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Projet de galvanoplastie au cuivre : Construisez un système intelligent avec Arduino UNO

Composants et fournitures

ComposantQuantité
Arduino UNO1
Relais (générique)1
Bouton poussoir 12mm SparkFun1
LED (générique)2
Résistance 100 ohm2
Pinces crocodiles1
Seau1
Pompe à air d'aquarium1
Convertisseur Buck1
Tube en cuivre1
Sulfate de cuivre1
Eau distillée1
Kit de démarrage Elegoo1
Peinture conductrice1

Outils et machines nécessaires

À propos de ce projet

La galvanoplastie est un processus qui utilise un courant électrique pour réduire les cations métalliques dissous afin qu'ils forment un revêtement métallique mince et cohérent sur une électrode.

Raisons pour la galvanoplastie :

Ce système utilisera un seau avec une solution électrolytique faite de sulfate de cuivre ainsi que du tube en cuivre pour galvaniser des objets métalliques.

J'ai préparé ma solution électrolytique en mélangeant du sulfate de cuivre et de l'eau distillée. Le rapport entre le sulfate de cuivre et l'eau déterminera la conductivité de l'électrolyte, et vous devriez varier ce rapport en fonction de la vitesse de galvanoplastie souhaitée. Plus la solution est conductrice, plus le processus de galvanoplastie sera rapide. Je commence avec un rapport de 1 oz de sulfate de cuivre pour 2 tasses d'eau distillée.

Une fois notre solution électrolytique prête, nous devrons installer le tube en cuivre et la pompe d'aquarium. J'ai conçu des clips dans Tinkercad pour maintenir le tube en cuivre le long du seau et les ai imprimés en 3D sur mon Anet A8. J'ai ensuite inséré un tube de la pompe d'aquarium à travers le tube en cuivre jusqu'au fond de la solution. Cela aidera à agiter la solution électrolytique pendant le processus de galvanoplastie. J'ai également imprimé en 3D un support pour suspendre la cathode au centre du bain.

Projet de galvanoplastie au cuivre : Construisez un système intelligent avec Arduino UNO

Arduino

L'Arduino Uno est utilisé avec un relais pour basculer l'alimentation de la solution électrolytique. L'Uno allumera l'alimentation pendant 10 secondes puis la laissera éteinte pendant 1 seconde. Ces valeurs peuvent être ajustées dans le sketch comme souhaité.

Projet de galvanoplastie au cuivre : Construisez un système intelligent avec Arduino UNO

J'ai un simple interrupteur à bouton pour activer/désactiver le processus de galvanoplastie.

Projet de galvanoplastie au cuivre : Construisez un système intelligent avec Arduino UNO
/* Galvanoplastie
 * Basculer le relais avec durées d'allumage et d'extinction définies
 * Interruption interrupteur d'alimentation pour basculer le cycle du relais
 */
const int powerSwitch = 2;
const int bathLed = 6;
const int relay = 7;
const int powerLed = 13;
long onTime = 10000;
long offTime = 1000;
volatile bool isActive = false;

void turnOn() {
  digitalWrite(relay, HIGH);
  digitalWrite(bathLed, HIGH);
}

void turnOff() {
  digitalWrite(relay, LOW);
  digitalWrite(bathLed, LOW);
}

void toggleState() {
  isActive = !isActive;
  digitalWrite(powerLed, isActive);
}

// Délai avec logique d'échappement
void await(long timeToWait) {
  for(int j=0; j

J'utilise une batterie LiPo 4S avec un convertisseur buck pour réguler la tension car je n'ai pas d'alimentation de paillasse. Je prévois de tester la galvanoplastie à différentes tensions pour voir ce qui fonctionne le mieux pour mon installation.

Projet de galvanoplastie au cuivre : Construisez un système intelligent avec Arduino UNO
Projet de galvanoplastie au cuivre : Construisez un système intelligent avec Arduino UNO
Projet de galvanoplastie au cuivre : Construisez un système intelligent avec Arduino UNO

Est-ce que ça marche ?

J'ai commencé par galvaniser quelques pièces de monnaie. Celles-ci ont été faites à environ 3 volts et tiraient environ 600 mA pendant le processus de galvanoplastie. J'ai galvanisé chaque pièce pendant environ cinq à dix minutes et j'ai été surpris par la rapidité de la galvanoplastie.

Projet de galvanoplastie au cuivre : Construisez un système intelligent avec Arduino UNO
Projet de galvanoplastie au cuivre : Construisez un système intelligent avec Arduino UNO

Ça marche ! Mais galvaniser des pièces a été fait maintes fois auparavant. J'ai donc commandé de la peinture conductrice et j'ai commencé à peindre des impressions 3D.

Projet de galvanoplastie au cuivre : Construisez un système intelligent avec Arduino UNO

Impressions 3D

Première tentative : cette bague loup, qui n'était pas la meilleure impression mais a fonctionné très bien comme premier test.

Projet de galvanoplastie au cuivre : Construisez un système intelligent avec Arduino UNO

La bague ne se galvanisait pas aussi vite que les pièces car je n'avais pas appliqué assez de couches de peinture conductrice. J'ai galvanisé cette bague pendant environ 4 heures.

Ensuite, j'ai essayé d'autres impressions 3D mais cette fois j'ai appliqué une quantité excessive de peinture en espérant que cela rendrait les impressions plus conductrices.

Projet de galvanoplastie au cuivre : Construisez un système intelligent avec Arduino UNO

Les impressions sont beaucoup plus difficiles à galvaniser et il semble que j'aie encore besoin de tester différents réglages pour affiner le processus.

Projet de galvanoplastie au cuivre : Construisez un système intelligent avec Arduino UNO
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Projet de galvanoplastie au cuivre : Construisez un système intelligent avec Arduino UNO
Projet de galvanoplastie au cuivre : Construisez un système intelligent avec Arduino UNO

Il semble que j'aie encore besoin de tester différents réglages sur le système mais dans l'ensemble, je suis très satisfait des résultats.

J'espère que cette introduction à la galvanoplastie vous a plu et je vous encourage à essayer.

Remerciements spéciaux

Je tiens à remercier Elegoo pour avoir sponsorisé ce projet. Ils ont envoyé leur Super Starter Kit qui contenait tout ce dont vous avez besoin pour commencer à bidouiller sur des projets Arduino. J'ai utilisé les éléments suivants du kit de démarrage : Arduino Uno, shield de prototypage, plaque d'essai, relais, résistances, LEDs, interrupteur à bouton et fils de liaison.

Procurez-vous votre kit aujourd'hui et commencez à créer !

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

Code

ElectroToggle (C/C++)

Téléversez ce sketch sur votre Arduino Uno en utilisant l'Arduino IDE.

/* Galvanoplastie
 * Basculer le relais avec durées d'allumage et d'extinction définies
 * Interruption interrupteur d'alimentation pour basculer le cycle du relais
 */
const int powerSwitch = 2;
const int bathLed = 6;
const int relay = 7;
const int powerLed = 13;
long onTime = 10000;
long offTime = 1000;
volatile bool isActive = false;

void turnOn() {
  digitalWrite(relay, HIGH);
  digitalWrite(bathLed, HIGH);
}

void turnOff() {
  digitalWrite(relay, LOW);
  digitalWrite(bathLed, LOW);
}

void toggleState() {
  isActive = !isActive;
  digitalWrite(powerLed, isActive);
}

// Délai avec logique d'échappement
void await(long timeToWait) {
  for(int j=0; j

Pièces personnalisées et boîtiers

Clips pour le seau pour maintenir le tube en cuivre et clip pour maintenir la cathode.

Schémas

Projet de galvanoplastie au cuivre : Construisez un système intelligent avec Arduino UNO

Processus de fabrication

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