Bakariranje je proces nanošenja sloja bakra na površinu različitih metala (aluminij, čelik, nikl, mesing). Bakarno oplata daje metalima vizuelnu privlačnost koja se može koristiti u različitim dizajnerskim projektima. Takođe, bakarni sloj je u stanju da poboljša električnu provodljivost metalnih proizvoda, što značajno povećava mogućnost dalje površinske obrade.
Svako ko je barem malo upoznat sa osnovama hemijskih reakcija može kod kuće savladati tehnologiju aluminijumskog bakra.
Historija otkrića bakra
Bakar je prvi metal koji je osvojio čoveka i odigrao najveću ulogu u istoriji razvoja civilizacije. Ovaj događaj se desio nekoliko milenijuma pre nove ere, a tačan datum početka upotrebe ovog jedinstvenog metala nije mogao biti utvrđen.
U drevnim vremenima, bakreni grumen su se uglavnom koristili za izradu oružja i kućnih alata. crveno-zeleni grumen metala u početku su se koristili na isti način kao i obično kamenje. U budućnosti, empirijski, ljudi su primijetili da mu obrada ovog materijala čekićem daje posebna svojstva. Ovako je nastao metal hladnog kovanja.
Još kasnije je otkriveno da se metal topi i nakon hlađenja dobija druge oblike i svojstva. Ova faza je bila početna u razvoju vrućeg oblikovanja metala.
Karakteristike i sastav bakra
Bakar je ružičastocrven teški metal koji je veoma mekan i topi se na preko 1080℃. Električna provodljivost bakrenog premaza je 1,7 puta veća od provodljivosti aluminijuma. Bakar takođe ima visoku toplotnu provodljivost.
Mnoga specifična svojstva metala su posledica prisustva raznih nečistoća u njegovom sastavu. Dakle, prema kiseoniku, koji je u sastavu bakra, metal se deli na sledeći način:
- bakar bez kiseonika sadrži manje od 0,001% nečistoća;
- rafinirani bakar sadrži 0,001–0,01% kiseonika;
- čisti bakar sadrži oko 0,03-0,05% kiseonika;
- Bakar opšte namene ima 0,05-0,08% kiseonika.
Prisustvo olova ili bizmuta u bakru smanjuje svojstva plastičnosti materijala. Slabo rastvorljive nečistoće (sumpor, olovo, bizmut) povećavaju lomljivost metala.
U procesu elektrolize, pored kiseonika, u sastav legura bakra može ući i vodonik.
Fizička svojstva
Glavni kvalitet bakra je niska otpornost i, kao rezultat, visoka električna provodljivost. Povećanje nečistoća različitih metala u leguri bakra značajno smanjuje električnu provodljivost materijala.
Visoka toplotna provodljivost čistog bakra je značajno smanjena kada se u njegov sastav dodaju različite legirajuće supstance.
Također se u industriji često koriste bakreni proizvodi koji su visoko otporni na koroziju u različitim okruženjima, osim na organske kiseline, amonijak i amonijeve soli. Povećanje količine nečistoća u sastavu bakra dovodi do značajnog smanjenja otpornosti legura na koroziju.
Praktična primjena bakrenog prevlačenja metala
Postupak bakrovanja aluminijuma i drugih metala ima prilično široku praktičnu primenu ne samo u kućnoj upotrebi, već iu industrijskom obimu. Na mnoge metale, bakarni premaz se može nanositi i kao glavni nezavisni sloj i kao podsloj za efikasno prianjanje sljedećeg glavnog premaza na osnovni metal proizvoda.
U većini slučajeva bakreno prevlačenje aluminijuma u kućnim radionicama radi se u sledeće svrhe:
- uređenje nakita;
- zaštita metalnih dijelova od korozije i karburizacije;
- otklanjanje oštećenja i površinskih nedostataka proizvoda složenog oblika i reljefa;
- proizvodnja kopija proizvoda od raznih materijala;
- kreiranje jastučića za lemljenje aluminijuma bez upotrebe kiselog sastava;
- preliminarna priprema površine dijelova prije hromiranja,posrebrenje, niklovanje.
Vrste bakrenog oblaganja metalne površine
Proceduru bakrovanja aluminijuma kod kuće nije teško izvesti sami. Nije potrebno koristiti posebnu opremu i aktivne kemikalije. Visokokvalitetni premaz je osiguran striktnim pridržavanjem tehnologije bakrenog prevlačenja aluminijuma i poznavanjem tekućih procesa.
Postoje dvije glavne vrste bakrenih obloga za metalne površine:
- Potapanjem radnog komada u elektrolit, u kojem je proizvod djelimično ili potpuno uronjen u kadu sa hemijskim reagensom. Upotreba ove metode je opravdana u slučaju kada je potrebno ravnomjerno nanijeti sloj bakra preko cijelog proizvoda.
- Bakarno prevlačenje bez potapanja dijela u hemijski rastvor. Ovu metodu je teže izvesti. Njegova upotreba je vrlo efikasna ako je potrebno izvršiti bakreno prevlačenje određene površine proizvoda.
U oba ova slučaja, aktiviranje aluminijskog hemijskog sredstva za bakreno prevlačenje se izvodi električnim putem, što zahtijeva korištenje izvora konstantnog napona.
Oprema za dip bakar
Za kvalitetno izvođenje tehnoloških operacija aluminijskog bakrovanja potrebno je pripremiti jednostavnu opremu. Odgovarajući alati i materijali mogu se kupiti u distributivnoj mreži ili napraviti samostalno.
Za završetak posla trebat će vam sljedeći materijalii rasporedi:
- Napajanje od 6-8 volti DC sa glatkim uređajem za podešavanje struje i ampermetrom. Ako nema podešavanja, tada je poželjno uključiti reostat i ampermetar u krug. Oni će biti potrebni za kontrolu procesa. Ako nema stacionarnog napajanja, onda se može koristiti baterija tipa Krona.
- Specijalna kupka napravljena od materijala koji nije podložan elektrolitičkom napadu (staklo, plastika). Dimenzije kontejnera se biraju u skladu sa dimenzijama radnog komada.
- Bakarne elektrode, koje služe za opskrbu elektrolitom električnom strujom tokom bakrovanja aluminijuma, a takođe nadoknađuju gubitak metala tokom reakcije.
- Elektrolit čiji sastav zavisi od materijala originalnog obratka.
Priprema rastvora bakra
Pronalaženje gotovog rješenja za aluminijsku bakrenu galvanizaciju u distributivnoj mreži je teško. Obično proizvođači dozvoljavaju prodaju gotove supstance nakon predočenja relevantnih dokumenata. Stoga većina ljudi kod kuće pravi sopstvenu aluminijsku otopinu za bakreno oblaganje od bakar sulfata.
Za ove svrhe trebat će vam:
- plavi vitriol;
- destilirana voda;
- hlorovodonična kiselina.
Rješenje možete pripremiti samo ako se pravilno pridržavate recepta. Da biste to učinili, bakar sulfat (20 g) mora se otopiti u 1 litru vode. Zatim dodajte 2-3 ml kiseline u tankom mlazu. Sastav se temeljno miješa dok se svi kristali potpuno ne otope.
Gotov elektrolit za bakreno prevlačenje aluminijuma sa bakar sulfatom treba da bude bez mirisa i svetlo plave boje.
Tehnologija potopljenog bakra
Bakarenje metala aluminijuma metodom potpunog uranjanja radnog predmeta u elektrolit se izvodi po sledećoj tehnologiji:
- Površina obratka se očisti brusnim papirom ili četkom, zatim odmasti u vrućem rastvoru sode i opere pod tekućom vodom.
- U pripremljenoj posudi su suspendovane dve elektrode, koje su spojene na pozitivni terminal izvora napajanja.
- Između elektroda se postavlja praznina koja je spojena na negativni terminal napajanja.
- Pripremljeni elektrolit se sipa u radnu posudu. Nivo rastvora mora biti iznad vrha elektroda.
- Upotrebom uređaja za podešavanje podešava se vrijednost radne struje. Vrijednost parametra je zasnovana na proračunu od 10-15 mA po 1 cm2 površine obrađenog obratka.
- Nakon 20 minuta, struja se isključuje i radni komad se uklanja iz kade.
- Ostatak elektrolita se ispere vodom i dio se osuši.
Vrijeme izvršenja procesa je okvirno, može se kontrolisati vizualno bojom premaza i ujednačenošću njegove distribucije. Što je struja duže povezana, sloj aluminijuma bakra će biti deblji.
Alati za bakreno oblaganje
Radovi bakrametalne praznine bez potapanja u elektrolit izvode se na velikim proizvodima koji se ne mogu potpuno uroniti u kadu. Takođe, ova metoda je efikasnija kod obrade pojedinačnih delova proizvoda.
Za obavljanje tehnoloških operacija bakrenja bez potapanja u elektrolit, bit će potrebni sljedeći uređaji:
- Kemijska četka je napravljena od bakrene žice. U tu svrhu morate skinuti izolaciju na jednom kraju žice, a zatim malo odvojiti pojedinačne vodiče. Da bi kist bilo zgodno za držanje, bolje ga je vezati za drveni štap ili olovku.
- Prazan za rad je bolje staviti u bilo koju posudu bez visokih stranica. Pogodno je koristiti običnu porculansku ili staklenu ploču. Osim toga, trebat će vam posuda za elektrolit, u koju će četka stalno biti uronjena. U tu svrhu se može koristiti čaša.
- Napajanje se ne razlikuje po parametrima od napajanja koje se koristi u tehnologiji uranjanja.
Bakarni premaz bez udubljenja
Tehnologija za izvođenje radova na aluminijumskoj bakrenoj oblozi bez potapanja radnog predmeta u elektrolit je sljedeća:
- Unapred pripremljena četka je povezana na pozitivni terminal napajanja.
- Otvor elektrolita, koji je po formulaciji sličan sastavu koji se koristi u kućištu za potapanje dijelova, sipa se u posudu za vlaženje četke.
- Prazno,prethodno očišćeni i odmašćeni, stavljeni u praznu posudu. Koristeći konektor, dio se povezuje na minus izvora napajanja.
- Četkica se uroni u elektrolit i probije preko mjesta na koje se nanosi bakarni sloj. Vrlo je važno da četkica ne dodiruje površinu dijela.
- Nakon nanošenja sloja bakra, radni komad se pere pod tekućom vodom i suši.
U procesu obavljanja posla, potrebno je osigurati da između radnog predmeta i četke uvijek postoji sloj elektrolita. Da biste to učinili, četkica se mora stalno uranjati u posudu s otopinom.
Sigurnost tokom rada
Svi radovi sa hemikalijama i električnim izvorom moraju se izvoditi uz neophodne mere predostrožnosti.
Bakariranje aluminijuma u stambenim zonama je strogo zabranjeno. U ove svrhe je bolje koristiti pomoćnu prostoriju, garažu ili radionicu. Električna oprema mora biti uzemljena.
Da biste zaštitili ljudsko zdravlje, treba se pridržavati sljedećih preporuka:
- mora se koristiti zaštita za disanje;
- kako hemikalije ne bi ušle u oči, potrebno je raditi u zaštitnim naočarima;
- sve radove treba izvoditi u posebnoj odjeći (gumene rukavice, kecelja od uljane tkanine, specijalne cipele).
Proces premazivanja aluminijumskih proizvoda slojem bakra nije posebno težak čak ni za osobu koja je slabo upoznata sa tokom hemijskih reakcija. Kupi ilipravljenje odgovarajuće opreme također neće uzrokovati posebne probleme. Ali mnogi proizvodi za koje se čini da su izgubili atraktivan izgled dobiće drugi život.
