Изделия из сплавов золота разных проб используются не только в качестве украшений, детали из драгметалла активно применяются и в промышленности. Использование чистого золота в этих случаях обычно экономически не оправдано, чаще всего требуется лишь внешнее золотое покрытие, придающее элементу необходимые свойства. Золочение поверхности – один из основных гальванических процессов в ювелирном деле, позволяющий придать изделию требуемые декоративные или технические характеристики. Как получают гальваническое золото?
Бижутерия с золотым покрытием
При слове «бижутерия» многие модницы представляют себе ничем не примечательные пластиковые или металлические украшения, не несущие в себе никакой ценности. Качественную бижутерию отнести к этому же типу изделий нельзя, даже ее основа сделана из дешевого материала. Для основы украшения мастера обычно используют недрагоценные металлы, а чтобы придать ему привлекательный вид гальваническим методом наносят красивое покрытие.
Волгоградская мастерица создает украшения с помощью гальванопластики
Для производства заготовок для украшений применяют мельхиор, бронзу, латунь, пьютер или нейзильбер. Все эти сплавы отличаются друг от друга цветовыми характеристиками и свойствами. Мельхиор получают, сплавляя медь, железо, никель и марганец. В итоге получается сплав, по цвету похожий на серебро. Пьютер делают на основе олова, из-за которого он легко поддается литью.
Нейзильбер – сплав цинка, никеля и меди, который в зависимости от преобладающего элемента приобретает отлив разных оттенков. Бронза и латунь содержат в своем составе медь, делающую их цвет довольно привлекательным.
Золотистого цвета и характерного «драгоценного» блеска мастера добиваются с помощью гальваники. Основа украшения при этом не обязательно должна быть металлической, это может быть и материал неметаллической природы. В ходе гальванического процесса изделие покрывается слоем золота или серебра. В последние годы часто прибегают к процедуре родирования.
Гальваническое покрытие золотом обеспечивает украшению привлекательный вид. Отзывы о таких изделиях делятся на две части. Любители хорошей бижутерии высказываются положительно, аргументируя свою точку зрения тем, что позолоченное украшение несет в себе эффект драгметалла, но за меньшие деньги. Качественное покрытие и кропотливая работа опытного мастера могут воплотить в жизнь самые смелые дизайнерские идеи. Другие же негативно настроены к изделиям подобного рода, так как признают только драгоценные украшения.
Способы нанесения позолоты
Среди возможных вариантов нанесения позолоты специалисты выделяют два способа: механический и электрохимический. Механический способ представляет собой покрытие поверхности сусальным золотом. Золочение тончайшими листами металла используется с древних времен, за множество веков суть процедуры практически не изменилась.
Сусальное золочение бывает масляным и клеевым, в первом случае металл наклеивается на масляный лак, во втором – на полимент. Покрытие на масляной основе получается матовым, для достижения эффекта блестящей поверхности специалисты прибегают к использованию клеевой основы. Работы по созданию клеевого покрытия могут проводиться исключительно внутри помещения, так как такое золочение характеризуется высокой чувствительностью к влаге.
Электрохимический вариант обработки поверхности драгоценным металлом представляет собой гальванический способ нанесения на изделие золота. Что это такое? В процессе работы мастер наносит при помощи действия электрического тока тончайший слой желтого драгметалла, величина которого может достигать долей микрон.
Как любое покрытие, гальваническое золочение имеет свои преимущества и недостатки перед другими вариантами. Преимуществ покрытия, полученного таким способом, довольно много. К ним следует отнести высокий уровень износостойкости, отличную отражательную способность, высокую проводимость тока, способность защитить изделие от агрессивных внешних факторов, воздействия коррозионных и окислительных процессов. При нанесении гальванического покрытия специалист, проводящий работы, может контролировать толщину слоя драгметалла. Благодаря перечисленным свойствам золочение гальваническим способом широко применяется как в декоре поверхностей, так и для создания технических деталей устройств.
Электрохимическое нанесение золота на поверхность.
Долгое время главным недостатком метода считалась ограниченная сфера его применения. Электрохимический способ нанесения золота на поверхность предполагает, что эта поверхность относится к числу токопроводящих, то есть, сделана из металла. Благодаря достижениям науки на сегодняшний день эта проблема частично разрешена: специальные технологии позволяют проводить золочение диэлектрических материалов при помощи токопроводящих лаков и пленок.
Технология золочения
Гальваническое покрытие золотом представляет собой процесс нанесения металлической пленки. Толщина пленки может быть разной, в зависимости от целей золочения специалист может нанести на изделие слой толщиной от доли микрона до долей миллиметра. Весь процесс подразделяется на три этапа: сначала поверхность необходимо подготовить, затем нанести слой металла и произвести окончательную обработку.
Качественное покрытие получится только в том случае, если обрабатываемая поверхность будет хорошо подготовлена. Изделие предварительно шлифуют механическим способом. Для этого используют наждачную бумагу, специальные пасты или станки для шлифовки. Затем поверхность подвергается обезжириванию в органическом растворителе.
С этой задачей могут справиться спирт, ацетон или бензин. Еще одной обязательной процедурой перед гальванической обработкой является декапирование – удаление с поверхности имеющихся загрязнений, окислов и ржавчины.
Иногда гальваническим покрытием необходимо покрыть только часть детали, для этого остальные участки изделия должны быть защищены от воздействия электролита и осаждения золота. Для этого перед нанесением драгоценного покрытия на участки, не подлежащие золочению, наносят кислостойкий лак .
Деталь покрывают золотом, используя гальванические ванны. Работа проводится с помощью токопроводящих подвесов и барабанов, сделанных из кислостойких материалов или в колокольных установках, позволяющих обеспечить отличный электрический контакт. Гальваническая ванна также должна иметь кислотоупорное покрытие, чтобы не разрушиться под воздействием электролита и оборудование в виде паровых рубашек. Весь процесс проходит при высокой температуре и необходимой плотности тока, которые поддерживаются автоматическими регуляторами. Осуществить гальванические процедуры в домашних условиях практически невозможно, так как для этого требуется не только специальное оборудование, но и редкие химические реактивы.
По окончании работ изделие покрывается тонким металлическим слоем, обеспечивающим лучшие характеристики для детали. Для декоративных изделий важно приобретение привлекательного внешнего вида и желаемого оттенка, для промышленных деталей – способности противостоять коррозии, улучшения электрического контакта и облегчения процесса пайки. Иногда гальваническое покрытие применяют в целях наращивания объемов изделия. В зависимости от того, какие свойства необходимо придать детали, гальваника может производиться как золотом, так и другими элементами: серебром, хромом, никелем.
Покрытие сплавами золота
Для покрытия изделий чаще всего используют сплавы золота, к которому добавляют лигатирующий компонент. Дополнительный элемент в составе сплава позволяет придать детали необходимые качества и желаемый оттенок. В России предпочтение отдают золоту с красноватым отливом, в США и некоторых других странах приоритетом пользуется покрытие лимонно-желтого или латунного оттенков.
Гальваническое покрытие золото-сурьма заслужило положительные отзывы благодаря своему использованию для золочения оправ очков. Покрытие такого состава характеризуется не только повышенной износостойкостью, но и привлекательным внешним видом. В зависимости от толщины оно может получиться полублестящим или блестящим. Подобные свойства вместе с высоким уровнем устойчивости к механическим воздействиям позволяют использовать сплав в декоративных целях.
Источник: golden-inform.ru
Серебрение деталей гальваническим способом
За счет множества уникальных свойств серебро используется не только при изготовлении ювелирных украшений и дорогих столовых приборов. Большой спрос имеет процедура под названием серебрение деталей, во время которой предметы покрывают тонким слоем светлого металла. Подробнее остановимся на гальваническом методе, который можно реализовать в домашних условиях.
Особенности процесса
Серебрение деталей гальваническим способом (гальваника) пользуется большой популярностью как у профессионалов, давно работающих с металлами, так и обычных людей, которые хотят покрыть слоем драгоценного металла другой предмет. Данный прием нашел свое применение в покрытии статуэток из меди. Используя гальванопластику, можно создать предметы любой сложности. Также методика широко применяется, чтобы восстановить поврежденные поверхности и элементы.
Главная особенность состоит в погружении в специальное вещество (электролит) предмета, необходимого для обработки. Для работы используется жидкость, в составе которой имеются соли металлов. Без них выполнить покрытие не получится. Во время процедуры соли начинают растворяться в воде на положительные и отрицательные ионы. Данный процесс носит название электролиза.
Стоит отметить, что электролиты являются замечательными проводниками. Во время погружения объекта в жидкость и подключения к электропитанию через эти частицы будет постоянно протекать электрический ток. Электролитическое действие запускает необходимые процессы.
Необходимые инструменты и материалы
Перед тем как приступать к серебрению, необходимо подготовить следующее.
- Надежная емкость.
- Источник подачи постоянного тока.
- Весы (можно использовать аптечные или ювелирные, чтобы можно было работать с составами и мелкими предметами).
- Электролит.
- Электроплита.
- Провод.
- Набор электродов (анод и катод).
Также может понадобиться нитрат серебра (он же ляписный карандаш, который можно купить в любой аптеке) и натриевая соль (элемент с цианистым натрием).
Точный перечень нужных инструментов и материалов зависит от того, как именно будет выполняться серебрение, и какие объекты необходимо покрыть тонким слоем металла.
При выборе источника питания выбирайте устройство с возможностью регулировки электрического года. Если вы собираете работать с предметами размером с крупное яблоко, нужно использовать выпрямитель, которые рассчитан на выходной ток до 5 А. В том случае, если нужно обработать небольшой объект, вполне будет достаточно 0,5 А и даже меньше.
При использовании гальванической методики можно также использовать зарядные устройства на 12В. Такие приспособления имеются практически в каждом доме, где есть гаджеты. Аккумуляторы старого типа также могут быть использованы как источник питания, необходимый для процесса серебрения. Если необходимо снизить поток тока, опытные специалисты рекомендуют использовать шунтирование.
Ванночка, которую вы будете использовать в работе, должна быть крепкой и вместительной. Еще две важные характеристики – устойчивость к реагентам, электричеству и высоким температурам. Замечательно подойдет емкость из стекла с толщиной стенок 0,5 сантиметра. В доме можно найти аквариум или банку с широким горлом.
Чтобы результат был положительным, необходимо точно взвесить используемые компоненты. В этом случае пригодятся точные весы, желательно электронные. С ними удобно работать. Рекомендуется проверить устройство перед использованием.
Для выполнения процедуры понадобятся пластины из драгоценного металла. Они выступают в качестве электродов. Это доноры, молекулы от которых перейдут к обрабатываемому объекту. Через них ток переходит к электролиту. Провода лучше подобрать многожильные, из меди, сечение – 2,5 кв. мм.
Если в процессе работы понадобится выполнить нагрев, можно использовать обычную микроволновую печь.
Духовка (электрическая или газовая) или электроплита также подойдут.
Техника безопасности
При выполнении серебрения нужно обязательно придерживаться правил техники безопасности. В противном случае можно не только испортить оборудование и расходный материал, но также причинить вред здоровью. В помещении, где выполняется работа, нужно обеспечить вентиляцию. Откройте окна для притока свежего воздуха и его циркуляции. Если в комнате нет окон, включите кондиционер или установите вентилятор.
Обязательно защитите руки, а также органы дыхания. Используйте резиновые перчатки и респиратор. Используйте качественную продукцию. Также наденьте старую одежду, которую не жалко испортить. Во время работы запрещается употреблять пищу или воду.
На руках могут оставаться частички опасных и агрессивных реагентов.
Упомянем возможные опасности в процессе работы.
- Испарение химических составов.
- Высокие температуры.
- Электрический ток.
- Разрушение используемых емкостей.
- Попадание едких составов на оголенную кожу.
Ход работы
Подготовка
Перед началом серебрения необходимо как следует подготовить изделие к обработке. Предметы нужно тщательно очистить от пыли, ржавчины, жирных следов и прочего. Можно выбрать ручной способ очистки или использовать специальное оборудование, например, машинку для шлифовки. При использовании абразивных средств или жестких металлических губок будьте аккуратны, чтобы не повредить изделие.
Если на обрабатываемом объекте имеются глубокие царапины их также нужно тщательно вычистить. Иначе атомы металла не образуют достаточно крепкую связь и просто станут осадком. После того как первый этап чистки подошел к концу, изделие нужно поместить в специальный раствор. Для этого понадобится кислотный или щелочной состав. На этом этапе нужно действовать осторожно, чтобы не получить ожог кожи.
При серебрении изделий из стали их можно погрузить в фосфорнокислый натрий на несколько минут, нагрев состав до 90 градусов по Цельсию.
Для очистки медных предметов или изделий из ее сплава, можно использовать обычные моющие составы или растворы на основе соды. Еще один вариант – использование фосфорнокислого натрия, но в этом случае его нельзя нагревать. В некоторых случаях очистка при помощи использования химических составов может не дать результатов. Остатки могут быть такими.
- Следы от краски или эмали.
- Пригоревший застывший жир, который въелся в поверхность.
- Глубокое повреждение коррозией.
- Шлак.
- Остатки смолы.
Если после первой очистки не получится добиться необходимых результатов, нужно выполнять данную процедуру еще несколько раз. Нельзя приступать к серебрению объекта до его полной очистки.
Основной этап
Для выполнения процесса в домашних условиях можно использовать специальный солевой раствор. Муриевая кислота – это основный компонент для работы (соляная кислота HCl). Ее также называют паяльной. Состав имеет похожие свойства с серной кислотой. Метод серебрения выглядит следующим образом.
- Для начала стальную пластину и заготовку из серебра нужно подсоединить к питающим зажимам. В процессе обязательно соблюдайте полярность. Серебро нужно подключить к плюсу, а второй элемент – к минусу.
- Рабочая емкость заполняется чистой водой и соляной кислотой. Необходимые пропорции – 5: 1.
- Два элемента (донор и то объект, который нужно покрыть серебром) помещают в состав. Зажим на детали подключают к месту, которое не нуждается в серебрении. Также можно перемещать зажим на протяжении всей гальванизации.
- Чтобы серебряный слой получится ровным и однородным, состав нужно иногда перемешивать.
- Заметка: во время подготовки электролита кислоту нужно добавлять в воду аккуратно, тонкой струей. После жидкость бережно перемешивают палочкой из стекла.
- Необходимо организовать небольшое расстояние между положительными и отрицательными электродами. В процессе работы объект покроется тонким слоем драгоценного металла, толстое покрытие оформить сложно. Данный процесс может занять несколько часов.
При проведении процедуры в домашних условиях необходимо заранее определить, какая химическая реакция должна получиться в итоге. Во время выбора нужно учитывать металл, с которым нужно выполнять серебрение. Свинец замечательно подойдет в качестве анода при покрытии ценными металлами. Не забывайте обновлять состав, в котором выполняется процесс гальванизации (электролит).
Визуальный пример нанесения тонкого и ровного слоя серебра на поверхность другого материала можно найти в любом доме. Речь идет об обычном зеркале. При объединении стекла и драгоценного металла получается достичь необходимого результата.
Также методика серебрения замечательно подходит для латуни, меди и различных предметов из их сплавов.
При проведении работы на дому выбранную заготовку нужно покрыть никелем и только после приступать к серебрению. Чтобы приготовить необходимый раствор, нужно подготовить следующие компоненты:
- 40 граммов железно-цианистого калия и столько же карбоната калия (кальцинированная сода);
- 70 миллилитров гидроксида аммония в виде жидкого раствора;
- 10 граммов хлорида серебра;
- 15 граммов пищевой соли (хлорид натрия);
- литр дистиллированной воды, при этом кипяченая или вода из крана не подойдет из-за наличия сторонних примесей;
- понадобится стержень графитового строительного карандаша, он будет играть роль анода.
Выполнять работу поможет приложенная схема. На ней наглядно продемонстрирован процесс. Вот еще одна наглядная схема, которая подробно показывает суть описанного в статье метода. На изображении все предельно понятно.
Завершение
После того как процесс подошел к концу, нужно обязательно избавиться от остатков химического раствора. Их нужно вылить в раковину и промыть большим количеством проточной воды. Все детали, используемые во время работы, нужно обязательно протереть насухо. Используйте для этого плотные бумажные полотенца или мягкую ткань.
Снимите рабочую одежду. Одноразовые защитные средства сразу выкиньте, использовать их повторно нельзя. Тщательно вымойте руки с мылом. Оставьте помещение проветриваться, пока воздух не станет полностью чистым. Также необходимо тщательно постирать одежду, желательно тщательно ополоснуть ее, чтобы окончательно избавиться от частиц реагентов.
Не забудьте очистить емкости и инструменты, которые были использованы в процессе и контактировали с опасными и агрессивными компонентами.
Источник: vplate.ru
Как сделать гальванический элемент своими руками
wikiHow работает по принципу вики, а это значит, что многие наши статьи написаны несколькими авторами. При создании этой статьи над ее редактированием и улучшением работали, в том числе анонимно, 29 человек(а).
Количество просмотров этой статьи: 33 491.
В этой статье:
Все, что вам понадобится для создания собственного гальванического элемента в домашних условиях — это два разных металла, немного проводов и проводящая среда. В качестве проводящей среды можно использовать самые разные подручные материалы, в которые можно погрузить металл, например соленую воду, лимон или даже землю.
Метод 1 из 4:
Гальванический элемент на основе газировки
- Если у вас нет под рукой перечисленных материалов, их можно приобрести в магазине хозяйственных товаров.
- Полоску меди можно заменить на кусочки медной проволоки, переплетенные вместе или зигзагообразно изогнутые так, чтобы получилась примерно такая же ширина.
Примерно на 3/4 наполните пластиковый стакан газировкой. Нет необходимости использовать именно пластиковый стакан. Важно, чтобы он не содержал металла. Вполне подойдет стакан из пенополистирола или бумаги.
Полностью опустошите банку. Если в банке осталась газировка, вылейте (или выпейте) ее. Переверните банку над раковиной и несколько раз встряхните, чтобы из нее вылилась вся газировка.
- Чтобы не разрезать банку, можно приобрести полоску алюминия в хозяйственном магазине.
- Алюминиевая фольга представляет собой плохую замену тонкой полоски из алюминия. Не используйте алюминиевую фольгу!
Потрите алюминиевую полоску наждачной бумагой (необязательно). Если вы приобрели полоску алюминия в хозяйственном магазине, этот шаг можно пропустить в том случае, . Если же вы вырезали полоску из банки, необходимо обработать ее наждачной бумагой, чтобы снять покрытие (краску и пластмассу) с обеих сторон.
- В идеале вырезанные полоски должны быть достаточной длины, чтобы их края выступали над жидкостью и слегка возвышались над ободком стакана.
- Если полоски не выступают над ободком стакана, можно немного загнуть их с одного края и повесить на ободок.
- Будьте аккуратны и следите, чтобы зажимы не касались жидкости.
- Неважно, провод какого цвета подсоединять к той или иной полоске.
Испытайте гальванический элемент. Согласно приложенным к вольтметру инструкциям подключите провода от каждой полоски к прибору. Вольтметр должен показать напряжение на гальваническом элементе, которое составит около 3/4 вольта.
Метод 2 из 4:
Гальванический элемент на основе соленой воды
- Вместо одной столовой ложки (20 граммов) соли можно добавить в воду 1 чайную ложку (7 граммов) соли, 1 чайную ложку (5 миллилитров) уксуса и несколько капель хлорного отбеливателя. Если вы выберете этот вариант, будьте осторожны, так как отбеливатель является опасным химическим веществом.
- Металлические полоски, свинцовую проволоку и вольтметр можно приобрести в магазине хозяйственных товаров. Кроме того, вольтметры и провода продаются в магазинах электротоваров.
Примерно на 3/4 наполните пластиковый стакан водой. Нет необходимости использовать именно пластиковый стакан. Важно, чтобы он был неметаллическим, так что подойдет стакан из пенополистирола или бумаги.
Добавьте в стакан 1 столовую ложку (20 граммов) соли и размешайте воду. Так же следует поступить в том случае, если вы решили использовать соль, уксус и отбеливатель.
Опустите в стакан две металлические полоски. Проследите, чтобы они погрузились в воду, а их края выступали над ободком стакана. Если полоски слишком коротки, загните их края и повесьте на ободок стакана, так чтобы они погрузились в водный раствор.
- Будьте аккуратны и следите, чтобы зажимы не касались жидкости.
- Неважно, провод какого цвета подсоединять к той или иной полоске.
Испытайте гальванический элемент. Согласно приложенным к вольтметру инструкциям подключите провода от каждой полоски к прибору. Вольтметр должен показать напряжение на гальваническом элементе, которое составит около 3/4 вольта.
Метод 3 из 4:
Гальванический элемент из 14 ячеек на основе воды
- Количество шурупов зависит от числа ячеек в форме для льда. В нашем примере мы используем форму с 14 ячейками.
- Можно использовать шурупы из любого металла, кроме меди. Подойдут шурупы из оцинкованной стали или алюминия. [3] X Источник информации Что касается их длины, она должна составлять около 2,5 сантиметра.
- Можно заранее нарезать медную проволоку на кусочки, длины которых хватит на обматывание шурупа (с небольшим запасом для крючка), или обматывать каждый шуруп и после этого обрезать проволоку.
Поместите по одному шурупу в каждую ячейку формы для льда. Это будут отдельные ячейки гальванического элемента. Подвесьте шурупы на края ячеек. Следите, чтобы в каждой ячейке располагался лишь один шуруп.
Подсоедините к одному краю формы для льда положительный и отрицательный выводы. Нацепите на внешнюю сторону одной из ячеек формы для льда крючок из медной проволоки. С этой же стороны формы, но на соседней ячейке разместите шуруп. Этот шуруп должен выступать над краем формы, поскольку к нему необходимо будет подсоединить провод.
Наполните ячейки водой. Налейте в каждую ячейку достаточно воды, так чтобы в нее погрузились медные крючки и все шурупы.
- Будьте внимательны и следите, чтобы зажимы не касались воды.
- Неважно, провод какого цвета подсоединять к тому или иному выводу.
Испытайте гальванический элемент. Подсоедините свободные концы проводов к вольтметру. Батарея из 14 ячеек должна давать примерно 9 вольт.
Увеличьте напряжение. Можно увеличить создаваемое батареей напряжение, если применить в качестве проводящей жидкости раствор из соленой воды, уксуса, отбеливателя и сока лимона или лайма, либо использовать больше медной проволоки. [4] X Источник информации
Источник: ru.wikihow.com