Очень простой способ меднения предметов (часть 2 — гальванопластика для начинающих)

Пластик — это обобщенное название большой группы полимеров (синтетических). Свое наименование пластмассы получили за счет способности становиться пластичными при нагревании, твердеть и сохранять форму при остывании. По этим свойствам они ничем не отличаются от получения металлов, многие детали из которых также производят способом отливки. Но это единственное сходство между материалами. Так что же лучше: металл или пластик?

Преимущества пластмасс

Пластик появился лишь в середине 19 века. Сначала использовались природные полимеры вроде каучука, но им на смену быстро пришли синтетические материалы. Главные достоинства пластмасс:

1. Небольшой вес, возможность создавать вспененные материалы. По сравнению с металлом, полимеры имеют намного меньший удельный вес, они не создают нагрузку на основу, легки в транспортировке.
2. Легкость обработки и формовки. Пластику можно придавать любую фантазийную форму. Многие полимеры используются для заполнения щелей, заливки полов, создания сложнейших форм и даже подходят для 3Д печати.
3. Доступность окрашивания в любой оттенок. По этому параметру пластик опережает металл. Его окрашивают в массе, поэтому при дальнейшей обработке, например, резке не возникает необходимость подкрашивать срезы.
4. Отсутствие коррозии. Пластик – материал, для которого характерны исключительная стойкость ко влаге и атмосферным факторам. Его можно использовать внутри и снаружи помещений, эксплуатировать в условиях постоянного тумана, он не требует защитного покрытия. Более того, полимеры используются для антикоррозионной защиты металлических изделий наравне с оцинковкой.
5. Высокие изоляционные свойства. Полимеры – это диэлектрики. Еще они гасят вибрацию, удары, поглощают звук и не пропускают тепло. По этим характеристикам они – полная противоположность стали.
6. Невысокая стоимость. Это один из ключевых факторов, из-за которого пластик вытесняет металл. Также стоит отметить его антивандальность: для сдачи в переработку пластиковые элементы никто не ворует так, как детали из цветных металлов.
7. Пластичность. Используя определенные виды полимеров, можно получать пластичные детали, способные выдерживать сгибание, скручивание, растяжение и возврат к прежней форме. Сталь на такое не способна.

Достоинств у пластика немало, но есть и некоторые недостатки. Многие полимеры при горении выделяют токсичные соединения, но эту проблему можно уменьшить, если ввести в состав антипирены – добавки, которые снижают горючесть. Не все полимеры можно подвергать повторной переработке.

Более подробную информацию, в каких сферах применяется пластик, можно узнать на сайте https://artmalyar.ru!

Выбираем клей, чтобы склеить пластик и металл

Для решения этой задачи подходит несколько видов клеящих составов: полиуретановые, эпоксидные, контактные. Они образуют прочное соединение как с металлическими поверхностями, так и с пластиком. Важно помнить: для наружных работ следует брать водостойкие продукты, чтобы под действием атмосферной влаги они не потеряли прочность.

Полиуретановый клей

Составы на основе полиуретана обладают множеством полезных качеств. Они устойчивы к повышенной влажности, не размягчаются при нагревании, подходят для склеивания самых разных материалов, от бумаги до пластика и металла. Дополнительный плюс – отсутствие растворителей с содержанием хлора. В качестве примера можно назвать клей HOLZ-R PUR 501, который применяют для склеивания поверхностей, не способных к впитыванию. Полиуретановый клей используют как в помещении, так и для наружных работ.

Эпоксидные смолы

Клеящие составы на основе эпоксидных смол хороши тем, что намертво скрепляют практически любые поверхности – металл, дерево, пластик, стекло и т.д. Однако применять их не слишком удобно, так как клеящие свойства эпоксидная смола приобретает только после добавления отвердителя, который хранят отдельно и добавляют непосредственно перед применением. После смешивания состав нужно быстро использовать, пока не закончилась химическая реакция, результатом которой становится необратимое затвердение смеси. Нельзя допускать попадания на кожу и слизистые оболочки, так как в жидком состоянии смесь довольно токсична. Окончательную прочность соединение приобретает в течение суток. Всё это время необходимо сохранять склеиваемые детали плотно прижатыми между собой.

Контактные клеящие составы

В категорию контактных клеев входят вещества, которые обладают сильной остаточной адгезией. Это означает, что для качественного склеивания состав вначале наносят на обе соединяемые поверхности, слегка подсушивают, а затем с усилием прижимают друг к другу. Если поверхности слишком велики, и быстро обработать их клеем не получается, можно для сохранения высокой адгезии прикрыть слой клея полиэтиленовой плёнкой. Наиболее известным в бытовом применении контактным клеем является «Момент», однако в настоящее время существуют намного более эффективные препараты.

Выбирая, какой клей для пластика к металлу лучше всего использовать в вашем случае, желательно учитывать тип пластика.

• Для ПВХ и жёстких пластиков типа АБС используйте клей KLEYBERG 900И. Этот продукт разработан для обувной промышленности и отлично справляется со склеиванием металла, резины, кожи, волокнистых материалов.
• Для HPL пластика подходит клей Kleiberit 152.0 24, изготовленный на основе полихлоропрена.
• Для пластиковых ламинатов применяют клей DUDIPREN 531S – однокомпонентный состав на основе полихлоропрена.

Чтобы добиться максимально прочного соединения, поверхности с нанесенным и подсохшим клеем следует сильно прижать друг к другу. Склеивание происходит моментально, однако желательно обеспечить равномерность прижима.

Чем хорош металл

Если сравнивать с пластиком, то у металла есть свои достоинства:

1. Прочность. Там, где речь идет о высоких нагрузках, лишь некоторые сложные полимеры могут соперничать со сталью. Хотя за прочность приходится расплачиваться существенным весом.
2. Стойкость к ультрафиолету. Сталь хоть и не любит влагу, но солнечного света не боится, как и колебаний температуры зимой и летом. Для него нет такого понятия, как старение, что характерно для пластика.
3. Возможность переработки. Переплавлять металлические изделия можно сколько угодно. В этом смысле он экологичный. Пластик этим похвастаться не может. Лишь некоторые его виды пригодны для повторного использования.
4. Электропроводность и теплопроводность. Для некоторых сфер эти качества важны. Токопроводящие жилы изготавливаются исключительно из металла, пластик не смог пока вытеснить его на данном поприще.
5. Стойкость к огню. Если говорить о тугоплавких металлах, то они способны выдерживать температуру, где счет ведется на тысячи. Да и воздействие открытого огня переносят лучше, чем пластмасса.

Вывод. Нельзя однозначно сказать, что пластик во всем лучше металла или наоборот. Из-за специфических характеристик сталь невозможно вытеснить из всех ниш. Хотя с учетом небольшого веса, низкой цены и возможностью бесконечных модификаций состава будущее определенно за полимерами.

Правила работы с клеем

Многие клеевые композиции содержат токсичные или вредные для здоровья соединения, которые выделяются во время застывания. Прежде, чем клеить пластик к металлу, необходимо позаботиться о соблюдении правил безопасности, чтобы не навредить себе и окружающим. Для этого следует:

• обеспечить активное проветривание помещения с выведением наружу не менее чем трёхкратного объёма воздуха в течение часа;
• во время работы с клеем постоянно носить респиратор соответствующего класса защиты, чтобы защитить органы дыхания;
• надевать защитные перчатки для предотвращения контакта клея с кожей рук;
• глаза защитить очками или прозрачной маской;
• для хранения клея выбрать место, недоступное для детей и домашних животных.

Придерживаясь несложных рекомендаций, вы сведёте к минимуму риск отравления токсичными компонентами.

Еще один рецепт раствора для химической металлизации

Можно приготовить другой рецепт химического меднения по порядку растворения присланной пользователем psychos с форума РадиоКот, где реактивов берется меньше и не добавляется кальцинирования сода. Калий железосинеродистый и роданистый берутся тоже по другому.

Состав раствора:

CuS04*5H2O (медный купорос) — 15 гр. NiCL2*6H2O (хлористый никель) — 2 гр. NaOH (гидроокись натрия, едкий натр) — 15 гр. Трилон Б — 30 гр. K3[Fe(CN)6] (калий железосинеродистый, красная кровяная соль) — 0,01 гр. (разводим 1 гр. реактива в 100 мл. воды, затем берем шприцем 1 мл. этого раствора — это будет 0,01 гр.) KNCS (калий роданистый) — 0,01 гр. (разводим 1 гр. реактива в 100 мл. воды, затем берем шприцем 1 мл. этого раствора — это будет 0,01 гр.) Формалин 20 мл/л. Дистиллированная вода — 1 л.

Порядок растворения:

K3[Fe(CN)6] и KNCS в этом видео берутся не по рецепту, который выше. Оговорюсь, их можно добавлять как по рецепту и как в видео.

Расход раствора

Этот раствор тоже хорошо работает, расход также 50 мл. на 1 дм.кв. платы, стабильность раствора после смешивания с формалином 5..7 дней. Работает немного помедленней, но это ни как не сказывается на качестве покрытия.

Заключение

Пробуйте оба раствора и какой посчитаете лучшим для себя, тот и используйте.

В данной статье также были использованы изыскания пользователя mial по теме Металлизации отверстий с форума Радиокот.

Всем удачных металлизированных отверстий.

Автор статьи: Admin

Если вам понравилась статья, нажмите на кнопку нужной социальной сети расположенной ниже. Этим действием вы добавите анонс статьи к себе на страницу. Это очень поможет в развитии сайта.

Раствор меднения для химической металлизации

В этой статье я расскажу вам как правильно приготовить раствор химического меднения, который является одним из этапов металлизации отверстий в печатных платах.

Приготовление раствора химической металлизации

Для приготовления раствора потребуются недорогие реактивы. Их можно купить в интернет магазинах, которых сейчас стало много и они работают с частными лицами. Трудностей с приобретением возникнуть не должно, было бы желание.

Состав раствора следующий:

CuS04*5H2O (медный купорос) — 30 гр. NiCL2*6H2O (хлористый никель) — 4 гр. NaOH (гидроокись натрия, едкий натр) — 50 гр. Na2CO3 (карбонат натрия, кальцинированная сода) — 20 гр. Трилон Б — 85 гр. K3[Fe(CN)6] (калий железосинеродистый, красная кровяная соль) — 0,1 гр. KNCS (калий роданистый) — 0,003 гр. Формалин 20 мл/л. Дистиллированная вода — 1 л.

Порядок смешивания реактивов

1. Взвешиваем 30 гр. — медного купороса и 4 гр. — хлористого никеля. Наливаем в емкость 0,4 литра дистиллированной воды и растворяем эти реактивы в ней.

2. Взвешиваем 50 гр. — едкого натра, 20 гр. — кальцинированной соды и 85 гр. — трилона Б.

3. Наливаем в другую емкость 0,4 литра воды и растворяем реактивы в следующей последовательности.

Сначала едкий натр, затем кальцинированная сода и последним трилон Б.

4. Смешиваем эти растворы путем вливания раствора медного купороса с никелем, в раствор с трилоном Б, содой и едким натром. Хорошо перемешиваем и доводим объем раствора водой до 1 литра. Даем постоять 5..10 минут, если будет небольшой осадок, то фильтруем раствор.

5. Взвешиваем 1 гр. калия железосинеродистого (красная кровяная соль), растворяем его в 100 мл. дистиллированной воды. Затем берем шприцем 10 кубиков этого раствора — это будет 0,1 гр. этого реактива и добавляем его в только что приготовленный раствор раствора хим. меднения.

6. Взвешиваем 1 гр. калия роданистого и растворяем его в 100 мл. дистиллированный воды. Затем берем шприцем 0,3 кубика этого раствора — это будет 0,003 гр. и также добавляем его к основному раствору.

Калий железосинеродистый и калий раданистый являются ядовитыми веществами. При работе с ними соблюдайте элементарную технику безопасности. Не нюхайте, не пробуйте на вкус и т.п. При размешивании раствора, работайте в резиновых перчатках!!!

7. Хорошо перемешиваем раствор хим. меднения, теперь он готов к применению.

Хранение раствора и добавление формалина

В таком состоянии, то есть без формалина, раствор хранится очень долго, можно сразу размешать раствор на 5 литров, слить его в канистру и пользоваться им отливая нужное количество для меднения, добавляя в него формалин.

Для примера покажу как это делается.

Берем 20 мл. раствора химического меднения. По рецепту смотрим, что на 1 литр раствора нужно добавить 20 мл. формалина, произведем небольшой расчет.

Посчитаем сколько нужно формалина на 1 мл. раствора химического меднения.

20/1000 = 0,02 мл.

Так как мы взяли 20 мл. раствора хим. меднения, то..

20*0,02 = 0,4 мл. (0,4 кубика в шприце) формалина нужно добавить.

После добавления формалина, накрываем емкость крышкой. Накрываем что бы не нюхать запах формалина, берегите свое здоровье (формалин является канцерогеном!)

Данная статья опубликована на сайте . Постоянная ссылка на эту статью находится по этому адресу

Читайте статьи на сайте первоисточнике, не поддерживайте воров.

Тестирование раствора химического меднения

Чтобы протестировать как работает раствор химического меднения, берем активированный активатором диэлектрик (как активировать отверстия в печатных платах, читайте в этой статье) и опускаем в емкость. Буквально на глазах текстолит начинает темнеть и покрываться химической медью.

Процесс химического меднения должен длиться от 15 до 30 минут, и это время зависит от результата и качества покрытия, за которым вы должны следить. В процессе меднения идет газовыделение, плату нужно постоянно покачивать и переворачивать для равномерного распределения раствора по поверхности.

Прошло 20 минут, результат работы раствора на лицо, весь диэлектрик, включая отверстия, покрылся тонким 1 мкм. слоем меди и он готов к дальнейшему этапу — гальванике, этот этап подробно описан в этой статье.

Не фольгированный текстолит был взят для примера, некоторые подумают, таким образом можно не покупать фольгированный текстолит, а наращивать медь на голый диэлектрик и делать таким образом платы. Сразу хочу «обломать» вас, что бы наращивать медь на диэлектрик, нужно хорошо подготавливать поверхность, что в домашних условиях реализовать очень трудно. Так что не мучайтесь и делайте платы обычным способом, то есть, активируйте фольгированный текстолит.

Емкость раствора по меди

В заключении еще хотел добавить, расход этого раствора химического меднения берем из расчета 50 мл. раствора на 1 дм.кв. печатной платы. То есть 50 мл. раствора хватит омеднить двухстороннюю плату размером 10*10 см.

Раствор после добавления формалина будет еще жить дней 5, затем испортится.

Советую, если делаете ответственные платы, то лучше размешать с формалином свежую порцию раствора химического меднения.

Технологические особенности металлизации

В роли подслойной поверхности для гальваники чаще всего используют медь. Именно медный слой будет играть роль демпфера для пластмассы, за счет чего будет стабилизироваться напряжение, которые неизбежны при значительной разницы в коэффициенте теплового напряжения таких разнородных материалов. подслой будет дополнительно хромирован или никелирован, как описано ниже.

Состав слоев:

• Пластмасса.
• Матовый медный слой.
• Медный слой с блеском.
• Металл с химическим типом осаждения.
• Никелевый блестящий слой.
• Полублестящий никелевый слой.
• Никелевый матовый слой.
• Хромовый слой с блеском.
• Конверсионный слой.
• Блестящий и матовый металлический слой.

Структурные составные особенности, которые наносятся на электропроводный подслой покрытия, способны сильно разниться. Речь может идти про пленки блестящего, велюрового, осветленного, черненного, патинированного и остальных типов.

Задача пленок заключается не просто в улучшении внешнего вида изделий. Например, никелированные покрытия будут продлевать срок эксплуатации пластмассы. Дело в том, что никель может обжимать пластмасс, сильно укрепляя материал.

Особенности структурного состава, которые будут нанесены на электропроводный слой покрытия, могут сильно разниться. Речь пойдет о пленках осветленного, блестящего, черненного, велюрового, патинированного и остальных типов. Задача пленок заключается не только в улучшении внешнего вида изделий. Например, никелированные покрытия продлевают эксплуатационный период пластмасс. Дело заключается в том, что никель может обживать пластмассу, ощутимо укрепляя материал. Чтобы удалось создать гальваническое покрытие, требуется электролит.

Существуют разные виды используемых электролитов, в том числе:

• Блестящие меднения.
• Электролиты для нанесения никеля.
• Специализированные составы, на базе которых будут созданы покрытия велюрового типа или покрытия с вкраплением твердых частиц.

Также следует применять и остальные металла, например, цинк или олово. Но перед нанесением подобных типов металлов потребуется пассивирование, после которого на поверхности появится пленка (с цветом или без него). Такие типы пленок предохранят материал от ржавчины или появления налета. Химическая металлизация пластмасс характерна тем, что подслои металлического типа не имеют высокую электрическую проводимость. Во всяком случае, проводимость будет куда ниже, чем в случае с электролитом.

По этой причине при электрохимическом осаждении плотность используемого тока должна быть небольшой – от 0.5 до 1 Ампера на квадратный дециметр. Если плотность получится выше, появится биполярный эффект, что приведет к растворению покрытия около места, где есть соприкосновение с токопроводящей подвеской. В определенных случаях, чтобы избежать растворения покрытия, на осажденный химическим методом металлически слой будет нанесен никель или медь. При этом делается все это при малой плотности электрического тока, а вот дальнейшие слои будут нанесены в стандартном режиме.