Необгораемое жало своими руками - Нюансы.

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» we.easyelectronics.ru/HomeTech/neobgoraemoe-zhalo-svoimi-rukami.html на EasyElectronics 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 9в 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, падает 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 цинке, в том числе 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. 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 фото 2 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 300 мл 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 в его оксид очистить жесткой губкой с «Пемолюкс».

Всем успехов и наилучших пожеланий.
  • +5
  • 04 июня 2021, 23:18
  • Gilaks

Комментарии (12)

RSS свернуть / развернуть
Интересно, детально описано, может пригодиться.
А по поводу «Крота», Алибасов его весь выпил. Как похмелился года полтора назад, так с тех пор в продаже в сетевых магазинах не найти, а жаль.
0
Автору осталось исполнить танцы с бубном и прочитать парочку заклинаний для завершения процесса.
Ну а если по серьезному то можно было поступить проще.
Думаю можно было попробовать написать письмо в личку автору публикации, и уточнить интересующие параметры.
Медь, в том числе и сплавы на ее основе вполне хорошо очищаются от окислов обычным хлорным железом (впрочем подойдет любой раствор для травления плат).
Цинк это не только стаканчики солевых батареек. Там его не так уж и много, тем более в старых сопливых батарейках.
Вполне неплохо можно разжиться цинком в автомастерских или у себя в гараже (если он конечно есть).
Навинчивающиеся колпачки свечей зажигания как правило изготовлены из цинка. Серый матовый цвет выдаст его с ног до головы. Бывают еще блестящие, то ли хромированные, то ли никелированные, там тоже цинк.



Старые и ненужные автомобильные карбюраторы всегда выручали меня, и не только меня когда нужно было приготовить хлористый цинк для пайки.

Ну и напоследок лопастной расходомер воздуха с инжекторных автомобилей выпуска середины 80 х начала 90 х годов. Это примерно килограмм цинка плюс парочка мелких подшипников и другая мелочь.



И, касаемо обжига. Тут вы допустили большую ошибку. Как говорят в народе СПЕШКА НУЖНА ПРИ ЛОВЛЕ БЛОХ.
Нагрев открытым пламенем испортил все что было сделано до этого. Нагревать жало надо было медленно, лучше самим паяльником
0
Спасибо Вам за Ваши советы. Обжиг на паяльнике возможен, но только при температуре на жале паяльника более 420 градусов.
На своем паяльнике 25 Вт я поставил оцинкованное, но без обжига жало и паял им, правда, небольшое время. Признаков образования латуни не заметил, только пропал блеск оцинковки и слегка потемнело. Может быть слишком малая мощность и потому температура.
0
Собственно можно поступить и иначе. Выдержать нагретое жало около получаса на паяльнике ( полагаю будет достаточно ) для лучшей диффузии, а потом уже прогреть на газе.
Касаемо цинка можно еще приобрести в магазине химреактивов. Я как то давно брал. Он продается в склянках в виде сплющенных дробинок. Такой цинк имеет марку ХЧ (химически чистый ).
0
Теперь нужна инструкция, как сделать жало для индукционного паяльника: сердечник железный, снаружи медь и покрыть никелем.
0
Раствор кальцинированной соды должен быть максимально насыщенным. Растворять в горячей воде, ждать сутки до остывания и выпадения осадка. После подачи тока нужно время, чтобы раствор насытился ионами цинка, спустя 1-2 минуты при токе 0.5-0.3А начнется осаждение цинка на меди. Я использую блок питания на 36В с ограничением тока. Для очистки от окислов использую смесь паяльной и(соляная с раствореным в ней цинком) и ортофосфорной кислот. Этим составом протираю жала и пластины цинка (на пластинах нарастают соли примерно за полчаса и процесс замедляется или прекращается вовсе). Для образования прочного толстого покрытия нужно не менее 5-6 слоев по полчаса (а лучше 10). После нанесения очередного слоя цинк протирается смесью кислот, заготовка протирается бумагой до блеска. Раствору также лучше отстояться от газов. В финале нагрев над газовой конфоркой на малом пламени. Насколько я понял физику процесса, цинк диффундирует в медь, замещая атомы меди цинком в готовой кристаллической решетке меди, высвободившаяся медь выходит наружу и чернеет на воздухе, окисляясь. При нагреве толстого слоя цинка некоторое время ничего не происходит, заготовка серебристая. Затем резко чернеет. Нужно греть еще около минуты, чернота утончается начинает просвечивать желтая латунь. Заготовка становится при остывании цвета гильз от патронов. Верхний слой можно удалить той же смесью кислот, заготовка становится матово-желтой. Теперь если взять щепотку соды, смочить ее водой и потереть заготовку даже без нажима, проявляется блеск.
+1
Кальцинированную соду делал из обычной пищевой, прокаливанием в алюминиевой кастрюльке на маленьком огне газовой конфорки
0
Раствор соды после использования можно слить в банку и использовать многократно, он будет уже насыщен ионами цинка, но нельзя чтобы на "+" электроде оказалось что-либо кроме цинка, иначе раствор портится, цинк осаждается с черными пятнами
0
0
Флюс использую гелевый Chipquik smd291 в шприце
0
Я делал проще. Брал электролит для автомобильных аккумуляторов (разбавленная серная кислота) в ней растворял кусочки цинка. Получался цинковый купорос. И уже в нем покрывал медную деталь цинком, используя в качестве второго электрода цинковую проволоку. Адгезия отличная, диффузия тоже. И никаких плясок с бубном вокруг раствора.
0
Пробовал тоже. Цинковый купорос делал из медного купороса, закинув в него цинк. Для равномерности покрытия хорошо помогает сульфат магния (продается в аптеках в виде порошка). Покрытие получается толстое, но шершавое.
0
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.