INDUCTION HEATING

Метод гальванопластики позволяет существенно расширить возможности индукционной плавки. (о точности передачи размеров этим методов говорит то, что раньше грампластинки делали). Металлы и сплавы, которые вполне можно делать в домашних условиях: медь, железо, никель, цинк, олово и его сплавы (хромирование, из за его токсичности и опасности, дома лучше не делать).
Метод гальванопластики позволяет, к примеру, изготовить индуктор для индукционной плавки, нужного размера и формы. Медь получается чистой, и твердой. Или для точного литья ( пустотелую деталь, в которую потом залить металл).
Блок питания должен работать в режиме генератора тока, т.к. напряжение на ванне может меняться в широких пределах, от менее 1в - до более десяти вольт.
Самый простой и доступный – изготовление деталей из меди.
Есть много электролитов, хорошие результаты показал электролит состава:
CuSO4*5H2:6-70 г/л; H2SO4: 150-180; г/л (NH4)2SO4: 50-60 г/л. (С блескообразователем и без такового).
Малое содержание меди и большее содержание серной кислоты, а также содержание ионов аммония позволяют достичь хорошей рассеивающей способности. Вот, пример, работы этого электролита без блескообразователя, в реверсивном режиме (5 сек осаждение и 1 сек растворение) .
Если тема окажется интересной, то опишу приемы создания электропроводного покрытия на диэлектриках, и прочее.

Пробовал осаждать медь на стальную поверхность. Состав из раствора серной кислоты + медный купорос.


Собственно на картинках видно всю установку. Ток был до 0.6А. Слой меди получался рыхлый. Меньшими токами более гладкий и дольше. Но самое главное, что оно не держится на стальной поверхности. Отслаивается в виде фальги.


Если кому нужна медная фальга, то могут её так делать.

Это не правильно. Сернокислотный электролит плохо садится на сталь. Надо комплексные электролиты.

Ага, где-то мы это уже обсуждали. Как вариант, можно попробовать залудить оловянно-свинцовым припоем, а потом уже меднить? Тонкий слой припоя нанести. На нем будет держаться медь?

Нужны комплексные электролиты. Тогда и на сталь, и на оловынные сплавы сядет без проблем.

derba, чтоб снять окислы с свинца можно промыть в уксусе или всеже лучше в электролите ток пустить обратной полярности? Произвел меднение свинцовой детали, но имеются дефекты.






Меднение в сернокислоном+купорос электролите. В течении часа ток 100мА. В принципе держится хорошо, но дефекты портят всю картину.

Лучше пустить ток в прямом направлении, в чистой кислоте, при обратной полярности у Вас бадет выделяться кислород, что еще больше окисла получите.

derba, а зачем добавляют этиловый спирт в электролит? Более равномерно оседает медь?

Да, тогда смачиваемость поверхности выше, и меньше образуются бульки воздуха на поверхности.
Ингогда добавляют поверхностно -активные вещества в некоторые элетролиты, например: цинкование, где параллельно с металлом образуется водород.

Я и не подумал об этом, а зря. Хорошая идея. Спасибо!

Вот, с практикума Бахчисарайцьяна.

Состав №3.

Проверено, и без блескообразователя работает, чуть матовая поверхность.

Это у меня базовый раствор, работает значительно лучше обычного сернокислотного.

Готовится так:

На литр: 50г медного купороса,

200 г серной кислоты, (или взять готовый электролит и разбавить до плотности 1,11-1,12 при 20оС)

и 100г 10% раствора аммиака (нашатырного спирта)
Свинец более активный, чем медь, то есть возможолстб выделения контактной меди (школьный опыт – опуститбь гвоздь в медный купорос)
За счет меньшего содержания меди да еще связанного в комплекс будет гораздо меньше выделение контактной меди.
С этого раствора у меня хорошо и равномерно медь оседает на припой и на типографский сплав.
Тут рекомендовано до 400А/м кв (4А/дм кв), по опыту, мах 100А/м кв., Возможно с блескообразователем и будет нормально, но без блескообразователя требуется пониженная плотность тока, иначе идет крупнокристаллический осадок. Если применить реверсивный режим, тогда плотность тока можно увеличить.

Да, еще важно, загружать только под напряжением, иначе покроется слоем сульфата свинца, и будет отслаиваться осадок меди.

Закончил схему блока питания для гальваники, ток от 0,5А до 20А (ограниченно контактами реле, использовано авто реле, там 20А.
Вот схема, блок питания - генератор тока, в гальванике нужен стабильный ток, а раствор имеет свойство резко менять сопротивление от температуры, да и сопротивление растворов очень нелинейно. Сегодня закончил, начал тестировать. Картинка на осциллографе очень близка к картинке на симуляторе.
Так же схема для инверсии тока (реверс), ну тут я не заворачивался, взял регулятор от мотоцикла, только поменял номиналы, и немного схему изменил (использовал ранее забракованный вариант платы, уже готовая плата), и получился полный цикл от 11сек, до...(не мерил, но по идее в 11 раз больше), скважность регулируется от 0 до 100%. С реверсом получается более гладкая поверхность и толщина покрытия гораздо более равномерное.
На осциллографе и на модели осциллограммы напряжение на выходе с ТТ и напряжение на затворе при токе 0,5А, нагрузка -КЗ видно очень близкие формы сигналов, завтра (точнее сегодня) буду делать полное тестирование, спать пора, уже 8 часов утра.

Закончил тестирование, закончилось небольшщим фейерверком.
По отдельности все протестировалось, 20А держало на КЗ и нагрузкеу без проблем. Схема для реверса работала также отлично от отдельного питания, а вот, совместно (питание взял с генератора тока, силовой части), реле начало переключаться с дребезгомс, как бы нехотя. И после неск секунд задымсились и сгорели дорожки.
Оказалось: вылетела микросхема UC3845, нге понятно почему сгорел верхний ключ драйвера, т.е. силовой IRF2805 открылся.Пгорели дорожки,а транзистор остался целый, что для меня было приятным сюрпризом, значит не перекатка.
И еще проблема, сгорел у меня модем, то неск дней не буду выходимть в интернет. Гроза была, а я все вынул, все розетки, а с тел . линии не вытащил, вот и имею.

Вот пример, работа с реверсом и без (в центре холодильник Либиха с реверсом). Это было отправлено в брак,ьно почему то не переработал.
И схема генератора тока в железе. Уже вытравил новую плату.

Вот, закончил, теперь реверс выглядит так: прямой ток - от 6 сек до 70 сек, инверсный ток от 1 до 11 сек (это в железе). Тестирование показало устойчивую работу. С понедельника буду настраивать ванны для электролиза.

А хромирование Вы не пробовали делать

На заводе делали, а дома я не делаю, это слишком опасно. Во первых, куда стоки девать, во вторых 6 валентный хром он и довольно ядовит, и сильный канцероген. А при хромировании обязательно будет туман электролита (там обычно большие температуры и плотности тока, совместно с хромом выделяется водород, что создает типа аэрозоли) . Нужна мощная вытяжка, да и ванны с бортовой вытяжкой. Да и электролиты хромирования требуют частой корректировки, а это доп оборудование и реактивы для анализов. Хромирование пригодно только для крупного производства, или если создаются уникальные изделия в значительных количествах, к примеру, мастерские по изготовлению высококлассного спортивного стрелкового или охотничьего оружия, или что то похожее.

А если ванна небольшая (приблизительно 20л). Можно ли высокую температуру электролита поддерживать с помощью токов высокой частоты и как это скажется на осаждаемом хроме?

В принципе электролиты работают и при 25оС, но обычно за счет токов ванна нагревается. Падение напряжения на электролите достигает 12 в. А так, как электролит работает и при 40оС, то обычно ее никто и не охлаждает. Да и при 25оС туман все равно обрауется, т.к. плотности тока большие. Есть минимальный ток, где хром не образуется, посему держат ток большим, до 50-100А на дц кв Т.е. на 1 дц кв развивается мощность до 1.2 кватта. А обычно размер образцов больше, то уже при 1 кв м развивается мощность 120 кватт. А охлаждать ванну, отбирать 120 кватт, это затраты, то ни кто этим не занимается.
Что, хотите нарастить ствол методом гальванопластики? Есть такая технология, но я с подробностями не знаком. Да и я бы не советовал, при ошибке в технологии ствол получится хрупким, и ствол разорвет при первом же выстреле. А нюансов при хромировании много, и черное хромирование, и молочное, и блестящее и пористое.
Вот, к примеру, ГОСТовский состав 1 (2 столбец, м -для молочного покрытия, б-для блестящего) требует охлаждения (я с ним не работал, нюансов не знаю), а состав 5 более универсален, можно получать и блестящее и молочное покрытие, и охлаждение электролита не требуется.

Нет, хочу попробовать восстановить пористым хромом выработанные гильзы блока цилинров ДВС

Если я не ошибаюсь, то хром на сталь/чугун не садится, т.е. нужен подслой... ну и адгезия будет никакая - отлетит еще при обработке...
и, кстати, чем ві хром собрались обрабатівать?

Хром садится и без подслоя, а подслой делают в случае антикоррозионного покрытия, хром обычно имеет кучу трещин, и не защищает от коррозии, как, к примеру цинк. Есть технологии, наращивают слой хрома на шейки изношенных коленвалов, после чего они ходят дольше новых. И еще зависит от электролита, к примеру: электролит №5 (см ссылку выше) подслой не обязателен. В зависимости от режимов и твердость покрытия разная, у молочного оч. высокая, таким хромом покрывают режущие инструменты.
А вообще, любое хромирование, это не для дома. Нужны особые условия.
Вот, эакачал краткий справочник гальваника Ямпольского, тут и про хромирование есть

http://rghost.ru/6fRCgcWW6
Вот, Богорад
http://rghost.ru/6FBVyPCjj
Вот, еще один Ямпольский, 52 г выпуска. Тут кстати, есть о технологии наращивания хромового покрытия для колец, цилиндров и прочее.
http://rghost.ru/8TyKyS2kH

У файлообменника срок хранения всего 5 дней.

Коленвалі понятно, они алмазнім кругом обрабатіваются, а вот с гильзой как?

Гальваническим методом можно посадить слой с микронной точностью, то тут и обработка не нужна. Разве, что шлифовка, что можно сделать алмазной пастой или порошком, да и то не всегда шлифовка нужна.

derba, подскажите пожалуйста, как зачернить Д16Т применяя относительно легкодоступные химикаты или другой метод. Ну и чтоб повысить корозионную стойкость дюраля.

Это можно анодным оксидированием, а чернят после этого красителями. У нас использовался какой то краситель , что не стареет, но можно и анилиновыми для ХБ тканей. А анодирование и есть защитное покрытие (наращивается толстая пленка окиси алюминия). Есть другие составы.
Вообще с окисью хрома (эматаль ) получаются самые коррозионно стойкие, и красивые покрытия, похожие на эмаль, под цвет темного рубина. Хотел прикрепить ГОСТ, не прикрепляется. Большей размер, вот, с другого источника.
Вот, страницы с ГОСТА, состав №3 и №8 точно такой сплав проанодируют.

Хм... щавелевая кислота вроде. Не такой уж легкодоступный химикат. Попробую раздобыть.

Ищите у пчеловодов, точнее в магазинах, он у пчеловодов очень часто применяется для уничтожения клеща. Я так доставал. Скачайте ГОСТ, состав 3 именно под Ваш сплав (именно о этом сплаве я говорил ранее).

Схема токового стабилизатора рабочая.

Не совсем рабочая.
1 Тут нужен дроссель. иначе не качественное покрытие за счет импульсов.
2 напряжение питания минимум 30 в. процесс железнения проходит при 12 в, а э
то один из основных покрытий.
А анодное оксидирование алюминия, то вообще требует иногда до 100в, в зависимости от но у мен и 30 хватит.

Схема, что постами выше сейчас работает без проблем.

"Это для перегонки медного лома, а напряжение на ванне, это кому как угодно, такое и использует.
А импульсы от кудова?
Если про импульсник речь, то можно использовать другой источник питания.
В схеме единственное ограничение, это потолок используемых транзисторов по напряжению.

Импульсы. появляются: транзисторы Т1 Т2 или открыты. тjulf валит сильный, или закрыты. Резистор затвора 10к. то закрываться будет медленно, вот и импульсы. Только зачем 2 кромпаратора в параллель? Хватит и одного. Кстати, сопротивление электролита не линейно, и при увеличении напряжения в 2 раза ток может скаконуть в 4 раза. В линейном режиме работать не будет, за счет конденсатора в цепи затвора схема возбудится и будет работать в режиме мультивибратора.

У меня работает без проблем, ток держит стабильно, схема заимствована у Нечаева журнал Радио.

Вот. ради интереса промоделировал, схема склонна к возбуждению, это сигнал на затворе.
Вот модель. она на стандартных компонентах, то заработает сразу.

Хотя. если источник питания имеет значительное внутреннее сопротивление. то схема рабочая. Но, такие неустойчивые схемы я стараюсь избегать.

Derba, но медное зеркало получается без проблем с использованием блескообразователей.

Наличие конденсатора С2 сглаживает пульсации ,до нормальных пределов. Вот выходной ток, от 9,8 до 9.9, а 0.2 мкф сгладит больше. Но, КПД , сильно низкое. Да, и при использовании низкоскоростных компараторов меньшая вероятноть возбуждения.

Мне предлогали вообще поднять ёмкость кондёра между истоком и стоком до 1мкф.
У нас моделисты используют этот ток. стабилизатор как в медненнии так и хромировании латунных гильз для микродвигателей внутр. сгорания, хром идеально ложиться и зеркально, но притирку всё равно приходится делать.
Так что мы довольны этим стабил. и используем их уже лет семь. Дети которые начинали этим заниматься в нашей ЮТ, уже университеты закончили, заглядывают иногда к нам. Я то уже старый, на пенсии.

Вот хром. из за его токсичности и канцерогенности я бы не использовал. Альтернатива - железнение. А для хрома 6 в не мало?
А насчет увеличить до 1 мкф, это не помешало бы, но и 10%, это вполне допустимо. . Видно автор из за пульсаций его и поставил, что бы их сгладить.

На счёт вредности мы знаем, помещений у нас много, вытяжных шкафов тоже хватает. Для хрома там вообще другой источник питания стоит, трансформаторный с выпрямителем, на счёт напряжения, надо тех доку смотреть сколько они устанавливают, там другой руководитель, а вообще у нас этих стабилизаторов штук 15. С химией проблем нет, а вот про железнение надо подумать, твёрдости наверно маловато будет, ресурс движков упадёт. А ёмкость кондёра надо поднять.

Есть железнение твердое. Для хромирование напряжение. обычно не менее 12-15 в.
Насчет применение железнения, это с "Гальванотехники" Ямпольского за 1952г,

Вот уже издание за 1972г. Люблю старые издания, в них все подробно, в новых изданиях все запутанно и не понятно. И железнение можно наращивать и толще слои.
Кстати. есть технология получения стволов стрелкового оружия методом гальванопластики, это особо точное оружие, к примеру для спортсменов высокого класса. Такая технология дороже в разы традиционной, но и в разы более точная.

Здравствуйте Derba!
Скачал все издания Ямпольского, отличная литература. Возьмём на вооружение себе, спасибо.
Остаётся сделать пару установок ИН с ПДМ для цементации деталек в среде аргона.

Derba! Пытаюсь вырастить медные пластины для блока конденсаторов контурных.
Вопрос такого плана. Почему медь осаждается по краям пластины рыхлая, как бы пузыристая, а по центру отличная, плотность тока в норме 2 А на дециметр. Похоже на подгар, но пробовал на меньших токах, получается такой же результат, затяжку графита произвожу на малых токах, пока всё не затянется.
Наш химик где то в отпуске квасится, недоступен. Вот обратился к Вам.

Значит электролит имеет малую рассеивающую способность, и по краям ток выше нормы (у острых поверхностей больше напряженность эл поля). Вот, не плохой электролит. проверен, работает и без блескообразователя. За счет ионов аммония несколько выше рассеивающая способность. И я осаждаю с реверсированием; например: 10 сек идет осаждение, и 2-3 сек идет растворение (меняется направление), то и без блескообразователя не плохое покрытие, чуть матовое. Только мах плотность тока 200А на м кв, иначе будет не красивое покрытие, а обычно 100-150А на м кв (1-1,5 А на дм кв), тогда идет все нормально.
Это я делал именно на этом электролите (самый первый пост).

Понял, спасибо Владимир за ответ.
Сульфат аммония надо с порошкового огнетушителя вытряхнуть и попробовать.
А с какой книжки эта таблица?

А что он делает в порошковом огнетушителе? А вообще то надо в сернокислотный электролит добавить нашатырный спирт (раствор аммиака), только пропорции выдержать. Книжка -Бахчисарайцян, практикум по прикладной электрохимии. Есть в Интернете.

Вот ссылочка https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1 ... 0%B8%D1%8F
Тиомочевину нашёл, а вот нафталин у химика на складе под замком, чтобы дисульфонафталин сделать.
Подскажите пропорции сернокислого электролита и содержание остального:
Тиомочевины
Дисульфонафталина
Сульфат аммония
Нашатырный спирт

К примеру, у нас есть электролит, концентрация которого 35%
Нашатырный спирт, 10%.
И медный купорос, порошок.

Нам надо получить 5л электролита:
1 медный купорос, 60-70 г на литр, или среднее- 65г/л
На 5л соотв 325г.
Нам надо 50-60г/л сульфата аммония,
2NH4OH+H2SO4->(NH4)2SO4+H2O молек масса 2NH4OH-35, H2SO4-98,
(NH4)2SO4-132. NH3-17

17г*2(2NH3)-> 132((NH4)2SO4)
X-----60
X=60*34/132=32г Т.е. 15.5 100% аммония, но у нас 10%, значит надо 155-160 мл 10% нашатырного спирта влить в раствор на 1 л, у нас 5, значит -800 мл (немного не точно, т.к. плотность нашатырного спирта отлична от 1, но для наших целей это не страшно) .
98(H2SO4)---- 132((NH4)2SO4)
Х---60
Х=60*98/132=45г Надо добавить серной кислоты, которая пошла на нейтрализацию аммиака.
Итого кислоты: 165+45 210г/л
На 5л 1050 г. У нас 35%,
1050/0.35=3000г
Итого, возьмите ок 1 л воды, насыпьте 325 г медного купороса, влейте 3 кг (именно по весу. Можно пересчитать, зная плотность, это будет порядка 2л электролита).
Лить аккуратно, электролит не дает разогрева. А вот если применять концентрированную, то тут особая осторожность.
Затем, если электролит нагрелся, остудить , затем довести раствор до 4 л и влить 800 10% нашатырного спирта. Раствор довести до 5 л. Все растворить.
Расчеты проверьте, возможно допустил ошибку. расчеты аналогичны школьным задачам.

Насчет блескообразователя, с реверсом поверхность не плохая, то можно блескообразователь исключить, я уже давно им не пользуюсь. И блескообразователи увеличивают хрупкость, если просто покрывать металл, то это роли не играет, а если что- то делать, гальванопластикой, то это плохо.
А дисульфонафталин можно приготовить на масляной или песочной бане нагреть конц серную кислоту до слабого кипения, и добавить нафталин, часа 3-4 идет реакция. Он должен раствориться. Охладить, разбавить раза в 3 водой, и использовать этот раствор. Пересчитать содержание дисульфонафталина по весу нафталина.

Блескообразователи в процессе работы расходуются.

Здравствуйте Derba!
Купил пакет Аммония сульфат (NH4)2SO4 залил дистиллированной водой, получилась белая "каша" не растворимая в воде.
Это и есть сульфат аммония?

Нет, сульфат аммония прекрасно растворим. А удобрение - сульфат аммония, часто содержит , в качестве примеси, гипс. Такой не годится.


Вот, растворимость сульфата аммония: при 0оС - 70г соли на 100г воды, это прекрасная растворимость.