Cobre chapeamento é o processo de aplicação de uma camada de cobre na superfície de vários metais (alumínio, aço, níquel, latão). O revestimento de cobre dá aos metais um apelo visual que pode ser usado em uma variedade de projetos de design. Além disso, a camada de cobre é capaz de melhorar a condutividade elétrica de produtos metálicos, o que aumenta significativamente a possibilidade de tratamento de superfície adicional.
Qualquer um que esteja pelo menos um pouco familiarizado com o básico de reações químicas pode dominar a tecnologia de revestimento de alumínio e cobre em casa.
História da descoberta do cobre
O cobre é o primeiro metal que conquistou o homem e desempenhou o maior papel na história do desenvolvimento da civilização. Este evento ocorreu vários milênios aC, e a data exata do início do uso deste metal único não pôde ser estabelecida.
Nos tempos antigos, as pepitas de cobre eram usadas principalmente para criar armas e ferramentas domésticas. Vermelho-pepitas verdes de metal foram inicialmente usadas da mesma maneira que as pedras comuns. No futuro, empiricamente, as pessoas notaram que o processamento desse material com um martelo lhe confere propriedades especiais. Assim nasceu o metal forjado a frio.
Ainda mais tarde descobriu-se que o metal derrete e após o resfriamento adquire outras formas e propriedades. Esta etapa foi a inicial no desenvolvimento da conformação a quente de metais.
Características e composição do cobre
O cobre é um metal pesado vermelho-rosado que é altamente macio e derrete a mais de 1080 ℃. A condutividade elétrica do revestimento de cobre é 1,7 vezes maior que a do alumínio. O cobre também possui alta condutividade térmica.
Muitas propriedades específicas de um metal são devidas à presença de várias impurezas em sua composição. Assim, de acordo com o oxigênio, que está na composição do cobre, o metal é dividido da seguinte forma:
- cobre sem oxigênio contém menos de 0,001% de impurezas;
- cobre refinado contém 0,001–0,01% de oxigênio;
- cobre puro contém cerca de 0,03–0,05% de oxigênio;
- O cobre de uso geral tem 0,05-0,08% de oxigênio.
A presença de chumbo ou bismuto no cobre reduz as propriedades de plasticidade do material. Impurezas pouco solúveis (enxofre, chumbo, bismuto) aumentam a fragilidade do metal.
No processo de eletrólise, além do oxigênio, o hidrogênio pode entrar na composição das ligas de cobre.
Propriedades físicas
A principal qualidade do cobre é a baixa resistividade e, como resultado, a alta condutividade elétrica. O aumento de impurezas de vários metais na liga de cobre reduz significativamente a condutividade elétrica do material.
A alta condutividade térmica do cobre puro é significativamente reduzida quando uma variedade de substâncias de liga é adicionada à sua composição.
Também são usados frequentemente na indústria produtos de cobre que são altamente resistentes à corrosão em vários ambientes, exceto ácidos orgânicos, amônia e sais de amônio. Um aumento na quantidade de impurezas na composição do cobre leva a uma diminuição significativa na resistência à corrosão das ligas.
Aplicação prática de cobreamento de metais
O procedimento de cobreamento de alumínio e outros metais tem uma aplicação prática bastante ampla não apenas em uso doméstico, mas também em escala industrial. Em muitos metais, um revestimento de cobre pode ser aplicado tanto como camada principal independente quanto como subcamada para adesão efetiva do próximo revestimento principal ao metal base do produto.
Na maioria dos casos, o cobreamento do alumínio em oficinas caseiras é feito para os seguintes propósitos:
- jóias de decoração;
- proteção de peças metálicas contra corrosão e carburação;
- eliminação de danos e defeitos superficiais de produtos com formato e relevo complexos;
- produção de cópias de produtos de diversos materiais;
- criação de pastilhas para solda de alumínio sem uso de composição ácida;
- preparação preliminar da superfície das peças antes da cromagem,chapeamento de prata, chapeamento de níquel.
Tipos de cobreamento de superfície metálica
O procedimento para revestimento de alumínio de cobre em casa não é difícil de fazer por conta própria. Não é necessário usar equipamentos especiais e produtos químicos ativos. O revestimento de alta qualidade é garantido pela estrita adesão à tecnologia de revestimento de alumínio e cobre e conhecimento dos processos em andamento.
Existem dois tipos principais de revestimento de cobre para superfícies metálicas:
- Com a imersão da peça no eletrólito, no qual o produto é parcial ou totalmente imerso em banho com reagente químico. A utilização deste método justifica-se no caso em que seja necessário aplicar uma camada de cobre uniformemente sobre todo o produto.
- Cobre sem imersão da peça em uma solução química. Este método é mais difícil de executar. Seu uso é muito eficaz se for necessário fazer o chapeamento de cobre de uma determinada área do produto.
Em ambos os casos, a ativação do agente de revestimento químico de cobre de alumínio é realizada eletricamente, o que requer o uso de uma fonte de tensão constante.
Equipamento de Cobre Mergulhado
Para o desempenho de alta qualidade das operações tecnológicas de revestimento de alumínio e cobre, é necessário preparar equipamentos simples. Ferramentas e materiais apropriados podem ser adquiridos na rede de distribuição ou fabricados independentemente.
Para concluir o trabalho, você precisará dos seguintes materiaise acessórios:
- Uma fonte de alimentação DC de 6-8 volts com um dispositivo de ajuste de corrente suave e um amperímetro. Se não houver ajuste, é desejável incluir um reostato e um amperímetro no circuito. Eles serão necessários para controlar o processo. Se não houver fonte de alimentação estacionária, uma bateria do tipo Krona pode ser usada.
- Banho especial feito de material não sujeito ao ataque eletrolítico (vidro, plástico). As dimensões do recipiente são selecionadas de acordo com as dimensões da peça de trabalho.
- Eletrodos de cobre, que servem para fornecer corrente elétrica ao eletrólito durante o revestimento de cobre do alumínio, e também compensar a perda de metal durante a reação.
- Um eletrólito cuja composição depende do material da peça original.
Preparação da solução de revestimento de cobre
Encontrar uma solução pronta para revestimento de alumínio e cobre na rede de distribuição é difícil. Normalmente, os fabricantes permitem a venda da substância acabada após a apresentação dos documentos pertinentes. Portanto, a maioria das pessoas faz sua própria solução de revestimento de cobre de alumínio em casa a partir de sulfato de cobre.
Para estes fins você vai precisar de:
- vitríolo azul;
- água destilada;
- ácido clorídrico.
Você pode preparar uma solução somente se a receita for seguida corretamente. Para fazer isso, o sulfato de cobre (20 g) deve ser dissolvido em 1 litro de água. Em seguida, adicione 2-3 ml de ácido em um fluxo fino. A composição é bem misturada até que todos os cristais estejam completamente dissolvidos.
O eletrólito acabado para revestimento de alumínio com sulfato de cobre deve ser inodoro e ter uma cor azul brilhante.
Tecnologia de revestimento de cobre por imersão
Cobertura de metal de alumínio pelo método de imersão completa da peça no eletrólito é realizada de acordo com a seguinte tecnologia:
- A superfície da peça de trabalho é limpa com lixa ou pincel, depois desengordurada em solução de soda quente e lavada em água corrente.
- Dois eletrodos são suspensos no recipiente preparado, que são conectados ao terminal positivo da fonte de alimentação.
- Um branco é colocado entre os eletrodos, que é conectado ao terminal negativo da fonte de alimentação.
- O eletrólito preparado é despejado no recipiente de trabalho. O nível da solução deve estar acima do topo dos eletrodos.
- Usando o dispositivo de ajuste, o valor da corrente de operação é definido. O valor do parâmetro é baseado no cálculo de 10-15 mA por 1 cm2 da área da peça processada.
- Após 20 minutos, a energia é desligada e a peça é retirada do banho.
- Resíduo de eletrólito é lavado com água e a peça é seca.
O tempo de execução do processo é aproximado, podendo ser controlado visualmente pela cor do revestimento e pela uniformidade de sua distribuição. Quanto mais tempo a energia estiver conectada, mais espessa será a camada de cobre de alumínio.
Ferramentas de Cobre sem Dipless
Trabalhos de chapeamento de cobreblanks de metal sem imersão no eletrólito são realizados em produtos grandes que não podem ser completamente imersos no banho. Além disso, esse método é mais eficiente ao processar partes individuais do produto.
Para realizar as operações tecnológicas de revestimento de cobre sem imersão em eletrólito, serão necessários os seguintes dispositivos:
- A escova química é feita de fio de cobre trançado. Para isso, você precisa descarnar o isolamento em uma extremidade do fio e, em seguida, separar um pouco os condutores individuais. Para facilitar o manuseio do pincel, é melhor amarrá-lo a uma vara de madeira ou lápis.
- É melhor colocar o blank para trabalhar em qualquer recipiente sem laterais altas. É conveniente usar uma placa de porcelana ou vidro comum. Além disso, você precisará de um recipiente para o eletrólito, no qual a escova será constantemente mergulhada. Um copo pode ser usado para esta finalidade.
- A fonte de alimentação não difere em parâmetros da fonte de alimentação usada na tecnologia de imersão.
Revestimento de cobre sem imersão
A tecnologia para realizar o trabalho no revestimento de alumínio e cobre sem mergulhar a peça no eletrólito é a seguinte:
- A escova, preparada com antecedência, é conectada ao terminal positivo da fonte de alimentação.
- Solução eletrolítica, que é similar em formulação à composição usada na caixa de imersão de peças, é despejada no recipiente de umedecimento da escova.
- Em branco,previamente limpo e desengordurado, colocado num recipiente vazio. Usando o conector, a peça é conectada ao menos da fonte de alimentação.
- O pincel é mergulhado no eletrólito e conduzido sobre o local onde a camada de cobre deve ser aplicada. É muito importante que o pincel não toque na superfície da peça.
- Após a aplicação de uma camada de cobre, a peça é lavada em água corrente e seca.
No processo de fazer o trabalho, você precisa ter certeza de que há sempre uma camada de eletrólito entre a peça de trabalho e a escova. Para isso, o pincel deve ser constantemente mergulhado em um recipiente com a solução.
Segurança durante o trabalho
Todos os trabalhos com produtos químicos e a fonte elétrica devem ser realizados com as devidas precauções.
Cobreagem de alumínio em uma área residencial é estritamente proibida. Para esses fins, é melhor usar uma despensa, garagem ou oficina. O equipamento elétrico deve ser aterrado.
Para proteger a saúde humana, as seguintes recomendações devem ser seguidas:
- proteção respiratória deve ser usada;
- para que os produtos químicos não entrem nos olhos, é necessário trabalhar com óculos;
- todos os trabalhos devem ser realizados com roupas especiais (luvas de borracha, avental de oleado, sapatos especiais).
O processo de revestimento de produtos de alumínio com uma camada de cobre não é particularmente difícil, mesmo para uma pessoa pouco familiarizada com o curso das reações químicas. Compre oufazer o equipamento apropriado também não causará problemas especiais. Mas muitos produtos que parecem ter perdido sua aparência atraente ganharão uma segunda vida.
