Machine à dépôt électrochimique

Porteur du projet:

*Yang David(contact : dayang@laposte.net)

NAGARAJ viknesh(contact : vikneshver@hotmail.fr)
WONG Alice(contact : w.alice@hotmail.com)
THEETEN Cyril(contact : Haruku91@outlook.fr)
IYINBOR Kent(contact : kent.iyinbor@hotmail.fr)
Nour Eddin Jamil(contact : jamil.noureddin@gmail.com)
=====Introduction===== Ce projet a pour but de mettre au point une machine de dépôts électrochimiques.
Cette machine est conçue pour appliquer sur un objet en plastique (imprimé à l'aide d'une imprimante 3D), une couche de métal afin de lui donner un bel aspect esthétique ou bien encore pour des raisons mécaniques.
L'intérêt de ce projet réside donc dans le fait de pouvoir métalliser n'importe quel objet imprimé en plastique (ABS) facilement, tout en gardant un contrôle sur le processus de métallisation et d'afficher sur un écran LCD la tension et le courant de l'expérience .
=====Outils nécessaires===== L’électrochimie est une discipline scientifique qui s’intéresse aux relations entre la chimie et l’électricité. Elle décrit les phénomènes chimiques couplés à des échanges réciproques d’énergie électrique. L'électrochimie comprend toutes technologies et techniques issues de ses travaux scientifiques, comme par exemple les travaux concernant l'électrolyse, la corrosion, les piles, les piles à combustibles, les accumulateurs, et l'électrodéposition. Dans ce projet nous allons donc visiter plusieurs disciplines et selon celle-ci nous aurons besoin de différents outils.
Dans le domaine électronique du projet
Dans le domaine chimique
=====Expérience du dépôt électrochimique(cuivre) ===== Nous pouvons voir ci-dessous le matériel et le montage utilisé pour le dépôt électrochimique du cuivre sur un objet initialement conducteur:
Donc nous avons le générateur qui envoyer une tension vers la lame de cuivre ce qui va enlever des atomes de cuivre de la lame et le courant fourni par le générateur vers l'objet va attirer les atomes vers ce dernier et donc l'objet sera donc recouvert de cuivre. Le voltmètre mesurera la tension envoyé et l'ampermètre le courant :
Schéma du montage:

résultat de l'expérience:

Comme vous pouvez le voir l'un des objet a subis un dépôt plus important que l'autre. Ceci est du a l'intensité du courant celui de droite était d'environ 8 Ampère et l'autre d'environ 5 Ampère.
Ceci resulte de la loi de Faraday qui est la suivante : m=(M*i*t)/(ne*96.500)
i = intensité [ C / s = A ]
t = temps [s]
ne = nombre d'électrons cédés ou gagnés.
M = masse moléculaire de la substance.
m = masse de substance.
Donc pour la réaction chimique: une électrolyse d'une solution de sulfate de cuivre CuSO4 pendant un temps T,
avec un courant d'intensité I (en Ampères), la masse de cuivre m (en grammes), déposé à la cathode, se calcule ainsi:
m = 63.5*i*t / 2,965 soit 0.000329*i*t

Donc avec un courant de 0,5 A, et une électrolyse qui dure une nuit - disons 10 heures (36000 secondes), on obtient un dépôt de :
m = 0.000329 *0.5 *36000 = 5,922 grammes ce qui est pas mal.
====== Planning ====== Diagramme de Gantt
======Journal de bord====== Afin de travailler de façon optimale, nous avons établi les différentes tâches devant être réalisées en amont et nous les sommes répartis de la manière suivante : Programmation de l'Arduino et automatisation de la manipulation
Création des objets avec l'imprimante 3D
Préparation de la peinture conductrice
Conception de la boîte
générateur de courant
======Bibliographie====== Information sur notre machine a dépot electrochimique
http://forum.arduino.cc/index.php?topic=468575.0
Informations utiles sur l'électrochimie
Principes de la cinétique électrochimique, Denise Krulic (2007)
Electroplating, Ken Osborne
Electrodeposition : A Technology for the Future, Walther Schwarzacher Peinture conductrice**