Pelapisan tembaga adalah proses penerapan lapisan tembaga ke permukaan berbagai logam (aluminium, baja, nikel, kuningan). Pelapisan tembaga memberi logam daya tarik visual yang dapat digunakan dalam berbagai proyek desain. Selain itu, lapisan tembaga mampu meningkatkan konduktivitas listrik produk logam, yang secara signifikan meningkatkan kemungkinan perawatan permukaan lebih lanjut.
Siapa pun yang setidaknya sedikit akrab dengan dasar-dasar reaksi kimia dapat menguasai teknologi pelapisan tembaga aluminium di rumah.
Sejarah penemuan tembaga
Tembaga adalah logam pertama yang menaklukkan manusia dan memainkan peran terbesar dalam sejarah perkembangan peradaban. Peristiwa ini terjadi beberapa milenium SM, dan tanggal pasti awal penggunaan logam unik ini tidak dapat ditentukan.
Pada zaman kuno, nugget tembaga terutama digunakan untuk membuat senjata dan peralatan rumah tangga. Merah-nugget logam hijau pada awalnya digunakan dengan cara yang sama seperti batu biasa. Di masa depan, secara empiris, orang memperhatikan bahwa pemrosesan bahan ini dengan palu memberinya sifat khusus. Ini adalah bagaimana logam tempa dingin lahir.
Bahkan kemudian ditemukan bahwa logam itu meleleh dan setelah pendinginan ia memperoleh bentuk dan sifat lain. Tahap ini merupakan awal perkembangan pembentukan logam panas.
Karakteristik dan komposisi tembaga
Tembaga adalah logam berat berwarna merah mawar yang sangat lunak dan meleleh pada suhu lebih dari 1080℃. Konduktivitas listrik lapisan tembaga 1,7 kali lebih tinggi dari aluminium. Tembaga juga memiliki konduktivitas termal yang tinggi.
Banyak sifat spesifik suatu logam disebabkan oleh adanya berbagai pengotor dalam komposisinya. Jadi, menurut oksigen yang ada dalam komposisi tembaga, logam dibagi sebagai berikut:
- tembaga tanpa oksigen mengandung kurang dari 0,001% kotoran;
- tembaga murni mengandung 0,001-0,01% oksigen;
- tembaga murni mengandung sekitar 0,03–0,05% oksigen;
- Tembaga serba guna memiliki oksigen 0,05-0,08%.
Kehadiran timbal atau bismut dalam tembaga mengurangi sifat plastisitas material. Kotoran yang sedikit larut (sulfur, timbal, bismut) meningkatkan kerapuhan logam.
Dalam proses elektrolisis, selain oksigen, hidrogen dapat masuk ke dalam komposisi paduan tembaga.
Sifat fisik
Kualitas utama tembaga adalah resistivitas rendah dan, akibatnya, konduktivitas listrik yang tinggi. Peningkatan pengotor berbagai logam dalam paduan tembaga secara signifikan mengurangi konduktivitas listrik material.
Konduktivitas termal yang tinggi dari tembaga murni berkurang secara signifikan ketika berbagai zat paduan ditambahkan ke komposisinya.
Juga sering digunakan dalam industri adalah produk tembaga yang sangat tahan terhadap korosi di berbagai lingkungan, kecuali asam organik, amonia dan garam amonium. Peningkatan jumlah pengotor dalam komposisi tembaga menyebabkan penurunan yang signifikan dalam ketahanan korosi paduan.
Aplikasi praktis pelapisan tembaga dari logam
Prosedur pelapisan tembaga aluminium dan logam lainnya memiliki aplikasi praktis yang cukup luas tidak hanya dalam penggunaan rumah tangga, tetapi juga pada skala industri. Pada banyak logam, lapisan tembaga dapat diterapkan baik sebagai lapisan independen utama maupun sebagai sublapisan untuk adhesi efektif lapisan utama berikutnya ke logam dasar produk.
Dalam kebanyakan kasus, pelapisan tembaga aluminium di bengkel rumah dilakukan untuk tujuan berikut:
- perhiasan dekorasi;
- perlindungan bagian logam dari korosi dan karburisasi;
- penghapusan kerusakan dan cacat permukaan produk dengan bentuk dan bantuan yang kompleks;
- produksi salinan produk yang terbuat dari berbagai bahan;
- membuat bantalan untuk menyolder aluminium tanpa menggunakan komposisi asam;
- persiapan permukaan awal bagian sebelum pelapisan krom,pelapisan perak, pelapisan nikel.
Jenis pelapisan tembaga pada permukaan logam
Prosedur pelapisan tembaga aluminium di rumah tidak sulit untuk dilakukan sendiri. Tidak perlu menggunakan peralatan khusus dan bahan kimia aktif. Pelapisan berkualitas tinggi dipastikan dengan kepatuhan ketat terhadap teknologi pelapisan tembaga aluminium dan pengetahuan tentang proses yang sedang berlangsung.
Ada dua jenis utama pelapisan tembaga untuk permukaan logam:
- Dengan merendam benda kerja dalam elektrolit, di mana produk direndam sebagian atau seluruhnya dalam bak dengan reagen kimia. Penggunaan metode ini dibenarkan jika diperlukan untuk menerapkan lapisan tembaga secara merata di seluruh produk.
- Pelapisan tembaga tanpa merendam bagian dalam larutan kimia. Cara ini lebih sulit dilakukan. Penggunaannya sangat efektif jika diperlukan untuk membuat pelapisan tembaga pada area tertentu dari produk.
Dalam kedua kasus ini, aktivasi agen pelapis tembaga kimia aluminium dilakukan secara elektrik, yang membutuhkan penggunaan sumber tegangan konstan.
Peralatan Tembaga Celup
Untuk kinerja berkualitas tinggi dari operasi teknologi pelapisan tembaga aluminium, perlu untuk menyiapkan peralatan sederhana. Alat dan bahan yang sesuai dapat dibeli dari jaringan distribusi atau dibuat sendiri.
Untuk menyelesaikan pekerjaan, Anda memerlukan bahan-bahan berikutdan perlengkapan:
- Catu daya DC 6-8 volt dengan perangkat penyetel arus halus dan ammeter. Jika tidak ada penyesuaian, maka diinginkan untuk memasukkan rheostat dan ammeter di sirkuit. Mereka akan dibutuhkan untuk mengontrol proses. Jika tidak ada catu daya stasioner, maka baterai tipe Krona dapat digunakan.
- Batang khusus yang terbuat dari bahan yang tidak terkena serangan elektrolit (kaca, plastik). Dimensi wadah dipilih sesuai dengan dimensi benda kerja.
- Elektroda tembaga, yang berfungsi untuk mensuplai arus listrik ke elektrolit selama pelapisan tembaga aluminium, dan juga menggantikan hilangnya logam selama reaksi.
- Elektrolit yang komposisinya bergantung pada bahan benda kerja asli.
Persiapan larutan pelapisan tembaga
Menemukan solusi siap pakai untuk pelapisan tembaga aluminium di jaringan distribusi itu sulit. Biasanya, produsen mengizinkan penjualan bahan jadi setelah presentasi dokumen yang relevan. Oleh karena itu, kebanyakan orang membuat larutan pelapis tembaga aluminium sendiri di rumah dari tembaga sulfat.
Untuk tujuan ini Anda akan membutuhkan:
- vitriol biru;
- air suling;
- asam klorida.
Anda dapat menyiapkan solusi hanya jika resepnya diikuti dengan benar. Untuk melakukan ini, tembaga sulfat (20 g) harus dilarutkan dalam 1 liter air. Kemudian tambahkan 2-3 ml asam dalam aliran tipis. Komposisi dicampur secara menyeluruh sampai semua kristal benar-benar larut.
Elektrolit jadi untuk pelapisan tembaga aluminium dengan tembaga sulfat harus tidak berbau dan berwarna biru cerah.
Teknologi pelapisan tembaga celup
Pelapisan tembaga dari logam aluminium dengan metode perendaman penuh benda kerja dalam elektrolit dilakukan sesuai dengan teknologi berikut:
- Permukaan benda kerja dibersihkan dengan amplas atau kuas, kemudian diolesi dengan larutan soda panas dan dicuci dengan air mengalir.
- Dua elektroda digantung dalam wadah yang disiapkan, yang terhubung ke terminal positif sumber listrik.
- Kosong ditempatkan di antara elektroda, yang terhubung ke terminal negatif catu daya.
- Elektrolit yang sudah disiapkan dituangkan ke dalam wadah kerja. Level larutan harus di atas bagian atas elektroda.
- Menggunakan perangkat penyesuaian, nilai arus operasi diatur. Nilai parameter didasarkan pada perhitungan 10-15 mA per 1 cm2 luas benda kerja yang diproses.
- Setelah 20 menit, daya dimatikan dan benda kerja dikeluarkan dari bak mandi.
- Residu elektrolit dicuci dengan air dan bagiannya dikeringkan.
Waktu pelaksanaan proses adalah perkiraan, dapat dikontrol secara visual dengan warna lapisan dan keseragaman distribusinya. Semakin lama daya terhubung, semakin tebal lapisan tembaga aluminium.
Alat Pelapis Tembaga Tanpa Dip
Pekerjaan pelapisan tembagablanko logam tanpa perendaman dalam elektrolit dilakukan pada produk besar yang tidak dapat sepenuhnya direndam dalam bak. Selain itu, metode ini lebih efisien saat memproses masing-masing bagian produk.
Untuk melakukan operasi teknologi pelapisan tembaga tanpa perendaman dalam elektrolit, perangkat berikut akan diperlukan:
- Sikat kimia terbuat dari kawat tembaga yang terdampar. Untuk tujuan ini, Anda perlu melepaskan insulasi di salah satu ujung kabel, lalu pisahkan sedikit konduktor individu. Untuk memudahkan memegang kuas, sebaiknya ikat ke tongkat kayu atau pensil.
- Lebih baik mengosongkan pekerjaan di wadah apa pun tanpa sisi yang tinggi. Lebih mudah menggunakan piring porselen atau kaca biasa. Selain itu, Anda akan membutuhkan wadah untuk elektrolit, di mana sikat akan terus-menerus dicelupkan. Gelas dapat digunakan untuk tujuan ini.
- Sumber daya tidak berbeda parameternya dengan catu daya yang digunakan dalam teknologi perendaman.
Lapisan tembaga tanpa dip
Teknologi untuk melakukan pekerjaan pada pelapisan tembaga aluminium tanpa merendam benda kerja dalam elektrolit adalah sebagai berikut:
- Sikat, disiapkan sebelumnya, terhubung ke terminal positif catu daya.
- Larutan elektrolit, yang formulasinya mirip dengan komposisi yang digunakan dalam wadah pencelup bagian, dituangkan ke dalam wadah pembasahan kuas.
- Kosong,sebelumnya dibersihkan dan degreased, ditempatkan dalam wadah kosong. Menggunakan konektor, bagian terhubung ke minus sumber listrik.
- Sikat dicelupkan ke dalam elektrolit dan digerakkan di atas tempat lapisan tembaga akan diterapkan. Sangat penting bahwa kuas tidak menyentuh permukaan bagian.
- Setelah menerapkan lapisan tembaga, benda kerja dicuci dengan air mengalir dan dikeringkan.
Dalam proses melakukan pekerjaan, Anda perlu memastikan bahwa selalu ada lapisan elektrolit antara benda kerja dan sikat. Untuk melakukan ini, sikat harus terus-menerus dicelupkan ke dalam wadah dengan larutan.
Keselamatan selama bekerja
Semua pekerjaan dengan bahan kimia dan sumber listrik harus dilakukan dengan tindakan pencegahan yang diperlukan.
Pelapisan tembaga dari aluminium di area perumahan sangat dilarang. Untuk tujuan ini, lebih baik menggunakan ruang utilitas, garasi atau bengkel. Peralatan listrik harus diarde.
Untuk melindungi kesehatan manusia, rekomendasi berikut harus diikuti:
- perlindungan pernapasan harus digunakan;
- agar bahan kimia tidak masuk ke mata, perlu bekerja di kacamata;
- semua pekerjaan harus dilakukan dengan pakaian khusus (sarung tangan karet, celemek kain minyak, sepatu khusus).
Proses pelapisan produk aluminium dengan lapisan tembaga tidak terlalu sulit bahkan untuk orang yang tidak terlalu paham dengan jalannya reaksi kimia. Beli ataumembuat peralatan yang sesuai juga tidak akan menimbulkan masalah khusus. Tetapi banyak produk yang tampaknya telah kehilangan penampilan menariknya akan memperoleh kehidupan kedua.
