Placage de cuivre de haute qualité (et sûr)

Il existe quelques méthodes de galvanoplastie du cuivre ici, mais elles sont dangereuses, fournissent des résultats de très faible qualité ou coûtent un bras et une jambe. Votre objet plaqué doit être d'un rouge brillant et brillant, non noirci, et votre livre de poche ne doit pas être durement touché par les frais chimiques ou les factures d'hôpital.

La méthode que j'écris ici est la méthode à l'acétate de cuivre. Plutôt que d'acheter de l'acétate de cuivre préfabriqué, nous le ferons nous-mêmes.

Je voulais que cette instruction soit aussi simple que possible, aussi sûre que possible et aussi bon marché que possible.

Le placage de cuivre a une variété d'utilisations. Esthétiquement, il peut être utilisé pour créer un look steampunk sur des métaux autrement mal ajustés. L'anodisation de l'objet après le placage peut créer des objets multicolores brillants. Électriquement, il crée une surface hautement conductrice pour le soudage ou l'utilisation dans les circuits AC (pour l'effet peau). Il est également fréquemment utilisé pour préparer des matériaux tenaces pour d'autres revêtements tels que le nickel et l'argent sur la route.

Si vous aimez ce instructable, mais que vous voulez une finition argentée au lieu d'une finition cuivre, consultez mon nickelage instructable!

//www.instructables.com/id/High-Quality-and-safe-Nickel-Plating/

Sur une autre note, j'AIME vos questions! J'ai remarqué que quelques personnes posent les mêmes questions, j'ai donc ajouté une étape / diapositive / section / Whatchamacallit "Questions courantes" à la fin de cet instructable. Jetez-y un œil pour obtenir des réponses rapides à la plupart des questions que vous pourriez avoir. Si vous en avez un nouveau, commentez ci-dessous et je serai heureux d'y répondre et de l'ajouter à mon étape / diapositive / section / whatchamacallit: D

Un avertissement rapide - l'acétate de cuivre, le produit chimique que nous fabriquerons, est toxique. Le titre «Cuivre de haute qualité (et sûr)» fait davantage référence au fait que vous n'avez pas besoin de jouer avec des acides incroyablement puissants qui brûleront votre peau ou vous demanderont d'ouvrir les piles. Dans les concentrations avec lesquelles nous travaillerons, le processus est assez sûr. Cependant, ne buvez PAS la solution et assurez-vous de vous laver les mains après le placage et essuyez correctement toutes les surfaces qui s'approchent ou entrent en contact avec votre solution de placage. Surveillez toujours les enfants. Cela dit, profitez-en!

Étape 1: Matériaux

Vous aurez besoin de quelques choses, que vous pouvez obtenir dans votre supermarché local ou trouver autour de la maison:
Vinaigre blanc distillé (5% d'acidité ou plus, épicerie)
Peroxyde d'hydrogène (3% ou plus, pharmacie)
Nettoyant camée aluminium et acier inoxydable (produits de nettoyage)
Tampon de notation 100% cuivre (produits de nettoyage)
Fils d'alligator (électriques)
* Batterie lanterne 6V (camping)
1 pinte, pot Mason à grande ouverture (fournitures de mise en conserve)
Serviettes en papier (fournitures de papier)
Gants en nitrile (nettoyage, pharmacie ou bricolage)

Remarque: Si vous prévoyez de galvaniser de très grandes choses, vous devrez acheter beaucoup de vinaigre, de peroxyde d'hydrogène, de cuivre et de plus grands contenants. Inversement, vous pouvez recouvrir une électrode de cuivre en ouate de coton, la plonger dans la solution d'électrolyte, puis «peindre» le cuivre.

Vous pouvez remplacer les tampons de notation en cuivre par des déchets de tuyaux ou de fils de cuivre. Le seul avantage (énorme) de l'utilisation des tampons de notation est qu'ils ont une très grande surface qui sera utile dans les étapes ultérieures.

* Voir ma note dans la dernière "étape" sur la batterie de la lanterne 6V. Vous pouvez le remplacer par une pile de 1, 5 V ou quelques piles AA si vous le souhaitez ou cela vous ferait économiser de l'argent.

Étape 2: Création de votre électrolyte 1/2

La première chose que nous devons faire est de créer notre électrolyte, l'acétate de cuivre. Cette solution chimique contient des ions cuivre positifs qui seront attirés par nos cathodes négatives lors de notre galvanoplastie. Veuillez noter que l'acétate de cuivre est toxique. Veuillez lui consacrer un récipient qui ne sera jamais utilisé pour la nourriture et lavez-vous soigneusement les mains après avoir été en contact avec lui.

Commencez par ajouter des parties égales de vinaigre distillé et de peroxyde d'hydrogène dans votre pot Mason (c'est-à-dire "moitié-moitié"). Le rapport n'a pas besoin d'être exact, alors n'hésitez pas à regarder les montants. Le peroxyde d'hydrogène provoquera une oxydation rapide du cuivre, ce qui permettra au cuivre de réagir rapidement avec l'acide acétique.

Chauffez le mélange au micro-ondes jusqu'à ce qu'il fume doucement. Cela m'a pris environ 1 minute et 45 secondes. Vous pouvez également chauffer votre mélange à feu doux dans un récipient en verre (pas en métal). Le chauffage du mélange accélérera la réaction chimique à l'étape suivante.

Étape 3: Création de votre électrolyte 2/2

Avant de continuer, lavez-vous bien les mains pour éliminer les huiles de votre peau. Les huiles empêcheront notre mélange de vinaigre et de peroxyde de réagir avec le cuivre. Tout contaminant sur vos mains peut également salir la solution et vous donner une mauvaise finition dans le processus de placage.

Étirez le tampon à récurer en cuivre et brisez-le en deux. Nous utiliserons une pièce pour la dissoudre dans le mélange de vinaigre et de peroxyde et l'autre comme électrode plus tard. Le matériau "scrubby" en cuivre peut être assez tranchant - vous voudrez peut-être mettre une paire de gants pour ce faire.

Maintenant, placez le cuivre dans le mélange chaud vinaigre / peroxyde. Vissez le couvercle et tourbillonnez doucement le liquide et le cuivre dans le bocal. Au fil du temps, le mélange deviendra de plus en plus bleu. La couleur bleue provient de l'ion cuivre dans l'acétate de cuivre. Plus vous laissez le cuivre dans le mélange, plus la solution sera saturée et bleue.

Un petit conseil: vous ne voulez PAS avoir une solution d'acétate de cuivre trop saturée. En fait, il vaut beaucoup mieux avoir une solution plus faible qu'une solution plus forte. Lorsque nous commençons la galvanoplastie, nous voulons que les atomes de cuivre créent des couches très fines et uniformes sur notre objet. Si le cuivre s'accumule trop rapidement, il n'adhérera pas bien et vous obtiendrez des taches de "brûlure".

Étape 4: fabrication de l'électrode en cuivre

Prenez un quart du tampon de notation en cuivre (la moitié de ce qui reste de celui que vous avez séparé) et créez une forme de "larme". Vous voulez que l'extrémité la plus grasse soit très serrée pour qu'elle ne flotte pas; le processus de galvanoplastie crée des bulles qui peuvent se coincer dans votre treillis métallique. À l'extrémité la plus mince de votre larme de cuivre, prenez plusieurs brins et torsadez-les en un fil qui peut coller et sortir de votre solution d'acétate. Lorsque nous commençons le placage, nous voulons éviter de placer les pinces crocodiles dans la solution d'acétate du côté anode. Tout métal du côté anode s'infiltre dans l'électrolyte, le contamine et crée une très mauvaise finition finale.

Prenez le premier fil d'alligator et fixez une extrémité à votre nouvelle électrode en cuivre. Prenez l'autre extrémité du premier fil d'alligator et connectez-le à la borne positive de votre batterie. C'est maintenant votre "anode". Placez votre anode dans votre solution d'acétate de cuivre aussi loin que possible d'un côté du pot.

Étape 5: Préparation de votre objet métallique pour la galvanoplastie

Afin d'obtenir une bonne finition, il est TRÈS important de préparer vos surfaces. Si vous ne préparez pas la surface, vous aurez une finition tachetée, sombre et inégale avec des taches de saleté et même des empreintes digitales .... pas bon. Vous pouvez également obtenir une mauvaise adhérence du placage au métal de base, ce qui permettrait au placage de s'écailler et de se détacher si le métal de base n'est pas propre.

Pour préparer mes surfaces, j'aime utiliser le nettoyant Cameo Aluminium et Inox. Cela ne coûte que quelques dollars et fait des merveilles.

Enfilez vos gants en nitrile et saisissez votre objet. Appliquez une petite noisette de savon à vaisselle liquide, frottez, puis rincez votre objet (gants aussi). Cela éliminera la plupart de la graisse, de la saleté et de la crasse de votre objet. Nous n'avons pas encore fini! Nous devons encore éliminer l'oxydation ou toute saleté tenace de notre objet.

Mélanger une petite quantité de camée avec quelques gouttes d'eau pour faire une pâte. Enduisez cette pâte et frottez à nouveau votre objet. Plus d'une minute ou deux, l'acide et les abrasifs dans le camée enlèveront les oxydes métalliques et les saletés dures. Il est TRÈS important que cela se fasse bien et complètement. Vous pouvez dire que vous avez terminé lorsque toute la surface est d'un gris uniforme et terne (pour les métaux gris au moins).

Rincez soigneusement votre objet et séchez-le avec une serviette en papier.

Maintenant, attachez le deuxième fil d'alligator à votre objet. Si possible, essayez de le fixer à un endroit discret qui est normalement hors site. Si vous ne trouvez pas un endroit pratique (par exemple, une pièce de monnaie n'a pas de parties cachées), vous devrez simplement déplacer fréquemment le clip pendant le placage.

Étape 6: Galvanoplastie

Assurez-vous que la boule de cuivre est attachée à la borne positive de la batterie et que votre objet est connecté à la borne négative de votre batterie. Si cela se fait à l'envers, la galvanoplastie ne fonctionnera pas et vous contaminerez votre électrolyte.

Immergez complètement votre objet dans l'électrolyte d'un seul mouvement fluide. En tenant le fil, déplacez doucement votre objet d'avant en arrière dans la solution tout en le tournant lentement. Après quelques secondes, vous devriez remarquer que le métal de base commence à jaunir. Réjouir! Tu es sur la bonne piste! Continuez à faire tourner et tourner votre objet pour obtenir une couleur rouge plus profonde et une plaque de cuivre plus épaisse.

IMPORTANT: vous devez garder votre objet en mouvement pendant la galvanoplastie. Si vous ne le faites pas, vous obtiendrez des «points de brûlure» où le cuivre s'est accumulé trop rapidement. Bien que ces taches puissent être polies, le cuivre n'aura pas bien adhéré au métal de base et s'écaillera / se détachera facilement.

IMPORTANT: Gardez votre objet à au moins un pouce ou plus de votre électrode en cuivre. Encore une fois, vous obtiendrez des points brûlés pour les raisons indiquées ci-dessus.

Étape 7: Après la préparation

Votre objet brillant et récemment cuivré se patine rapidement lorsqu'il est exposé à l'air, à l'eau, au sel, à la peau, etc. Cette oxydation peut être éliminée d'une surface non protégée avec un polissage très léger. Si vous décidez de polir votre objet plaqué, utilisez une pression douce et des nettoyants doux pour éviter de polir la couche de cuivre. Si vous voulez vraiment vous faire plaisir, vous pouvez également effectuer une galvanoplastie inversée pour éliminer la patine - faites simplement un plongeon rapide dans votre électrolyte avec les tensions d'électrode échangées. Si vous voulez la couleur cuivre rouge sans patine, une pulvérisation rapide avec une couche transparente décente ou une huile / cire de polissage des métaux appropriée peut protéger la surface.

La chose intéressante à propos des articles plaqués cuivre est que le placage de cuivre vous permet de le plaquer avec d'autres métaux plus délicats. Par exemple, le nickel n'aime pas adhérer à certains aciers sans cajoler. Ainsi, vous pouvez appliquer un placage de cuivre léger avant d'appliquer une couche de nickel.

Sur une autre note, vous pouvez également conserver votre solution d'acétate de cuivre restante pour des utilisations de placage ultérieures. Placez simplement le couvercle sur le pot et fermez hermétiquement. Assurez-vous de l'étiqueter "POISON - ACÉTATE DE CUIVRE" et conservez-le loin des petites mains des enfants. Bien rincer tout ce qui entre en contact avec la solution et conserver dans un endroit sûr.

Étape 8: Questions courantes

Puis-je plaquer [insérer votre métal ici] avec du cuivre?
Ça dépend. Certains métaux jouent bien ensemble, d'autres non. Ceux qui ne le sont pas sont appelés "métaux différents". Sur la photo, vous trouverez un tableau que j'ai emprunté à RFI. La table est conçue pour vous informer lorsqu'une réaction galvanique peut se produire et provoquer de la corrosion. Pour nos besoins, il nous indique également quels métaux sont compatibles et lesquels ne le sont pas. Plus la valeur du nombre est faible (c'est-à-dire la valeur absolue), plus les métaux seront compatibles (c'est-à-dire similaires). Si vous essayez de plaquer un métal qui n'est pas compatible, vous devrez peut-être d'abord plaquer avec du nickel ou un autre métal. L'aluminium, par exemple, doit être plaqué de nickel avant de pouvoir être plaqué de cuivre. Vous pouvez trouver mon nickelage instructable ici: //www.instructables.com/id/High-Quality-and-safe-Nickel-Plating/

Comment est-ce que je plaque des objets non conducteurs?
Tout d'abord, vous devez les rendre conducteurs. Vous pouvez le faire avec des peintures conductrices, des colles conductrices et même des feuilles de métal (pensez à la feuille d'or) tant que tout ce dont vous enduisez votre surface n'est pas soluble dans l'eau. Je n'ai pas beaucoup expérimenté cela moi-même, ce qui signifie que vous devrez le faire. Envoyez-moi un message avec vos résultats et je les posterai ici pour que les autres s'y réfèrent.

De quelle tension / courant ai-je besoin?
Aussi petit que possible. Plus la tension et le courant sont faibles, meilleurs sont les résultats que vous obtiendrez. Vous avez besoin d'un minimum de 0, 5 V CC pour plaquer avec du cuivre. La batterie AC ou D vous donnera des résultats assez décents. Si vous n'avez pas accès à des tensions plus basses, vous pouvez placer l'électrolyte dans un grand récipient et déplacer vos électrodes aussi loin que possible de l'autre - l'augmentation de la distance augmentera également la résistance du circuit et diminuera le courant.

Puis-je utiliser du chlorure de cuivre ou un autre électrolyte au lieu de le faire avec du vinaigre et autres?
Oui, vous pouvez. J'aime juste l'idée de fabriquer mes propres produits chimiques. Vous pouvez obtenir la destruction des racines (qui sont des cristaux verts si je me souviens bien) dans votre quincaillerie locale pour relativement bon marché.

Puis-je utiliser d'autres acides que l'acide acétique (vinaigre)?
Oui ..... mais soyez prudent ... Cet instructable a été écrit pour les Joes et les Jolenes moyens, pas les chimistes. D'autres acides peuvent être beaucoup plus dangereux et libérer dans l'air des produits chimiques très méchants et très toxiques. À moins que vous ne soyez un chimiste d'expérience (c'est-à-dire que vous ayez un diplôme, pas seulement AP Chem au lycée ou Chem 111 au collège), je ne recommanderais pas de jouer avec d'autres produits chimiques.

Le placage de pièces est-il illégal?
La première chose que je veux souligner est que j'utilise uniquement des pièces parce qu'elles sont partout et bon marché par définition. La teneur en cuivre et en nickel les rend idéales pour les petites expériences. Il ne s'agit pas d'un "mode d'emploi des pièces", les pièces sont simplement pratiques et reconnaissables. Pour ceux d'entre vous qui ont suivi un laboratoire de chimie au lycée, vous avez probablement utilisé des quartiers, des dix sous et des sous pour quelques expériences en classe différentes.

En ce qui concerne la légalité du placage des pièces, à ma connaissance, c'est légal tant que vous 1) N'enlevez pas de métal des pièces avec l'intention de vendre ce métal, 2) N'essayez pas de les passer comme quelque chose qu'ils ne sont pas (c.-à-d. un centime plaqué cuivre vaut 10 cents, rien de plus), et 3) ne dégradent pas les pièces à des fins malveillantes. À titre d'avertissement personnel, c'est MA compréhension - prenez-le avec un grain de sel. Si ce n'est pas le cas, j'accueillerais volontiers un e-mail ou un message amical du Trésor américain ou d'autres personnes qualifiées.

Pourquoi utilisez-vous une batterie lanterne 6V lorsque vous dites que des tensions plus faibles sont meilleures?
-La différence de qualité de placage entre les basses tensions (0, 5 VDC est la plus basse possible) et 6 VDC n'est pas beaucoup. MAIS, le temps qu'il faut pour plaquer en utilisant 6VDC est beaucoup moins.
-Si vous voulez des tensions plus basses, vous pouvez le faire en écartant davantage l'anode et la cathode. En effet, votre électrolyte agit comme une résistance variable et la résistance carrée de votre anode et de votre cathode crée deux autres résistances de résistance fixe. Plus votre anode et votre cathode sont éloignées l'une de l'autre, plus la résistance de l'électrolyte est grande, plus la chute de tension aux bornes de l'électrolyte est importante, plus la tension entre la cathode et l'électrolyte la touchant directement est faible. Sans prendre un cours d'électronique, cela peut être un peu difficile à comprendre, donc si vous ne le faites pas, vous aurez juste besoin de me faire confiance.
-Les bonnes batteries de lanterne dureront très longtemps. Ils ont de nombreuses piles AA en parallèle, ce qui vous donne plus de jus disponible et un courant plus élevé si vous le souhaitez.
-Les piles Lantern sont faciles à clipser et ne nécessitent pas de porte-piles.
-Au fur et à mesure que la batterie se décharge, sa résistance interne n'augmentera pas de manière significative et sa tension ne chutera pas beaucoup en raison des connexions de batterie interne très parallèles. Cela vous donne des résultats plus cohérents.

Puis-je plaquer de l'aluminium?
Je l'éviterais. L'aluminium n'est qu'un de ces métaux qui ne se plaquent pas bien. Si vous recherchez une finition résistante à la corrosion, vous pouvez anodiser l'aluminium pour créer une couche d'oxyde transparente extrêmement résistante à la corrosion. Si vous recherchez une finition colorée, vous pouvez obtenir des colorants qui absorbent la couche d'oxyde et la tachent de la couleur que vous souhaitez (c'est en fait ce qu'Apple et d'autres sociétés font pour fabriquer des iPod de différentes couleurs).

Puis-je utiliser du placage de cuivre pour empêcher la rouille des pièces en acier?
Non, absolument pas. C'est pour deux raisons différentes.
- Patines de cuivre (c.-à-d. Rouilles) et peuvent éventuellement s'écailler au fil du temps, exposant des trous microscopiques et macroscopiques à votre métal de base. Lorsque le sel, l'eau et l'oxygène atteignent le métal de base, il rouille sous votre placage, ce qui provoque l'écaillage de plus de placage et ... vous avez l'idée.
- Le cuivre créera une réaction galvanique (c'est ainsi que la plupart des piles fonctionnent) avec le fer dans l'acier lorsque votre objet est placé dans l'eau. Cela entraînera la rouille de vos pièces en acier ENCORE PLUS RAPIDEMENT. Si vous voulez tester cela, placez un morceau de cuivre dans de l'eau salée avec un morceau d'acier le touchant. Il commencera à rouiller comme un fou dans quelques heures ou plus vite.

Articles Connexes