Koperplateren is het proces waarbij een laag koper wordt aangebracht op het oppervlak van verschillende metalen (aluminium, staal, nikkel, messing). Koperplateren geeft metalen een visuele aantrekkingskracht die in verschillende ontwerpprojecten kan worden gebruikt. Ook kan de koperlaag de elektrische geleidbaarheid van metalen producten verbeteren, wat de mogelijkheid van verdere oppervlaktebehandeling aanzienlijk vergroot.
Iedereen die op zijn minst een beetje bekend is met de basisprincipes van chemische reacties, kan de technologie van aluminiumkoperen thuis onder de knie krijgen.
Geschiedenis van de ontdekking van koper
Koper is het eerste metaal dat de mens overwon en de grootste rol speelde in de geschiedenis van de ontwikkeling van de beschaving. Deze gebeurtenis vond enkele millennia voor Christus plaats en de exacte datum van het begin van het gebruik van dit unieke metaal kon niet worden vastgesteld.
In de oudheid werden koperklompjes voornamelijk gebruikt om wapens en huishoudelijk gereedschap te maken. Rood-groene klompjes van metaal werden aanvankelijk op dezelfde manier gebruikt als gewone stenen. In de toekomst merkten mensen empirisch op dat de verwerking van dit materiaal met een hamer het speciale eigenschappen geeft. Dit is hoe koud smeden van metaal werd geboren.
Zelfs later werd ontdekt dat het metaal smelt en na afkoeling andere vormen en eigenschappen verkrijgt. Deze fase was de eerste in de ontwikkeling van het warmvormen van metalen.
Kenmerken en samenstelling van koper
Koper is een rozerood zwaar metaal dat zeer zacht is en smelt bij meer dan 1080℃. De elektrische geleidbaarheid van kopercoating is 1,7 keer hoger dan die van aluminium. Koper heeft ook een hoge thermische geleidbaarheid.
Veel specifieke eigenschappen van een metaal zijn te wijten aan de aanwezigheid van verschillende onzuiverheden in de samenstelling. Dus, volgens zuurstof, dat in de samenstelling van koper zit, is het metaal als volgt verdeeld:
- koper zonder zuurstof bevat minder dan 0,001% onzuiverheden;
- geraffineerd koper bevat 0,001-0,01% zuurstof;
- puur koper bevat ongeveer 0,03-0,05% zuurstof;
- Koper voor algemeen gebruik heeft 0,05-0,08% zuurstof.
De aanwezigheid van lood of bismut in koper vermindert de plasticiteitseigenschappen van het materiaal. Enigszins oplosbare onzuiverheden (zwavel, lood, bismut) verhogen de kwetsbaarheid van het metaal.
Tijdens het elektrolyseproces kan waterstof, naast zuurstof, de samenstelling van koperlegeringen binnendringen.
Fysieke eigenschappen
De belangrijkste kwaliteit van koper is een lage soortelijke weerstand en als gevolg daarvan een hoge elektrische geleidbaarheid. De toename van onzuiverheden van verschillende metalen in de koperlegering vermindert de elektrische geleidbaarheid van het materiaal aanzienlijk.
De hoge thermische geleidbaarheid van puur koper wordt aanzienlijk verminderd wanneer een verscheidenheid aan legeringsstoffen aan de samenstelling wordt toegevoegd.
Ook vaak gebruikt in de industrie zijn koperproducten die zeer goed bestand zijn tegen corrosie in verschillende omgevingen, met uitzondering van organische zuren, ammoniak en ammoniumzouten. Een toename van de hoeveelheid onzuiverheden in de samenstelling van koper leidt tot een significante afname van de corrosieweerstand van legeringen.
Praktische toepassing van verkoperen van metalen
De procedure voor het verkoperen van aluminium en andere metalen heeft een vrij brede praktische toepassing, niet alleen voor huishoudelijk gebruik, maar ook op industriële schaal. Op veel metalen kan een kopercoating zowel als onafhankelijke hoofdlaag als als onderlaag worden aangebracht voor een effectieve hechting van de volgende hoofdcoating op het basismetaal van het product.
In de meeste gevallen wordt koperbeplating van aluminium in thuiswerkplaatsen gedaan voor de volgende doeleinden:
- sieraden versieren;
- bescherming van metalen onderdelen tegen corrosie en carbonisatie;
- eliminatie van schade en oppervlaktedefecten van producten met complexe vorm en reliëf;
- productie van kopieën van producten gemaakt van verschillende materialen;
- pads maken voor het solderen van aluminium zonder gebruik van een zuursamenstelling;
- voorbereidende oppervlaktevoorbereiding van onderdelen vóór verchromen,verzilveren, vernikkelen.
Soorten koperbeplating van metalen oppervlak
De procedure voor het thuis koperen van aluminium is niet moeilijk om alleen te doen. Het is niet nodig om speciale apparatuur en actieve chemicaliën te gebruiken. Hoogwaardige coating wordt gegarandeerd door strikte naleving van aluminium-kopertechnologie en kennis van lopende processen.
Er zijn twee hoofdtypen koperbeplating voor metalen oppervlakken:
- Met de onderdompeling van het werkstuk in de elektrolyt, waarbij het product gedeeltelijk of volledig wordt ondergedompeld in een bad met een chemisch reagens. Het gebruik van deze methode is gerechtvaardigd in het geval dat het nodig is om een laag koper gelijkmatig over het hele product aan te brengen.
- Koperplateren zonder het onderdeel onder te dompelen in een chemische oplossing. Deze methode is moeilijker uit te voeren. Het gebruik ervan is zeer effectief als het nodig is om een bepaald deel van het product te koperen.
In beide gevallen wordt de activering van het chemische koperplateringsmiddel voor aluminium elektrisch uitgevoerd, wat het gebruik van een constante spanningsbron vereist.
Dip Copper Equipment
Voor de hoogwaardige prestaties van technologische bewerkingen van aluminium koperbeplating, is het noodzakelijk om eenvoudige apparatuur voor te bereiden. Geschikte gereedschappen en materialen kunnen worden gekocht bij het distributienetwerk of onafhankelijk worden gemaakt.
Om het werk te voltooien heb je de volgende materialen nodigen armaturen:
- Een 6-8 volt gelijkstroomvoeding met een soepele stroomafstelling en een ampèremeter. Als er geen aanpassing is, is het wenselijk om een weerstand en een ampèremeter in het circuit op te nemen. Ze zullen nodig zijn om het proces te beheersen. Als er geen vaste voeding is, kan een batterij van het type Krona worden gebruikt.
- Speciaal bad gemaakt van een materiaal dat niet onderhevig is aan elektrolytische aantasting (glas, plastic). De afmetingen van de container worden gekozen in overeenstemming met de afmetingen van het werkstuk.
- Koperelektroden, die dienen om elektrische stroom aan de elektrolyt te leveren tijdens het koperplateren van aluminium, en ook het verlies van metaal tijdens de reactie te compenseren.
- Een elektrolyt waarvan de samenstelling afhangt van het materiaal van het originele werkstuk.
Voorbereiding van koperplatingoplossing
Het vinden van een kant-en-klare oplossing voor aluminium koperbeplating in het distributienetwerk is moeilijk. Gewoonlijk staan fabrikanten de verkoop van de afgewerkte stof toe na overlegging van de relevante documenten. Daarom maken de meeste mensen thuis hun eigen aluminium koperen plateringsoplossing van kopersulfaat.
Voor deze doeleinden heb je nodig:
- blauwe vitriool;
- gedestilleerd water;
- zoutzuur.
U kunt alleen een oplossing bereiden als het recept correct wordt gevolgd. Hiervoor moet kopersulfaat (20 g) worden opgelost in 1 liter water. Voeg vervolgens in een dun stra altje 2-3 ml zuur toe. De samenstelling wordt grondig gemengd totdat alle kristallen volledig zijn opgelost.
De afgewerkte elektrolyt voor het koperen van aluminium met kopersulfaat moet geurloos zijn en een helderblauwe kleur hebben.
Dip-verkopertechnologie
Koperplateren van aluminiummetaal door de methode van volledige onderdompeling van het werkstuk in de elektrolyt wordt uitgevoerd volgens de volgende technologie:
- Het oppervlak van het werkstuk wordt gereinigd met schuurpapier of een borstel, vervolgens ontvet in een hete soda-oplossing en gewassen onder stromend water.
- Twee elektroden zijn opgehangen in de voorbereide container, die zijn aangesloten op de positieve pool van de stroombron.
- Er wordt een blanco tussen de elektroden geplaatst, die is verbonden met de negatieve pool van de voeding.
- De voorbereide elektrolyt wordt in de werkcontainer gegoten. Het oplossingsniveau moet zich boven de bovenkant van de elektroden bevinden.
- Met behulp van het instelapparaat wordt de bedrijfsstroomwaarde ingesteld. De waarde van de parameter is gebaseerd op de berekening van 10-15 mA per 1 cm2 van het oppervlak van het bewerkte werkstuk.
- Na 20 minuten wordt de stroom uitgeschakeld en wordt het werkstuk uit het bad verwijderd.
- Elektrolytresten worden afgewassen met water en het onderdeel wordt gedroogd.
De procesuitvoeringstijd is bij benadering, deze kan visueel worden gecontroleerd door de kleur van de coating en de uniformiteit van de distributie. Hoe langer de stroom is aangesloten, hoe dikker de aluminium koperlaag zal zijn.
Dipless Copper Plating Tools
Koperplateren werktmetalen plano's zonder onderdompeling in de elektrolyt worden uitgevoerd op grote producten die niet volledig in het bad kunnen worden ondergedompeld. Deze methode is ook efficiënter bij het verwerken van afzonderlijke delen van het product.
Om technologische bewerkingen uit te voeren voor koperplateren zonder onderdompeling in elektrolyt, zijn de volgende apparaten nodig:
- De chemische borstel is gemaakt van gevlochten koperdraad. Voor dit doel moet u de isolatie aan het ene uiteinde van de draad strippen en vervolgens de afzonderlijke geleiders een beetje scheiden. Om de borstel gemakkelijk vast te kunnen houden, is het beter om hem aan een houten stok of potlood te binden.
- Het is beter om de blanco voor werk in een container zonder hoge zijkanten te plaatsen. Het is handig om een gewone porseleinen of glazen plaat te gebruiken. Daarnaast heb je een bak voor de elektrolyt nodig, waarin de borstel constant wordt gedompeld. Hiervoor kan een glas worden gebruikt.
- De voeding verschilt niet in parameters van de voeding die wordt gebruikt in immersietechnologie.
Dipless kopercoating
De technologie voor het uitvoeren van werkzaamheden aan aluminium koperbeplating zonder het werkstuk onder te dompelen in de elektrolyt is als volgt:
- De vooraf voorbereide borstel wordt aangesloten op de positieve pool van de voeding.
- Elektrolytoplossing, die qua formulering vergelijkbaar is met de samenstelling die wordt gebruikt in de dompeldoos, wordt in de borstelbevochtigingscontainer gegoten.
- Leeg,eerder gereinigd en ontvet, in een lege container geplaatst. Met behulp van de connector wordt het onderdeel aangesloten op de min van de stroombron.
- De borstel wordt in het elektrolyt gedompeld en over de plaats gereden waar de koperlaag moet worden aangebracht. Het is erg belangrijk dat de borstel het oppervlak van het onderdeel niet raakt.
- Na het aanbrengen van een laag koper wordt het werkstuk onder stromend water gewassen en gedroogd.
Tijdens het werk moet u ervoor zorgen dat er altijd een elektrolytlaag tussen het werkstuk en de borstel zit. Om dit te doen, moet de borstel constant in een bak met oplossing worden gedompeld.
Veiligheid tijdens het werk
Alle werkzaamheden met chemicaliën en de elektrische bron moeten worden uitgevoerd met de nodige voorzorgsmaatregelen.
Het koperen van aluminium in een woonwijk is ten strengste verboden. Voor deze doeleinden is het beter om een bijkeuken, garage of werkplaats te gebruiken. Elektrische apparatuur moet geaard zijn.
Om de menselijke gezondheid te beschermen, moeten de volgende aanbevelingen worden gevolgd:
- ademhalingsbescherming moet worden gebruikt;
- zodat chemicaliën niet in de ogen komen, is het noodzakelijk om met een veiligheidsbril te werken;
- alle werkzaamheden moeten worden uitgevoerd in speciale kleding (rubberen handschoenen, wasdoekschort, speciale schoenen).
Het proces van het coaten van aluminiumproducten met een laag koper is niet bijzonder moeilijk, zelfs niet voor iemand die weinig bekend is met het verloop van chemische reacties. Koop ofhet maken van de juiste apparatuur zal ook geen speciale problemen veroorzaken. Maar veel producten die hun aantrekkelijke uiterlijk lijken te hebben verloren, krijgen een tweede leven.
