Odrdzewianie elektrolityczne i elektrochemiczne stali.
: 05 mar 2013, 15:23
Temat ten powstał w celu przybliżenia wiadomości o elektrolitycznej metodzie usuwania korozji z przedmiotów stalowych.
Odrdzewianie elektrolityczne jest to znana metoda w technice, jednak często tak bywa, że niekoniecznie zdobytą wiedzę wykorzystujemy praktycznie. W moim przypadku było tak, że dużo przeglądam przeróżnych materiałów, o oczywiście w internecie, chociaż niekoniecznie bo mam tez pokaźny zbiór literatury u siebie. Wiele osób już pewnie zauważyło, że często zaglądam do źródeł rosyjskich i tam właśnie znalazłem ładnie opracowany temat na forum, który najbardziej zapadł mi w pamięci. Wtedy jeszcze nie wiedziałem, że wkroczę dokładnie na tę samą drogę.
Podaję link do tej strony:
http://www.chipmaker.ru/topic/73244/
Pewnie tak jak każdy z Was staram się wyszukiwać informacje najszerzej jak można i sięgam do stron opracowanych w językach, z którymi w życiu się nie zetknąłem i wierzcie mi, jest to możliwe. Pod ręką są przeróżne translatory, które umożliwiają przynajmniej zorientować się o co chodzi w znalezionym egzotycznym dla nas temacie. I tak ostatnio znalazłem ciekawie opracowane materiały francuskie.
Sporo wiedzy jest też na forach kopaczy militariów, hobbystów czy ludzi zajmujących się zabytkami.
Teraz do rzeczy. Co jest potrzebne oprócz przedmiotu do odrdzewiania?
1. Źródło prądu
2. Pojemnik do elektrolizy
3. Elektroda
4. Roztwór
5. Pojemnik z wodą do płukania
6. Środki BHP: rękawice gumowe, okulary ochronne
7. Środki do czyszczenia przedmiotu przed odrdzewianiem.
8. Środki do czyszczenia przedmiotu po odrdzewianiu.
A teraz po kolei:
1. Źródło prądu.
Każde źródło prądu stałego, prostownik akumulatorowy a najlepiej zasilacz z możliwością regulowania wielkości prądu oraz napięcia. Różne są opinie nt. wymaganego prądu do realizacji tego procesu i waha się to od kilku amper do ok. 16A. Zależy to od wielu parametrów a najważniejsze to:
a) wielkość detalu
b) stężenie elektrolitu
c) wielkość elektrody
Nie wiem jak na dobór prądu wpływa stopień skorodowania, ale może ktoś z Was podpowie, albo gdzieś znajdę. Piszę na podstawie moich skromnych doświadczeń to na pewno coś pominę.
Do tej pory używałem dwóch zasilaczy: starego z DDRu zasilacza z przełącznikiem napięcia 12 i 24V i maksymalnym prądzie 16A. Wskazane jest stosowanie zasilacza z ograniczeniem prądu maksymalnego najlepiej bezpiecznikiem. Po pierwsze dla ochrony samego zasilacza a po drugie dla uniknięcia skutków przypadkowego zwarcia gdy elektrodę zewrzemy z przedmiotem odrdzewianym.
Drugi zasilacz jaki zastosowałem, zbudowałem sam naprędce z toroidalnego transformatora 400VA z dołączonym mostkiem prostowniczym 50A, bez żadnego zabezpieczenia, ale to dopiero początek.
Ciekawie nt. zasilania podano na stronie: http://www.zbieraniemonet.za.pl/elektroliza.php
"Źródłem prądu mogą być stare zasilacze, ładowarki itp. Należy jednak pamiętać, że im mniejszy prąd, jaki daje nam zasilacz, tym proces będzie wolniejszy, a co za tym idzie mniej agresywny. Najlepsze rezultaty można uzyskać stosując zasilacze poniżej 9V i 1A. Przy prądach zbliżonych do 1A możemy podłączyć bez problemu kilka monetek aby proces nie przebiegał tak gwałtowanie.
Ja używam starej ładowarki od telefonu, która przy napięciu 4,8V daje natężenie 0,35A.
Czyściłem już w ten sposób 2 monety na raz i wynik był satysfakcjonujący. Długość całego procesu nie przekraczała najczęściej godzinki a 80% monet, można spokojnie wyczyścić w maks. 30min."
2. Pojemnik do elektrolizy.
To może być cokolwiek, byle było odporne na elektrolit np. pojemniki z tworzyw sztucznych, puste opakowania, butle, beczki wiadra, kasty budowlane z tworzywa, zwinięta folia itp. Ostatnio wpadłem na pomysł wykorzystania starych garnków z KO bo to będzie od razu elektroda. Dobrze jest mieć różne wielkości pojemników, żeby dobierać je w zależności od wielkości przedmiotu i nie marnować za dużo elektrolitu.
3. Elektroda
Niektórzy stosują blachy lub zwykłe pręty stalowe, ale te łatwo korodują. Jeśli nie znajdziemy nic innego to lepiej te pręty niż nic. Wiele osób stosuje stal kwasoodporną. Jest to dość drogi materiał, ale nie do końca. Okazuje się jednak, że wokół nas jest mnóstwo darmowego materiału na doskonałe elektrody, tylko trzeba po nie sięgnąć. Wspomniałem o garnkach np. wyrzuconych na złom. Warto taki przygarnąć a najlepiej różne wielkości. Mogą też być odpady blachy KO, pręty, kawałki z bębnów do pralki lub cały bęben, drut spawalniczy KO, i co tylko komu wpadnie pod rękę.
Moja elektroda z bębna do pralki:
4. Roztwór
Najprostszy jaki można zrobić to ok 10% roztwór sody oczyszczonej tej dostępnej w sklepach spożywczych. Jest to bardzo łagodny środek i jego efektywność zwiększałem poprzez dodanie środka do usuwania kamienia i rdzy W5. Można próbować stosować tzw. kreta do udrażniania rur kanalizacyjnych i innych podobnych środków oraz zasady sodowej.
Proces odrdzewiania warto zaczynać od słabego roztworu. W przypadku korpusu małej tokarki, powierzchnia jest dość duża i prawdę mówiąc trudno ocenić jak prąd pojawi się po włączeniu zasilacza. Zmieniając stężenie roztworu mamy wpływ na wartość natężenia prądu i jest to wygodny sposób jego regulacji.
5. Płukanie
Przedmiot wyjęty z roztworu trzeba dokładnie wypłukać, oczyścić, wysuszyć i zakonserwować. Warto wcześniej przygotować przynajmniej wiadro z wodą przynajmniej do pierwszego spłukania roztworu z powierzchni przedmiotu odrdzewianego. Najlepiej przeprowadzić to pod bieżącą wodą o ile są do tego warunki. To pierwsze płukanie zalecam robić tu przy stanowisku odrdzewiania bo przenoszenie mokrego przedmiotu może powodować zabrudzenie posadzki, odzieży itp. w postaci plam jakie powstają po zaschniętym roztworze.
6. Środki BHP: rękawice gumowe, okulary ochronne.
Należy pamiętać, że mamy do czynienia nie tylko z roztworem, ale i z prądem co w połączeniu ze sobą może dać nieciekawy efekt w postaci porażenia. Niby to niskie napięcie, ale i 230V też jest w pobliżu. Niektórzy autorzy zwracają także uwagę na produkty elektrolizy takie jak tlen i wodór, które jak wiadomo tworzą mieszankę wybuchową. Niby nie ma tego za dużo, ale lepiej uważać.
7. Środki do czyszczenia przedmiotu przed odrdzewianiem.
Przedmiot przed elektrolitycznym odrdzewianiem trzeba dokładnie oczyścić z tego wszystkiego co się na nim znajduje a co może przeszkodzić w realizacji procesu. Mogą to być smary, oleje w dodatku zmieszane z kurzem, opiłkami i innym brudem oraz plamy z farby. Smary trzeba koniecznie usunąć a cały przedmiot odtłuścić np. w benzynie. Pozostałe zanieczyszczenia np plamy farby czy pozostałości farby warto usunąć, jeśli uda się to zrobić w łatwy sposób. Jeśli są trudne do usunięcia to zostaną usunięte w trakcie procesu lub musimy to zrobić sami po jego zakończeniu i będzie to już dużo łatwiejsze.
Do wykonania powyższych czynności warto zaopatrzyć się w szczotki druciane w tym obrotową na szlifierkę, ręczne, te do mycia butelek także z tworzywa, inne szczotki, zużyte szczoteczki do zębów, pędzle itp.
8. Środki do czyszczenia przedmiotu po odrdzewianiu.
Przedmiot wyjęty z roztworu i opłukany można czyścić na mokro. Miejsca na których była korozja mogą być już w miarę czyste lub będą wymagały dalszego czyszczenia. Wygląda to jak cienki nalot, który schodzi gdy się go pociera np. szmatką. Dlatego trzeba mieć do dyspozycji różnego rodzaju szczotki zarówno metalowe jak i z tworzywa sztucznego. Miejsca ważne np. pod łożyska lub te, których nie wolno porysować można czyścić na mokro włókniną ścierną. Po wyczyszczeniu na mokro trzeba przedmiot dokładnie osuszyć. Tu przydadzą się czyste szmatki, ręczniki papierowe i sprężone powietrze. Dalej możemy czyścić przedmiot na sucho. Bardzo wydajna jest druciana szczotka obrotowa na szlifierkę ( obowiązkowe okulary podczas używania!). Można tez użyć drobnego papieru ściernego. Po czyszczeniu przedmiot trzeba jak najszybciej zakonserwować. Można stosować różne środki w sprayu np. nieśmiertelny WD40, ale jest też wiele innych. Najprościej jest użyć forumowego sposobu czyli zestaw: spryskiwacz, benzyna i trochę oleju. Tani i wygodny sposób a przede wszystkim skuteczny.
Przebieg procesu elektrolitycznego odrdzewiania.
Moje pierwsze stanowisko do odrdzewiania wyglądało tak:
W przygotowanym pojemniku układamy elektrodę i przedmiot. Elektroda i przedmiot nie mogą mieć styku elektrycznego. Do dodatniego zacisku ( + ) zasilacza podłączamy elektrodę. Przedmiot poddawany odrdzewianiu podłączamy do zacisku ujemnego ( - ). Pokrętło regulacji prądu na zasilaczu ustawiamy na minimum. Do pojemnika wlewamy przygotowany roztwór i włączamy zasilacz. Intensywność procesu możemy zaobserwować po wydzielających się pęcherzykach gazu. Ustawiając prąd na wyższą wartość powodujemy zwiększone wydzielanie pęcherzyków, intensyfikację procesu, ale także większe wydzielanie się ciepła. Jeśli zastosowaliśmy mały pojemnik, z małą ilością roztworu to jego temperatura wyraźnie wzrośnie.
Najczęściej ustawiam prąd na ok. 10A, ale czasem na 16A czyli do granic możliwości zasilacza. Raz tylko przełączyłem na 24V, ale na krótko. Chciałbym zrobić kilka prób na tym napięciu, żeby sprawdzić co można uzyskać poza wzrostem temperatury. Chciałoby się uzyskać szybsze i dokładniejsze usuwanie korozji, ale bez skutków ubocznych typu wżery.
Drugie moje stanowisko było prawdziwym wyzwaniem.
Do odrdzewiania i czyszczenia było łoże małej tokarki.
W takich przypadkach problemem jest wielkość naczynia do przeprowadzenia procesu, ale można poradzić sobie tak: trzeba utworzyć coś podobnego do sztywnej ramy o wielkości wymaganego naczynia np. tak:
czyli dwa ceowniki ustawione równolegle, dwa baniaczki jako dystanse plus ściski stolarskie. Szczelność naczynia zapewnia folia budowlana kupiona za 5 zł.
W tak spreparowane naczynie wkładamy korpus, elektrodę, podłączamy przewody i wlewamy roztwór. Za elektrodę posłużył pasek blachy KO o długości korpusu i szerokości ok. 50 mm.
Na początku wygląda to tak:
Zaczyna tworzyć się piana:
która gęstnieje
coraz bardziej
a to efekt końcowy:
Odrdzewianie elektrolityczne jest to znana metoda w technice, jednak często tak bywa, że niekoniecznie zdobytą wiedzę wykorzystujemy praktycznie. W moim przypadku było tak, że dużo przeglądam przeróżnych materiałów, o oczywiście w internecie, chociaż niekoniecznie bo mam tez pokaźny zbiór literatury u siebie. Wiele osób już pewnie zauważyło, że często zaglądam do źródeł rosyjskich i tam właśnie znalazłem ładnie opracowany temat na forum, który najbardziej zapadł mi w pamięci. Wtedy jeszcze nie wiedziałem, że wkroczę dokładnie na tę samą drogę.
Podaję link do tej strony:
http://www.chipmaker.ru/topic/73244/
Pewnie tak jak każdy z Was staram się wyszukiwać informacje najszerzej jak można i sięgam do stron opracowanych w językach, z którymi w życiu się nie zetknąłem i wierzcie mi, jest to możliwe. Pod ręką są przeróżne translatory, które umożliwiają przynajmniej zorientować się o co chodzi w znalezionym egzotycznym dla nas temacie. I tak ostatnio znalazłem ciekawie opracowane materiały francuskie.
Sporo wiedzy jest też na forach kopaczy militariów, hobbystów czy ludzi zajmujących się zabytkami.
Teraz do rzeczy. Co jest potrzebne oprócz przedmiotu do odrdzewiania?
1. Źródło prądu
2. Pojemnik do elektrolizy
3. Elektroda
4. Roztwór
5. Pojemnik z wodą do płukania
6. Środki BHP: rękawice gumowe, okulary ochronne
7. Środki do czyszczenia przedmiotu przed odrdzewianiem.
8. Środki do czyszczenia przedmiotu po odrdzewianiu.
A teraz po kolei:
1. Źródło prądu.
Każde źródło prądu stałego, prostownik akumulatorowy a najlepiej zasilacz z możliwością regulowania wielkości prądu oraz napięcia. Różne są opinie nt. wymaganego prądu do realizacji tego procesu i waha się to od kilku amper do ok. 16A. Zależy to od wielu parametrów a najważniejsze to:
a) wielkość detalu
b) stężenie elektrolitu
c) wielkość elektrody
Nie wiem jak na dobór prądu wpływa stopień skorodowania, ale może ktoś z Was podpowie, albo gdzieś znajdę. Piszę na podstawie moich skromnych doświadczeń to na pewno coś pominę.
Do tej pory używałem dwóch zasilaczy: starego z DDRu zasilacza z przełącznikiem napięcia 12 i 24V i maksymalnym prądzie 16A. Wskazane jest stosowanie zasilacza z ograniczeniem prądu maksymalnego najlepiej bezpiecznikiem. Po pierwsze dla ochrony samego zasilacza a po drugie dla uniknięcia skutków przypadkowego zwarcia gdy elektrodę zewrzemy z przedmiotem odrdzewianym.
Drugi zasilacz jaki zastosowałem, zbudowałem sam naprędce z toroidalnego transformatora 400VA z dołączonym mostkiem prostowniczym 50A, bez żadnego zabezpieczenia, ale to dopiero początek.
Ciekawie nt. zasilania podano na stronie: http://www.zbieraniemonet.za.pl/elektroliza.php
"Źródłem prądu mogą być stare zasilacze, ładowarki itp. Należy jednak pamiętać, że im mniejszy prąd, jaki daje nam zasilacz, tym proces będzie wolniejszy, a co za tym idzie mniej agresywny. Najlepsze rezultaty można uzyskać stosując zasilacze poniżej 9V i 1A. Przy prądach zbliżonych do 1A możemy podłączyć bez problemu kilka monetek aby proces nie przebiegał tak gwałtowanie.
Ja używam starej ładowarki od telefonu, która przy napięciu 4,8V daje natężenie 0,35A.
Czyściłem już w ten sposób 2 monety na raz i wynik był satysfakcjonujący. Długość całego procesu nie przekraczała najczęściej godzinki a 80% monet, można spokojnie wyczyścić w maks. 30min."
2. Pojemnik do elektrolizy.
To może być cokolwiek, byle było odporne na elektrolit np. pojemniki z tworzyw sztucznych, puste opakowania, butle, beczki wiadra, kasty budowlane z tworzywa, zwinięta folia itp. Ostatnio wpadłem na pomysł wykorzystania starych garnków z KO bo to będzie od razu elektroda. Dobrze jest mieć różne wielkości pojemników, żeby dobierać je w zależności od wielkości przedmiotu i nie marnować za dużo elektrolitu.
3. Elektroda
Niektórzy stosują blachy lub zwykłe pręty stalowe, ale te łatwo korodują. Jeśli nie znajdziemy nic innego to lepiej te pręty niż nic. Wiele osób stosuje stal kwasoodporną. Jest to dość drogi materiał, ale nie do końca. Okazuje się jednak, że wokół nas jest mnóstwo darmowego materiału na doskonałe elektrody, tylko trzeba po nie sięgnąć. Wspomniałem o garnkach np. wyrzuconych na złom. Warto taki przygarnąć a najlepiej różne wielkości. Mogą też być odpady blachy KO, pręty, kawałki z bębnów do pralki lub cały bęben, drut spawalniczy KO, i co tylko komu wpadnie pod rękę.
Moja elektroda z bębna do pralki:
4. Roztwór
Najprostszy jaki można zrobić to ok 10% roztwór sody oczyszczonej tej dostępnej w sklepach spożywczych. Jest to bardzo łagodny środek i jego efektywność zwiększałem poprzez dodanie środka do usuwania kamienia i rdzy W5. Można próbować stosować tzw. kreta do udrażniania rur kanalizacyjnych i innych podobnych środków oraz zasady sodowej.
Proces odrdzewiania warto zaczynać od słabego roztworu. W przypadku korpusu małej tokarki, powierzchnia jest dość duża i prawdę mówiąc trudno ocenić jak prąd pojawi się po włączeniu zasilacza. Zmieniając stężenie roztworu mamy wpływ na wartość natężenia prądu i jest to wygodny sposób jego regulacji.
5. Płukanie
Przedmiot wyjęty z roztworu trzeba dokładnie wypłukać, oczyścić, wysuszyć i zakonserwować. Warto wcześniej przygotować przynajmniej wiadro z wodą przynajmniej do pierwszego spłukania roztworu z powierzchni przedmiotu odrdzewianego. Najlepiej przeprowadzić to pod bieżącą wodą o ile są do tego warunki. To pierwsze płukanie zalecam robić tu przy stanowisku odrdzewiania bo przenoszenie mokrego przedmiotu może powodować zabrudzenie posadzki, odzieży itp. w postaci plam jakie powstają po zaschniętym roztworze.
6. Środki BHP: rękawice gumowe, okulary ochronne.
Należy pamiętać, że mamy do czynienia nie tylko z roztworem, ale i z prądem co w połączeniu ze sobą może dać nieciekawy efekt w postaci porażenia. Niby to niskie napięcie, ale i 230V też jest w pobliżu. Niektórzy autorzy zwracają także uwagę na produkty elektrolizy takie jak tlen i wodór, które jak wiadomo tworzą mieszankę wybuchową. Niby nie ma tego za dużo, ale lepiej uważać.
7. Środki do czyszczenia przedmiotu przed odrdzewianiem.
Przedmiot przed elektrolitycznym odrdzewianiem trzeba dokładnie oczyścić z tego wszystkiego co się na nim znajduje a co może przeszkodzić w realizacji procesu. Mogą to być smary, oleje w dodatku zmieszane z kurzem, opiłkami i innym brudem oraz plamy z farby. Smary trzeba koniecznie usunąć a cały przedmiot odtłuścić np. w benzynie. Pozostałe zanieczyszczenia np plamy farby czy pozostałości farby warto usunąć, jeśli uda się to zrobić w łatwy sposób. Jeśli są trudne do usunięcia to zostaną usunięte w trakcie procesu lub musimy to zrobić sami po jego zakończeniu i będzie to już dużo łatwiejsze.
Do wykonania powyższych czynności warto zaopatrzyć się w szczotki druciane w tym obrotową na szlifierkę, ręczne, te do mycia butelek także z tworzywa, inne szczotki, zużyte szczoteczki do zębów, pędzle itp.
8. Środki do czyszczenia przedmiotu po odrdzewianiu.
Przedmiot wyjęty z roztworu i opłukany można czyścić na mokro. Miejsca na których była korozja mogą być już w miarę czyste lub będą wymagały dalszego czyszczenia. Wygląda to jak cienki nalot, który schodzi gdy się go pociera np. szmatką. Dlatego trzeba mieć do dyspozycji różnego rodzaju szczotki zarówno metalowe jak i z tworzywa sztucznego. Miejsca ważne np. pod łożyska lub te, których nie wolno porysować można czyścić na mokro włókniną ścierną. Po wyczyszczeniu na mokro trzeba przedmiot dokładnie osuszyć. Tu przydadzą się czyste szmatki, ręczniki papierowe i sprężone powietrze. Dalej możemy czyścić przedmiot na sucho. Bardzo wydajna jest druciana szczotka obrotowa na szlifierkę ( obowiązkowe okulary podczas używania!). Można tez użyć drobnego papieru ściernego. Po czyszczeniu przedmiot trzeba jak najszybciej zakonserwować. Można stosować różne środki w sprayu np. nieśmiertelny WD40, ale jest też wiele innych. Najprościej jest użyć forumowego sposobu czyli zestaw: spryskiwacz, benzyna i trochę oleju. Tani i wygodny sposób a przede wszystkim skuteczny.
Przebieg procesu elektrolitycznego odrdzewiania.
Moje pierwsze stanowisko do odrdzewiania wyglądało tak:
W przygotowanym pojemniku układamy elektrodę i przedmiot. Elektroda i przedmiot nie mogą mieć styku elektrycznego. Do dodatniego zacisku ( + ) zasilacza podłączamy elektrodę. Przedmiot poddawany odrdzewianiu podłączamy do zacisku ujemnego ( - ). Pokrętło regulacji prądu na zasilaczu ustawiamy na minimum. Do pojemnika wlewamy przygotowany roztwór i włączamy zasilacz. Intensywność procesu możemy zaobserwować po wydzielających się pęcherzykach gazu. Ustawiając prąd na wyższą wartość powodujemy zwiększone wydzielanie pęcherzyków, intensyfikację procesu, ale także większe wydzielanie się ciepła. Jeśli zastosowaliśmy mały pojemnik, z małą ilością roztworu to jego temperatura wyraźnie wzrośnie.
Najczęściej ustawiam prąd na ok. 10A, ale czasem na 16A czyli do granic możliwości zasilacza. Raz tylko przełączyłem na 24V, ale na krótko. Chciałbym zrobić kilka prób na tym napięciu, żeby sprawdzić co można uzyskać poza wzrostem temperatury. Chciałoby się uzyskać szybsze i dokładniejsze usuwanie korozji, ale bez skutków ubocznych typu wżery.
Drugie moje stanowisko było prawdziwym wyzwaniem.
Do odrdzewiania i czyszczenia było łoże małej tokarki.
W takich przypadkach problemem jest wielkość naczynia do przeprowadzenia procesu, ale można poradzić sobie tak: trzeba utworzyć coś podobnego do sztywnej ramy o wielkości wymaganego naczynia np. tak:
czyli dwa ceowniki ustawione równolegle, dwa baniaczki jako dystanse plus ściski stolarskie. Szczelność naczynia zapewnia folia budowlana kupiona za 5 zł.
W tak spreparowane naczynie wkładamy korpus, elektrodę, podłączamy przewody i wlewamy roztwór. Za elektrodę posłużył pasek blachy KO o długości korpusu i szerokości ok. 50 mm.
Na początku wygląda to tak:
Zaczyna tworzyć się piana:
która gęstnieje
coraz bardziej
a to efekt końcowy:
)
