Металлизация пластмасс — виды, функции и технология

Технологические особенности металлизации

Медь чаще всего используется в качестве базовой поверхности для цинкования. Медный слой выполняет роль демпфера для пластика, тем самым стабилизируя напряжения, неизбежные при значительной разнице коэффициентов термических напряжений таких разных материалов.

Подложка дополнительно хромируется или никелируется, как показано на рисунке ниже.

Варианты оцинковки конструкций в несколько слоев

Пояснения к рисунку:

1. Пластик.
2. Блестящий медный слой.
3. Матовый медный слой.
4. Металл с химическим осаждением.
5. Блестящая никелевая отделка.
6. Полусветлое никелевое покрытие.
7. Отделка матовым никелем.
8. Блестящая хромированная отделка.
9. Конверсионный слой.
10. Матовые и блестящие металлические слои.

Структурные особенности композиций, нанесенных на электропроводящую подложку покрытия, могут существенно различаться. Речь может идти о пленках блестящих, подготовленных, велюровых, черненых, патинированных и других видов. Задача пленки не только в улучшении внешнего вида продукции. Например, никелирование продлевает срок службы пластика. Дело в том, что никель способен сжимать пластик, что значительно укрепляет этот материал.

Для гальванического покрытия нужен электролит. Используются различные типы электролитов, в том числе:

• блестящее медное покрытие;
• электролиты для никелирования;
• специальные составы, на основе которых создаются покрытия типа велюра или покрытия с вкраплениями твердых частиц.

Также используются другие металлы, такие как олово или цинк. Однако перед нанесением таких металлов необходима пассивация, после которой на поверхности появляется пленка (с окраской или без нее). Такие пленки защищают материал от ржавчины или налета.

Химическая металлизация пластика характеризуется тем, что металлическая подложка не обладает высокой электропроводностью. В любом случае проводимость ниже, чем у электролита. Поэтому при электрохимическом осаждении плотность подаваемого тока должна быть ничтожно мала — от 0,5 до 1 Ампера на квадратный дециметр. Если плотность выше, возникнет биполярный эффект, что приведет к растворению покрытия вблизи точки контакта с токопроводящей суспензией.

В некоторых случаях на химически осажденный металлический слой наносят медь или никель, чтобы избежать растворения покрытия. Причем делается это при малой плотности электрического тока, а вот последующие слои наносятся обычным способом.

 

Особенности создания гальванических покрытий

Гальванический слой в первую очередь обеспечивает стойкость металла к коррозионным процессам. При гальванике детали находятся в плотных электролитах. Чтобы операция прошла успешно, к деталям прикрепляют специальные грузы.

Гальванические покрытия отличаются от металлических тем, что для их изготовления требуется гораздо большее количество контактов. Процесс оцинковки пластика также отличается сложностью подготовительного этапа, так как в этом случае сложнее обеспечить хорошую адгезию.

Адгезивные свойства материалов

Адгезия характеризует качество сцепления между элементами разного типа (в данном случае речь идет о сцеплении между металлом и пластиком). Прочность сцепления между металлом и пластиковым покрытием должна составлять от 0,8 до 1,5 кН/м при отслаивании и 14 МПа при разрыве. Максимально возможное сцепление, достижимое современными техническими средствами, составляет примерно 14 килоньютонов на метр.

Адгезионные свойства материалов относятся к наиболее сложным явлениям. Достаточно сказать, что не существует единой теории, которая полностью ответит на все вопросы, касающиеся адгезии различных материалов друг к другу.

С точки зрения химической науки адгезия представляет собой химическую связь между различными типами тел. Химические взаимодействия можно наблюдать на пластиковых поверхностях. Эти поверхности имеют функционально активные группы, которые вступают в контакт с металлами или покрывают металлические поверхности оксидами.

Молекулярный подход интерпретирует адгезию как следствие наличия межмолекулярных сил на границе раздела, взаимодействия двух полюсов или образования водородных связей. Этим объясняется, например, адгезия полиэтиленовых пленок после мокрого травления после их высыхания.

С точки зрения электрической теории адгезионные свойства возникают из-за того, что при взаимодействии пары тел возникает двойной электрический слой. В результате этот слой не позволяет телам удаляться друг от друга, так как действуют электростатические силы взаимного притяжения разных зарядов.

Согласно диффузионной теории (наиболее принятой), адгезия происходит за счет межмолекулярных взаимодействий, особенно выраженных при взаимном проникновении молекул в поверхностные слои. В этот момент появляется некий промежуточный слой, вследствие чего между материалами отсутствует четкая граница.

И, наконец, механическая теория объясняет адгезию закреплением выступающих частей металла в углублениях на пластиковой поверхности. Такие углубления очень малы по площади (несколько микрометров), но при попадании в них химически осажденного металла возникают так называемые механические замки.

На адгезию также влияют другие параметры, в том числе следующие:

• прочностные свойства пластмасс;
• наличие на поверхности пластика реакционноспособных реакционноспособных групп;
• наличие стимуляторов адгезионных процессов, которые иначе называют промоутерами (соединения хрома и олова, пластификаторы);
• отсутствие антипромоторов, мешающих укреплению или даже разрушению промежуточного слоя;
• структура химически осажденного металла, а также параметры, при которых происходит это осаждение.

Подробности

Обзор методов

Особенности получения гальванического покрытия

В первую очередь гальванический слой обеспечит стойкость металла к коррозионным процессам. При гальванике детали будут находиться в плотных электролитах. Для того, чтобы операция прошла успешно, к деталям будут прикреплены специальные лоты.

Обратите внимание, что гальваническое покрытие будет отличаться от металла тем, что для его создания требуется гораздо большее количество контактов. Процесс оцинковки пластика также будет характеризоваться сложностью подготовительного этапа, ведь в этом случае обеспечить отличную степень сцепления будет гораздо сложнее.

Адгезионные свойства материалов

Еще немного о металлизации пластика. Сцепление будет характеризоваться качеством сцепления разных типов элементов (в данном случае речь пойдет о сцеплении между пластиком и металлом). Прочность сцепления между пластиком и металлическим покрытием должна составлять от 0,8 до 1,5 кН на метр — отслаивание и равна 14 МПа на разрыв. Максимально возможная степень сцепления, которая может быть достигнута современными технологическими средствами, составляет ок. 14 кН на метр. Адгезионные свойства материалов будут относиться к достаточно сложным явлениям. Также можно сказать, что не существует единой теории, способной полностью ответить на все вопросы о адгезии разных типов материалов друг к другу.

С точки зрения химической науки адгезия представляет собой химическую связь между телами разного типа. Химические взаимодействия можно наблюдать на пластиковых поверхностях. В таких местах есть функционально активные группы, которые будут контактировать с металлами или покрывать металлические поверхности оксидами. Молекулярный подход интерпретирует адгезию как следствие наличия межмолекулярных сил на поверхности раздела, а также взаимодействия двух полюсов или возникновения водородных связей.

Это могло бы объяснить, например, адгезию полиэтиленовых пленок после мокрого травления после сушки. Если говорить с точки зрения электрической теории, то адгезионные свойства появляются из-за того, что при взаимодействии пары тел возникает двойной электрический слой. В результате такого действия слой не позволит телам отдалиться друг от друга, потому что действуют электростатические силы взаимного типа притяжения разных зарядов.

Согласно диффузионной теории (наиболее популярной), адгезия будет происходить за счет взаимодействий межмолекулярного типа, функции которых ярко проявляются при взаимном проникновении молекул в поверхностные слои. При этом появляется некий промежуточный слой, вследствие чего можно наблюдать отсутствие четкой границы между материалами. И, наконец, механическая версия теории объясняет адгезию склеиванием анкерного типа, которое выступает из металлических деталей в углубления на пластиковой поверхности. Такие углубления довольно малы по площади (несколько микрометров), но при попадании в них металла, наплавленного химическим способом, возникают так называемые механические замки.

На адгезию будут влиять и другие параметры, среди которых можно выделить следующие:

• Прочностные свойства пластмасс.
• Наличие благоприятных реакций реакционноспособных групп на поверхности пластика.
• Наличие стимуляторов адгезионных процессов, которые иначе можно назвать промоутерами (соединения олова и хрома, а также пластификаторы).
• Отсутствие антипромоторов, способных предотвратить укрепление или даже разрушение слоя промежуточного типа.
• Структура материала, который подвергается химическому осаждению, а также параметры, при которых происходит осаждение.

Рассмотрим еще пару методов

Вакуумный метод металлизации

Технология вакуумной металлизации пластмасс будет заключаться в вакуумном напылении нихрома или алюминия на поверхность пластмассы. Напыление металла на пластик с помощью вакуума осуществляется в специальной камере. Техника широко используется для нанесения металлической пленки на различные поверхности, такие как детали автомобилей, сантехника, пластиковая фурнитура, осветительное оборудование и многое другое. Для очистки металла используются специальные лакокрасочные материалы, отличающиеся высокой степенью твердости и устойчивостью к влаге.

Вакуумная металлизация

Технология заключается в напылении нихрома или алюминия на пластик с помощью вакуума. Напыление металла на пластик с помощью вакуума осуществляется в специальной камере. Метод широко применяется для нанесения металлической пленки на различные поверхности, например детали автомобилей, пластиковую фурнитуру, сантехнику, светотехническое оборудование и др. для защиты металла применяют специальные лакокрасочные составы, отличающиеся повышенной твердостью и стойкостью к влага.

Вакуумная камера для металлизации

Металлизация пластмасс. Часть 1.

Металлизация пластиковых деталей осуществляется в двух разных направлениях:

1) получить токопроводящий слой на поверхности пластика для улучшения физико-механических свойств;

2) для получения сложных форм методом гальванопластики. (См. «Что такое гальванопластика? Часть 1, Часть 2»).

В первом случае металлизация поверхности пластика значительно повышает прочность, термостойкость, снижает водопоглощение и хрупкость. Замена металлических деталей на металлизированные пластмассы позволяет многократно снизить вес, что очень важно для комплектующих узлов, используемых в авиации. При этом основным требованием является максимальное сцепление металлического покрытия с основанием.

Во втором случае требования диаметрально противоположны: необходимо выполнить металлизацию поверхности с последующим простым удалением покрытия.

В первом случае металлизация поверхности пластика значительно повышает прочность, термостойкость, снижает водопоглощение и хрупкость. Замена металлических деталей на металлизированные пластмассы позволяет многократно снизить вес, что очень важно для комплектующих узлов, используемых в авиации. При этом основным требованием является максимальное сцепление металлического покрытия с основанием.

Металлизация пластика медью

Процесс нанесения слоя меди на пластик по шагам:

1. Подготовка. Изделие шлифуется и обрабатывается абразивным составом, который убирает все неровности и погрешности выравнивания. 2. Обезжиривание. Акриловый пластик обезжиривают раствором едкого натра в течение суток, полиамидный пластик обрабатывают бензином или уайт-спиритом, затем промывают дистиллированной водой. 3. Сенсибилизация. Пленка гидроксида олова образуется на поверхности путем помещения на 1 минуту в 0,5% раствор одного литра хлорида олова и 40 г соляной кислоты. 4. Активация. Обрабатываемый предмет погружают в азотнокислое серебро на 3-4 минуты. 5. Металлизация. Процесс проводят в растворе 200 г на литр карбоната меди, 200 г на литр 90%-ного глицерина, 1 литра 20%-ного едкого натра при t=18…25°С. Медное покрытие также можно защитить лаком.

Принимаем заказы на реставрацию пластиковых элементов, в том числе и для автомобилей, где можно добиться потрясающих результатов от дизайнерского решения. В качестве примеров восстановления элементов рассмотрим химическое хромирование для:

Особенности создания гальванических покрытий

Гальванический слой в первую очередь обеспечивает стойкость металла к коррозионным процессам. При гальванике детали находятся в плотных электролитах. Чтобы операция прошла успешно, к деталям прикрепляют специальные грузы.

Гальванические покрытия отличаются от металлических тем, что для их изготовления требуется гораздо большее количество контактов. Процесс оцинковки пластика также отличается сложностью подготовительного этапа, так как в этом случае сложнее обеспечить хорошую адгезию.

Гальванический слой в первую очередь обеспечивает стойкость металла к коррозионным процессам. При гальванике детали находятся в плотных электролитах. Чтобы операция прошла успешно, к деталям прикрепляют специальные грузы.

Никелирование

Никелирование в домашних условиях может производиться в качестве финишной обработки или перед хромированием. Этот процесс называется «гальванизация», так как слой никеля, нанесенный на поверхность изделия, повышает его устойчивость к негативным факторам внешней среды. Помимо высоких защитных свойств, никелевый слой отличается еще и декоративной привлекательностью.

Температура электролита при никелировании не превышает 25°, а плотность тока находится в пределах 1,2 А/дм2. Электролит, кислотность которого должна быть в пределах 4-5 рН, представляет собой водный раствор, в состав которого входят такие химические элементы, как сульфат никеля, магний, натрий, поваренная соль, борная кислота.

После завершения процесса гальваники изделие вынимают из раствора электролита, промывают в воде, тщательно сушат и полируют.

3D-модели

• Каталог
• Заказать 3D печать
• Заказать моделирование

Меднение стальных изделий

Меднение стали медным купоросом является одним из основных процессов в гальванотехнике, так как используется для предварительного покрытия медью. Обладает высокой адгезией к стальной поверхности, в отличие от других металлов, которые не имеют хорошей адгезии к стали. Медный слой при соблюдении технологии отлично сцепляется со стальными изделиями.

Существует две технологии нанесения покрытия: с погружением изделия в раствор электролита и методом бесконтактного покрытия поверхности медью без помещения в жидкий раствор электролита.

Читайте также: Названия и виды гипсовых профилей и их применение: классификация и название, назначение, видео и фото

Меднение путем погружения в раствор

Процесс осуществляется в соответствии со следующими этапами:

1. С поверхности стальной детали с помощью наждачной бумаги и щетки удаляют оксидную пленку, затем деталь промывают и обезжиривают содой с окончательным ополаскиванием водой.
2. В стеклянную банку помещены две медные пластины, соединенные с медными проводниками, выполняющими роль анода. Для этого их соединяют между собой и подводят к плюсовой клемме устройства, используемого в качестве источника питания.
3. Заготовка свободно висит между пластинами. К нему подключается отрицательный полюс терминала.
4. В схему встроен тестер с реостатом для регулирования силы тока.
5. Готовят раствор электролита, в состав которого обычно входит медный купорос — 20 грамм, кислота (соляная или серная) — от 2 до 3 мл, растворенная в 100 мл (лучше дистиллированной) воды.
6. Готовый раствор переливают в подготовленную стеклянную банку. Он должен полностью закрывать электроды, размещенные в стакане.
7. Электроды подключены к источнику питания. С помощью реостата устанавливается сила тока (на 1 см2 площади детали должно приходиться 10-15 мА).
8. Через 20-30 минут питание отключают, а омедненную часть вынимают из бака.

Покрытие медью без помещения в электролитный раствор

Этот метод применяется не только для изделий из стали, но и для изделий из алюминия и цинка. Процесс выглядит следующим образом:

1. Берется многожильный медный провод, с одного конца снимается изоляционное покрытие, и медные провода приобретают вид своеобразной щетки. Для практического использования «кисть» крепится к ручке-держателю (можно взять деревянную палочку).
2. Другой конец бесщеточного провода подключается к положительной клемме используемого источника напряжения.
3. Раствор электролита готовят на основе концентрированного медного купороса с добавлением небольшого количества кислоты. Наливается в широкую емкость, необходимую для практичного обмакивания кисти.
4. Подготовленную металлическую деталь, очищенную от оксидной пленки и обезжирив, помещают в пустую ванну и подключают к минусовой клемме.
5. Кисть смачивают приготовленным раствором и проводят по поверхности пластины, не касаясь ее.
6. После достижения необходимого слоя меди процесс завершается, деталь промывается и высушивается.

Между поверхностью детали и импровизированной медной щеткой всегда должен быть слой раствора электролита, поэтому щетку необходимо постоянно окунать в электролит.

Меднение алюминия медным купоросом

Меднение — отличный способ обновить алюминиевые столовые приборы и другие алюминиевые предметы, используемые в доме.

Меднение алюминия медным купоросом можно выполнить самостоятельно. Упрощенной версией для демонстрации процесса является медное покрытие алюминиевой пластины простой формы.

Необходимое оборудование

Меднение можно наносить в домашних условиях даже на самом обычном оборудовании. Установка ванны для рассматриваемой процедуры осуществляется примерно так же, как и гальваническая. Следует помнить, что существует два типа активных растворов: кислые и щелочные.

В работе можно использовать:

1. Маленькие медные пластины в качестве электродов.
2. Шнур для питания.
3. Источник питания, например аккумулятор, который рассчитан на подачу тока напряжением 6 В.
4. Для регулировки силы тока можно установить реостат.

Меднение алюминия и других сплавов в домашних условиях не требует много времени. Для очистки полученной поверхности можно использовать различные вещества.

Справочник

• База знаний
• 3D принтеры
• Мягкий
• Пластик
• Фотополимеры

Как выполнить металлизацию пластика в домашних условиях

Металлизированный пластик можно получить в домашних условиях. Для этого используется несколько распространенных методов. Самый популярный и доступный из них – химический, ведь для его выполнения не требуется специального оборудования. По этой технологии на поверхность пластика можно нанести тонкий слой меди или серебра, что придаст готовому изделию исключительный декоративный эффект.

Независимо от выбранного метода металлизации заготовку необходимо очистить от механических примесей

Меднение пластика

Металлизация пластика медью осуществляется в несколько этапов.

• Тщательная шлифовка поверхности, где необходимо удалить с нее все вмятины и другие дефекты. После шлифовки изделие необходимо обработать шлифовальным порошком.
• Обезжиривание поверхности. Изделия из полиакрилатов перед обшивкой обезжиривают в растворе едкого натра, куда деталь помещают на сутки. Обыкновенный бензин используется для обезжиривания полиамидных материалов.
• Обезжиренный продукт промывают в дистиллированной воде.
• Сенсибилизация – это процесс образования пленки гидроксида олова на пластике. Для этого изделие помещают на одну минуту в полупроцентный раствор хлористого олова, к которому добавляют 40 г соляной кислоты на литр.
• Поверхностная активация, когда изделие помещают в раствор азотнокислого серебра на 3–4 минуты.
• После активации изделие погружают на 60 минут в гальванический раствор, состоящий из следующих компонентов: карбонат меди (200 г/л), глицерин 90% (200 г/л), едкий натр 20% (1 л). Температура такого раствора для металлизации должна быть 18—25°.

Выполнив все эти процедуры, вы получите красивое медное покрытие на пластиковом изделии.

Металлизация в домашних условиях

Существует несколько способов самоосаждения металла на пластиковое покрытие. Самый доступный из них – химический. В этом случае не требуется никакого специального оборудования.

В качестве металлов используются серебро и медь. Полученная пленка будет иметь толщину всего несколько микрон, но она придаст основе приятный металлический оттенок.

Металлизация медью

Перед обработкой хорошо отшлифуйте и обезжирьте поверхность. Если на детали есть вмятины (дефекты), аккуратно сводим их на нет. Насыпьте абразив на поверхность и протрите поверхность ватным тампоном. Если мы имеем дело с полиакрилатами, для обезжиривания понадобится раствор едкого натра, в котором деталь замачивается на сутки. Для обезжиривания полиамидов рекомендуется использовать бензин.

Когда изделие обезжирено, промываем его в дистиллированной воде, а затем выдерживаем в полупроцентном растворе хлористого олова и соляной кислоты (40 грамм на литр) в течение одной минуты. Этот процесс называется сенсибилизацией. Его цель — получить пленку гидроксида олова на пластике.

После сенсибилизации проводим поверхностную активацию. Для этого на 3-4 минуты замочите деталь в растворе азотнокислого серебра (2 грамма серебра на литр и 20 граммов этилового спирта на литр). Затем мы помещаем продукт в раствор, состоящий из следующих компонентов:

• карбонат меди – 200 грамм на литр;
• глицерин (90%) – 200 грамм на литр;
• едкий натр (20%) – 1 литр;

Температура раствора должна быть 18-25 градусов. Время обработки — 60 минут.

Что нужно для приготовления электролита?

Как сделать электролит в домашних условиях? Для начала выберем подходящую тару для хранения: это должна быть емкость из неактивного вещества (стеклянная или пластиковая), прочная, с плотно закрывающейся крышкой для предотвращения попадания кислорода в электролит.

Совет! Выпрямители для оцинковки своими руками легко получаются из обычного автомобильного аккумулятора.

Химия — точная наука. Каждое используемое вещество должно быть измерено с точностью до сотой доли грамма. Вам необходимо высококачественное весовое оборудование, наиболее практичным является электронное. Если нет возможности или желания купить весы, возьмите мелочь советского периода, тогда монеты имели точный вес.

Самое сложное для рядового гражданина – приобретение реактивов для производства электролита. Многие вещества запрещены к продаже физическим лицам, только промышленным предприятиям при наличии специального разрешения. Опасные реагенты не будут продаваться простым людям!

На видео: Ток 60А домашняя или кустарная гальваника.

Техника безопасности

Иногда о мерах безопасности при различных работах на дому говорят вскользь. Но при проведении гальванических работ необходимо строго соблюдать технику безопасности.

Опасность заключается в использовании ядохимикатов, высокой температуре нагрева раствора и повышенном риске, связанном с электрохимическими реакциями.

Лучше всего проводить гальванические работы в гараже или мастерской с обязательной вентиляцией или проветриванием помещения. Особое внимание следует уделить заземлению оборудования. Необходимо соблюдать меры личной безопасности, а именно:

• Дыхательные пути должны быть защищены респиратором.
• Руки и запястья необходимо спрятать в высокие и прочные резиновые перчатки.
• Обувь должна защищать от ожогов, а одежду прикрывать клеенчатым фартуком.
• Обязательно надевайте специальные защитные очки.

Во время работы рекомендуется не пить и не есть, чтобы в пищевод не попали вредные и опасные вещества.

В чем преимущество хромирования пластика

Основным преимуществом этапа хромирования пластиковых изделий является возможность придания изделию блеска и эстетичного вида, который будет полностью имитировать металл.

1. Хромированные пластиковые элементы обладают высокой устойчивостью к механическим воздействиям, это важно, например, для пластиковых деталей машин.
2. Слой хрома на пластике увеличивает плотность и прочность материала при постоянном использовании изделия.
3. Неизменность свойств на стадии металлизации позволяет сохранять первоначальные свойства за счет воздействия высоких температур, а также при резких перепадах температур, вплоть до отрицательных значений.
4. Износостойкость поверхности будет иметь высокие параметры, благодаря свойствам твердого хрома.
5. Внешний вид пластиковых элементов будет иметь привлекательный эстетический вид и не вызовет нареканий со стороны окружающих.

Таким образом, качественное хромирование пластика не вызовет дефектов, царапин и явных повреждений готового изделия.

Гальваника в домашних условиях: меднение

Почему медь так востребована в гальванике? Обладает высокой адгезией (проще говоря, адгезией) к самым разным материалам. Это означает, что он идеально прилипает к изделиям из стали и вольфрама, не отлетая и не скалываясь.

Медь — красивый яркий металл, который выглядит как розовато-красные самородки. Материал проводит не только тепло, но и электрический ток — отсюда высокая востребованность в электротехнике и приборостроении. Однако найти чистую медь трудно. Чаще он бывает с различными примесями.

Медное покрытие:

• Отличаются малым сопротивлением, что используется в электротехнике
• Скрывает мелкие дефекты поверхности.
• Он быстро окисляется, что и используется для достижения эффекта «под старину».

Существует две технологии меднения. Один происходит путем погружения изделия в раствор электролита (с током или без него). Второй метод – это метод выборочного покрытия без погружения в раствор. Рассмотрим оба.

Метод погружения

В домашних условиях к поверхности, подлежащей оцинковке, следует относиться бережно. Например, наждачная бумага и щетка. После этого обязательно обезжирьте деталь и промойте.

Длиннее:

• Анодная пластина (можно две) помещается в емкость, которую мы будем называть ванной. Положительная клемма подключена к анодам.
• Деталь подвешивается между анодами любого удобного проводника, к нему подводится отрицательный полюс от источника питания.
• Готовый раствор заливается в ванну – при этом уровень покрытия должен быть выше, чем размещается деталь.
• После подключения электродов к источнику тока устанавливается рабочий ток. Это примерно 1 А/кв.дм покрытия.

Продолжительность работы зависит от необходимой толщины слоя, обычно от 5 минут.

Покрытие без погружения

Этот метод меднения имеет ограничения – чаще всего он подходит для восстановления поверхности. Таким способом можно наносить только небольшую толщину металла. Нет смысла покрывать этим методом изделия, которые можно омеднить в ванной.

Порядок проведения гальванического меднения в домашних условиях:

• Подготовьте «тампон» для покрытия. Берут медную жилу и оборачивают ее куском искусственной ткани (полиэстер подойдет).
• Противоположный конец проводника подключается к плюсовой клемме источника напряжения.
• Емкость заполнена раствором электролита — карандаш удобнее макать.
• Деталь тщательно очищают и обезжиривают, а затем помещают в пустую ванну. Там продукт подключается к минусовому полюсу.
• Палочка замачивается в растворе. Затем их проводят по поверхности изделия, закрашивая ее постепенно.

Процесс длится до тех пор, пока изделие полностью не покроется медным слоем.

Описание и назначение металлизации

Любой процесс металлизации позволяет решить несколько технологических задач. Это включает:

• антикоррозийная защита;
• устранение мелких дефектов, возникших при обработке;
• восстановление первоначальных размеров;
• изменять физико-механические свойства поверхностного слоя для улучшения потребительских свойств;
• декоративное покрытие.

Способ нанесения покрытия выбирается исходя из поставленных задач. Благодаря выбранному способу удается добиться различных свойств поверхности детали. Толщина наносимого металлического слоя определяет площадь будущего использования.

Металлизация может осуществляться несколькими способами:

• физическое воздействие на поверхность (например, механическое или термическое);
• химический;
• электростатический.

Для реализации каждого метода разработаны специальные агрегаты. Применяются в зависимости от решаемых задач, качества применяемого металла и степени оснащенности предприятия.

Подготовка материала

После того, как необходимые вещества собраны, емкости найдены, собрана электрическая цепь с питанием и подготовлена ​​система обогрева, можно приступать к очистке заготовки.

Если деталь недостаточно хорошо очищена, покрытие будет плохо схватываться или будет неровным. Иногда достаточно простого обезжиривания объекта. Хорошо обезжирить поверхность можно ацетоном или спиртовым раствором, можно использовать бензин.

Некоторые умельцы выдерживают изделия из стали в растворе фосфата натрия, нагретом до 90 градусов Цельсия. Цветные металлы можно очищать в том же растворе, не нагревая его.

​

Если на изделии есть коррозия или другие дефекты, поверхность заготовки шлифуют наждачной бумагой.

Различные типы меднения

Меднение в домашних условиях под силу даже новичкам в этом направлении. Чтобы получить качественное покрытие, нужно изучить все нюансы процедуры. Это может быть выполнено по одной из двух технологий:

1. Погружение в электролит. Деталь погружают в жидкость и пропускают электрический ток. Обычно используется в ситуациях, когда размеры не имеют существенного значения.
2. Без погружения в раствор. Более сложный процесс, но позволяющий добиться лучшего качества омедненных поверхностей.

Во всех случаях необходимо подавать электричество, которое активирует вещество.

Оптимальный метод выбирается в соответствии с поставленной задачей:

• Формирование защитно-декоративных покрытий. Часто смешивают с никелем, хромом и медью. Появляются прочные и надежные поверхности.
• Цементная защита.
• Восстановление продукта.

Рассмотрим подробнее каждый из вариантов.

Омеднение с помещением в электролит

Самый доступный в быту способ меднения. Необходимый:

• Маленькая пластинка из меди.
• Провод для проведения электричества.
• Источник тока.
• Устройство для регулирования и измерения тока.

Последовательность действий:

1. Для растворения меди используется обычный электролит, который свободно продается или легко готовится своими руками. Для приготовления следует приготовить смесь серной кислоты с дистиллированной водой в пропорциях от 3 до 100 миллилитров. Нужная смесь получается после добавления к ней 20 г медного купороса.
2. Деталь следует зачистить щеткой и наждачной бумагой, чтобы удалить оксидную пленку.
3. Обезжирить раствором соды и промыть.
4. Подготовленную емкость заполняют раствором электролита.
5. Бак содержит 2 пластины, соединенные с токопроводящим проводом. Между ними помещается деталь, которую необходимо омеднить. Необходимо проверить полное закрытие смесью как пластин, так и заготовки.
6. Пластины затем подключаются к положительному полюсу источника, а заготовка садится на отрицательную сторону. Пока желательно подключить амперметр и реостат. Установить диапазон тока 15 мА на 1 см2 поверхности изделия.
7. Держите 20 минут.
8. Питание отключается, заготовка вынимается из раствора. В результате получается тонкий слой меди. Продолжительность процесса влияет на толщину осадка. Благодаря технологии удается добиться слоя до 300 микрон и более.

Метод может быть использован для обновления алюминиевых предметов, используемых в быту. Например, алюминиевая посуда обретет новую молодость после меднения.

Омеднение без помещения в раствор

Метод не предполагает заполнения детали жидкостью. Идеально подходит для обработки изделий из цинка или алюминия.

Последовательность действий:

1. Необходим провод — многожильный, медный. Снимите изоляцию. Одна сторона распушена, поэтому она похожа на кисть. Можно сделать что-то вроде ручки для большего удобства в работе. Другой конец провода подключается к положительному полюсу источника питания. Напряжение — не более 6 вольт.
2. Вышеописанный метод используется для приготовления электролита с медным купоросом. Посуду можно использовать любого типа, но лучше выбрать такую, которая позволяет беспрепятственно погружать кисточку из шнура. Заготовка очищается от загрязнений. После этого провода садятся на отрицательный полюс источника питания.
3. Процедура выполняется следующим образом. Кисть с воздушным краем время от времени помещают в раствор. Его необходимо провести вдоль заготовки, не касаясь ее. Поверхность необходимо смочить раствором электролита. Во время обработки из-за отрицательного заряда деталь будет притягивать ионы меди и покрываться ими.

Этот металл с медным покрытием подходит для обычных предметов, которые трудно поместить в контейнер.

Химическое покрытие пластика металлами

Иногда необходимо сделать ту или иную пластиковую деталь и покрыть ее каким-нибудь металлом. Химическому (без использования электричества) покрытию пластмасс металлами посвящена данная статья. Здесь мы рассмотрим процесс металлизации основных видов пластмасс, которые часто используются самодельщиками, — органического стекла, полистирола, полиамидов (капрона и нейлона), поливинилхлорида (винилопласта) и стеклопластика.

Обезжиривание – это операция, которая проводится после механической обработки деталей. Целью этой операции является удаление с их поверхности различных загрязнений. Органические растворители используются для обезжиривания пластика.

Инновационные специфики металлизации

Медь часто используется в качестве основы для цинкования. Слой меди действует как амортизатор для пластика, тем самым уменьшая напряжения, неизбежные при значительной разнице в коэффициентах термического напряжения таких разных материалов.

Подложка дополнительно хромируется или никелируется, как показано на рисунке ниже.

Варианты многослойных оцинкованных конструкций покрытий

Пояснения к рисунку:

1. Пластик
   .
2. Блестящий медный слой.
3. Матовый медный слой.
4. Металл с химическим осаждением.
5. Блестящая никелевая отделка.
6. Полусветлое никелевое покрытие.
7. Отделка матовым никелем.
8. Блестящая хромированная отделка.
9. Конверсионный слой.
10. Матовые и блестящие металлические слои.

Структурные характеристики композиций, нанесенных на электропроводящую подложку покрытия, могут существенно различаться. Речь может идти о пленках блестящих, подготовленных, велюровых, черненых, патинированных и других видов. Задача пленки не только в улучшении внешнего вида продукции. Например, никелированные покрытия увеличивают срок службы пластмасс. А дело в том, что никель способен сжимать пластик, что значительно укрепляет этот материал.

Чтобы сделать покрытие, вам нужен электролит. Также используются разные типы электролитов:

• блестящее медное покрытие;
• электролиты для никелирования;
• специализированные составы, на основе которых создаются покрытия или покрытия типа велюра с твердыми частицами.

Также используются другие металлы, такие как олово или цинк. Но перед нанесением таких металлов необходима пассивация, после чего на поверхности появляется пленка (с окраской или без нее). Такие пленки защищают материал от коррозионного разрушения или образования налета.

Химическое покрытие

пластик характеризуется тем, что железные подложки не обладают высокой проводимостью электричества. В любом случае проводимость меньше, чем у электролита. Из-за этого при электрохимическом напылении плотность используемого тока должна быть ничтожной — от 0,5 до 1 Ампера на квадратный дециметр. Если плотность выше, возникнет биполярный эффект, приводящий к растворению покрытия вблизи точки контакта с проводящей суспензией.

В большинстве случаев на химически осажденный слой металла наносят медь или никель, чтобы избежать растворения покрытия. Причем это делается с малой плотностью электрического тока, а дополнительные слои наносятся в обычном режиме.

Структурные характеристики композиций, нанесенных на электропроводящую подложку покрытия, могут существенно различаться. Речь может идти о пленках блестящих, подготовленных, велюровых, черненых, патинированных и других видов. Задача пленки не только в улучшении внешнего вида продукции. Например, никелированные покрытия увеличивают срок службы пластмасс. А дело в том, что никель способен сжимать пластик, что значительно укрепляет этот материал.

Адгезивные характеристики материала

Адгезия определяет качество соединения элементов разного типа (в данном случае речь идет о адгезии между металлом и пластиком). Прочность связи между железом и пластиковым покрытием должна составлять от 0,8 до 1,5 килоньютон на метр при отслаивании и 14 МПа при разрыве. Максимальное потенциальное сцепление, которое может быть достигнуто современными инновационными методами, составляет примерно 14 килоньютонов на метр.

Адгезионные свойства материалов относятся к наиболее сложным явлениям. Нужно сказать, что не существует единой теории, которая полностью ответит на все вопросы, касающиеся адгезии разных материалов друг к другу.

С точки зрения химической науки адгезия представляет собой химическую связь между различными типами тел. Химические взаимодействия можно наблюдать на пластиковых поверхностях. На таких поверхностях имеются практически активные группы, вступающие в контакт с металлами или покрывающие металлические поверхности оксидами.