Обработка металла медным купоросом

Обновлено: 17.09.2024

Меднение стали простыми словами это процесс, в котором происходит нанесение слоя из медной пленки. В первую очередь омедненные детали выглядят красиво, во-вторых медная пленка позволяет уменьшить трение и защитить от ржавчины, также применяется в гальванопластике, где неметаллическую форму покрывают слоем меди в целях экономии.

В данной статье я расскажу рецепт состава, с помощью которого можно легко и за несколько секунд меднить сталь в домашних условиях.

Для меднения стали дома понадобится несколько ингредиентов, это медный купорос, который продается в садовых магазинах, электролит для автомобильных аккумуляторов и дистиллированная вода. Все это обошлось мне в чуть меньше 200 рублей, что считаю, не дорого для раствора, который может храниться годами.

В качестве емкости я использовал бутылку на 1,5 литра, в ней будет удобно смешивать все компоненты.

Первым делом выливаем в бутылку 450 мл дистиллированной воды, в нее добавляем пакетик медного купороса на 100 грамм и хорошенько размешиваем.

Далее отмеряем 100 мл электролита, работать с ним необходимо в перчатках , наливаем в бутылку, а затем тщательно взбалтываем. Должен получится раствор ярко-синего цвета.

Для удобства я перелил раствор в стеклянную банку. Чтобы меднение было качественным и быстрым, понадобится растворитель, в котором нужно обезжиривать детали.

Для защиты стальных поверхностей от коррозии и придания им декоративного эффекта применяется омеднение. Существует несколько способов сделать его в домашних условиях, самым простым из которых является использование медного купороса и раствора серной кислоты.

Материалы:

медный купорос;
спирт;
аккумуляторный электролит;
дистиллированная вода;
пищевая сода;
щелочное моющее порошковое средство;
скребок для мытья посуды.

Процесс омеднения стали

В стеклянной емкости необходимо растворить 100 гр. медного купороса в 150 мл. подогретой до +40°С дистиллированной воды.

Компоненты при смешивании не дают никакой видимой химической реакции, поэтому особые меры предосторожности не требуются. Главное избегать попадания электролита на кожу, поскольку содержащаяся в нем серная кислота в текущей концентрации вызывает острое жжение.
В двух отдельных емкостях готовятся растворы щелочи и соды. Для них используется обычная вода из-под крана. В емкости наливается по 1 л воды. В одну добавляется 1-2 ст. ложки пищевой соды, а во вторую такое же количество чистящего средства на основе щелочи.

Для омеднения используются подготовленные металлические изделия. Они должны быть зачищены до чистого металла и желательно отполированы, поскольку слой меди не перекроет рытвины и прочие дефекты. Подготовленное изделие необходимо обезжирить и очистить от окиси, промыв в щелочи с помощью скребка для посуды.

Затем изделие окунается в раствор купороса. Достаточно нескольких погружений, чтобы медь высвободилась из раствора и осела на стальной поверхности. Далее деталь вынимается и окунается в раствор соды, чтобы погасить кислоту.

После этого изделие снова погружается в купорос. Достаточно 2-3 повторения, чтобы вся поверхность покрылась медью без пропусков.

Также им возможно задекорировать кованые изделия, подсвечники и прочие предметы интерьера из черных металлов. Со временем они покроются патиной, что только повысит их декоративную ценность. Если позеленение нежелательно, то медь необходимо вскрыть бесцветным лаком. Метод очень простой и быстрый, а главное недорогой. Все реактивы для него можно купить в обычных магазинах, поэтому каждый сможет повторить его в домашних условиях.

Смотрите видео

✅ Например, хранящиеся в сарайчике сверла/метчики/развертки со временем покрылись следами коррозии. Этого можно избежать, если покрыть их тонким слоем меди.

Для эксперимента возьмем пару метчиков.

легким движением руки…

получаем такой результат.
Слишком толстый слой покрытия нам не нужен, он будет хуже держаться, поэтому достаточно буквально нескольких секунд обработки.

В описанном примере, кроме защитных свойств, нанесенный слой способствует более мягкой и легкой работе с метчиком, так как трение меди со сталью в два раза ниже, чем стали со сталью

ИМХО описываемый способ защиты металла не самый плохой и не самый сложный- сама обработка занимает всего несколько секунд (гораздо больше времени потребуется на очистку и обезжиривание).

✅ Металл, кстати, не обязательно окунать в раствор, можно намочить тупфер и им протирать выбранные участки или даже поупражняться в каллиграфии-наносить надписи на металлические поверхности.

Для эксперимента отшлифовал поверхность вала, чтобы подшипник на нем болтался
~~пошловатая правда какая-то картинка получилась :)~~

После нескольких окунаний в раствор подшипник уже рукой не натягивается — необходимо впрессовывать.

Макнул пару деталек для пробы. Даже без дополнительной обработки поверхности, выглядит довольно интересно

Пробовал царапать металл- покрытие получается относительно прочное…

Для работы с алюминием (а так же усиления и ускорения процесса), необходим дополнительный источник питания и медный электрод, для поддержания нужной концентрации меди в растворе.
-Плюс подаем на медный электрод-донор, минус на обрабатываемую деталь

Любопытно, что нанесение покрытия возможно не только на металлы, но и на дерево, засушенные растения, насекомых и прочие неметаллические поверхности.
Подобная возможность просто находка для любителей изготовления различных декоративных предметов.

Технология нанесения не сильно отличается от описанной, просто сначала на поверхность наносится электропроводный лак или графитовый порошок, затем все по описанному выше сценарию. Понадобится некоторая сноровка и (возможно) дополнительные присадки, для получения матового или зеркального покрытия и получения необычных эффектов на поверхности (патинирование и другие).

-под слоем меди находится действительно то, что Вы видите!

-Варианты применения меднения не ограничиваются перечисленными выше, а главный плюс описанной технологии: простота, доступность компонентов и их мизерная стоимость.
Вероятно, описанным методом, при необходимости, можно экранировать небольшой корпус устройства (на манер корпуса ноутбука), металлизировать поверхность, в некоторых случаях восстановить или добавить дорожку на плате, сделать надпись, покрыть ручку аппаратуры в стиле стимпанк ~~Можно покрыть медью кусок свинца и сдать в металлолом :)))~~ и т.п…
Кстати, подобным же образом делают копии отдельных предметов (например редкой монеты) :).

На этом пожалуй и все ;) Надеюсь идея статьи Вам понравилась.
Всем удачи и хорошего настроения!☕

Меднение — один из популярных способов изменения физических свойств металлов. Например, после покрытия стали слоем меди основа улучшает токопроводящие качества, а также обретает более привлекательный, декоративный вид. Чтобы покрыть сталь медью самостоятельно и без лишних затрат, можно воспользоваться недорогими средствами с применением простейших методик.

Зачем проводится меднение металлов

Меднением называют нанесение на разные материалы и изделия тончайшего слоя меди. Обычно толщина этого слоя составляет 1-300 мкм. Именно медь обладает рядом свойств, которые делают ее пригодной для данной манипуляции. Она пластична, отлично поддается полировке. Гальванический пласт на стали после выполнения меднения почти не имеет пор.

Кроме того, медь характеризуется высокой электропроводностью и легко паяется. При использовании высокочастотных сигналов наибольшая плотность тока приходится на медный слой (скин-эффект), а общее сопротивление снижается.

Области применения технологии меднения обширны:

создание промежуточного слоя перед хромированием и никелированием разных изделий (для снижения риска растрескивания при эксплуатации в сложных условиях);
применение в гальванопластике;
толстослойное покрытие сложных моделей и художественных образцов, производство копий разных изделий;
изготовление радиотехнических, электротехнических деталей — контактов, проводников, антенн, волноводов;
нанесение токопроводящего слоя на пластиковые изделия;
защита металлопроката, листового железа, профилей.

Новые свойства стали после меднения

Медь надежно сцепливается со стальной поверхностью, но без проведения дополнительных защитных мер не удерживается надолго. Разрушение медного слоя происходит под влиянием температурных перепадов, атмосферных факторов. Снизить риск растрескивания поможет нанесение на изделие специального лака.

Основные методики меднения

Покрытие медью может осуществляться двумя способами — химическим и гальваническим. Для работы проще всего применять медный купорос, причем он подходит для выполнения обеих методик. В первом случае медь из купороса будет осаждаться на стальном изделии в ходе химической реакции, а во втором — под действием электрического тока.

В растворе электролитов

Гальваническая методика предполагает погружение в раствор электролитов, потому не подходит для габаритных предметов. Частицы меди во время процесса отсоединяются от анода и перемещаются к катоду. В результате действия электроэнергии меднение происходит довольно быстро. Заранее нужно правильно подготовить стальную поверхность — очистить и обезжирить ее.

Покрытие медью методом гальванизации к содержанию ↑

Без раствора электролитов

Основой химического меднения является движение медных частиц вследствие разницы в электроотрицательности со сталью. Готовое покрытие будет иметь меньшую толщину, нежели при гальванической методике, зато наносится проще, без лишних затрат. Кроме того, методика подходит и для обработки пластика, керамики, стекла.

Меднение своими руками

Основной реагент — медный купорос (сернокислая медь 97-98%) — реализуется во всех хозяйственных магазинах. Важно, чтобы процентное содержание основного вещества было не ниже указанного, потому медный купорос из садово-огородных отделов может не подойти для меднения. Водопроводная вода для этой цели также не годится из-за присутствия соединений хлора. Придется подготовить кипяченую или дистиллированную воду. В роли емкости для раствора используют любую удобную тару из стекла или пластика. Источником тока послужит телефонная зарядка, 2 батарейки или иной источник питания на 6-8 В. Также надо приготовить:

жидкость из аккумулятора (серную кислоту);
два медных электрода (например, куски проволоки);
соду;
наждачку;
защитные очки и перчатки;
спирт медицинский;
две емкости для промывки;
порошковое СМС на щелочной основе;
средство для мытья посуды;
чистую тряпочку;
губку.

Вначале готовят раствор из 150 мл воды с температурой около +40 градусов и 100 г медного купороса. Состав тщательно перемешивают до растворения кристаллов, вводят в него 50 мл спирта. Отдельно отмеряют 250 мл серной кислоты и разбавляют водой в пропорции 60:40. Обе составляющие электролитного раствора соединяют в одной емкости. Действуют предельно осторожно, чтобы не получить ожог. Для этой цели неподалеку должна быть сода: ее сразу посыпают на поврежденный участок кожи, если туда попал раствор.

Отдельно готовят две промывочные емкости, в каждую из которых вливают по литру чистой воды, причем в одной из них также разводят 2 ложки соды, а во второй — 2 ложки порошкового моющего средства. После предпринимают следующее:

подготавливают изделие — очищают от грязи, обеспыливают, шлифуют до блеска, потом промывают со средством для посуды с целью обезжиривания;
вытирают заготовку насухо;
в электролитный раствор вводят электроды, включают напряжение;
опускают изделие в раствор на несколько секунд, повторяют операцию 2-5 раз;
споласкивают деталь в содовом растворе;
еще раз кладут стальной предмет в электролитный раствор и прополаскивают в растворах соды и порошка моющего средства;
дают изделию высохнуть, натирают его губкой до блеска.

Чтобы усилить сияние меди, в электролитный состав можно добавить блескообразующие компоненты — декстрин, желатин в количестве 1 г/л. Со временем медный слой может позеленеть, поэтому целесообразно сразу покрыть его защитным лаком.

Техника безопасности

Медный купорос не является сильнодействующим и опасным для здоровья веществом, но при касании кожи может вызвать аллергическую реакцию. Зато довольно опасна в работе серная кислота, поэтому трудиться нужно только с применением средств индивидуальной защиты — перчаток, респиратора, очков.

В окончание работы нейтрализуют раствор содой, а потом утилизируют его. При соблюдении указанных мер процесс проходит быстро, без особых трудностей и с получением отличного результата.

Как покрыть сталь медью: простой способ в домашних условиях Как покрыть сталь медью: простой способ в домашних условиях

Читайте также: