ГАЛЬВАНОПЛАСТИКА
- это электрохимический процесс, в результате которого на поверхности какого-либо предмета, осаждается толстый слой металла.
Основной целью ГАЛЬВАНОПЛАСТИКИ является получение точной металлической копии предмета.
В нашей работе основное применение в ГАЛЬВАНОПЛАСТИКЕ имеет медь, более ограниченно мы используем серебро.
ГАЛЬВАНОПЛАСТИКА - технология электролитического копирования рельефных оригиналов, - позволяет создавать документально точные копии и новые изделия барельефов, монет, гербов, медалей, эмблем, мемориальных досок, табличек с надписями, а также эта технология широко применяется при реставрации.
Технология ГАЛЬВАНОПЛАСТИКИ
ГАЛЬВАНОПЛАСТИКУ применяют для изготовления изделий с уникальной формой.
Соответственно, для технологии ГАЛЬВАНОПЛАСТИКИ нужна форма, с которой будут делать остальные копии изделия из гальванопластики .
Формой называется специально разработанный образец для снятия с него копии с использованием технологии гальванопластики . С формы получают определенное число копий.
Копия - это заготовка, полученная электролитическим осаждением металла на поверхности формы и отделенная от нее.
Относительная дешевизна материалов и простота в работе, позволяет получать с помощью технологии гальванопластики высококачественные изделия (точные копии оригиналов), не уступающие, а часто превосходящие по красоте аналоги, изготовленные по другим дорогостоящим и сложным технологиям, например литью из бронзы.
ГАЛЬВАНОПЛАСТИКА - преимущества.
С помощью ГАЛЬВАНОПЛАСТИКИ можно с большей точностью, чем любым другим способом, воспроизводить предметы до мельчайших подробностей.
Изготовление копий методом гальванопластики предоставляет ряд преимуществ:
- высокое качество воспроизведения
- возможность точного воспроизведения фактуры и рельефа оригинала
- возможность изготовления изделий с высотой рельефа до 20 мм
- толщина металла копии - от 1 до 3 мм
- возможность финишной отделки изделий из гальванопластики - придание заданного цвета и покрытие защитными материалами
- низкая стоимость по сравнению с другими технологиями - литьем и чеканкой
- возможность изготовления, как единичных изделий, так и крупных партий
- высокая скорость изготовления гальванопластики и возможность быстрого начала производства
- меньший вес изделия из гальванопластики по сравнению с изделием из отливки
Поверхность медной репродукции методом гальванопластики идеально и до мельчайших деталей совпадает с оригиналом. Это позволяет нам делать неотличимые от оригинала медные декоративные изделия с поверхностью, например, коры дерева, выделанной кожи, фактуры камня, растительных и художественных орнаментов и т.д. Ни один из известных методов репродуцирования не даёт таких впечатляющих результатов!
Медная гальванопластика имеет преимущества перед изделиями, отлитыми из бронзы. Литье из бронзы может иметь усадку, непролив или продольную деформацию. Средняя толщина большого бронзового рельефа не может быть меньше 5 мм. Все это отражается и на цене, и на весе изделия из литья. Изделия же из ГАЛЬВАНОПЛАСТИКИ могут быть толщиной от 1 мм и больше, и не имеют отклонений от геометрии оригинала (формы).
Изделия из ГАЛЬВАНОПЛАСТИКИ.
ГАЛЬВАНОПЛАСТИКА позволяет производить нам широкий спектр предметов искусства и интерьера, таких как:
- декоративные металлические накладки для изделий из металла, дерева, стекла, натурального камня и т.д.
- плакетки с гербами, эмблемами и знаками
- таблички, логотипы, символы, фирменные знаки
- бюсты, портреты, мемориальные доски
- картины и декоративные панно из металла
- изделия по религиозной тематике - иконы, барельефы, оклады, медали, венцы для икон и т.д.
- рельефные вставки и рельефы для мебели в этнических и исторических стилях
- медные цветочные горшки и вазоны
Наши возможности производства изделий из гальванопластики :
- сохранение точной копии оригинала и воспроизведение рельефа (до 20 мм в высоту)
- толщина металла - до 3 мм
- материал гальванопластики - медь
- минимальная партия - от 1 шт.
- декоративная отделка и придание заданного цвета - да
- выполнение защитного покрытия - да
ГАЛЬВАНОПЛАСТИКА - цена.
Цена гальванопластики зависит от объема заказа, размера копии, конфигурации и сложности изделий, наличия оригинала изделия, вида обработки и отделки.
В среднем цена гальванопластики (обработанное готовое изделие с покрытием) составляет 600 руб. за 1 кв. дм. При наличии оригинала и увеличение количества изделий, цена за 1 шт. уменьшается.
выделения теплоты при прохождении электрического тока через электролит.
Фильтрование электролита должно осуществляться возможно чаще, чтобы удалять из ванн осадок - шлам, накапливающийся в виде порошкообразной меди, графита и пыли.
Чем выше плотность тока и чем интенсивнее растворяются аноды, тем больше шлама собирается в ванне (особенно это наблюдается при использовании низкосортной анодной меди).
Как правило, шлам оседает на дно ванны, но более легкие его частицы, находясь во взвешенном состоянии, благодаря конвекции перемещаются к катоду, что вызывает засорение гальванопластической меди.
Шлам, соприкасаясь с отлагающейся на катоде медью, включается в металл, приводя к образованию шероховатостей и шишек, которые мешают дальнейшему равномерному отложению металла. Кроме того, графит, применяемый как электропроводящий слой для форм, также загрязняет электролит, вкрапливается в металл и способ-ctbj ет получению шероховатостей поверхности. Поэтому фильтрование электролита имеет важное значение для создания доброкачественных отложений меди. Обычно фильтрование производится сифонным переливанием электролита через фильтр из сукна, стеклянного или асбестового волокна.
ПОЛУЧЕНИЕ МЕДНОЙ СКУЛЬПТУРЫ ТЕХНИКОЙ ГАЛЬВАНОПЛАСТИКИ
Одно из первых применений гальванопластики - создание декоративной скульптуры. Техникой гальванопластики в 30-40-х гг. XIX в. в России было изготовлено значительное число скульптуры, сохранившейся до нашего времени (например, часть скульптуры на фасаде Исаакиевского собора в Ленинграде, скульптура в Екатерининском парке города Пушкина и др.).
Свое произведение скульптор обычно создает в глине или пластилине. Однако работа никогда не остается в этих материалах - она передается в руки мастеров, переводящих скульптуру в более прочные материалы, не разру
шающиеся со временем: медь, бронзу или чугун.
Воспроизведение скульптур в бронзе или чугуне возможно только литейным способом, к сожалению, не дающим возможности получить скульптурное произведение с абсолютной точностью: при отливке ухудшается передача мельчайших штрихов, а вместе с ними меняется манера, в которой воспроизведена лепка.
Для того чтобы воссоздать скульптуру в металле с сохранением всех деталей работы скульптора, прибегают к технике гальванопластики, область которой, занимающаяся репродуцированием скульптур, называется художественной гальванопластикой. Под репродуцированием понимают изготовление копий со скульптур, исполняемых с полным сохранением объемных размеров и фактуры (характером обработки поверхности).
Следует отметить, что скульптурой называют как оригинал, изваянный скульптором, так и полученную с него в каком-либо материале копию. Исходную скульптуру называют м о-делью в отличие от окончательной копии, являющейся репродукцией. Последняя, изготовленная в металле при помощи гальванопластики, называется гальванорепродукцией.
Термин «скульптура» применяют не только к крупным монументальным произведениям (например, статуям), но и к меньшим по размерам предметам (например, медалям).
С точки зрения техники репродуцирования важнейшее значение имеет пространственный (объемный) характер очертаний скульптуры. По этому признаку скульптуру обычно подразделяют на одностороннюю и многостороннюю.
Односторонняя скульптура предназначена для рассмотрения с мест, расположенных на центральной оси, перпендикулярной к плоскости фона. К односторонней скульптуре относят барельефы (низкий рельеф) и горельефы, имеющие высокий рельеф (в горельефах выпуклое изображение сильно выступает над плоскостью фона).
Многосторонняя скульпту
Гальванопластика
Получение медной скульптуры техникой гальванопластики
Одно из первых применений гальванопластики — создание декоративной скульптуры. Техникой гальванопластики в 30-40-х гг. XIX века в России было изготовлено значительное число скульптуры, сохранившейся до нашего времени (например, часть скульптуры на фасаде Исаакиевского собора в Ленинграде, скульптура в Екатерининском парке города Пушкина и др.).
Свое произведение скульптор обычно создает в глине или пластилине. Однако работа никогда не остается в этих материалах — она передается в руки мастеров, переводящих скульптуру в более прочные материалы, не разрушающиеся со временем: медь, бронзу или чугун.
Воспроизведение скульптур в бронзе или чугуне возможно только литейным способом, к сожалению, не дающим возможности получить скульптурное произведение с абсолютной точностью: при отливке ухудшается передача мельчайших штрихов, а вместе с ними меняется манера, в которой воспроизведена лепка.
Для того чтобы воссоздать скульптуру в металле с сохранением всех деталей работы скульптора, прибегают к технике гальванопластики, область которой, занимающаяся репродуцированием скульптур, называется художественной гальванопластикой . Под репродуцированием понимают изготовление копий со скульптур, исполняемых с полным сохранением объемных размеров и фактуры (характером обработки поверхности).
Следует отметить, что скульптурой называют как оригинал, изваянный скульптором, так и полученную с него в каком-либо материале копию. Исходную скульптуру называют моделью в отличие от окончательной копии, являющейся репродукцией . Последняя, изготовленная в металле при помощи гальванопластики, называется гальванорепродукцией .
Термин «скульптура» применяют не только к крупным монументальным произведениям (например, статуям), но и к меньшим по размерам предметам (например, медалям).
С точки зрения техники репродуцирования важнейшее значение имеет пространственный (объемный) характер очертаний скульптуры. По этому признаку скульптуру обычно подразделяют на одностороннюю и многостороннюю.
Односторонняя скульптура предназначена для рассмотрения с мест, расположенных на центральной оси, перпендикулярной к плоскости фона. К односторонней скульптуре относят барельефы (низкий рельеф) и горельефы, имеющие высокий рельеф (в горельефах выпуклое изображение сильно выступает над плоскостью фона).
Многосторонняя скульптура (статуи) может рассматриваться с любого места и со всех сторон, хотя всегда имеет главную, фасадную сторону.
Промежуточной между односторонней и многосторонней является медальерная скульптура . Она обычно сочетается из двух односторонних скульптур, одна из которых представляет лицо (аверс), вторая — оборотную сторону (реверс). Реверс медали очень часто снабжается только текстом.
Со скульптуры, выполненной в глине или пластилине, обычно снимают из гипса черновые формы, из которых затем удаляют глиняные модели, разрушая последние. Черновая форма, как правило, состоит из двух (реже трех) частей — раковин (рис. 2). С отдельных раковин снимают гальванические копии, которые затем спаивают между собой так, что получается объемная металлическая репродукция.
Рис. 2. Раковина гипсовой черновой формы.
Для получения обратного отпечатка — формы в практике художественной гальванопластики, как уже говорилось, применяют воск, озокерит, пластилин, восковой сплав, а также герметик «Виксинт».
Для форм, имеющих низкий рельеф, пригодны также и другие материалы, например листовое «органическое стекло» — пластмасса, которую перед прессованием размягчают в горячей воде. Из всех форм самыми совершенными, отличающимися абсолютной точностью, являются медные формы, получаемые непосредственно техникой гальванопластики. Восковые и пластмассовые формы обычно служат для воспроизведения плоских скульптур (барельефов, орнаментированных блюд, медалей) и других художественных изделий, не имеющих «замков» (поднутрений), то есть изделий, снимаемых с форм «на выход».
Медные формы , получаемые гальванопластикой, удовлетворяют самым высоким требованиям: они дают точное воспроизведение, обладают, высокой электропроводностью, не имеют усадки (особенно свойственной восковым составам) и многократно могут быть использованы для репродуцирования.
Способ изготовления медных форм заключается в том, что металл наращивают непосредственно на гипсовую или восковую модель. Предварительно, как и при наращивании металла в гипсовую или восковую форму, рельеф модели натирают графитом для придания ей электропроводности.
Нарастив металл на модель, получают ее обратное изображение (контррельеф), то есть форму. Обычно такие формы изготавливают толщиной 2-3 мм.
Подготовка таких форм перед наращиванием в них металла отличается от подготовки восковых, гипсовых или иных неметаллических форм. Такие формы не нуждаются в электропроводящем слое, но зато нуждаются в нанесении на их рабочую поверхность так называемого разделительного слоя , препятствующего сращиванию металла формы с металлом, откладывающимся в процессе электролиза. В качестве разделительного слоя подойдет, например, слой серебра. Для получения такого слоя готовят специальный состав, для чего 10 г нитрата серебра растворяют в 0,5 л воды и смешивают с раствором хлорида натрия (любой концентрации). Выпавшие хлопья хлористого серебра отделяют деконтированием, растворяют в 5-10%-ном растворе гипосульфита и опускают в этот состав медную форму.
Серебрение поверхности формы производят без применения источника электрического тока — за счет химической реакции: серебро, восстанавливаясь до металлического, покрывает медную форму равномерным тончайшим слоем (толщиной в десятки мкм). Дальнейшее осаждение серебра из раствора прекратится, как только образовавшаяся пленка серебра прекратит непосредственное соприкосновение меди с раствором серебра.
Этот способ вытеснения одного металла другим в результате разности их электрохимических потенциалов называется контактным.
В данной статье мы расскажем, как изготавливаются иконы выполненные методом гальванопластики. И для начала начнем непосредственно с того, что же это такое - гальванопластика?
Способ создания копий электролитическим методом открыл Б.С. Якоби ещё 100 лет назад. Этот процесс и был назван, сложным словом, гальванопластика. Подробную технологию здесь приводить не будем, с ней можно ознакомиться в Интернете или, прочитав специальную литературу, опишем только самое основное.
Если кратко, гальванопластика это – электрохимическое наращивание толстого слоя металла в жидком электролите. Нас в этой статье будет интересовать только медь, хотя гальванопластикой можно нарастить и другие металлы.
Итак, есть анод и катод. Чтобы окончательно все запутать, к аноду подключается плюс, а к катоду – минус. Ионы меди двигаются от анода к катоду.
Чтобы раз и на всегда запомнить, что и куда нужно подключать, можно просто вспомнить, что положительные заряды притягиваются к отрицательными. Ионы меди положительно заряжены, следовательно они будут притягиваться к отрицательной клемме источника питания.
Процесс изготовления гальванокопий рассмотрим на примере копии тороида для трансформатора, выполненного из пластилина. После изготовления формы, вокруг нее проложен зачищенный медный проводок, с которого и начнется наращивание меди. Его видно на фотографиях ниже.
Затем, на копию наносится токопроводящий слой, в нашем случае-это специальный графит в аэрозольной упаковке (Graphit 33, kontakt chemie), его удобно наносить и он имеет сопротивление в сотни ом, что будет оптимальным.
Из-за мелкости частиц графита, сразу видны все неровности. Хорошо это или плохо – зависит от случая. Так как медь будет толстая, то все неровности зарастут.
При изготовлении икон, в качестве "болванки" применяются спецальные заготовки (восковки), выполненые из специального ювелирного воска, на которые также наносится токопроводящий слой. Заготовки являются точной копией будущей иконы, которая получится в конце изготовления, и поэтому мелкие неровности и шероховатости на ней недопустимы. На фото снизу приведены две заготовки икон из ювелирного воска, Николай Чудотворец и Божья Матерь Владимирская.
В состав электролита входит серная кислота, которая в нашей стране идиотов отнесена к прекурсорам, а значит, в свободной продаже ее не найти. Придется доставать. Достать можно как электролит для автомобильных аккумуляторов. Концентрация кислоты нам не важна.
Итак, состав электролита для работы без перемешивания из книжки Казнаячей Б. Я, "Гальванопластика в промышленности”
CuSO4 (медный купорос) – 200г/л
Серная кислота (по массе чистого H2SO4, нужно пересчитать в зависимости от концентрации) – 30г/л
Спирт этиловый – 5г/литр (для увеличения смачиваемости)
Режим работы – 1-3 А/дм^2 при температуре 18-20 градусов.
Скорость роста меди при такой плотности тока – 220нм(нанометров)/минуту. Тоесть, для получения 1мм меди понадобится 4545минут, или три дня. При в двое большей плотности тока, время получится в два раза меньше. Все просто.
Итак, подготавливаем все ингредиенты, я готовлюсь делать три литра электролита:
Растворяем. Сначала насыпаем купорос, в него заливаем дистиллированную воду, ждем растворения, лучше перемешивать (придется ждать довольно долго!). После этого заливаем серную кислоту. Кислоту нужно заливать вот так:
Обязательно кислоту в воду, а не наоборот, и желательно по стеклянной палочке с постоянным перемешиванием. В техническом купоросе содержатся карбонаты, поэтому будьте готовы к тому, что при первом контакте в раствором кислота зашипит.
Даем раствору немного отстояться (при добавлении кислоты часть купороса может выпасть в отсадок – снижается его растворимость) и фильтруем его. Я фильтровал через обычную ХБ ткань. Знаю, что это плохо – она растворяется, но ничего другого небыло. В принципе, можно просто отстоять электролит, тогда вся грязь осядет на дно, а потом слить "вершки”.
Саму ванну для электролиза я сделал из куска 6-литрового бутыля от минералки.
В процессе растворения анода, с него слетают меткие частицы меди – так называемый шлам. Это шлам, плавая по раствору, попадает на форму. Из-за таких включений, медь на заготовке растет не равномерно, появляются дендриды. В промышленности для того, чтобы не дать шламу попасть в общий раствор используют либо кожухи из специальной кислотостойкой ткани, либо короба из ПВХ. Я решил не уходить далеко от бутылочной тематики, и сделал короб из еще одной бутылки из-под минералки.
Делается просто – сгибаем литровую бутылку до получения прямоугольного профиля и тыкаем 100вт паяльником много-много раз. Главное, чтобы, когда этот короб будет опущен в раствор, ватерлиния находилась на не истыканном дырками месте. Естественно, дно тоже не должно быть дырявым.
Погружаем заготовку. По моему, лучше сначала залить электролит в ванну, а только потом погружать форму.
Теперь – самое главное, наращиваем медь. Само наращивание состоит из двух стадий – затяжка и собственно, наращивание.
Затяжка – покрытие всей заготовки медью проводят при низких токах, обычно до 1А/дм^2. Лично я сначала вовсе начинаю со 100мА/дм^2 и постепенно довожу до ампера, ведь в начале проводимость распределена очень неравномерно и в песте залегания провода могут появиться пузырьки водорода, который попортит всю медь.
Наращивание. Тут все относительно просто – врубаем максимальный ток и ждем окончания процесса. Главное – не забывать подкармливать нашего медноядного монстрика.
Окончание процесса затяжки. Общий ток – 1А, а плотность – 0.64А/дм^2:
Сразу после окончания гальванопластики, половина тороида выглядит вот так:
Процесс изготовления икон методом гальванопластики полностью идентичен. На восковую заготовку наносится токопроводящий слой, затем посредством электрохимического процесса на ней откладывается слой меди необходимой толщины. При необходимости, поверх меди может наносится слой серебра, в результате которого получается икона "под серебро".
Единственным недостатком производства является токсичность, так как в технологии применяются химреактивы.
Гальванопластика только внешне кажется сложной, но на практике всё довольно просто. Этот способ позволяет создавать документально точные копии барельефов, монет, гербов, медалей, эмблем и т.д. Широко применяется при реставрации.
Гальванопластика — технология электролитического копирования рельефных оригиналов. Позволяет создавать документально точные копии барельефов, монет, гербов, медалей, эмблем и т.д. Широко применяется при реставрации.
Гальванопластика - получение сравнительно толстого слоя металлических осадков на поверхности какого-либо предмета.
Целью гальванопластики является воспроизведение формы предмета посредством электролитического осаждения металлов. При гальванопластике осадки получаются массивными, прочными, легко отделяющимися от покрываемой поверхности. Основное применение в гальванопластике имеет медь; более ограниченное использование железа, никеля, серебра, золота. В гальванопластическом производстве труб и других полых предметов электролитическое осаждение ведётся на сердечники из легкоплавких сплавов, которые потом удаляются путём нагрева выше температуры их плавления.
Основным назначением художественной гальванопластики является воспроизведение (репродуцирование) скульптур. Под репродуцированием понимается изготовление копий со скульптур, выполняемое с полным сохранением объемных размеров и фактуры. Термин «скульптура» применим не только к крупным монументальным произведениям (например, статуям), но и к бюстам, горельефам, барельефам, медалям. Гальванопластический метод репродуцирования скульптур — пока единственное средство, при помощи которого можно безукоризненно передать все тонкости оригинала, т.е. сохранить всю специфику мастерства скульптора. Преимущество этого метода заключается и в том, что он дает возможность получать облегченную скульптуру с любой толщиной стенок, снижая расход металла, упрощая монтаж и облегчая нагрузку на строительные конструкции, что особенно важно для применения гальвано скульптуры в архитектуре. Методом гальванопластики могут быть изготовлены не только законченные скульптурные произведения, но и отдельные декоративные элементы, например, орнаменты для дверных ручек, торшеров, люстр, мемориальных досок, письменных приборов, мебели и т.д. Художественные гальванопластические детали можно также с успехом использовать для декоративных изделий из стекла и керамики. Гальванопластику можно применять в реставрационных работах для укрепления каких-либо металлических музейных деталей и изделий.
Гальванопластику широко используют для изготовления товаров широкого потребления: кувшинов, абажуров для настольных ламп, мемориальных досок и табличек с надписями, фильтров для выжимания плодово-ягодных соков, колпачков авторучек, фурнитуры, брошек, пуговиц, барельефов и медалей.
Технология гальванопластики успешно применяется в разных сферах бизнеса; ее использование открывает потрясающие возможности для ювелирного дела, мебельного производства, багетных мастерских, изготовления церковной утвари и сувенирной продукции, а также многих других областей. Изготовление гальванопластических копий предоставляет ряд преимуществ: высокое качество воспроизведения, низкая стоимость, возможность изготовления как единичных изделий, так и крупных партий и другие.
