Proyecto de electroplacado de cobre: Construye un sistema inteligente con Arduino UNO
Componentes y suministros
| Arduino UNO | × | 1 |
| Relé (genérico) | × | 1 |
| Interruptor pulsador SparkFun 12mm | × | 1 |
| LED (genérico) | × | 2 |
| Resistencia 100 ohm | × | 2 |
| Pinzas de cocodrilo | × | 1 |
| Cubo | × | 1 |
| Bomba de aire para acuario | × | 1 |
| Convertidor buck | × | 1 |
| Tubo de cobre | × | 1 |
| Sulfato de cobre | × | 1 |
| Agua destilada | × | 1 |
| Kit de inicio Elegoo | × | 1 |
| Pintura conductiva | × | 1 |
Herramientas y máquinas necesarias
- Impresora 3D (genérica)
Sobre este proyecto
El electroplacado es un proceso que utiliza una corriente eléctrica para reducir cationes metálicos disueltos de modo que formen una capa metálica delgada y coherente sobre un electrodo.
Razones para el electroplacado:
- Resistencia a la corrosión
- Mejora de las características mecánicas
- Estética - ¡Se ve genial :)
Este sistema utilizará un cubo con una solución electrolítica hecha de sulfato de cobre, así como tubo de cobre para platear objetos metálicos.
Preparé mi solución electrolítica mezclando sulfato de cobre y agua destilada. La proporción de sulfato de cobre a agua determinará qué tan conductiva es la solución electrolítica, y deberías variar esta proporción dependiendo de la velocidad de plateado deseada. Cuanto más conductiva sea la solución, más rápido ocurrirá el proceso de plateado. Empecé con una proporción de 1 onza de sulfato de cobre por 2 tazas de agua destilada.
Una vez que tenemos nuestra solución electrolítica, necesitaremos configurar el tubo de cobre y la bomba de acuario. Diseñé unos clips en Tinkercad para sostener el tubo de cobre a lo largo del lado del cubo e imprimí en 3D en mi Anet A8. Luego inserté un tubo de la bomba de acuario a través del tubo de cobre hasta el fondo de la solución. Esto ayudará a agitar la solución electrolítica durante el proceso de plateado. También imprimí en 3D un soporte para suspender el cátodo en el centro del baño.
Arduino
El Arduino Uno se usa junto con un relé para alternar la alimentación a la solución electrolítica. El Uno encenderá la alimentación durante 10 segundos y luego la dejará apagada durante 1 segundo. Estos valores se pueden ajustar en el sketch según se desee.
Tengo un interruptor de botón simple para habilitar/deshabilitar el proceso de plateado.
/* Electroplacado
* Alternar relé con duraciones de encendido y apagado establecidas
* Interruptor de alimentación para alternar el ciclo del relé
*/
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);
}
// Retraso con lógica de escape
void await(long timeToWait) {
for(int j=0; j
Estoy usando una batería LiPo 4s junto con un convertidor buck para regular el voltaje porque no tengo una fuente de alimentación de banco. Planeo probar el plateado a diferentes voltajes para ver qué funciona mejor para mi configuración.
¿Funciona?
Empecé plateando algunas monedas. Estas se hicieron a alrededor de 3 voltios y consumían alrededor de 600mA durante el proceso de plateado. Plateé cada moneda durante unos cinco a diez minutos y me sorprendió lo rápido que se platearon.
¡Funciona! Pero platear monedas se ha hecho muchas veces antes. Así que pedí pintura conductiva y empecé a pintar algunas impresiones 3D.
Impresiones 3D
El primer intento fue este anillo de lobo, que no fue la mejor impresión pero funcionó genial como primera prueba. El anillo no se plateaba tan rápido como las monedas porque no apliqué suficientes capas de pintura conductiva. Plateé este anillo durante unas 4 horas.
Luego probé algunas impresiones 3D más, pero esta vez apliqué una cantidad excesiva de pintura con la esperanza de que hiciera las impresiones más conductoras. Las impresiones son mucho más difíciles de platear y parece que aún necesito probar algunos ajustes diferentes para afinar el proceso.
Parece que aún necesito probar algunos ajustes diferentes en el sistema, pero en general estoy muy satisfecho con los resultados. Espero que hayas disfrutado esta introducción al electroplacado y te animo a que lo intentes.
Agradecimientos especiales
Me gustaría agradecer a Elegoo por patrocinar este proyecto. Enviaron su Super Starter Kit que venía con todo lo que necesitas para empezar a hacer hacking en proyectos de Arduino. Usé los siguientes elementos del kit de inicio: Arduino Uno, shield de prototipado, protoboard, relé, resistencias, LEDs, interruptor de botón y cables de conexión.
¡Consigue tu kit hoy y empieza a crear!
https://www.amazon.com/EL-KIT-003-Project-Starter-Tutorial-Arduino/dp/B01D8KOZF4
Código
ElectroToggle C/C++
Sube este sketch a tu Arduino Uno usando el Arduino IDE.
/* Electroplacado
* Alternar relé con duraciones de encendido y apagado establecidas
* Interruptor de alimentación para alternar el ciclo del relé
*/
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);
}
// Retraso con lógica de escape
void await(long timeToWait) {
for(int j=0; j
Partes personalizadas y envoltorios
Clips para el cubo para sostener el tubo de cobre y clip para sostener el cátodo.
Esquemas
Diagrama del circuito de electroplacado.
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