Das Beschichten eines Materials mit einer dünnen Schicht eines anderen - dieser technologische Vorgang ist der Menschheit seit langem bekannt und wird für verschiedene Zwecke verwendet - sowohl edel als auch betrügerisch. Ein billiges Eisenteil kann mit einer dünnen Schicht eines anderen Metalls beschichtet werden, um es vor Korrosion zu schützen, um ein besseres Aussehen zu erzielen, um die mechanischen und elektrischen Eigenschaften zu verbessern. Die verkupferte Oberfläche kann noch einmal mit einem anderen Metall wie Nickel oder Chrom beschichtet werden. Die Verkupferung von Metall zu Hause wird hauptsächlich aus dekorativen Gründen durchgeführt, einschließlich zum Abdecken von Möbelbeschlägen, Besteck, Metallteilen von Kronleuchtern, Schmuck usw.
Die Verkupferung der Oberfläche eines einfachen Eisenstücks führt zu ähnlichen Ergebnissen. "Master Samodelkin" interessiert sich von Zeit zu Zeit für die Frage: Wie kann man Metallteile ohne Elektrolyse in wenigen Sekunden zu Hause verkupfern. Viele verschiedene Varianten sind bekannt.
Lesen Sie im Artikel
- 1 Prozesschemie
- 2 Merkmale des Verkupferungsprozesses
- 3 Sicherheitstechnik
- 4 Ausrüstung und Materialien
- 5 Verfahrenstechnik
- 6 Abschluss
Prozesschemie
Das Verkupfern von Metallen wird auf der Grundlage von zwei grundlegenden Verfahren durchgeführt. Die galvanische Verkupferung erfolgt mit elektrischem Strom, die chemische Verkupferung benötigt keinen Strom. Beide Verfahren erfordern die Verwendung eines Elektrolyten auf Basis von Kupfersulfat. Beim chemischen Verkupfern wird ein katalytischer Mechanismus aktiviert, der die chemische Reaktion der Kupferabscheidung auf der Oberfläche eines anderen Metalls beschleunigt. Bei der chemischen Methode hat die Kupferbeschichtung jedoch eine geringe Dicke, aber das Beschichtungsverfahren ist recht einfach und billig. Bei der chemischen Methode der Verkupferung erfolgt die Bewegung von Kupferanionen aufgrund der unterschiedlichen Elektronegativität von Metallen. Die Formel des komplexen Anions der Beschichtung sieht so aus: Anion [CuC4h4Ö6(OH)2]2- .
Für diesen Prozess wird keine externe elektrische Energie verbraucht, sodass die Beschichtungsschicht dünn ist. Mit dieser Methode können jedoch nicht nur auf Metallen, sondern auch auf anderen Materialien - Kunststoff, Glas, Pflanzenblättern und sogar Insekten - dünne Dekorfolien hergestellt werden.
Merkmale des Verkupferungsprozesses
Die Verkupferung ohne elektrischen Strom besteht einfach darin, das Produkt mit einer Kupfersulfatlösung mit einem Pinsel zu bedecken. Voraussetzung ist eine gründliche Reinigung des Teils mit Schmirgelleinen und Abspülen mit Wasser. Je besser das Produkt gereinigt wird, desto besser ist die Verkupferung seiner Oberflächen.
Kupfersulfat sollte möglichst rein sein, der Kupfersulfatgehalt sollte 97–98 % nicht unterschreiten. Beim Verkupfern von Aluminium muss schnell gearbeitet werden, da die Oberfläche des Aluminiums schnell oxidiert.
Rohes Leitungswasser ist für die Elektrolytaufbereitung nicht geeignet, da es viel Chlor enthält. Das Wasser muss abgekocht und lange stehen gelassen werden.
Sicherheitstechnik
Es ist notwendig, mit Kupfersulfat sorgfältig zu arbeiten. Obwohl der Stoff nicht toxisch ist, sollte der Kontakt mit der Haut, insbesondere den Augen, vermieden werden. Verwendet der Prozess jedoch Schwefel- oder Salzsäure, um Teile zu reinigen und dem Elektrolyten hinzuzufügen, Es wird empfohlen, alle Arbeiten mit Gummihandschuhen, einer Schutzschürze und noch besser - mit einem Atemschutzgerät zu arbeiten und Schutzbrille. Vor der Entsorgung sollte der Elektrolyt mit Alkali oder Soda neutralisiert werden.
Ausrüstung und Materialien
Viele verschiedene Lösungen können verwendet werden, um den Prozess der chemischen Verkupferung durchzuführen, aber in jedem speziellen Fall ist ein Minimum an Ausrüstung und Reagenzien erforderlich. Als galvanisches Bad kann jeder Kunststoff- oder Glasbehälter dienen. Der Elektrolyt wird aus reinem Wasser und Kupfersulfat hergestellt. Sie benötigen außerdem Schwefelsäure (Batterieflüssigkeit), Soda, Besatzkupferprodukte (Rohre, Reifen, Kontakte) und Schmirgelleinen auf Tuchbasis.
Die Lösung der chemischen Verkupferung enthält ein Salz des zweiwertigen Kupfers (Kupfersulfat), Komplexbildner, Reduktionsmittel (Formalin), beschleunigende und stabilisierende Additive, Natronlauge pH-Wert zu regulieren. Die Verkupferungsgeschwindigkeit nimmt mit steigender Temperatur und mit Zugabe einiger Zusatzstoffe (Natriumcarbonat, Pyridin) zu.
Verfahrenstechnik
Um den Verkupferungsvorgang abzuschließen, müssen Sie das Teil einige Zeit in die Lösung laden. Beim Verkupfern müssen Sie die Temperatur der Lösung, ihre Konzentration und ihren Säuregehalt überwachen. Rühren Sie die Lösung leicht um, lassen Sie keine anderen Metallgegenstände außer verkupferten Gegenständen zu.
Abschluss
Unter den vielen Hobbys von Heimwerkern zeichnet sich die Verkupferung dadurch aus, dass es sich um einen chemischen Prozess handelt. Es geht darum, die Materialeigenschaften des Werkstücks zu verändern. Veränderungen der Farbe, der elektrischen Leitfähigkeit, der Korrosionsbeständigkeit und einer Reihe anderer. Ein Verständnis der Grundlagen der Chemie ist unabdingbar. Aber das Ergebnis ist es wert. Ein ganz anderes Produkt erscheint in den Händen des Meisters.
