Hochwertige (und sichere) Vernickelung

Genau wie bei meiner beliebten Kupferbeschichtung ist es das Ziel einer qualitativ hochwertigen, kostengünstigen und sicheren Galvanisierung. Wir werden auch unseren eigenen Elektrolyten von Grund auf neu herstellen, anstatt Chemikalien online zu kaufen.

Wenn Sie sich mein Tutorial zur Verkupferung angesehen haben, beachten Sie, dass der Vorgang hier anders ist. Das Nickel löst sich ohne besondere Hilfe nicht sehr gut im Essig auf, und die Zugabe von Wasserstoffperoxid zerstört Ihren Elektrolyten.

Die Vernickelung kann für eine Vielzahl verschiedener Dinge verwendet werden.

- Es entsteht eine korrosionsbeständige Beschichtung, die das Grundmetall vor Oxidation und Rost schützt. Es wird häufig in der Lebensmittelverarbeitung verwendet, um eine Kontamination mit Eisen zu verhindern.

- Es kann die Härte und damit die Haltbarkeit mechanischer Teile und Werkzeuge erhöhen.

- Es kann Ihnen ermöglichen, auf schwierige Metalle zu löten.

- Es kann eine Vielzahl von schönen dekorativen Oberflächen erzeugen, die von einem chromartigen Schimmer über gebürstete Edelstahlfarben bis hin zu metallischem Schwarz reichen. Es kommt einfach so vor, dass in der Luft- und Raumfahrt häufig Schwarz vernickelt wird

- Bei dickeren Beschichtungen kann das Objekt magnetisch werden.

Um unterschiedliche Oberflächen und Eigenschaften zu erhalten, müssen Sie Ihrer Beschichtungslösung möglicherweise andere Chemikalien und Metalle hinzufügen (siehe Phase nach der Vorbereitung). Diese Chemikalien verändern die Art und Weise, wie sich die Atome anordnen, und / oder fügen Ihrer Beschichtung andere Metalle hinzu. Wenn Sie nach Korrosionsbeständigkeit suchen, fügen Sie Ihrem Elektrolyten keine anderen Chemikalien hinzu, da diese dazu führen können, dass die Endbeschichtung Flecken oder Anlauffarben aufweist. Ich hatte leider keine Zeit, coole Kombinationen auszuarbeiten, also zögern Sie nicht zu experimentieren und berichten Sie zurück!

Schauen Sie sich für eine verkupferte Oberfläche unbedingt meine Anleitung zur Verkupferung an :)

//www.instructables.com/id/High-Quality-Copper-Plating/

In einem anderen Punkt, ich liebe deine Fragen! Ich habe festgestellt, dass einige Leute die gleichen Fragen stellen, daher habe ich am Ende dieser Anleitung einen Schritt / Folie / Abschnitt / whatchamacallit "Allgemeine Fragen" hinzugefügt. Schauen Sie dort nach, um schnelle Antworten auf die meisten Fragen zu erhalten, die Sie möglicherweise haben. Wenn Sie einen neuen haben, kommentieren Sie unten und ich werde ihn gerne beantworten und meinem Schritt / Folie / Abschnitt / whatchamacallit hinzufügen: D.

Ein kurzer Haftungsausschluss - Nickelacetat, die Chemikalie, die wir herstellen werden, ist giftig. Der Titel "Hochwertige (und sichere) Vernickelung" bezieht sich eher auf die Tatsache, dass Sie nicht mit wahnsinnig starken Säuren spielen müssen, die Ihre Haut verbrennen oder Sie auffordern, Batterien zu öffnen. In den Konzentrationen, mit denen wir arbeiten werden, ist der Prozess ziemlich sicher. Trinken Sie die Lösung jedoch NICHT und waschen Sie nach dem Plattieren unbedingt Ihre Hände und wischen Sie alle Oberflächen, die sich Ihrer Plattierungslösung nähern oder mit dieser in Kontakt kommen, ordnungsgemäß ab. Beaufsichtigen Sie immer Kinder. Das heißt, viel Spaß!

Schritt 1: Materialien

Fast alle Vorräte finden Sie in Ihrem örtlichen Supermarkt. Eine reine Nickelquelle zu finden ist etwas schwieriger, sollte aber nicht mehr als ein paar Dollar kosten. Um zu verhindern, dass der Akku in späteren Schritten entladen wird, empfehle ich dringend, eine AC / DC-Stromversorgung im Haus zu finden.

Materialien, die Sie in Ihrem örtlichen Supermarkt finden können:
> Destillierter Essig - 5% Säure oder höher (Lebensmittelgeschäft)
> Salz (Lebensmittelgeschäft)
> Einmachglas (Konserven)
> 6V Laternenbatterie (Camping)
> Alligatorleitungen (elektrisch)
> Nitrilhandschuhe (Apotheke oder Heimwerker)
> Papierhandtücher (Papierprodukte)
> Cameo Edelstahl- und Aluminiumreiniger (Reinigungsmittel)

Materialien, die Sie wahrscheinlich online, in einem guten Baumarkt oder in einem Musikgeschäft kaufen müssen:
Reines Nickel - Sie können dies auf verschiedene Arten erreichen. Ich habe mein Nickel in Form von zwei 4-Unzen-Platten bei eBay für ~ 5 US-Dollar gekauft, ein guter Baumarkt sollte Nickelschweißstäbe führen, und die meisten Musikgeschäfte führen Ernie Ball "Pure Nickel" -Gitarrensaiten.

Sie können auch versuchen, die Nickelwicklungen von alten Gitarrensaiten zu entfernen, wenn Sie Geld haben. Es dauert ein bisschen Zeit, Drahtschneider und Zangen, aber es kann getan werden. Beachten Sie, dass die meisten mit Nickel umwickelten Saiten einen Stahlkern enthalten, der Ihren Elektrolyten verschmutzt (Ernie Ball-Saiten mit "reinem Nickel" sollten aus reinem Nickel bestehen).

Sie können auch versuchen, Türknöpfe aus massivem Nickel und dergleichen zu verwenden. Ich würde Sie warnen, vorsichtig zu sein, wenn Sie dies versuchen, da ein gutes Stück "Nickel" -Dekorationsgegenstände selbst überzogen sind.

Optionale, aber sehr empfohlene Materialien (auch im Supermarkt oder in einem örtlichen Elektronikgeschäft):
Gleichstromversorgung mit höherer Spannung - Ich verwende ein altes 13, 5-V-Laptop-Ladegerät. Sie können "Wandwarzen" (die hässlichen schwarzen AC / DC-Netzteile, die mit Unterhaltungselektronik geliefert werden) oder ein altes ATX-Netzteil (Computer) verwenden. Stellen Sie einfach sicher, dass tatsächlich Gleichstrom ausgegeben wird.
Ein Sicherungshalter
Eine Sicherung, deren Nennleistung etwas unter der maximalen Nennstromstärke Ihres Netzteils liegt.

Schritt 2: Vorbereiten der Gleichstromversorgung (optional)

Im nächsten Schritt werden wir unseren Elektrolyten herstellen. Dazu benötigen wir eine erhebliche Menge Strom. Anstatt mäßig teure Batterien zu verschwenden, ist es viel billiger, eine alte Warze, ein Laptop-Ladegerät oder ein Computerzubehör zu verwenden (vorausgesetzt, sie werden nicht bereits verwendet).

Meine Version ist grob, aber effektiv. Sie könnten (und sollten wahrscheinlich) eine kleine Projektbox mit einer DC-Zylinderbuchse, einer internen Sicherung und zwei herausstehenden Klemmen herstellen, um die Alligatorleitungen zu befestigen.

Wandwarzen (die hässlichen schwarzen Dinge, die mit etwas Elektronik kommen)
Schneiden Sie die Fassbuchse vom Ende Ihrer Gleichstromversorgung ab. Ziehen Sie die beiden Drähte auseinander und schneiden Sie einen der Drähte zwei oder drei Zoll kürzer als den anderen ab. Dies verhindert, dass Sie später versehentlich Drähte kurzschließen. Entfernen Sie etwa einen viertel Zoll von jedem Draht. Löten Sie Ihren Sicherungshalter ein und setzen Sie die Sicherung ein! Du bist fertig! (siehe Hinweise zur Polarität unten).

Laptop-Ladegerät
Schneiden Sie den Zylinder vom Ende der Gleichstromversorgung ab. Verwenden Sie eine Rasierklinge mit leichtem Druck, um den Außenmantel zu entfernen - Sie möchten nicht bis zum Innenkern durchschneiden. Die meisten Ladegeräte haben einen isolierten Draht, der in viele andere blanke Kupferdrähte eingewickelt ist. Verdrillen Sie die blanken Kupferdrähte zu einem einzigen Draht. Dies sollte dein Negativ sein. Löten Sie hier Ihren Sicherungshalter. Entfernen Sie etwa einen Zentimeter vom isolierten Draht und binden Sie ihn mit einem Kabelbinder oder Klebeband zurück, damit er nicht mit Ihrem blanken Draht kurzgeschlossen werden kann. Stecken Sie eine Sicherung ein. Du bist fertig! (siehe Polaritätshinweise unten)

ATX / Computer-Netzteil
Diese sind etwas komplizierter, um sie in ein brauchbares Tischnetzteil umzuwandeln. Google (oder Suchanweisungen für) "DIY Benchtop Power Supply" oder "ATX Benchtop Power Supply". Sie sollten ein paar verschiedene Tutorials finden, die alles gut erklären :)

Lab Benchtop Netzteil
Wenn Sie super schick sind und das Geld haben, funktioniert ein standardmäßiges einstellbares Netzteil (wie Sie es in einem Labor finden würden) genauso gut. Stellen Sie nur sicher, dass Sie Ihre Bananenstecker nur zum Galvanisieren beiseite legen.

Hinweise zur Polarität
Sie müssen wissen, welcher Draht positiv und welche Seite negativ ist. Wenn Sie ein Profi mit einem Multimeter sind, sollte dies ziemlich einfach sein. Wenn Sie nicht wissen, wie man ein Multimeter benutzt, oder wenn Sie keines haben, können Sie dies tun: Mischen Sie eine Prise Salz in ein wenig Wasser in Ihrem Glas. Schließen Sie ein Alligatorkabel an die Sicherung an und lassen Sie es ins Wasser fallen. Schließen Sie das andere Alligatorkabel an den nicht abgesicherten Draht an und lassen Sie ihn ins Wasser fallen. Die Alligatorleitung, die zu sprudeln beginnt, ist Ihr Negativ.

Schritt 3: Machen Sie Ihren Elektrolyten

Es ist definitiv möglich, verschiedene Nickelsalze online zu kaufen, aber wo ist der Spaß dabei? Hier zeige ich Ihnen, wie Sie Ihre eigene Nickelacetatlösung für viel billiger als den Online-Kauf von Chemikalien herstellen können.

Füllen Sie Ihr Einmachglas mit destilliertem Essig und lassen Sie dabei etwa einen Zentimeter Abstand. Lösen Sie eine Prise Salz in den Essig. Die Menge an Salz ist nicht so wichtig, solange Sie nicht verrückt danach werden. Der Zweck des Salzes besteht darin, die elektrische Leitfähigkeit des Essigs zu erhöhen. Je mehr Strom durch ihn fließt, desto schneller können wir das Nickel auflösen. Seien Sie jedoch vorsichtig, zu viel Strom führt zu einer übersättigten Lösung, die zu schlechten Beschichtungsergebnissen führt. Sparsam verwenden.

Anders als bei der von mir durchgeführten Verkupferung löst sich das Nickel nicht in der Lösung auf, wenn man es nur eine Weile ruhen lässt. Wir müssen das Nickel elektroauflösen.

Legen Sie zwei Stücke reines Nickel so in die Essig- und Salzlösung, dass ein Teil von beiden in die Luft ragt und sich nicht berührt. Schließen Sie ein Alligatorkabel vom Pluspol Ihrer Batterie (oder einer Gleichstromversorgung) an eine der Nickelelektroden an. Machen Sie dasselbe vom Minuspol zur anderen Elektrode. Stellen Sie sicher, dass die Krokodilklemmen den Essig nicht berühren, damit sie das Endprodukt nicht verunreinigen.

Die mit der negativen Leitung verbundene Nickelquelle sollte anfangen, Wasserstoffblasen zu erzeugen, und die positive Leitung sollte Sauerstoffblasen bilden. Um ehrlich zu sein, bildet sich auch eine sehr kleine Menge Chlorgas (aus dem Salz) auf dem positiven Blei. Wenn Sie jedoch keine große Menge Salz einfüllen oder viel Spannung verwenden, löst sich das Chlor einfach wie im Wasser auf was Sie in einem Schwimmbad finden. Die winzigen Mengen Natrium reagieren, falls Sie sich fragen, mit dem Wasser unter Bildung von Natriumhydroxid.

Für diesen Schritt empfehle ich dringend, ein Gleichstromnetzteil zu verwenden, das an die Wand angeschlossen wird (siehe vorherigen Schritt). Das Auflösen des Nickels dauert eine Weile und Sie möchten Ihre Batterie nicht mehr als nötig entladen - Gleichstromversorgungen sind wiederverwendbar, die meisten Batterien nicht.

Nach einer Weile (meine dauerte ungefähr zwei Stunden) werden Sie feststellen, dass die Lösung hellgrün geworden ist. Dies ist Ihre Nickelacetatlösung! Woot! Wenn Sie Blau, Rot, Gelb oder eine andere Farbe erhalten, bedeutet dies, dass Ihre Nickelquelle nicht rein war. Das Endprodukt sollte ein klares Grün haben - wenn es bewölkt ist, haben Sie eine unreine Nickelquelle.

Die Lösung und die Nickelquellen können während dieses Vorgangs warm werden - dies ist normal . Wenn sie sich heiß anfühlen, sollten Sie den Stromkreis trennen, eine Stunde abkühlen lassen und bei Bedarf wiederholen. Es ist möglich, dass Sie zu viel Salz hinzugefügt haben, was den Strom erhöht und die als Wärme abgegebene Leistung erhöht.

Schritt 4: Vorbereiten des zu plattierenden Objekts

HINWEIS: Einige Materialien, wie z. B. Edelstahl, akzeptieren keine direkte Vernickelung. Sie müssen sie zuerst kupfern. In meiner Anleitung zum Kupferbeschichten erfahren Sie, wie man Kupfer beschichtet: //www.instructables.com/id/High-Quality-Copper-Plating/

Je sauberer Ihr leitfähiges Objekt ist, desto besser wird es plattiert. Sie möchten kein Fett, keine Oxidation (Rost, Anlaufen, Patina usw.) oder allgemeinen Schmutz auf Ihrer Oberfläche haben. Selbst wenn Ihre Oberfläche sauber aussieht, kann ich fast garantieren, dass eine angemessene Menge an Oxidation entfernt werden muss.

Entfernen Sie allgemeinen Schmutz und Schmutz mit etwas Spülmittel und Ellbogenfett.

Entfernen Sie die Oxidation und den härteren Schmutz mit einem Schleifmittel auf Säurebasis wie Cameo. Ziehen Sie keine Nitritle-Handschuhe an und mischen Sie das Pulver mit ein paar Tropfen Wasser auf Ihrem Handschuh und fahren Sie in die Stadt!

Sie können Ihr Objekt weiter reinigen, indem Sie es einige Sekunden lang rückwärts galvanisieren (dh "elektro reinigen"). Schließen Sie Ihr Objekt an eine positive Spannung an, einen Draht an die negative Spannung und lassen Sie beide 10 bis 30 Sekunden lang in eine Essigsalzlösung fallen. Dadurch wird die verbleibende Oxidation entfernt.

Versuchen Sie bei größeren Oberflächen, sie mit feiner Stahlwolle und Essig zu schrubben.

Schritt 5: Zeit zum Galvanisieren!

Für diesen Schritt möchten Sie Ihre 6-V-Batterie verwenden. Selbst niedrigere Spannungen (bis zu etwa 1 V) sorgen für ein besseres, glänzenderes und glatteres Finish. Sie können ein Gleichspannungsnetzteil mit höherer Spannung zum Galvanisieren verwenden, aber Sie erhalten keine guten Ergebnisse.

Legen Sie eine Nickelquelle in Ihre grüne Nickelacetatlösung und verbinden Sie sie mit einem Krokodilklemme mit dem Pluskabel Ihrer Batterie. Befestigen Sie die andere Krokodilklemme an dem zu plattierenden Objekt und schließen Sie sie an das Minuskabel Ihrer Batterie an.

Lassen Sie das zu plattierende Objekt in die Lösung fallen und warten Sie etwa 30 Sekunden. Nehmen Sie es heraus, drehen Sie es um 180 Grad und lassen Sie es für weitere 30 Sekunden in die Lösung fallen. Bei Bedarf wiederholen. Sie sollten den Krokodilklemme nach ein paar Eintauchungen an eine neue Stelle verschieben, damit die gesamte Oberfläche plattiert wird. Anders als bei der Verkupferung sollte die Krokodilklemme keine "Brandspuren" hinterlassen, sondern nur verhindern, dass die darunter liegende Stelle gut beschichtet wird.

Der Beschichtungsprozess sollte genügend Blasen erzeugen, damit Sie Ihr Objekt nicht in der Galvaniklösung bewegen oder verwirbeln müssen. Bei größeren Objekten und Behältern können Sie eine kleine Aquarienpumpe (~ 15 USD) einschließen, um die Lösung zu zirkulieren.

Schritt 6: Post Prep

Nun zur Postvorbereitung .... Im Allgemeinen KEINE! Nickel oxidiert bei Raumtemperatur nicht und sollte nicht anlaufen. Sie können Ihr Endprodukt mit einer leichten Politur polieren, um einen hellen Glanz zu erzielen.

Wenn Ihre Vernickelung nicht so glänzend ist, wie Sie möchten, polieren Sie sie mit einer leichten Politur, die keine Wachse oder Öle zurücklässt, und galvanisieren Sie sie dann erneut.

Wenn Sie während der anfänglichen Galvanisierung kleine Mengen anderer Metalle wie Zinn hinzufügen, ändert sich die Farbe der Beschichtung (Zinn ergibt ein weiß gefärbtes Metall wie Silber). Viele Metalle können wie Nickel elektrisch in Essig gelöst werden. Die beiden Hauptmetalle, die sich nicht elektrisch in Essig auflösen lassen, sind Gold und Silber (vertrau mir, ich habe es versucht). Da ich noch etwas Kupferbeschichtungslösung hatte, mischte ich ein wenig davon mit meiner Nickelbeschichtungslösung ein. Das Ergebnis ist ein mattes, dunkelgraues, sehr hartes Finish, das sich wie eine Kreidetafel anfühlt (es quietscht auch wie eine, wenn Sie daran kratzen). Siehe das Bild.

Wenn Sie kein erfahrener Chemiker sind oder einen Freund haben, der es ist, würde ich sehr vorsichtig sein, wenn Sie Ihrem Galvanikbad zufällige Chemikalien hinzufügen - es kann sein, dass Sie giftiges Gas erzeugen, das nicht gut für Sie, Kinder oder Fido ist.

Schritt 7: Häufige Fragen

Kann ich [Ihr Metall hier einfügen] mit Nickel überziehen?
Es hängt davon ab, ob. Bestimmte Metalle spielen gut zusammen, andere nicht. Diejenigen, die dies nicht tun, werden "ungleiche Metalle" genannt. Auf dem Bild finden Sie eine Tabelle, die ich von RFI ausgeliehen habe. Die Tabelle soll Sie darüber informieren, wann eine galvanische Reaktion auftreten kann, die Korrosion verursacht. Für unsere Zwecke sagt es uns auch, welche Metalle kompatibel sind und welche nicht. Je niedriger die Größe der Zahl (auch als absoluter Wert bezeichnet) ist, desto kompatibler (dh ähnlich) sind die Metalle. Wenn Sie versuchen, ein Metall zu beschichten, das nicht kompatibel ist, müssen Sie möglicherweise zuerst Kupfer oder ein anderes Metall beschichten. Meine Anleitung zur Verkupferung finden Sie hier: //www.instructables.com/id/High-Quality-Copper-Plating/

Wie plattiere ich nicht leitende Objekte?
Zuerst müssen Sie sie leitfähig machen. Sie können dies mit leitfähigen Farben, leitfähigen Klebstoffen und sogar Metallblättern (denken Sie an Blattgold) tun, solange alles, mit dem Sie Ihre Oberfläche beschichten, nicht wasserlöslich ist. Ich habe selbst nicht viel damit experimentiert, was bedeutet, dass Sie es müssen. Senden Sie mir eine Nachricht mit Ihren Ergebnissen, und ich werde sie hier veröffentlichen, damit andere darauf verweisen können.

Wie viel Spannung / Strom brauche ich?
So wenig wie möglich. Je niedriger die Spannung und der Strom sind, desto bessere Ergebnisse erhalten Sie. Sie benötigen mindestens 0, 5 V DC, um mit Kupfer zu plattieren. AC- oder D-Zellen-Akku liefern ziemlich gute Ergebnisse. Wenn Sie keinen Zugang zu niedrigeren Spannungen haben, können Sie den Elektrolyten in einen großen Behälter geben und Ihre Elektroden so weit wie möglich von einem anderen entfernen. Durch die Vergrößerung des Abstands wird auch der Widerstand des Stromkreises erhöht und der Strom verringert.

Kann ich andere Säuren als Essigsäure (Essig) verwenden?
Ja ..... aber seien Sie vorsichtig ... Diese Anleitung wurde für durchschnittliche Joes und Jolenes geschrieben, nicht für Chemiker. Andere Säuren können sehr gefährlich sein und einige sehr böse, sehr giftige Chemikalien in die Luft abgeben. Wenn Sie kein erfahrener Chemiker sind (dh Sie haben einen tatsächlichen Abschluss, nicht nur AP Chem in der High School oder Chem 111 im College), würde ich nicht empfehlen, mit anderen Chemikalien zu spielen.

Ist das Überziehen von Münzen illegal?
Das erste, worauf ich hinweisen möchte, ist, dass ich nur Münzen benutze, weil sie überall und per Definition billig sind. Der Kupfer- und Nickelgehalt macht sie ideal für kleine Experimente. Dies ist kein "How to Plate Coins", sondern nur handlich und erkennbar. Für diejenigen unter Ihnen, die das Chemielabor der High School besucht haben, haben Sie wahrscheinlich Viertel, Groschen und Pfennige für ein paar verschiedene Experimente im Klassenzimmer verwendet.

Soweit es legal ist, Münzen zu plattieren, ist es meines Wissens legal, solange Sie 1) kein Metall von den Münzen entfernen, um dieses Metall zu verkaufen, 2) nicht versuchen, sie als etwas zu übergeben, das sie nicht sind (dh ein verkupferter Cent ist 10 Cent wert, nichts weiter) und 3) Verunstalten Sie die Münzen nicht aus böswilliger Absicht. Als persönlicher Haftungsausschluss ist dies MEIN Verständnis - nehmen Sie es mit einem Körnchen Salz. Wenn dies nicht korrekt ist, würde ich eine freundliche E-Mail oder Nachricht vom US-Finanzministerium oder anderen qualifizierten Personen begrüßen.

Kann ich Aluminium plattieren?
Ich würde es vermeiden. Aluminium ist nur eines dieser Metalle, die nicht gut plattieren. Wenn Sie ein korrosionsbeständiges Finish suchen, können Sie das Aluminium eloxieren, um eine klare Oxidschicht zu erzeugen, die extrem korrosionsbeständig ist. Wenn Sie nach einem farbigen Finish suchen, können Sie Farbstoffe erhalten, die in die Oxidschicht absorbieren und diese in jeder gewünschten Farbe färben (genau das tun Apple und andere Unternehmen, um iPods mit verschiedenen Farben herzustellen).