Galvanoplastie

Je me suis remis à fabriquer une de mes passions: les casses tête. Il en existe dans tout un tas de matériaux:  carrelet de bois, dits entrecroisés, métal, fil de métal, perles, corde…

pour voir un aperçu du sujet l’excellent livre « 1000 casses tête du monde entier » de Pieter Van Delft et Jack Botermans  plus dispo neuf malheureusement. C’est ce livre qui a déclenché mon intérêt pour ce passe temps il y a 40 ans .

Là, je suis sur des modèles en fil de métal. Pour les fabriquer, je part de fil de soudure autogène diam 2 ou 3, que je cintre, forme et soude à la brasure argent 45%.

j’ai vite ressenti le besoin de les traiter pour améliorer l’aspect et cacher la soudure. On peux donner ça à un chromeur pro, mais il faut des adresses… j’ai décidé de faire cela moi même.

j’ai potassé le net et trouver pas mal de tutos pour faire du nickelage ( le chromage est possible, mais utilise des produits pas vraiment « safes » ). J’ai retenu les plus simple et ceux qui ne nécessitaient pas l’achat de produits chimiques spéciaux.

tuto1     tuto2     Chercher nickel et copper plating…

Pour faire un nickelage de qualité, il faut d’abord souvent faire un cuivrage préalable.

Cuivrage:

• Fournitures:  eau déminéralisée, bicarbonate de soude, fil de cuivre
• Matériel: Bacs, alim de laboratoire, fils, pinces croco

La première phase consiste à faire l’électrolyte : on met dans le bac de l’eau déminéralisée additionnée de bicarbonate de soude ( deux ou trois cuillères a café pour 1l d’eau )

On fabrique deux électrodes en fil de cuivre pliées en forme d’escargot pour augmenter la surface ( photo après usage )

On alimente les deux électrodes avec l’alim, tension 6/8 V courant 1 A. Rapidement une coloration bleue apparait autours de l’anode+: c’est du carbonate  de cuivre. Il n’est pas soluble dans l’eau, mais à priori il se créent aussi des  ions cuivre qui eux servent au dépôt. Il est bon d’inverser la polarité de temps en temps pour éviter de ne  bouffer qu’une électrode, et pour virer l’accumulation de carbonates. Progressivement la solution se sature et la couleur n’évolue plus… cela se trouble juste ( carbonate insoluble ), il est temps d’arrêter (1h ou 2). J’ai laissé décanter le liquide dans une bouteille et ne transvase que la phase « claire » pour faire le cuivrage. De toute manière cela continuera de se saturer pendant l’opération…

Pour le cuivrage, raccorder la pièce polie et parfaitement  dégraissée (acétone) au – de l’alim ( cathode ) , et une ou plusieurs électrodes de cuivre au + (anodes). J’ai connecté deux électrodes en série afin « d’arroser » la pièce sur ses deux faces:

J’ai mis autours de 2.5 / 3 V et 0.25 A, à ajuster selon les pièces… je fais 20 minutes de dépôt en bougeant régulièrement la pièce sur le support afin de ne pas avoir de manque au point de contact. l’aspect du dépôt est un peu mat. je repolit les pièces à la laine de fer 000, puis je re-dégraisse et repasse 10 minutes. Après  un dernier polissage les pièces sont prêtes à être nickelées:

Quand on fait des traitement sur de longue durées, les électrodes ont tendance a se couvrir de carbonate. L’ampérage décroit jusqu’à ce que le traitement ne marche plus… Il faut nettoyer les électrodes: pour cela les rebrancher sur + et – , et monter fortement tension et ampérage quelques secondes ( 12V 3A ) le bouillonnement nettoie les dépôts efficacement , inverser la polarité pour nettoyer les deux électrodes, puis les remettre en série sur le + pour reprendre le dépôt comme si elles étaient neuves…

Pour les pièces de forme complexe et de taille importante, il faut adapter le bain et les anodes à la forme:

Nickelage:

• Fournitures:  vinaigre blanc ménager (12° pour moi ), sel de cuisine, électrodes en Nickel pur
• Matériel: Bacs, alim de laboratoire, fils, pinces croco, système de chauffe bain.

Les anodes en Nickel pur se trouvent facilement sur internet. j’ai acheté en chine chez aliexpress deux plaques de 100 x100 x1 pour 22€ avec un délai relativement court ( 15J ). J’ai vu après coup qu’il y avait des shops Ebay en Espagne avec délai bien plus rapide…

Pour le nickelage, il est conseillé de chauffer le bain pour augmenter l’efficacité de la réaction. J’ai fabriqué un petit setting de chauffe composé d’un régulateur ITRON de recup, d’un thermocouple, d’une canne chauffante réalisée avec une cartouche chauffante de hot-end 12V insérée dans un tube laiton, et d’un agitateur fait avec un petit moteur électrique avec une hélice imprimée:

La première phase consiste de nouveau à faire l’électrolyte. Dans le bac verser le vinaigre et lui ajouter une ou deux pincées de sel pour 1L pour en améliorer la conductibilité. mettre deux plaques de nickel sur le + et – et lancer l’électrolyse avec une tension de 6V et courant au maxi selon la conduction de la solution. le bain se colore en vert : c’est de l’acétate de Nickel. Au bout d’une heure ou deux la couleur n’évolue plus: le bain est saturé. J’ai fais à froid, mais cela va surement plus vite à chaud…

Pour le nickelage raccorder la pièce préalablement cuivrée, polie et parfaitement dégraissée au – ( cathode ) et une ou plusieurs plaques de nickel au + ( anodes ). j’ai mis mes deux plaques en série pour entourer la pièce. Chauffer le bain à 50°

Pour le nickelage il faut ajuster tension au plus faible possible, et le courant doit être maitrisé pour avoir une densité de courant ( A/dm²) précise. Il faut éviter au maximum le dégagement de bulles sur la pièce. Cela génère un aspect mat, noir…

perso après quelques tests j’ai trouvé une gamme qui me permet d’arriver à un résultat qui me satisfait.

je « charge » la pièce en faisant 4 cycles de 5 minutes à 1 A/dm². Entre chaque cycle je déplace la pièce dans la pince croco qui l’alimente afin de ne pas avoir de manques / marques ( avec des brucelles sans la toucher! ).  Après les 4 cycles , je repolis ma pièce à la laine de fer 000, et je la dégraisse de nouveau.

La finition se fait sur 1 cycle de 10 minutes à 0.35 A/dm². L’aspect est parfait:

Le casse tête  » Meleda  » terminé:

Pour la pièce de grande dimension j’ai du choisir un récipient adapté. Je n’ai pas pu chauffer, j’ai monté préalablement le bain à 60°C, et j’ai fais sur l’inertie… j’ai déplacé de nombreuses fois les deux électrodes autours et au centre de la pièce pour déposer uniformément:

extrait de mon tableau de réglages:

Je suis vraiment très content d’avoir acquis cette technique. Ça ouvre plein de possibilités, et ça donne envie d’aller voir d’autres types de dépôts ( chrome, argent …or ?… )  et aussi d’expérimenter la galvanoplastie sur des surfaces isolantes ( impressions 3D, produits organiques…)

Il y a énormément de données sur ces sujet sur le net.

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