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Galvanoplastia com cobre

Componentes e suprimentos

Arduino UNO
× 1
Relé (genérico)
× 1
SparkFun Botão de pressão 12 mm
× 1
LED (genérico)
× 2
Resistor 100 ohm
× 2
Alligator Clips
× 1
Bucket
× 1
Bomba de ar para aquário
× 1
Conversor Buck
× 1
Tubo de cobre
× 1
Sulfato de cobre
× 1
Água destilada
× 1
Elegoo Starter kit
× 1
Pintura condutiva
× 1

Ferramentas e máquinas necessárias

Impressora 3D (genérica)

Sobre este projeto


A galvanoplastia é um processo que usa uma corrente elétrica para reduzir os cátions metálicos dissolvidos, de modo que formem um revestimento metálico fino e coerente em um eletrodo.

Razões para galvanoplastia:
  • Resistência à corrosão
  • Características mecânicas aprimoradas
  • Estética - Parece legal :)

Este sistema usará um balde com uma solução eletrolítica feita de sulfato de cobre, bem como um tubo de cobre para chapear objetos de metal.

Eu fiz minha solução eletrolítica misturando sulfato de cobre e água destilada. A proporção de sulfato de cobre para água determinará o quão condutor é o eletrólito, e você deve variar essa proporção dependendo da velocidade de galvanização desejada. Quanto mais condutora for a solução, mais rápido ocorrerá o processo de galvanização. Estou começando com uma proporção de 1 onça de sulfato de cobre para 2 xícaras de água destilada.

Assim que tivermos nossa solução eletrolítica, precisaremos configurar o tubo de cobre e a bomba do aquário. Desenhei alguns clipes no Tinkercad para segurar o tubo de cobre ao longo da lateral do balde e imprimi-os em 3D na minha Anet A8. Em seguida, inseri um tubo da bomba do aquário através do tubo de cobre até o fundo da solução. Isso ajudará a agitar a solução eletrolítica durante o processo de galvanização. Também imprimi em 3D um suporte para suspender o cátodo no centro do banho.






Arduino


O Arduino Uno é usado junto com um relé para alternar a energia para a solução eletrolítica. O Uno ligará por 10 segundos e depois o deixará desligado por 1 segundo. Esses valores podem ser ajustados no esboço conforme desejado.

Eu tenho um botão simples para ativar / desativar o processo de galvanização.


  / * Galvanoplastia * * Alternar relé com duração de ativação e desativação * Interrupção da chave liga / desliga para alternar o ciclo do relé * * / const int powerSwitch =2; const int bathLed =6; const int relay =7; const int powerLed =13; onTime longo =10000; offTime longo =1000; bool volátil isActive =false; void turnOn () {digitalWrite (relé, HIGH); digitalWrite (bathLed, HIGH);} void turnOff () {digitalWrite (relé, LOW); digitalWrite (bathLed, LOW);} void toggleState () {isActive =! isActive; digitalWrite (powerLed, isActive);} // Atraso com escape lógicovoid await (long timeToWait) {for (int j =0; j  

Estou usando uma bateria lipo 4s junto com um conversor de buck para regular a voltagem porque não tenho uma fonte de alimentação de bancada. Pretendo testar o revestimento em tensões diferentes para ver o que funciona melhor para minha configuração.








Funciona?


Comecei chapeando algumas moedas. Isso era feito em cerca de 3 volts e puxava cerca de 600 mA durante o processo de galvanização. Plantei cada moeda por cerca de cinco a dez minutos e fiquei surpreso com a rapidez com que plaquearam.



Funciona! Mas o revestimento de moedas já foi feito muitas vezes antes. Então, encomendei uma tinta condutora e comecei a pintar algumas estampas 3D.






Impressões 3D


A primeira tentativa foi este anel de lobo, que não era a melhor impressão, mas funcionou muito bem como primeiro teste.

O anel não foi chapeado tão rápido quanto as moedas porque eu não apliquei camadas suficientes da tinta condutora. Eu plantei este anel por cerca de 4 horas.

Depois tentei mais algumas impressões 3D, mas desta vez apliquei uma quantidade excessiva de tinta na esperança de tornar as impressões mais condutoras.

As estampas são muito mais difíceis de chapear e parece que ainda preciso testar algumas configurações diferentes para ajustar o processo.







Parece que ainda preciso testar algumas configurações diferentes no sistema, mas no geral estou muito satisfeito com os resultados.

Espero que tenham gostado desta introdução à galvanoplastia e encorajo você a tentar.





Agradecimentos especiais


Gostaria de agradecer a Elegoo por patrocinar este projeto. Eles enviaram seu Super Starter Kit, que veio com tudo que você precisa para começar a hackear projetos do Arduino. Usei os seguintes itens do kit inicial:Arduino Uno, chapéu de prototipagem, placa de ensaio, relé, resistores, leds, interruptor de botão e fios de jumper.

Pegue seu kit hoje e comece a fazer!

https://www.amazon.com/EL-KIT-003-Project-Starter-Tutorial-Arduino/dp/B01D8KOZF4

Código

  • ElectroToggle
ElectroToggle C / C ++
Carregue este esboço para o seu Arduino Uno usando o IDE do Arduino.
 / * Galvanoplastia * * Alterne o relé com durações de ativação e desativação * Interrupção da chave liga / desliga para alternar o ciclo do relé * * / const int powerSwitch =2; const int bathLed =6; const int relay =7; const int powerLed =13; long onTime =10000; long offTime =1000; volátil bool isActive =false; void turnOn () {digitalWrite (relay, HIGH); digitalWrite (bathLed, HIGH);} void turnOff () {digitalWrite (relé, LOW); digitalWrite (bathLed, LOW);} void toggleState () {isActive =! isActive; digitalWrite (powerLed, isActive);} // Atraso com escape lógicovoid await (long timeToWait) {for (int j =0; j  

Peças personalizadas e gabinetes

Grampos para o balde para segurar o tubo de cobre e grampo para segurar o cátodo.

Esquemas

Diagrama do circuito de galvanoplastia

Processo de manufatura

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