Polkagris i metall? En mässingsstav som delvis är bar, sedan förkopprad och avslutningsvis förnicklad.

Publicerad 2013-09-02 20:16

Underarbetet är som bekant det viktigaste vid de flesta ytbehandlingar. Men när man ska förnickla en yta fungerar det givetvis inte med vanligt spackel.

Kommer du ihåg experimentet med förkoppring i plugget? Med lite kopparsulfat, en skvätt vatten och ett ficklampsbatteri kunde man lägga på ett lager koppar på en spik på elektrolytisk väg. Riktigt så enkelt är det dock inte om man vill ha ett professionellt resultat, till exempel om man ska "grundmåla" med koppar inför en förnickling (Det senare kunde vi läsa om i Classic Motor, nummer 9/2007), men vissa saker kan man med enkla medel åstadkomma hemma i garaget. När man förnicklar en metallyta kan det vara lätt att tro att enbart förnicklingen kommer att ge den där spegelblanka ytan man hoppats på. Tyvärr så krävs det mer än så. En matt och repig yta blir bara obetydligt blankare efter ett dopp i förnicklingsbadet. Dessutom kommer repor och rostporer att synas ändå bättre i den ljusa och blankare ytan.  Då ställs man inför två alternativ; antingen slipar och polerar man direkt på den detalj man ska ytbehandla, eller så bygger man på ytan med ett material som kan slipas – ett sorts spackel, med andra ord. Det är nu inte alltid man vill slipa direkt på detaljen. Slipning innebär ju att man tar bort material, vilket man kanske inte vill göra på en originaldel. Dessutom innebär slipningen att detaljen minskar i storlek vilket inte heller är önskvärt i vissa lägen. Vi kan tyvärr inte lägga på vanligt spackel som vid en lackering eftersom vi använder oss av elektricitet. Vi måste alltså ha ett elektriskt ledande "spackel" som dessutom ska vara lätt att slipa och polera.

Valet faller då på koppar som är relativt lätt att applicera på elektrolytisk väg, och som är lätt att slipa och polera. Vi börjar med att titta på lite olika metaller. Zink och aluminium är lite knepigare. Dessa metaller med sina oxidskikt och känslighet för syror är väldigt svåra att ytbehandla och kräver en processteknik som är både giftig och komplicerad. Tyvärr så är det även nästan likadant med vanligt stål. Efter att ha studerat ämnet lite djupare kunde undertecknad till sin besvikelse konstatera att järn och stål inte gick att förkoppra med ett bra resultat utan att det krävde extremt giftiga cyanidbad och liknande. Mina första experiment ledde till att ståldetaljen visserligen blev förkopprad, men att kopparskiktet fläckvis gick att torka bort med en trasa! Efter några samtal med ytbehandlingsfirmor fick jag lära mig att koppar inte riktigt vill fästa mot stål om man inte "lurar" processen lite. Med cyanidkopparbad (Nej, prova inte hemma) kunde man lägga ett tunt kopparskikt som senare kunde byggas på i ett så kallat surkopparbad.  Alternativt kunde man lägga ett tunt nickelskikt som grund för kopparen. Det senare är dock genomförbart för hemkemisten, men kan ställa till problem. Vi återkommer om detta längre fram i texten.

I kärlet placerar man en anod av kopparplåt.

Vi repade vår lilla mässingsbit med både kniv och grovt slippapper.

Kvar återstår i princip bara mässing och, givetvis, koppar. Här är det inga konstigheter förutom den extrema ytrenheten som alltid krävs i dessa sammanhang. Minsta smuts eller fingeravtryck kan fördärva hela resultatet. Färg, oxid och andra föroreningar måste avlägsnas helt. Dessutom måste ytan avfettas totalt. Här räcker det inte med thinner eller rödsprit eftersom dessa alltid lämnar rester kvar på ytan. Däremot fungerar det med vanligt handdiskmedel, helst tillsammans med destillerat vatten. Skölj sedan med destillerat vatten och torka sedan väl med en ren och luddfri trasa. Vår metod kallas för surkoppar och receptet på själva "häxbrygden" är, till en liter destillerat vatten: 0,5 deciliter 37-procentig svavelsyra, 1,7 deciliter kopparsulfat samt en centiliter natriumklorid (vanligt bordssalt!). Svavelsyran är vanlig batterisyra som man fyller på i torrladdade blybatterier. Kopparsulfat används bland annat till färgning av tyg och hittas hos järnhandlaren. Salt har du förmodligen på köksbordet. Hur noga det är med detta recept vet jag inte, men man kan säkert prova olika varianter om man har lust.

Renlighet är jätteviktigt vid ytbehandling. Vanligt handdiskmedel är dock bland det bästa vid avfettning!

I badet ingår utspädd svavelsyra. Respektera varningsettiketten även om denna syra är utspädd.

  Själva badet måste förvaras i en behållare av ett icke ledande material så som glas eller plast. Som anod (pluspol) används en kopparplåt som formas efter behållaren som på bild 2. Vår lilla provbit är mässingsbiten på bild 3. För att se om surkopparbadet klarar att fylla upp en ojämn yta drog vi först vår lilla provbit mot grovt (40-korn) slippapper, och avslutade med att rista in några krumelurer på ytan med en knivspets. Sedan blev det noggrann skrubbning med handdiskmedel för att avlägsna fett och sliprester. Redan här bör man sätta på sig ett par plast- eller latexhandskar för att skydda ytan från dig, och för att skydda dig från kemikalierna. Skyddsglasögon bör också användas då både syran och kopparsulfatet är att betrakta som relativt farliga. Tänk på att inte smutsa ner handskarna under arbetet – det är lätt gjort i en oljig garagemiljö. När detaljen är garanterat ren ansluter vi den till en kabel och sänker ner den i lösningen. Se till att den inte kommer i kontakt med kopparanoden. Som strömkälla används ett vanligt 12-voltsbatteri, men för att kunna begränsa strömmen använde vi ett reglerbart motstånd som klarar drygt 1 ampere (se nummer 9/2007). Man kan hjälpligt klara sig med glödlampor i serie med ena kabeln som strömbegränsare i stället för motståndet. Batteriets minuspol ansluts till detaljen som ska förkoppras, och pluspolen ansluts till kopparanoden.

Rör om eller luta på behållaren med jämna mellanrum. Doppvärmaren håller temperaturen uppe.

Vår lilla provbit har fått ett tjockt kopparskikt.

Strömstyrkan genom badet styrs av detaljens ytarea – ju större yta, desto högre strömstyrka kan man ha. Detta är dock inte så kritiskt att man måste räkna ut den exakta ytan på detaljen. Lämplig strömstyrka är någonstans mellan 1 till 5 ampere per kvadratdecimeter på detaljen. På vår lilla bit lade vi strömmen på 0,1 A (100 mA). Tänk på att kopparanoden ska ha större yta än föremålet som ska behandlas. Temperaturen på badet är inne heller så kritisk, utan 20 – 30 grader fungerar bra. Generellt så går processen fortare vid ökad temperatur, och har du kallt i garaget (eller bråttom), kan man använda en doppvärmare för akvarier i badet. För att resultatet ska bli bra måste badet agiteras (röras om, lutas) med jämna mellanrum för att lösningen närmast detaljen inte ska utarmas. På detta sätt kan ett surkopparbad bygga upp riktigt tjocka kopparskikt, bara man ger det tid. Även här får man prova sig fram. Vi körde vår lilla provbit under en knapp timme, och på bild ser vi resultatet – en matt kopparfärgad yta. Eftersom detta var en provbit fick den ena änden tjänstgöra både som handtag och anslutning.

Efter slipning polerades biten. Men kolla att lumptrissan är okej! (se text)

Blank och fin! Då återstår bara …

… ett dopp i förnicklingsbadet.

Nu var det spännande – skulle tjockleken på kopparskiktet räcka till för att fylla upp alla repor och hack som vi gjort på ytan? Vi slipade först med fint våtslippapper (1000-korn), och avslutade med en omgång med lumptrissan. Det visade sig att skikttjockleken räckte för våra repor, men det fanns några gamla hack i kanterna som kom fram vid slipningen. Ingen fara – om skiktet inte räcker till är det bara att ge detaljen ett nytt dopp! Sagt och gjort, vi gav den en halvtimme till och upprepade poleringen vilket syns på bild 9 – rena spegeln! Av våra hack och repor syntes inte ett spår och detaljen hade inte förlorat något material. Efter noggrann rengöring blev det ett nytt dopp, fast nu i nickelbadet. På bild 10 ser vi resultatet. Blank så det förslår, men tyvärr upptäckte vi att det syntes små längsgående repor i ytan. Det visade sig vara föroreningar i lumptrissan som hade gjort de mikroskopiska repor i den mjuka kopparytan. Som sagt, underarbetet är viktigt så se till att ha en fräsch lumptrissa! Men hur var det nu med förkoppring av stål och järn? Jo, ett trick är att först dra på ett tunt nickelskikt på detaljen. På så sätt lurar man surkopparbadet att tro att det ligger en nickeldetalj i badet. Vi provade även detta och konstaterade att det gick bra, men att det var ännu känsligare med ytrenheten. Minsta tillstymmelse till smuts gjorde att kopparn "slog ifrån" ytan.  Allt som allt handlar det om erfarenhet och massor av experimenterande när man ska ytbehandla föremål. Börja alltså inte med huvkråkan till en Dusenberg! Testa olika tider, blandningar, strömstyrkor och temperaturer innan det blir dags för dyrgriparna.

Fotnot: Denna artikel publicerades i Classic Motor nummer 11/2007. Under åren har jag fått in del del tips om hur man får kopparn att fästa på stål utan att använda cyanid. Jag har dock tappat bot dessa uppgifter. Någon som kan tipsa om hur man får koppar att fastna på stål?

En Läsare, Roland, har lyckats med att förkoppra direkt på aluminium - han byggde på sina slitna BMW-kolvar med koppar! Här är hans recept och arbetsmetod:

Hej Jim.

Här skall du få "mitt"tillvägagångsätt.

Elektrolytbad 1 liter vatten:

Kopparsulfat 220 gram

Svavelsyra 60gram

Betning av aluminium:

3 dl kaustiksoda per 1liter vatten

uppvärmes till 70 grader.

Doppa kolven eller pensla på

låt verka 2 minuter (Obs det blir svart)

Tvätta rent med en kökssvamp under rinnande vatten. En sådan som har grön slipduk på ena sidan.

Sedan ner i badet.

Elektrolytbadet:

1 plastburk

4 kopparanoder – en i varje hörn kopplas till plus.

kolven till minus.  6volt 3watt

Har reglerat strömmen med en 3 wattslampa på minus.

På en 66 mm kolv 0,5 till 3,5 tim.

Mvh  Roland

: För den som inte tror på effekten av ett bra underarbete visar vi här provbitens opolerade baksida!

Jim Lundberg › Skribent
Visa fler artiklar av Jim Lundberg