Verkupferung zu Hause

Warum brauchen wir das Glühen von Metallen?

Die genaue Art des Glühprozesses, dem das Metall unterzogen wird, hängt weitgehend vom Zweck des geglühten Metalls ab.

Es gibt einen signifikanten Unterschied bei den Glühmethoden zwischen dem Glühen in Fabriken, in denen eine große Menge Stahlblech hergestellt wird, und dem Glühen in einer kleinen Autowerkstatt, wenn nur ein Teil eine solche Behandlung erfordert.

Kurz gesagt ist die Kaltumformung eine plastische Verformung durch Zerstörung oder Verzerrung der Kornstruktur des Metalls.

Beim Glühen wird das Metall oder die Legierung auf eine Temperatur erhitzt, bei der es zur Rekristallisation kommt - die Bildung neuer Körner statt alter - verformter und länglicher - Körner - unverformbarer und runder. Dann wird das Metall mit einer bestimmten Geschwindigkeit abgekühlt. Mit anderen Worten, Kristalle oder Körner innerhalb des Metalls, die während der Kaltumformung verschoben oder verformt wurden, können sich wieder aufbauen und in ihren natürlichen Zustand zurückkehren, jedoch bei einer erhöhten Glühtemperatur.

Verkupferung von Teilen in Lösung mit Elektrolyt

Bei Metallteilen kann die Verkupferung zu Hause erfolgen. Ziehen Sie eine Verkupferung in Betracht, indem Sie das Teil in eine Lösung mit einem Elektrolyten absenken. Dazu benötigen Sie:

• kleine Kupferplatten
• mehrere Meter leitfähiger Draht;
• Stromquelle, mit Spannung bis 6 V;
• Es wird auch empfohlen, einen Rheostat zur Stromregelung und ein Amperemeter zu verwenden.

Gebrauchsprozedur

• Als Flüssigkeit, die Kupfer gut löst, wird ein herkömmlicher Elektrolyt verwendet. Sie können es kaufen oder zu Hause machen. Dies erfordert 3 ml Schwefelsäure, pro 100 ml destilliertem Wasser. Durch Zugabe von bis zu 20 g des resultierenden Elektrolyten kann die benötigte Lösung erhalten werden. Kupfersulfat.
• Vor Beginn des Verkupferungsprozesses muss das Teil mit Sandpapier gereinigt werden, um den Oxidfilm von der Oberfläche zu entfernen.
• Dann wird das Teil mit einer heißen Sodalösung entfettet und mit sauberem Wasser gewaschen.
• Die vorbereitete Elektrolytlösung wird in einen Glasbehälter des erforderlichen Volumens gegossen.
• Dort werden dann zwei Kupferplatten an Leiterdrähten abgesenkt. Zwischen zwei Kupferplatten hängt an einem ähnlichen Draht ein Teil, das für die Verkupferung zu Hause bestimmt ist. Es muss sichergestellt werden, dass die Kupferplatten und das Teil vollständig mit einer Elektrolytlösung geflutet werden.
• Im nächsten Schritt werden die Enden der Drähte von den Kupferplatten mit dem Pluspol und das Werkstück mit dem Minuspol der Stromquelle verbunden. In Reihe müssen ein Rheostat und ein Amperemeter an den erstellten Stromkreis angeschlossen werden. Wird der Strom nach dem Einschalten des Stromkreises durch einen Rheostat innerhalb von 15 mA pro 1 cm eingestellt? Oberfläche des Teils.
• Nachdem Sie das Werkstück 15 bis 20 Minuten in der Lösung gehalten haben, müssen Sie die Stromversorgung ausschalten und das Produkt aus der Lösung entfernen. Während dieser kurzen Zeit wird die Oberfläche des Teils mit einer dünnen Kupferschicht bedeckt. Die Dicke der Beschichtung hängt von der Dauer des Verkupferungsprozesses ab. Somit ist es möglich, eine Kupferplattierung der Oberfläche jedes Produkts mit einer Schicht von 300 Mikron oder mehr zu erreichen.

Schweißen von Kupfer und seinen Legierungen mit Stahl. Wie man Kupfer und Stahl schweißt

In der Praxis wird das Schweißen von Kupfer und Stahl am häufigsten in Stumpfstößen durchgeführt. Abhängig von der Art der Struktur können die Nähte in einer solchen Verbindung extern und intern sein.

Zum Schweißen von Messing auf Stahl ist das Gasschweißen am besten, und zum Schweißen von Rotkupfer auf Stahl ist das Lichtbogenschweißen am besten.

Gute Ergebnisse werden auch beim Schweißen mit Kohlenstoffelektroden unter einer Flussmittelschicht und beim Gasschweißen unter einem Flussmittel BM-1 erzielt.In der Praxis wird das Gasschweißen von Messing auf Stahl häufig mit Kupfer als Zusatzwerkstoff durchgeführt.

Die Vorbereitung von Schweißkanten mit der gleichen Dicke von Nichteisenmetall und Stahl erfolgt auf die gleiche Weise wie beim Schweißen von Eisenmetallen.

Bleche unter 3 mm Dicke werden spanlos geschweißt, Bleche ab 3 mm mit gefasten Kanten.

Wenn die Abschrägung der Kanten nicht ausreicht oder Schmutz an den Enden der zu schweißenden Teile vorhanden ist, kann kein guter Einbrand erzielt werden. Aus diesem Grund sollte beim Schweißen von Teilen mit großen Dicken, in denen eine X-förmige Nut angebracht ist, kein Abstumpfen durchgeführt werden.

Das Schweißen von Kupfer mit Stahl ist eine schwierige Aufgabe, aber durchaus machbar für das Auftragen und Schweißen von beispielsweise Teilen chemischer Geräte, Kupferdraht mit einem Stahlblock.

Die Qualität des Schweißens solcher Verbindungen erfüllt die Anforderungen an sie. Die Festigkeit von Kupfer kann durch Einbringen von bis zu 2 % Eisen in seine Zusammensetzung erhöht werden. Mit mehr Eisen beginnt die Kraft zu sinken.

Beim Schweißen mit einer Kohleelektrode muss Gleichstrom mit gleicher Polarität verwendet werden.

Die Spannung des Lichtbogens beträgt 40-55 V und seine Länge beträgt ca. 14-20 mm. Der Schweißstrom wird entsprechend dem Durchmesser und der Qualität der Elektrode (Kohlenstoff oder Graphit) ausgewählt und liegt im Bereich von 300-550 A. Das verwendete Flussmittel ist das gleiche wie beim Kupferschweißen, die Zusammensetzung dieser Flussmittel ist auf dieser Seite angegeben.

Das Flussmittel wird in die Schweißzone eingeführt und in die Nut gegossen.

Das Schweißverfahren wird "links" verwendet.

Die besten Ergebnisse beim Schweißen von Kupferschienen an Stahlschienen werden durch Bootsschweißen erzielt. Das Schema eines solchen Schweißens ist in der Abbildung dargestellt. Zuerst werden die Kupferkanten mit einer Kohleelektrode erhitzt und dann mit einer bestimmten Position von Elektrode und Füllstab verschweißt (siehe Abbildung). Die Schweißgeschwindigkeit beträgt 0,25 m/h. Das Schweißen von Kupfer mit Gusseisen erfolgt nach denselben technologischen Methoden.

Das Schweißen von niedriglegierter Bronze mit geringer Dicke (bis zu 1,5 mm) an Stahl mit einer Dicke von bis zu 2,5 mm kann mit einer Überlappung mit einer nicht verbrauchbaren Wolframelektrode in einer Argonumgebung auf einem Automaten mit einem Fülldraht mit a durchgeführt werden Durchmesser 1,8 mm seitlich zugeführt.

In diesem Fall ist es sehr wichtig, den Lichtbogen von der Kupferseite auf die Überlappung zu lenken. Solche Schweißmodi: Stromstärke 190 A, Lichtbogenspannung 11,5 V, Schweißgeschwindigkeit 28,5 m/h, Drahtvorschubgeschwindigkeit 70 m/h

Kupfer und Messing lassen sich durch Abbrennstumpfschweißen gut mit Stahl verschweißen.

Bei dieser Schweißmethode werden die Stahlkanten ziemlich stark und die Kanten aus Nichteisenmetall leicht geschmolzen. Unter Berücksichtigung dieses Umstands und unter Berücksichtigung des Unterschieds in den spezifischen Widerständen dieser Metalle nehmen Sie den Überhang für Stahl gleich 3,5 d, für Messing 1,5 d, für Kupfer 1,0 d, wobei d die Durchmesser der Stäbe sind geschweißt.

Für das Widerstandsstumpfschweißen solcher Stäbe wird ein Stick-out von 2,5 d für Stahl, 1,0 d für Messing und 1,5 d für Kupfer empfohlen. Der spezifische Niederschlagswiderstand wird im Bereich von 1,0-1,5 kg/mm2 angenommen.

In der Praxis ist es oft erforderlich, Bolzen mit einem Durchmesser von 8-12 mm aus Kupfer und seinen Legierungen auf Stahl oder Stahlbolzen auf Kupferprodukte zu schweißen.

Ein solches Schweißen wird mit einem Gleichstrom mit umgekehrter Polarität unter einem feinen OSC-45-Flussmittel ohne Vorwärmen durchgeführt.

Kupferbolzen bis 12 mm Durchmesser oder L62 Messingbolzen bis 10 mm Durchmesser bei einer Stromstärke von 400 A werden gut auf Stahl oder Gusseisen geschweißt.

Und Bolzen aus Messing der Marke LS 59-1 werden nicht zum Schweißen verwendet.

Stahlbolzen sind schlecht mit Kupfer- und Messingprodukten verschweißt.

Elektroden zum Kupferschweißen

Zum Verbinden von Kupfer ohne Zusatzdraht werden abschmelzende Elektroden mit einer speziellen Beschichtung verwendet. Beim Schmelzen bildet es eine Schlackenschicht, die die Schweißstelle vor Luftkontakt schützt. Die Additive, aus denen die Beschichtung besteht, verbessern in Kombination mit dem Metall die Qualität der Naht. Die Schlackenschicht verlangsamt das Abkühlen der Fuge, wodurch mehr Gase entfernt werden.

Nicht verbrauchbare Kohlenstoff- und Graphitelektroden werden in Verbindung mit dem Fülldraht verwendet, der zum Erzeugen einer Naht erforderlich ist. Beachten Sie bei der Auswahl Folgendes:

• beim manuellen Schweißen von Kupfer ist die Farbe der Beschichtung rot;
• Sorten mit grauer Beschichtung sind für Nichteisenmetalle bestimmt;
• hochschmelzende Metalle werden mit blauen Elektroden gekocht;
• mit gelber Beschichtung aus hitzebeständigem legiertem Stahl.

Merkmale des Prozesses der Kupferbeschichtung von Stahl zu Hause

Um eine Kupferbeschichtung zu Hause herzustellen, müssen eine Reihe von Anforderungen erfüllt werden, die sich aus dem technologischen Prozess selbst ergeben, da beim Tauchverfahren ein Elektrolyt verwendet wird. Diese Lösung ist ätzend, verdunstet, und da sie sich im Betrieb auch erwärmt, ist die Verdunstung stark. Beim Galvanisieren zu Hause sollten Sie auf Schutzausrüstung und gute Belüftung achten.

Das Galvanisieren mit Kupfer zu Hause liefert trotz der eher primitiven Ausrüstung dennoch hervorragende Ergebnisse. Von allen Metallen bietet Stahl die stärkste Verbindung mit einem Kupferfilm, daher werden beim Verkupfern von Stahl hervorragende und dauerhafte Stromleiter erhalten. Das Beschichten eines Stahlprodukts mit einem Kupferfilm verleiht dem Artikel ein attraktiveres Aussehen.

Das Ergebnis der Verkupferung

Verkupferung von Stahl durch Eintauchen in Elektrolyt

Bevor Sie mit dem Verkupferungsprozess beginnen, sollten Sie Ihr Zuhause, Ihren Arbeitsplatz, die erforderlichen Materialien und Ihre persönliche Schutzausrüstung für diese Arbeiten vorbereiten. Danach sollten Sie das Werkstück vorbereiten. Der Oxidfilm sollte mit einem dünnen Schmirgel und einer feinen Metallbürste von seiner Oberfläche entfernt werden. Nach dem Entfernen des Films wird das Teil gewaschen, in warmem Seifenwasser entfettet und erneut mit klarem Wasser unter starkem Druck gewaschen.

Schema der Verkupferung von Stahl im Elektrolyten

Zwei Kupferplatten werden in einen Behälter (vorzugsweise Glas) gelegt und elektrisch miteinander verbunden. Diese Platten sind Anoden und über einen Leiter mit dem Plus der Stromquelle verbunden. Ein Leiter ist mit dem Minus der Quelle verbunden, die mit dem zu bearbeitenden Werkstück verbunden ist, das in diesem Stromkreis die Kathode ist. Im Anodenkreis ist ein Rheostat zur Einstellung der Stromstärke und ein Amperemeter zur Kontrolle enthalten.

Die vorbereitete Elektrolytlösung wird in den Behälter gegossen, der Kupfersulfat, destilliertes Wasser und Säure enthält. Die Lösung wird in einer ausreichenden Menge gegossen, um die Elektroden und das Werkstück vollständig zu bedecken. An die Schaltung wird Spannung angelegt, ein Strom wird durch den Rheostat mit einer Rate von 15 mA pro Quadratzentimeter der Teilfläche eingestellt.

Nach einer halben Stunde wird die Spannung entfernt, das verkupferte Teil aus der Lösung genommen, vom Leiter befreit, gründlich gewaschen und getrocknet. Prozess abgeschlossen. Notwendiger Hinweis: Alle Arbeiten sollten mit einem Atemschutzgerät, Gummihandschuhen und eingeschalteter Belüftung durchgeführt werden.

Schweißmaschine für Kupfer

Die Haupteinheiten sind als halbautomatische, automatische, Argon- und Wechselrichtereinheiten definiert. Jedes der Geräte verrichtet Arbeit in einer anderen Produktionsweise, ist mit charakteristischen Merkmalen ausgestattet.

1. Die Verbindung von Kupferplatten kann durch Organe vom Wolframtyp in einer Argonumgebung durchgeführt werden. Moderne Wechselrichter werden über ein Haushaltsnetz mit Strom versorgt, sind mit einem unabhängigen Kühlsystem ausgestattet und haben ein geringes Gewicht.
2. Bei Draht kommen halbautomatische Anlagen zum Einsatz. Es gibt verschiedene Knoten, einschließlich inländischer, die importierten Analoga in Bezug auf die Leistung nicht unterlegen sind.
3. Kupferdrähte werden auch durch Wechselrichter verbunden, das Hauptmerkmal ist ein kostengünstiger, geringer Stromverbrauch. Der Schutz gegen Blockieren und Heißstart ermöglicht es einem unerfahrenen Meister, ohne vorherige Schulung zu arbeiten.

Selbstgebautes Schweißgerät zum Schweißen mit Kohlenstoffelektroden

Für den Heimgebrauch ist ein Gerät mit einer Leistung von bis zu 3,5 kW die beste Wahl. Die Ausgangsleistung reicht aus, um Kupfer mit einer Dicke von 5 mm zu verbinden. Ressourcenarme Mechanismen schaden dem elektrischen Haushaltsnetz nicht und verhindern den Ausfall von Geräten.

Vorbereitung zum Patinieren

Wie bei jeder Arbeit mit Chemikalien muss die Sicherheit an erster Stelle stehen. Die meisten der beim Schwärzen verwendeten Verbindungen sind sehr giftig. Die freigesetzten Dämpfe können bei Freisetzung in die Atmosphäre gesundheitsschädlich sein. Es gibt bestimmte Standardregeln, die nicht vernachlässigt werden sollten:

• es ist notwendig, Substanzen in speziellen Reagenzgläsern aufzubewahren, die mit Stopfen zum Versiegeln fest verschlossen sind.
• Lösungen außerhalb der Reichweite von Kindern aufbewahren;
• Der Prozess muss in einem speziellen Schrank mit eingebauter Belüftung stattfinden (die Schranktüren sollten leicht geöffnet sein).

Vor der Verarbeitung sollte das Material gründlich gewaschen, gereinigt und entfettet werden, um die beste Wirkung zu erzielen.

Patinierung, Oxidation von Kupfer und anderen Metallen

Oxidation und Patinierung - diese Begriffe sind nicht synonym, die Folgen jedes dieser Prozesse unterscheiden sich in der Reihenfolge voneinander.

Oxidation von Kupfer - die Bildung von Oxiden und Oxiden auf der Oberfläche des Metalls aufgrund seiner Wechselwirkung mit sauerstoffhaltigen Elementen und anderen bestimmten chemischen Reagenzien.

Patinieren - die Bildung einer dünnen Schicht aus Chlor- und Schwefelverbindungen, indem das Metall den entsprechenden Verbindungen ausgesetzt wird. Beide Prozesse führen zu einer Farbveränderung des Materials, für die unter natürlichen Bedingungen erhebliche Zeiträume benötigt würden.

Schritt-für-Schritt-Anleitung zum Schmelzen von Kupfer

Das Schmelzen von Kupfer ermöglicht es Ihnen, Kupferprodukte sowohl für dekorative als auch für rein praktische Zwecke auch zu Hause herzustellen, wenn Sie alles vorbereiten, was für die Implementierung eines solchen technologischen Prozesses erforderlich ist, und seine Implementierung richtig angehen.

Um Kupfer zu schmelzen, benötigen Sie die folgenden Werkzeuge, Geräte und Verbrauchsmaterialien:

• Muffelofen (vorzugsweise mit einstellbarer Heiztemperatur);
• ein Tiegel, in dem Sie Kupfer schmelzen (zum Schmelzen von Kupfer werden Tiegel aus Keramik oder feuerfestem Ton verwendet);
• Zangen, mit denen der heiße Tiegel aus dem Ofen entfernt wird;
• Haken (er kann aus gewöhnlichem Stahldraht hergestellt werden);
• Haushaltsstaubsauger;
• Holzkohle;
• die Form, in der das Casting durchgeführt wird;
• Gasbrenner und Hupe.

Die geringste Menge an Verunreinigungen findet sich in Elektrokupfer

Schritt eins

Kupfer in zerkleinertem Zustand wird in einen Tiegel gegeben. Es ist zu beachten: Je kleiner die Metallstücke sind, desto schneller schmelzen sie. Der Tiegel wird nach dem Füllen mit Kupfer in einen Ofen gestellt, der mit einem Temperaturregler auf den erforderlichen Zustand erhitzt werden muss. In den Türen von Serienmuffelöfen ist unbedingt ein Fenster vorgesehen, durch das Sie den Schmelzvorgang beobachten können.

Durch das Sichtfenster können Sie den Vorgang kontrollieren, ohne die Tür erneut zu öffnen, wodurch die Temperatur im Ofen nicht gesenkt wird

Schritt zwei

Nachdem das gesamte Kupfer im Tiegel geschmolzen ist, muss es mit einer speziellen Zange aus dem Ofen entfernt werden. Auf der Oberfläche ist zwangsläufig ein Oxidfilm vorhanden, der mit einem Stahlhaken an eine der Tiegelwände bewegt werden muss. Das geschmolzene Metall sollte nach dem Ablösen seiner Oberfläche von der Oxidschicht so schnell und genau wie möglich in eine zuvor vorbereitete Form gegossen werden. Die Details und Regeln zur Durchführung dieses Verfahrens werden durch ein Video, das im Internet leicht zu finden ist, gut demonstriert.

Es ist notwendig, das Metall sehr schnell in Formen zu gießen, wenn die von Ihnen gewählte Heizmethode nicht die gewünschte Temperatur liefern konnte.

Schritt drei

Falls Sie keinen Muffelofen zur Verfügung haben, können Sie den Tiegel auch mit einem Gasbrenner mit Kupfer aufheizen, indem Sie ihn senkrecht unter den Wannenboden stellen

Gleichzeitig ist darauf zu achten, dass die Flamme des Gasbrenners gleichmäßig über die gesamte Fläche des Tiegelbodens verteilt wird.

Schritt vier

Wenn es zu Hause notwendig ist, niedrigschmelzende Legierungen auf Kupferbasis (Messing und einige) zu schmelzen, kann eine gewöhnliche Lötlampe als Heizgerät verwendet werden, die auch vertikal unter dem Boden des Tiegels platziert wird. Während des Schmelzens, das mit diesem und früheren Verfahren durchgeführt wird, interagiert die Oberfläche des geschmolzenen Metalls aktiv mit Sauerstoff, was zu einer intensiven Oxidation führt. Um die Intensität der Oxidation zu verringern, kann geschmolzenes Kupfer mit zerkleinerter Holzkohle bestreut werden.

Schmelzen von Kupfer mit einer Lötlampe in einem hausgemachten Ofen

Schritt fünf

Wenn Ihre Heimwerkstatt über eine Schmiede verfügt, kann diese auch zum Schmelzen von Kupfer, Messing oder Bronze verwendet werden. In diesem Fall wird der Tiegel mit zerkleinertem Metall auf eine Schicht aus glühender Holzkohle gelegt. Damit der Vorgang des Aufheizens und Schmelzens intensiver ablaufen kann, kann der Verbrennungszone der Kohle Luft zugeführt werden, wofür sich ein herkömmlicher Staubsauger eignet, der nicht zum Einziehen, sondern zum Blasen arbeitet. Für den Fall, dass Sie einen Staubsauger verwenden, muss an seinem Schlauch eine Metallspitze mit einem Blasloch mit kleinem Durchmesser angebracht werden.

Noch effizienter wird der Schmelzprozess in einem Gasofen

Bei der Auswahl eines Muffelofens für Gießvorgänge mit Kupfer und seinen Legierungen sollte auf das Temperaturregime geachtet werden, das ein solches Gerät bieten kann. Abhängig von der Art des geschmolzenen Metalls sollte ein solcher Ofen die folgenden Heiztemperaturen bereitstellen:

• Kupfer - 1083°;
• verschiedene Bronzegrade - 930–1140 °;
• Messing - 880–950°.

Es ist möglich, dass Sie sich entscheiden, selbst einen Schmelzofen zu bauen, indem Sie sich das Video ansehen.

Gewöhnliches Kupfer, das in seiner chemischen Zusammensetzung keine Legierungszusätze enthält, hat im geschmolzenen Zustand keine gute Fließfähigkeit und ist daher nicht zum Gießen von Produkten mit komplexer Konfiguration und kleinen Größen geeignet. Verwenden Sie für diese Zwecke am besten Messing und wählen Sie eine Legierung, deren Oberflächenfarbe heller ist (dies weist darauf hin, dass Messing dieser Marke einen niedrigeren Schmelzpunkt hat).

Zweck der Patinierung

Der Hauptzweck der Verwendung von dunklem Kupfer besteht darin, dem zu verarbeitenden Metall einen Alterungseffekt zu verleihen. In der Antike wurden die meisten Gegenstände (Münzen, Figuren, verschiedene Souvenirs, Haushaltsgegenstände) aus diesem Material hergestellt. In unserer Zeit haben die Objekte einige Veränderungen erfahren - oxidative Prozesse haben die Farbe und das allgemeine Erscheinungsbild dieser Dinge verändert und alle Zeichen der Antike und damit den Wert geschaffen.

Heutzutage wird Kupfer künstlich patiniert, aber sie verfolgen ein einziges Ziel - Dingen ein seltenes Aussehen zu verleihen, Aufmerksamkeit zu erregen, Kauflust zu wecken.

Eigenschaften von Kupfer

Kupfer ist eines der ersten Metalle, das der Mensch zu extrahieren und zu verarbeiten lernte. Produkte aus Kupfer und seinen Legierungen wurden bereits im 3. Jahrhundert v. Chr. verwendet, wie historische Daten und die Ergebnisse archäologischer Ausgrabungen belegen. Die weite Verbreitung von Kupfer wurde maßgeblich durch die Tatsache erleichtert, dass es durch verschiedene mechanische Verfahren recht einfach zu verarbeiten ist. Außerdem lässt es sich leicht schmelzen.

Kupfer, dessen Oberfläche sich aufgrund seiner Weichheit durch eine ausgeprägte gelblich-rote Farbe auszeichnet, lässt sich durch plastische Verformung gut verarbeiten. Die Oberfläche von Kupfer wird, wenn es mit der Umgebungsluft interagiert, mit einem Oxidfilm bedeckt, der es in einer so schönen Farbe färbt.

Technische Kupfersorten und ihre chemische Zusammensetzung

Von großer Bedeutung sind solche Eigenschaften von Kupfer wie die elektrische und thermische Leitfähigkeit, bei denen es unter allen Metallen nach Silber an zweiter Stelle steht. Aufgrund dieser Eigenschaften werden daraus hergestellte Produkte aktiv in der Elektroindustrie sowie in Fällen eingesetzt, in denen eine schnelle Wärmeabfuhr von einem erhitzten Objekt gewährleistet werden muss.

Ein weiterer wichtiger Parameter von Kupfer, der sich direkt auf den Energie- und Arbeitsaufwand bei der Herstellung von Produkten aus Kupfer auswirkt, ist der Schmelzpunkt. Bei reinem Kupfer beträgt die Temperatur, bei der das Metall von fest zu flüssig wird, 1083°. Wenn Sie Kupfer mit Zinn mischen und Bronze erhalten, beträgt der Schmelzpunkt einer solchen Legierung je nach Gehalt des Hauptlegierungszusatzes bereits 930–1140 °. Messing, das durch Zugabe von Zink zum Grundmetall erhalten wird, hat einen noch niedrigeren Schmelzpunkt, der im Bereich von 900–1050 ° liegt.

Elektrische Eigenschaften von Kupfer bei 20°

Wenn Sie sich entscheiden, einen solchen technologischen Prozess zu Hause zu implementieren, ist es wichtig, einen weiteren Parameter zu kennen - seinen Siedepunkt. Bei 2560 ° beginnt Kupfer buchstäblich zu kochen, was im Video dieses Prozesses gut sichtbar ist.

Das Auftreten von Blasen auf der Oberfläche des flüssigen Metalls und die Bildung von aktivem Gas darin wird durch Kohlenstoff erleichtert, der aus Kupfer infolge seiner Oxidation freigesetzt wird, die bei starker Erwärmung auftritt.

Abhängig von der Schmelztechnologie können flache Poren auf der Oberfläche des Kupferbarrens verbleiben, die leicht durch Schleifen entfernt werden können.

Wie man Kupfer zu Hause schmilzt

Gegenstände aus Kupfer sowie verschiedene Produkte, in denen es enthalten ist, sind im Alltag weit verbreitet. Daher stellen viele eine ganz normale Frage: „Wie kann man Kupfer selbst schmelzen?“

Mit einer Vorstellung von dieser Technologie lernten die Menschen, wie man verschiedene Gegenstände aus reinem Metall sowie daraus gewonnene Legierungen - Bronze und Messing - herstellt.

• 1 Schmelzpunkt
• 2 Schmelzen von Kupfer

Schmelztemperatur

Schmelzen ist ein Prozess, der den allmählichen Übergang eines Metalls von einem normalen festen Zustand in eine flüssige Konsistenz charakterisiert. Jede Metallverbindung oder jedes Metall in seiner reinen Form hat seine eigene Temperatur, unter deren Einfluss es zu schmelzen beginnt.

Ein wichtiger Faktor in diesem Fall ist, welche Verunreinigungen in der Zusammensetzung der geschmolzenen Verbindung enthalten sind.

Kupfer beginnt also bei einer Temperatur von 1083 Grad Celsius zu schmelzen. Wenn Zinn hinzugefügt wird, sinkt der Schmelzpunkt und beträgt ungefähr 930-1140 Grad Celsius.

In diesem Fall ist eine solche Schwankung auf die in der Legierung enthaltene Zinnmenge zurückzuführen. Eine Verbindung aus Kupfer und Zink schmilzt bei einer noch niedrigeren Temperatur - 900-1050 Grad. Das Erhitzen von Metallen ist mit der allmählichen Zerstörung des aus vielen Kristallen gebildeten Gitters verbunden.

Beim Erhitzen steigt die Schmelztemperatur auf das maximal erforderliche Niveau, dann stoppt ihr Wachstum und bleibt auf dem erreichten Niveau, bis das gesamte Metall geschmolzen ist, wonach es abzunehmen beginnt.

Abkühlung ist der umgekehrte Prozess der Temperaturänderung. Beim Abkühlen fällt es und "friert" auf einem bestimmten Niveau ein, bis das Metall vollständig erstarrt ist.

So tritt beim Kochprozess Kohlenstoff aus Kupfer aus, der durch Oxidation und den engen Kontakt mit Luft entsteht.

Kupfer schmelzen

Die Technologie des Kupferschmelzens ist seit der Antike weit verbreitet, als Menschen ein Feuer benutzten, um Metall zu schmelzen, um Pfeile, Pfeilspitzen und andere Waffen sowie Haushaltsgegenstände herzustellen.

Auch das Schmelzen von Kupfer zu Hause ist möglich. Dazu benötigen Sie:

• Der Tiegel, in dem das Kupfer geschmolzen wird, und die Zange, die benötigt wird, um den Tiegel aus dem Ofen zu entfernen oder ihn aus dem Feuer zu nehmen.
• Holzkohle.
• Muffelofen (es ist besser, wenn die Heiztemperatur darin geregelt wird).
• Horn.
• Normaler Staubsauger.
• Eine Form, in die geschmolzene Flüssigkeit gegossen wird.
• Haken aus Stahldraht.
• Gasbrenner, wenn kein Muffelofen vorhanden ist.

Der Schmelzalgorithmus umfasst mehrere Schritt-für-Schritt-Schritte:

Schleifen Sie das Metall und gießen Sie es in den Tiegel. Je kleiner die Fragmente sind, desto eher erreicht es den geschmolzenen Zustand. Stellen Sie den Tiegel in einen Ofen, der auf die höchstmögliche Temperatur erhitzt ist, die zum Starten des Schmelzvorgangs erforderlich ist (hier benötigen Sie übrigens einen Temperaturregler). Viele Muffelöfen haben ein in die Tür eingeschnittenes Fenster. Dadurch können Sie den Prozess sicher überwachen.
Bei Erreichen des flüssigen, endgültig geschmolzenen Zustands von Kupfer sollte der Tiegel mit einer Zange so vorsichtig wie möglich anprobiert und so schnell wie möglich aus dem Ofen entfernt werden. Auf der Oberfläche der flüssigen Substanz bildet sich ein Film, bewegen Sie ihn mit einem Drahthaken zum Rand des Tiegels. Gießen Sie das von der Folie gereinigte Metall so schnell wie möglich in eine vorbereitete Form.
Wenn kein Muffelofen vorhanden ist, kann Kupfer mit einem herkömmlichen Gasbrenner geschmolzen werden. Aber dann kommt Kupfer in engen Kontakt mit Luft und der Oxidationsprozess selbst wird viel schneller sein. Um die Bildung eines dicken Films auf der Oberfläche des Metalls zu verhindern, wird Kupfer daher, wenn es einen flüssigen Zustand erreicht, mit zerkleinerter Holzkohle bestreut.

Sie können auch Kupfer und seine Legierungen mit einer Schmiede schmelzen. Dazu muss die Holzkohle gut erhitzt und ein Tiegel mit Metall darauf gestellt werden (Kupfer vormahlen). Um den Aufheizvorgang zu beschleunigen, einen im Blasmodus eingeschalteten Staubsauger auf die Kohle richten

Besonderes Augenmerk sollte auf die Spitze des Rohres gelegt werden. Es muss Metall sein, da der Kunststoff unter dem Einfluss hoher Temperaturen schmilzt.