Купил я медные жала для паяльной станции и для простого 25 Вт паяльника, так как родное его жало уже почти все "сгорело". Думаю, как-то надо с этим бороться. Обзор Интернета на эту тему весьма скуден. Лучшей статьей оказалась «Необгораемое жало своими руками» http://we.easyelectronics.ru/HomeTech/neobgoraemoe-zhalo-svoimi-rukami.html . По ней и пытался действовать, но не сразу все получилось и я хочу поделиться некоторыми нюансами этого процесса.
В указанной статье не указана концентрация раствора кальцинированной соды. Я купил кальцинированную соду в магазине и растворил 2 столовые ложки на 300 мл воды. Раствор сразу помутнел и запахло стиральным порошком. Ее, оказывается, добавляют в стиральные порошки для «смягчения» воды. Раствор долго не хотел очищаться, видимо, потому, что количество соды было излишним для этого количества воды. Кстати, через день, он очистился, а на дне был белый осадок.
Лежала у меня несколько десятков лет старая советская батарейка уже вся «просолившаяся» насквозь. Разобрал я ее на части, центральная часть была с остатками соли, а дно и верхняя обечайка почти чистые. Кстати, пытался найти солевые батарейки с цельным цинковым стаканом и мне это не удалось. Почистил, как мог центральную часть цинка, просверлил отверстие для крепления провода, в качестве которого использовал медный эмалированный 0.8 мм. Это место их соединения в электролит нельзя опускать. Подключил «+» к этому проводу.
Всего мне нужно было покрыть цинком 7 жал: 5 для паяльной станции и 2 медных прутка.
Помыл пруток «Пемолюксом» и далее пытался химически очистить, нагревая его в слабом растворе лимонной кислоты. Промыл в воде и прицепил его к « - » блока питания, на котором выставил 9 В и ограничение тока 50 мА. Какие-то пузыри на детали пошли, но оцинковка не шла. Решил померить ток в цепи прибором, оказалось, что ограничение тока на блоке питания занижает ток до 16 мА и пришлось его добавить. Это не помогло, оцинковка не шла. Вопрос: Может быть, кальцинированная сода плохого качества? А может, медь не очищена? Зачистил медь мелким наждаком.
У меня была чистая кальцинированная сода из магазина «Чип-Дип». Решил поменять раствор, 3 чайные ложки на 300 мл воды. Пузырьки пошли веселее, но оцинковка не шла. Потом вспомнил, как предлагалось химически очистить медь в исходной статье. Цинк и медь в электролите создают элемент Вольта, то есть батарейку. Именно поэтому автор предлагает соединить цинк и медь внутри раствора, чтобы ток между ними шел напрямую, а не через электролит. Химию этого процесса я не знаю. Но это не помогло, оцинковка не шла. При этом цинк и оставшиеся на нем соли обрастали белой бахромой.
У меня был раствор кальцинированной соды, оставшийся от проявки фоторезистивной пленки для изготовления печатных плат. Решил попробовать в нем провести оцинковку и, вдруг, оказалось, что хоть и медленно, но медь стала покрываться цинком. Ток я поддерживал в районе 40-50 мА, со временем пришлось добавлять напряжение на выходе, видимо, падало качество электролита. Через 40 минут получилась красивая и ровная на вид оцинковка. Промыл в воде и, сам не знаю почему, решил, не обтирая бумагой эту оцинковку прогреть ее над конфоркой газовой плиты. Цинк достаточно быстро сгорел и после промывки жала «Пемолюксом» оказалось, что медь никак не соединилась с цинком. Видимо, поверхность меди была плохо подготовлена. Решил медь химически зачистить едким натром, она с ним не взаимодействует, а весь жир и грязь съедает. В свое время работал с ним, когда печатные платы делал с помощью лака «Positiv-20».
Едкий натр очень вредный и опасный элемент. Он у меня «сожрал» эмаль в ванной, да и, если на руки попадет, то начинает съедать кожу на пальцах – очень неприятно. Очень аккуратно надо с ним работать, если куда попадет, то, как можно быстрее, надо промыть все обильным количеством воды, так как смывается он плохо.
Среди доступных в магазинах средств, содержащих едкий натр – это средства для прочистки труб «Крот», «Мистер Мускул» и др.
«Крот» мне не понравился по составу, там есть добавки, которые неизвестно как повлияют на медь.
«Мистер мускул» - это чистый едкий натр в гранулированной форме, если его растворять в воде, то это надо делать осторожно, так как процесс идет с выделением тепла и при большом количестве может создавать ненужные брызги.
Мне лично понравилось средство “Sanitol” из магазина «FixPrice» за 18 рублей. Оно содержит в себе едкий натр и поваренную соль, и то, и другое являются электролитом.
Итак, будем следовать лозунгу: «Чистота – основа хорошей гальваники».
Цинк максимально освободил от всех отложений на его поверхности, в том числе от трудно удаляемых и зачистил наждаком.
Для раствора использовал отфильтрованную отстоявшуюся обычную воду. В 300 мл воды растворил 2 чайные ложки «Sanitol».
Медное жало почистил «Пемолюксом», прицепил провод, обмыл водой и положил в пластиковую банку с раствором для химической очистки. Потом, подумал, а почему бы мне этот раствор не использовать в качестве электролита для оцинковки.
Собрал все, подключил к блоку питания. Плюс его подключил к проводу с цинком (место соединения не должно иметь контакта с электролитом), а минус блока питания к проводу на котором была закреплена медная деталь. Процесс сразу заметно пошел и, через 10 секунд, стало заметно покрытие цинком. Напряжение примерно 6-9 В, ток я мерил прибором, так как блок питания его не точно устанавливал, и держал его в пределах 40-50 мА. Здесь важна плотность тока, а она зависит от площади покрываемой поверхности. Ток и время влияют на скорость осаждения цинка. Я проводил оцинковку в течение чуть более 30 минут.
Следует заметить, что желательно вращать жало в процессе оцинковки, так как он идет с заметным выделением газа, который в верхней части жала создает некую область разреженную газом и в этом месте доступ электролита ограничен. Это выясняется в процессе обжига жала на пламени. Видна полоса, которая стала латунью, а вокруг нее, тоже латунь, но с остатками обгоревшего, не использованного цинка, который не вступил в реакцию с медью.
Надо заметить, что из 7 жал одно у меня не хотело покрываться цинком даже в этом растворе. Я снова промыл его «Пемолюксом» и процесс пошел.
После оцинковки жало промываем и надо его натереть бумагой до блеска.
При обжиге медь может среагировать только с определенным количеством цинка, следовательно, существует оптимальная толщина цинкового покрытия, но как ее угадать. Одно из жал у меня достаточно быстро стало желтым и блестящим, а остальные при обжиге становились красно-серыми, грязного цвета. Только после длительной промывки «Пемолюксом» жесткой стороной хозяйственной губки становились темно-желтыми, но уже не блестящими, Однако, такой способ гарантирует, что слой латуни будет максимально возможным. Цинк плавится при температуре 420 градусов, а медь при более 1000 градусов. А вот краснеть она начинает при температуре около 500 градусов. Поэтому обжиг желательно проводить при затемнении, а сбоку может стоять лампа. Как только медь станет темно-красной на темном фоне, то обжиг можно прекратить и дать остыть жалу при комнатной температуре. Вращать жало не обязательно, так как медь хорошо проводит тепло и большой разницы в температуре на ее поверхности не будет.
На рисунке два жала слева оцинкованы и натерты бумагой. В центре жало после обжига, но не зачищено. Четвертое слева жало, которое быстро стало желтым и блестящим.
Пятое жало – это обожженное и зачищенное от излишнего цинка. На следующем фото оно же, но поближе.
Выводы:
1. Чистота металлов, и цинка, и меди. Используем наждак и «Пемолюкс». Место соединения провода и цинка не опускаем в электролит;
2. В качестве электролита используем смесь едкого натра и поваренной соли, как в средстве для чистки труб «Sanitol» (2 чайные ложки на 300мл воды);
3. Сила тока влияет на качество, время и толщину осаждения цинка, а также зависит от площади покрываемой поверхности. Оптимальным можно считать ток в 25-50 мА. Контролировать его лучше по ампервольтметру, так как при небольших величинах тока блок питания может давать ошибку;
4. Обжиг делать при затемнении до темно-красного цвета детали и дать остыть при комнатной температуре;
5. Можно попробовать подобрать оптимальную толщину цинка, которая после обжига даст красивую поверхность, но можно наращивать цинка побольше, а затем уже не использованный цинк, который превратится при обжиге в его оксид очистить жесткой губкой с «Пемолюкс».
Желаю Вам успехов.
