Гальванопластика украшения что это
Дизайн интерьера и архитектура
Дизайн интерьера, ремонт и отделка своими руками.
Гальванопластика
Гальванопластика — это специальный метод образования изделия определенной формы из цветного металла путем осаждения его в расплавленном состоянии на предварительно заготовленной матрице. Данный процесс происходит под воздействием электрического тока. Таким образом, путем процедуры классического электролиза можно получать металлические копии различных предметов.
Гальванопластика ( электроформинг). Брошь ( медь).
Толщина металлического осадка, наносимого на матрицу в процессе гальванопластики, составляет от 0,25 мм до 2 мм. Можно заметить, что этот слой металла получается достаточно тонким, однако он позволяет в полной мере передать в мельчайших деталях форму будущего изделия.
Изделия, созданные методом гальванопластики.
Гальванопластика — это эффективная технология создания копий рельефных оригиналов путем электролитического копирования. На сегодняшний день гальванопластика продолжает оставаться наиболее популярным и востребованным способом получения точнейших образцов небольших художественных предметов, несмотря на появление новейших технологий трехмерного сканирования и 3D — печати.
Изделия в технике гальванопластики
Технология гальванопластики
Технология создания точной копии предмета или художественного изделия методом гальванопластики состоит из нескольких этапов:
Виды металлов для гальванопластики
Для изготовления точных копий предметов или покрытия их тонким металлическим слоем используются следующие виды металлов:
К этому можно добавить, что медь чаще всего используется в качестве промежуточного слоя в процессе никелирования, хромирования, серебрения и золочения. Кроме этого, именно медь зачастую выступает единственным и основным слоем металла в процессе гальванопластики.
Сфера применения
Метод гальванопластики применяют для изготовления металлических деталей сложнейшей конфигурации. Такие детали трудно или даже невозможно создать с помощью механической обработки металла или обычного литья. Поэтому в подобных случаях гальванопластический способ является единственным выходом.
Однако наибольшее распространение технология гальванопластики получила при изготовлении следующих видов изделий:
Гальванопластика
Что такое гальванопластика
Осваивая новые способы изготовления декоративных изделий и предметов искусства, человек нередко обращается к науке. Сегодня знания из областей физики и химии необходимы мастерам, работающим с декором. В этой статье мы расскажем о технологии гальванопластики, раскроем ее преимущества и опишем области применения.
Гальванопластика — это раздел гальванотехники, посвященный формообразованию из цветного металла путем его осаждения из специального раствора (электролита) под воздействием электрического тока. Проще говоря, гальванопластика — это технология получения металлических изделий или точных металлических копий предметов. Тонкий слой металла оседает на модели путем электрохимического воздействия, потом модель отделяется от металла — получается копия. Толщина слоя металла, наносимого на предмет, составляет примерно 0,25-2,00 мм.
Метод гальванопластики был открыт русским ученым Б. С. Якоби в первой половине XIX века. Свое название этот метод получил по той причине, что получаемые изделия «пластически точно» копируют оригинал. Отличительной особенностью метода гальванопластики является характеристика прочности сцепления осаждаемого металла с поверхностью формы. Сцепление должно быть минимальным, чтобы осажденный слой свободно отделялся от покрываемой формы без ее повреждения или разрушения.
Сегодня гальванопластику используют в случаях, когда оригинал изделия имеет сложную форму или фактуру, и повторить его путем литья, ковки, штамповки или механической обработки практически невозможно. Гальванопластика широко применяется во многих областях, в том числе, при изготовлении точных художественных копий небольших скульптур или предметов декора, ювелирных украшений.
Технология гальванопластики
Процесс состоит из нескольких этапов:
Формы, изготавливаемые для гальванопластики, должны соответствовать ряду требований:
Классификация форм для гальванопластики
По материалу формы для гальванопластики делятся на металлические и неметаллические, по конструкции — на сплошные и составные, по времени использования — на однократно используемые и многократно используемые.
Металлические формы изготавливаются из меди, стали, алюминия, свинца или титана. Неметаллические формы могут быть пластмассовыми, деревянными, гипсовыми, стеклянными, восковыми или пенопластовыми. Комбинированные формы сочетают в себе несколько материалов. Многократно используемые формы являются неразрушимыми, а однократно используемые можно растворять, выжигать или выплавлять, чтобы отделить металлическую копию от формы. Сплошные (неразборные) формы, как правило, отливают из воска или металла, составные формы делают из пластмассы, гипса, пенопласта и других материалов.
После того как форма изготовлена, следует этап ее покрытия токопроводящим слоем (если форма неметаллическая) или разделительным слоем (если форма металлическая). Перед нанесением такого слоя следует провести предварительную обработку поверхности формы: очистить ее от ржавчины, налета, пыли и грязи; обезжирить и высушить.
Токопроводящий слой для неметаллических форм может наноситься механическими или химическими способами: в первом случае происходит напыление металлического порошка (часто используется графит), во втором – производится меднение, никелирование, или кобальтирование. Важно, чтобы в итоге поверхность формы стала электропроводящей.
Разделительный слой для металлических форм может быть неорганическим (например, из солей или оксидов), или органическим (из специальных пленок). Иногда оксидный слой самопроизвольно образуется на поверхностях форм из металла, например, при работе с титаном, никелем, нержавеющей сталью или некоторыми сплавами алюминия.
Основной этап процесса гальванопластики – гальваническое наращивание. На этом этапе происходит электроосаждение слоев металла на форме. Наиболее популярными металлами для изготовления копий являются медь и никель. Далее происходит подключение формы к источнику тока и ее помещение в гальваническую емкость, наполненную специальной жидкостью – электролитом. В качестве электролитов используются сульфатные электролиты меднения, сульфаминовый или сульфатно-хлоридный электролит никелирования. Для ускорения процесса к раствору добавляется серная кислота.
По окончании процесса электролиза происходит отделение готового изделия от формы, по необходимости выполняются полировка, нанесение функциональных покрытий и художественная обработка.
Для получения копий предметов искусства (копий мелких скульптур, барельефов, гербов, монет, медалей, эмблем, ювелирных украшений) чаще всего применяют метод осаждения меди. Для приготовления электролита используется медный купорос – смешивается сульфат меди и серная кислота. Медный купорос выделяет ионы меди (катионы) в процессе прохождения тока через электролит. Катионы оседают на форме, подключенной к катоду (электроду, на котором происходят реакции восстановления металла). По завершении электролиза форма также отделяется от слоя осажденного металла, из него получается точная копия изделия. Медь осаждается не только в качестве основного слоя покрытия, но и как промежуточный слой при никелировании, хромировании, серебрении и золочении изделий.
Преимущества метода гальванопластики перед другими способами копирования деталей и декоративных изделий
Метод гальванопластики позволяет создавать изделия, до мельчайших подробностей совпадающие с оригиналом. Можно воспроизводить копии фактур коры дерева, выделанной кожи, натурального камня, растений (листьев и цветов) и даже металлические копии насекомых.
Область применения гальванопластики
Область применения гальванопластики в промышленности довольно обширна. При помощи этого метода изготавливаются, например, бесшовные трубы, волноводы, гильзы с кумулятивным зарядом (для бронебойных снарядов и бурения нефтяных скважин), пресс-формы и штампы, пластины для печати и тиснения. Кроме того, гальванопластика применяется в оптике — при изготовлении видеодисков и голографических штампов, телескопов, отражателей. Изготавливаются также тонкослойные изделия: печатные платы, огнестойкие одеяла, бесшовные ленты, солнечные поглотители, решетки для микроскопов и сита для сахарной центрифуги. В авиационно-космической промышленности метод гальванопластики применяется для производства радиаторов ракетных конусов, воздухозаборников, прожекторов, щитов для лопастей вертолетов. Гальванопластика используется даже в производстве таких повседневных изделий, как электробритвы!
Наиболее интересной областью применения метода является художественная гальванопластика. При помощи этой технологии можно копировать барельефы, гербы, монеты, ордена и медали, ювелирные украшения. Еще гальванопластика применяется при реставрации или создании декора интерьера: подсвечников, статуэток, сувениров и даже некоторых предметов мебели (например, ножек стульев или дверных ручек).
Методом гальванопластики можно воспроизводить и скульптуры. На первом этапе процесса создания таких скульптур изготавливается первичная форма из глины. После этого глиняная фигура разделяется на несколько частей, с которых снимаются гипсовые копии — вторичные формы. Гипсовые элементы подвергаются обработке: их тщательно высушивают и пропитывают. Пропитка гипса нужна потому, что сам по себе материал обладает высокой гигроскопичностью. Поэтому необходимо пропитать его воском или парафином. На следующем этапе на гипсовые формы наносят графитный слой, чтобы изделие могло проводить электрический ток.
После этого гипсовые элементы, покрытые графитом, помещают в гальваническую ванну (емкость с электролитом) и запускают процесс электролиза — на формы оседает медь. Добавленная к электролиту серная кислота ускоряет процесс осаждения металла. Полученные металлические копии монтируют и соединяют друг с другом, так, что получается готовая скульптура. В последствии мастера осуществляют монтажные работы: изготавливают каркас для изделия, припаивают отдельные элементы, зачищают швы.
В компании Art Stone Group вы можете заказать изготовление скульптур и других художественных изделий, полученных методом гальванопластики. Внешне они практически неотличимых от изделий из бронзы!
Гальванопластика и гальваностегия — what it is? Часть 1
Возвращаясь к теме профессиональной терминологии в гальванотехнике решил написать пару статей. Прошлая публикация вызвала интерес и вопросы.
Итак. Что называется? Как и почему называется? В чём разница.
Велик и могуч русский язык! Истина известная. Наберите в переводчике термины: гальваника, гальваностегия и гальванопластика, и вы получите на английском языке три слова : electroplating, electroplating, electroplating — для англоязычных все едино.
В чем же заключается разница между гальваностегией и гальванопластикой?
И ггальваностегия, и гальванопластика являются разделами гальванотехники.
«ГАЛЬВАНОТЕХНИКА (от гальвано- и греческого techne — искусство, мастерство), область прикладной электрохимии, охватывающая процессы электролитического осаждения металлов на поверхности металлических и неметаллических изделий. Основана на кристаллизации металлов из водных растворов их солей при прохождении постоянного электрического тока. Используется для нанесения металлических покрытий на поверхность изделий, получения точных металлических копий (печатных форм, штампов грампластинок и др.).» Современная энциклопедия. 2000.
«Гальванотехника (от гальвано- и техника) — область прикладной электрохимии, охватывающая процессы электролитического осаждения металлов на поверхность металлических и неметаллических изделий. Включает гальваностегию и гальванопластику. Разработана Б. С. Якоби (1838)». Большой Энциклопедический словарь. 2000.
«Гальванотехника — область прикладной электрохимии, охватывающая процессы электролитического осаждения металлов на поверхность металлических и неметаллических изделий. Г. включает: гальваностегию — получение на поверхности изделий прочно сцепленных с ней тонких металлических покрытий и гальванопластику — получение легко отделяющихся, относительно толстых, точных копий с различных предметов, т. н. матриц. Открытие и техническая разработка Г. принадлежат русскому учёному Б. С. Якоби, о чём он доложил 5 октября 1838 на заседании Петербургской АН.
Гальванотехника основана на явлении электрокристаллизации — осаждении на катоде (покрываемом изделии в гальваностегии или матрице в гальванопластике) положительно заряженных ионов металлов из водных растворов их соединений при пропускании через раствор постоянного электрического тока ». Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969–1978.
«Гальванотехника — раздел прикладной электрохимии, описывающий физические и электрохимические процессы, происходящие при осаждении катионов металла на каком-либо виде катода.
Также под гальванотехникой понимается набор технологических приёмов, режимных параметров и оборудования, применяемого при электрохимическом осаждении каких-либо металлов на заданной подложке.
Гальванотехника подразделяется на гальваностегию и гальванопластику. Гальванопластика — один из разделов гальванотехники. Применяется для получения металлических копий предметов методами электролиза. Этот термин может использоваться и в качестве названия металлических предметов, полученных методом гальванопластики. Толщина металлических осадков, наносимых при гальванопластике, составляет 0.25-2 мм.
Наибольшее распространение гальванопластика получила при изготовлении точных художественных копий небольших скульптур и ювелирных изделий; в технике — при производстве грампластинок, печатных валов, металлических изделий с микронными параметрами.
Гальваностегия — электролитическое осаждение тонкого слоя металла на поверхности какого-либо металлического предмета, детали.
В зависимости от требований, предъявляемых к эксплуатационным характеристикам деталей, различают покрытия:
Одни и те же покрытия в зависимости от области их применения могут относиться к защитным, защитно-декоративным или специальным.)» Материал из Википедии — свободной энциклопедии.
Таким образом, разница между гальванопластикой и гальваностегией не в физических и химических особенностях процессов, а в материалах предметов, на которые наносится металлический слой.
В процессе, являющимся гальваностегией, слой металла осаждается на поверхность какого-либо металлического предмета, который является электрическим проводником.
Если проводится процесс, который относится к гальванопластике, осаждение металла производится как на металлические, так и на изделия из не проводящих ток материалов: гипс, резина и т. д.
Гальванопластика процесс более сложный и трудоемкий, чем гальваностегия. Сложности при этом двоякие:
Более детально я остановлюсь на особенностях процессов гальваностегии и гальванопластики в последующих публикациях.
Успехов и удачивВсем, кто интерисуется и использует гальванотехнику в своем творчестве.
Гальванопластика дома на коленке
Сегодня поговорим о гальванике – покрытии медью при помощи физики и химии, а также затронем патинирование. Вся информация как обычно в видео, но пройдёмся по основным моментам.
Покрытие заготовки токопроводящим слоем. Это можно сделать при помощи графитового спрея, например GRAPHIT, либо нанести графитовый порошок на изделие при помощи клея БФ2/БФ4.
Далее нужно приготовить электролит. На 1 литр раствора:
Тиомочевина позволяет получить ровное блестящее покрытие! Если делать без неё, то соль тоже не нужна. Также готовим ванночку для проведения процесса, медные электроды и блок питания, желательно с контролем тока.
Я проводил процесс по следующему алгоритму: сначала на низком токе ждал покрытия всей заготовки слоем меди, после этого увеличивал ток до 2А на дм2 и ждал окончания “полировки”. В итоге получается блестящее медное покрытие.
Можно оставить изделия как есть, а можно сделать патинирование, т.е. искусственное состаривание.
Вариант первый – закрыть изделие в ёмкости с налитым нашатырным спиртом, контакта с жидкостью быть не должно. Для ускорения процесса можно добавить в нашатырь обычной пищевой соли. Процесс проводится по визуальному контролю, за полтора часа медь темнеет примерно вот так:
После чего шлифуем стальной мочалкой и вуаля!
Второй вариант: электрохимическое патинирование. Готовим электролит (на 1 литр):
Гальванопластика для чайников подручными средствами: часть1. Гальваническая установка
Итак, мы задались целью обмеднить что-нибудь. Для меня это был скелетированный листик.
1. собрать установку,
2. приготовить электролит
3. нанести токопроводящий слой на образец
4. провести сам процесс гальванизации.
Теперь из толстой проволоки делаем подвес для того, что будем меднить. И подвешиваем что-нибудь, на чем не жалко пробовать.
Теперь можно сразу подцепить источник тока: красную клемму (плюс) за медную пластину, черную (минус) за подвес. Если бы все было так просто. Автомобильный зарядник работает с определенным дмапазоном токов и напряжений, ток может оказаться великоват для нас. Тогда осаждение меди пойдет слишком быстро, она осядет вот такими пупырышками.
Или вообще вот такими хлопьями, корорые легко соскребаются пальцем.
приматываем изолентой два контакта (для удобства можно просто два куска провода).
Внимательно следите чтобы провод касался только одного контакта лампы! иначе ток не пойдет сквозь лампу и толку от нее не будет.
Теперь осталось налить электролит, и можно пробовать!
Но, это только начало! Дальше надо приготовить электролит, правильно нанести токопроводящий слой (ведь наш листик ток не проводит) потом проследить чтобы листик нормально гальванизировался.. И, если все хорошо, у вас получится вот такой замечетальный ажурный металлический листик!
Устройство для зарядки, да и почти все прочее есть почти в каждом доме, где есть автомобиль. Все «крокодилы» можно легко заменить скрутками, так что стоимость «стартового комплекта» минимальна. Если вас не увлечет это занятие, не придется жалеть о потраченных средствах. Удачи!