Vario dengimas – tai įvairių metalų (aliuminio, plieno, nikelio, žalvario) paviršiaus padengimo vario sluoksniu procesas. Vario dengimas suteikia metalams vizualinį patrauklumą, kuris gali būti naudojamas įvairiuose projektavimo projektuose. Taip pat vario sluoksnis gali pagerinti metalo gaminių elektrinį laidumą, o tai žymiai padidina tolesnio paviršiaus apdorojimo galimybę.
Kiekvienas, bent šiek tiek susipažinęs su cheminių reakcijų pagrindais, gali įvaldyti aliuminio dengimo variu technologiją namuose.
Vario atradimo istorija
Varis yra pirmasis metalas, užkariavęs žmogų ir suvaidinęs didžiausią vaidmenį civilizacijos raidos istorijoje. Šis įvykis įvyko kelis tūkstantmečius prieš Kristų, todėl tikslios šio unikalaus metalo naudojimo pradžios datos nustatyti nepavyko.
Senovėje vario grynuoliai daugiausia buvo naudojami ginklams ir buities įrankiams kurti. raudona-žalieji metalo grynuoliai iš pradžių buvo naudojami taip pat, kaip ir paprasti akmenys. Ateityje empiriškai žmonės pastebėjo, kad šios medžiagos apdirbimas plaktuku suteikia jai ypatingų savybių. Taip gimė š alto metalo kalimas.
Dar vėliau buvo išsiaiškinta, kad metalas išsilydo ir atvėsęs įgauna kitas formas ir savybes. Šis etapas buvo pradinis karštojo metalų formavimo raidoje.
Vario savybės ir sudėtis
Varis yra rausvai raudonas sunkusis metalas, kuris yra labai minkštas ir tirpsta aukštesnėje nei 1080 ℃ temperatūroje. Varinės dangos elektrinis laidumas yra 1,7 karto didesnis nei aliuminio. Varis taip pat pasižymi dideliu šilumos laidumu.
Daugelį specifinių metalo savybių lemia tai, kad jo sudėtyje yra įvairių priemaišų. Taigi, pagal deguonį, kuris yra vario sudėtyje, metalas skirstomas taip:
- varyje be deguonies yra mažiau nei 0,001 % priemaišų;
- rafinuotame varyje yra 0,001–0,01 % deguonies;
- grynajame varyje yra apie 0,03–0,05 % deguonies;
- Bendrosios paskirties varis turi 0,05–0,08 % deguonies.
Švino arba bismuto buvimas varyje sumažina medžiagos plastiškumo savybes. Mažai tirpios priemaišos (siera, švinas, bismutas) padidina metalo trapumą.
Elektrolizės procese, be deguonies, į vario lydinių sudėtį gali patekti vandenilis.
Fizikinės savybės
Pagrindinė vario kokybė yra maža savitoji varža ir dėl to didelis elektros laidumas. Padidėjęs įvairių metalų priemaišų kiekis vario lydinyje žymiai sumažina medžiagos elektrinį laidumą.
Didelis gryno vario šilumos laidumas žymiai sumažėja, kai į jo sudėtį pridedama įvairių legiruojančių medžiagų.
Pramonėje taip pat dažnai naudojami vario gaminiai, kurie yra labai atsparūs korozijai įvairiose aplinkose, išskyrus organines rūgštis, amoniaką ir amonio druskas. Padidėjus priemaišų kiekiui vario sudėtyje, labai sumažėja lydinių atsparumas korozijai.
Praktinis metalų dengimo variu pritaikymas
Aliuminio ir kitų metalų dengimo variu procedūra gana plačiai taikoma ne tik buityje, bet ir pramoniniu mastu. Ant daugelio metalų vario dangą galima dengti ir kaip pagrindinį nepriklausomą sluoksnį, ir kaip antrinį sluoksnį, kad kita pagrindinė danga būtų veiksmingai prilipusi prie gaminio netauriojo metalo.
Daugeliu atvejų aliuminio vario dengimas namų dirbtuvėse atliekamas šiais tikslais:
- papuošalų dekoravimas;
- metalinių dalių apsauga nuo korozijos ir anglies susidarymo;
- Sudėtingos formos ir reljefo gaminių pažeidimų ir paviršiaus defektų pašalinimas;
- produktų iš įvairių medžiagų kopijų gamyba;
- trinkelių kūrimas aliuminio litavimui nenaudojant rūgšties sudėties;
- preliminarus dalių paviršiaus paruošimas prieš chromavimą,sidabravimas, nikeliavimas.
Metalinių paviršių dengimo variu tipai
Aliuminio dengimo variu namuose procedūrą nėra sunku atlikti savarankiškai. Nebūtina naudoti specialios įrangos ir aktyvių cheminių medžiagų. Aukštą dengimo kokybę užtikrina griežtas aliuminio vario dengimo technologijos laikymasis ir vykstančių procesų išmanymas.
Yra du pagrindiniai metalinių paviršių vario dengimo tipai:
- Ruošinį panardinus į elektrolitą, kuriame gaminys iš dalies arba visiškai panardinamas į vonią su cheminiu reagentu. Šio metodo naudojimas yra pateisinamas tuo atveju, kai reikia tolygiai padengti vario sluoksnį ant viso gaminio.
- Vario dengimas nepanardinant detalės į cheminį tirpalą. Šį metodą atlikti sunkiau. Jo naudojimas yra labai efektyvus, jei reikia tam tikro gaminio ploto padengti variu.
Abu šiais atvejais aliuminio cheminis vario dengimo agentas aktyvuojamas elektra, todėl reikia naudoti nuolatinės įtampos š altinį.
Vario panardinimo įranga
Aliuminio vario dengimo technologinėms operacijoms kokybiškai atlikti būtina paruošti nesudėtingą įrangą. Atitinkamus įrankius ir medžiagas galima įsigyti iš platinimo tinklo arba pagaminti savarankiškai.
Norėdami užbaigti darbą, jums reikės šių medžiagųir armatūra:
- 6–8 voltų nuolatinės srovės maitinimo š altinis su sklandžiu srovės reguliavimo įtaisu ir ampermetru. Jei nėra reguliavimo, tada į grandinę pageidautina įtraukti reostatą ir ampermetrą. Jie bus reikalingi procesui kontroliuoti. Jei nėra stacionaraus maitinimo š altinio, galima naudoti Krona tipo bateriją.
- Speciali vonia, pagaminta iš medžiagos, kuri neveikia elektrolizės (stiklo, plastiko). Talpyklos matmenys parenkami pagal ruošinio matmenis.
- Variniai elektrodai, kurie tiekia elektros srovę į elektrolitą padengiant aliuminį variu, taip pat kompensuoja metalo praradimą reakcijos metu.
- Elektrolitas, kurio sudėtis priklauso nuo originalaus ruošinio medžiagos.
Vario dengimo tirpalo paruošimas
Sunku paskirstymo tinkle rasti paruoštą aliuminio vario dengimo sprendimą. Paprastai gamintojai leidžia parduoti gatavą medžiagą pateikę atitinkamus dokumentus. Todėl dauguma žmonių patys gamina aliuminio vario dengimo tirpalą namuose iš vario sulfato.
Šiais tikslais jums reikės:
- mėlynas vitriolis;
- distiliuotas vanduo;
- druskos rūgštis.
Galite paruošti tirpalą tik tada, kai teisingai laikysitės recepto. Norėdami tai padaryti, vario sulfatą (20 g) reikia ištirpinti 1 litre vandens. Tada plona srovele įpilkite 2-3 ml rūgšties. Kompozicija kruopščiai maišoma, kol visi kristalai visiškai ištirps.
Pagamintas elektrolitas, skirtas aliuminio vario dengimui vario sulfatu, turi būti bekvapis ir ryškiai mėlynos spalvos.
Panardinimo variu technologija
Aliuminio metalo dengimas variu visiškai panardinant ruošinį į elektrolitą, atliekamas pagal šią technologiją:
- Ruošinio paviršius nuvalomas švitriniu popieriumi arba šepečiu, po to nuriebalinamas karštu sodos tirpalu ir nuplaunamas po tekančiu vandeniu.
- Paruoštoje talpykloje pakabinti du elektrodai, kurie prijungti prie teigiamo maitinimo š altinio gnybto.
- Tarp elektrodų dedamas tuščias, kuris prijungiamas prie neigiamo maitinimo š altinio gnybto.
- Paruoštas elektrolitas pilamas į darbinį indą. Tirpalo lygis turi būti virš elektrodų viršaus.
- Naudojant reguliavimo įtaisą, nustatoma darbinė srovės vertė. Parametro reikšmė pagrįsta 10-15 mA apskaičiavimu 1 cm2 apdoroto ruošinio ploto.
- Po 20 minučių maitinimas išjungiamas, o ruošinys išimamas iš vonios.
- Elektrolito likučiai nuplaunami vandeniu ir dalis išdžiovinama.
Proceso vykdymo laikas yra apytikslis, jį galima valdyti vizualiai pagal dangos spalvą ir jos pasiskirstymo vienodumą. Kuo ilgiau bus prijungtas maitinimas, tuo storesnis bus aliuminio vario sluoksnis.
Dipless vario dengimo įrankiai
Vario dengimo darbaimetaliniai ruošiniai be panardinimo į elektrolitą atliekami ant didelių gaminių, kurių negalima visiškai panardinti į vonią. Be to, šis metodas yra efektyvesnis apdorojant atskiras gaminio dalis.
Norint atlikti technologines vario dengimo operacijas be panardinimo į elektrolitą, reikės šių prietaisų:
- Cheminis šepetys pagamintas iš suvytos varinės vielos. Tam reikia nuimti izoliaciją viename laido gale, tada šiek tiek atskirti atskirus laidus. Kad būtų patogu laikyti teptuką, geriau jį pririšti prie medinio pagaliuko ar pieštuko.
- Ruošinį darbui geriau įdėti į bet kokį indą be aukštų kraštų. Patogu naudoti įprastą porcelianinę ar stiklinę lėkštę. Papildomai reikės indo elektrolitui, į kurį nuolat bus panardinamas šepetėlis. Tam galima naudoti stiklinę.
- Maitinimo š altinis savo parametrais nesiskiria nuo maitinimo š altinio, naudojamo panardinimo technologijoje.
Dengiama vario danga
Aliuminio vario dengimo darbų, nepanardinant ruošinio į elektrolitą, technologija yra tokia:
- Šepetys, paruoštas iš anksto, prijungiamas prie teigiamo maitinimo š altinio gnybto.
- Elektrolito tirpalas, kurio sudėtis yra panaši į sudėtį, naudojamą dalių panardinimo dėkle, pilamas į šepečio drėkinimo indą.
- Tuščia,anksčiau išvalytas ir nuriebalintas, dedamas į tuščią indą. Naudojant jungtį, dalis prijungiama prie maitinimo š altinio minuso.
- Šepetys panardinamas į elektrolitą ir braukiamas per vietą, kur turi būti dengiamas vario sluoksnis. Labai svarbu, kad šepetys nesiliestų su detalės paviršiumi.
- Padengus vario sluoksnį, ruošinys nuplaunamas po tekančiu vandeniu ir išdžiovinamas.
Atlikdami darbą turite įsitikinti, kad tarp ruošinio ir šepečio visada yra elektrolito sluoksnis. Norėdami tai padaryti, šepetį reikia nuolat panardinti į indą su tirpalu.
Sauga darbo metu
Visi darbai su cheminėmis medžiagomis ir elektros š altiniu turi būti atliekami laikantis būtinų atsargumo priemonių.
Aliuminio dengimas variu gyvenamajame rajone yra griežtai draudžiamas. Šiems tikslams geriau naudoti namų apyvokos kambarį, garažą ar dirbtuves. Elektros įranga turi būti įžeminta.
Siekiant apsaugoti žmonių sveikatą, reikia laikytis šių rekomendacijų:
- būtina naudoti kvėpavimo takų apsaugą;
- kad chemikalai nepatektų į akis, būtina dirbti su akiniais;
- visus darbus reikia atlikti dėvint specialią aprangą (gumines pirštines, aliejinę prijuostę, specialius batus).
Aliuminio gaminių dengimo vario sluoksniu procesas nėra itin sunkus net ir mažai susipažinusiam su cheminių reakcijų eiga. Pirkti arbaatitinkamos įrangos pagaminimas taip pat nesukels ypatingų problemų. Tačiau daugelis produktų, kurie, atrodo, prarado patrauklią išvaizdą, įgis antrą gyvenimą.
