tratamiento antes de su eliminación, pero dado que sus electrolitos contienen ácido sulfúrico, debe neutralizarse con álcali o sosa.

Equipos y materiales

El recubrimiento de cobre en el hogar requiere un conjunto mínimo de equipos y reactivos. Como baño galvánico se puede utilizar cualquier recipiente de plástico o vidrio.

Para preparar un electrolito para el recubrimiento de cobre, solo se necesita sulfato de cobre y agua limpia, y un cargador de teléfono viejo o un par de baterías pueden servir como fuente de corriente. Otros materiales y herramientas también son pocos y están disponibles en casa.

En primer lugar, se trata de ácido sulfúrico (líquido para baterías), soda, recortes de productos de cobre (tuberías, neumáticos, contactos) y papel de lija sobre una base de tela.

Receta para una solución simple

La composición del electrolito más simple utilizado para el revestimiento de cobre en el hogar incluye solo dos reactivos: sulfato de cobre (sulfato de cobre) en una cantidad de 180 ÷ 220 g / ly ácido sulfúrico (líquido de batería) – 40 ÷ 60 g / l. Los artesanos domésticos utilizan gelatina y dextrina (0.5 ÷ 1.0 g/l) como aditivos abrillantadores para dicho electrolito.

En Internet, puede encontrar recetas de electrolitos con aditivos que contribuyen a la creación de recubrimientos de cobre con una variedad de efectos (mate, acabado espejo, varios tonos).

Al mismo tiempo, por regla general, solo se indica el nombre del producto químico y las condiciones para su uso, pero no escriben qué tan disponible está y dónde obtenerlo.

Si conoce los nombres de dichos suplementos que se pueden comprar libremente en una ferretería o farmacia, comparta la información en los comentarios de este artículo.

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