Гальванопластика в домашних условиях украшения с нуля с чего начать

Электрохимический процесс, с помощью которого воспроизводят форму предмета, благодаря металлу, который осаждается на нем, называется гальванопластикой. С ее помощью копируют множество изделий, или придают изделию его прежнюю форму. В основном в гальванопластике применяют медь. Реже железо, никель, серебро, золото, хром, также разные металлы и их сплавы.

Отличить копию от оригинала можно только по специальному барьерному слою (который нанесен), или по удалению оригинала. Важно, что бы поверхность копируемого изделия была электропроводной. Если же нет, то используют в таком случаи графит или бронзовый порошок.

Самыми распространенными изделиями (где применяется гальванопластика) являются разные ажурные изделия (броши, серьги, разнообразные браслеты), украшения для картин и шкатулок (рамы). А также точные копии с памятных медалей, медные раковины, цветочные горшки и вазоны, бюсты, портреты и т.д. Технология гальванопластики широко и с успешностью применяется для бизнеса и дизайна. С ее помощью можно получать точные копии изделия, не потратив на это очень дорогих материалов.

Гальванопластика | Первый опыт

Домашняя гальванопластика

Каждый, кто решил заняться гальванопластикой дома, должен знать, как правильно все сделать. Обычно гальванику делают в свободном помещении (гараж). Но нужно заметить, что такой процесс не очень безопасен для здоровья человека. Ведь при процессе выделяются разные ядовитые, вредные и взрывоопасные пары.

Так, что бы изготовить ванну для гальванического процесса, вы можете использовать разные подручные средства. Но нужно строго соблюдать самые основные требования. Например: емкость для раствора должна быть химическо нейтральной, очень жесткой, диэлектрической. Также обязательно должна быть вытяжная вентиляция.

Для самого простейшего процесса гальванопластики нужно очень много чистой воды (для промывки). Самым идеальным и простым материалом для ванны будет служить обычная пластиковая канистра (у каждого она есть). Как ее изготовить? Очень просто. Нужно срезать крышку с горловиной, и усилить боковые стороны канистры армирующим материалом.

Затем на линии среза просто необходимо надеть уплотнители. Они могут быть оконные, или автомобильные. Затем крепите крышку с одной стороны канистры на защелки. К горловине крышки нужно присоединить шланг, что б все испарения выводились наружу. Это и будет самая простая вентиляция. Теперь нужно только сделать три отверстия для контактных шлангов по линии среза.

Шланги нужно делать из медной трубки. На концы трубок вешаются анодные пластины (нужно сплюснуть и просверлить отверстия для подключения полюсов питания), которые будут подключены к проводу (-).Источником постоянного тока в домашних условия будет обыкновенный автомобильный аккумулятор. Деталь нужно подвесить на центральную штангу.

Итак, сделать нужно только три шага: подготовить деталь, сделать процесс гальванопластики, и очистить, обезжирить, протравить и прошлифовать. Обязательно после каждого процесса промывать деталь в холодной воде. Далее, что бы деталь имела товарный вид, ее нужно отполировать.

Как обычным карандашом заработать деньги. Гальванопластика, металлические наклейки, ювелирка.

Конечно, если деталь обрабатывалась щелочными растворами, то промывку нужно делать сначала в горячей, затем в холодной воде. Деталь нужно присоединить к отрицательному проводу (катоду) и опустить в электролит, а положительный к аноду, который также нужно опустить в раствор. При электролизе растворится анод, и осядет на детали катод. Вот такой простой метод гальванопластики дома!

Также с помощью гальванопластики делают реставрацию монет. Эта технология позволяет восстановить утраченные части монеты, чистить их. Желательно, что бы монеты были медные.

Еще один метод гальванопластики

Также существует и серебряная гальванопластика. Существует два вида серебрения детали: химический и электрохимический. При химическом серебрении нужно опустить деталь в кипяченый раствор, и ждать, когда она покроется слоем серебра. Но электрохимический способ более эффективный. Покрытие делается более качественное и стойкое.

Серебряную гальванопластику широко используют в ювелирном деле (серебряные сережки, браслеты, кольца, посуда).

Также хорошую популярность имеет и медная гальванопластика. Ее применяют к изделиям из бронзы.

Художественная гальванопластика

К художественной гальванопластике относятся различные иконы, картины, предметы декора, статуи и много другого.

Так какое же оборудование нам нужно для гальванопластики?

1. Ванна
2. Выпрямитель постоянного тока (блок питания)
3. Реостат
4. Изолированный медный провод.

Так давайте подведем итоги. Итак, гальванопластикой свободно можно заняться дома. Благодаря ей, вы получите точную копию предмета! Также можете, научившись этому ремеслу, зарабатывать деньги, делая качественные копии предмета.

Источник: rpgear.ru

Гальванопластика в домашних условиях

Пожалуй начну пост с предупреждения — гальванопластикой лучше не заниматься дома, если у вас есть дети и домашние животные, т.к. в процессе используется кислота и электричество. Либо вся установка должна стоять в недоступном для них месте. Ну и ТБ никто не отменял — очки, перчатки, халат или старые вещи, которые не жалко испачкать.

Во время самого процесса гальванизации никаких страшных испарений нет, выделяется лишь немного водорода, так что дополнительная вытяжка не понадобится. Начнем с закупки материалов.

Для электролита нам понадобится: — Серная кислота или электролит для аккумуляторов — Медный купорос — Дистиллированная вода — Спирт Для самой установки: — Блок питания — Графитовый спрей — Медная пластина Вспомогательные мелочи: — Секундный клей — Пластилин — тонкая медная проволока — сода Небольшое дополнение: — Блок питания можно купить недорогой лабораторный, можно взять зарядник для аккумулятора с регулировкой тока, а можно самим собрать установку из говна, палок и зарядки для телефона. — Графитовый спрей можно заменить клеем бф и графитовым порошкоммедной пудрой. Спрей дает отличное ровное покрытие, но стоит в районе 1000 деревянных.

Нужен именно графитовый спрей, графитовая смазка не подойдет, т.к. она не высыхает и не проводит ток. — Медную пластину для анода можно заменить просто длинной медной проволокой, сложенной гармошкой, но с пластиной меньше гемора — ее проще мыть и менять надо реже. Я покупала медную шину толщиной 5мм и длинной около 40см.

Продаются такие шины во всех крупных строительных магазинах в отделах электрики. Вот мы все купили, принесли домой и начинаем колдунствовать.

Классический рецепт сернокислой медной ванны литр воды: Медный купорос 200—250 гр Серная кислота 50—70 гр Рецепт с аккумуляторным электролитом и спиртом (я пользуюсь таким): Медный купорос — 200 гр Электролит — 140 мл Этиловый спирт — 10-15 мл Как бодяжить. В 0.5 литре воды разводим купорос. Доливаем туда электролит.

Если вы работаете с чистой серной кислотой, то запомните льем кислоту в воду, а не наоборот. И делаем это медленно и аккуратно! Электролит уже достаточно разбавлен и с ним такой опасности нет. После этого обязательно фильтруем раствор от всякого мелкого мусора и нерастворившегося купороса. Доливаем спирт.

Он значительно улучшает качество меди, делая ее мелкокристаллической и более плотной, улучшает смачиваемость изделия и добавляет приятный аромат XD Главное не переборщить со спиртом, а то медь наоборот станет более хрупкой. В конце доводим объем до 1 литра. Собираем ванну. Тут все просто — плюс к медной пластине, минус на изделие.

Правда к пластине есть несколько условий: площадь анода(плюсового контакта) должна быть не меньше площади катода(минусового контакта). А лучше больше, раза в два 🙂 В общем не поскупитесь на пластину. Так же анод желательно расположить с обеих сторон от катода, тогда медь будет оседать равномернее.

В общем загибаем пластинку в форме буквы П. Как видите, я тут немного поизвращалась с анодом. От пластинки идет медный кабель, обжатый с двух сторон наконечниками. В пластинке просверлено отверстие, нарезана резьба и кабель притянут болтом. Чтобы соединение не окислилось и болт с наконечником не участвовали в реакции их надо изолировать.

Лак продержался совсем недолго и отвалился, поэтому жирненько так залепляем все пластилином и радуемся. Он химически нейтрален и легко отдерется от болта и клеммы когда придет время менять пластину.

Для минуса можно сделать рамку из медной проволоки и на нее цеплять наши изделия.

Не обращайте внимания на показания бп, он нагло врет XD А теперь к обещанным формулам и терминам. I=D*S Всем все понятно? 🙂 Чтобы узнать какой ток нам ставить на бп, используем вот эту формулу, где I — ток в амперах, D — плотность тока, S — площадь катода в квадратных дециметрах. Для гальванопластики во всех книжках указана плотность тока 1-2 А на дм2. Я беру среднюю величину — 1.5.

Площадь относительно плоского катода (того же листика) тоже посчитать не слишком сложно. Измеряем его длину и ширину, перемножаем значения и умножаем на 2, т.к у нас две стороны. Например длина 6 см, ширина 4, площадь получается 6*4*2=48 квадратных сантиметров. Переводим в дециметры. В 1 кв.дм 100 кв.см.

Т.е. 48 делим на 100. Получается 0,48 кв.дм. Ну и подставив все в формулу получаем 1.5*0,48= 0,72 А. Это основной рабочий ток. В самом начале ток лучше выставлять на минимум и потом потихоньку прибавлять. Если ток будет слишком большим, то электролит начнет пузыриться, а медь осядет рыхлыми хлопьями, от которых не будет никакого толку.

Хлопья аккуратно стираем салфеткой и убавляем ток. Напряжение мой зарядник для аккумуляторов выставляет сам. При токе 0,6-0,7 А он ставит 0,3-0,6 В. У другого бп (красный на фото выше) минимальный вольтаж был 1.33 В и этого оказалось слишком много. Медь оседала довольно хрупким слоем и изделия легко ломались. Процесс это не быстрый.

Тонкий слой нарастает буквально за несколько часов, но чтоб изделие стало прочным, потребуется не меньше 1 мм меди. А это уже около суток или даже больше.

Ну и теперь немного про обработку самих изделий. Для начала их желательно обезжирить. Тогда и клей, и спрей будут прилипать намного лучше. Я стараюсь заранее продумать, что за изделие в итоге получится и спланировать крепления. Вот для примера три брошки.

Крепления приклеиваются на секундный клей и усиливаются волшебным порошком — содой 🙂 Сода под действием секундного клея спекается в довольно прочную массу. Ей можно усиливать места крепления застежек и даже с нуля формировать какие-то детали. Сначала насыпаем соду, разравниваем, придем форму и потом заливаем клеем. С помощью тонкой медной проволочки заготовка цепляется к минусовому контакту.

Еще одна хитрость — если приклеить тонкую проволочку вдоль всего листика (как тут на кленовом и осиновом), то реакция стартанёт значительно быстрее. Главное после приклеивания проволочку немножко зачистить, а то секундный клей может сработать как изоляция, если зальет всю проволоку.

Все места, которые мы не хотим гальванизировать, защищаем пластилином. Заклеиваем все перед нанесением графитового спрея, а потом соскабливаем графит вместе с пластилином. Тут у меня закрыты янтарики и стеклышки. Ну и немного фоток самого процесса. Листики в графитовом спрее

Листики сразу после гальванизации

Листики после полировки

Листики после электрохимического патинирования

Хобби это на начальном этапе не очень бюджетное получается. БП 2-4 тыщи, графитовый спрей 1000, медная шина 300-500, ну и остальные мелочи еще примерно на столько же. Но занятие очень интересное) Ну вроде все написала.

Источник: www.liveinternet.ru

Гальванопластика в домашних условиях

Исследовательская работа посвящена поиску и апробации наиболее эффективных условий для качественной гальванопластики в домашних условиях. Может заинтересовать ребят, увлеченных химическими экспериментами.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Гальванопластика — интересная тема, в которой мне захотелось разобраться. Гальванопластика – способ изготовления изделий, в процессе которого выделяющийся при электролизе металл пластически воспроизводит форму поверхности, на которой осаждается. Покрытие может осуществляться не только медью, так же можно использовать никель, серебро, золото, олово, железо, хром, родий и некоторые другие металлы. Моя работа нацелена на покрытие предмета медью или никелем при помощи метода гальванопластики. Выбор металлов обусловлен тем, что их использование для покрытия предметов наиболее доступно: нужные ингредиенты найти не составит труда.

Методом гальванопластики выполняют множество работ, например, превращают обычные кружева в металлические, изготавливают различные украшения: броши, серьги, браслеты. При помощи гальванопластики укрепляют детали, наносят защитно-декоративные слои, восстанавливают детали с небольшим износом.

Гипотеза: Использование технологии осаждения металла на не проводящие ток поверхности (гальванопластики меди) возможно в домашних условиях.

Проблема: Разрозненная информация с различных ресурсов и отсутствие опыта не позволяет сразу приступить к гальванопластике.

Актуальность: С помощью гальванопластики можно создавать украшения, укреплять детали. В наши дни множество металлических предметов покрывают никелем или хромом для защиты от коррозии. Родирование используется для защиты ювелирных украшений.

Цель: Полноценно освоить технологию гальванопластики дома.

• Изучить принцип гальванопластики
• Сделать гальванопластическую установку
• Изготовить электролиты для осаждения меди и никеля
• Покрыть предмет медью, никелем
• Использовать электрохимическую полировку для придания блеска

1. Теоретическая часть

1.1 Понятие гальванопластики

Гальванопластика – способ изготовления разнообразных изделий, в процессе которого выделяющийся при электролизе металл пластически воспроизводит форму поверхности, на которой осаждается. Сущность метода заключается в погружении покрываемых изделий в водный раствор электролита, главным компонентом которого являются сернокислые соли или другие растворимые соединения металлопокрытия.

Покрываемые изделия контактируют с отрицательным полюсом источника постоянного тока, то есть являются катодами. Анодами обычно служат пластины или прутки из того металла, которыми покрывают изделия. Они контактируют с положительным полюсом источника постоянного тока и при прохождении электрического тока растворяются, компенсируя убыль ионов, разряжающихся на покрываемых изделиях. Происходящие процессы схематично изображены на рисунке 1.

Рис.1 Схематическое изображение процессов в электролите

1.2. Устройство гальванопластической установки

Гальванопластические работы проводят в сосудах-ваннах (ванночках), имеющих обычно прямоугольную форму, но это не обязательно. Емкость сосудов-ванн определяется объемом тех предметов, которые покрывают металлом. Большой предмет – большая ванночка.

В качестве ванн можно использовать стеклянные, керамические, пластмассовые сосуды, а также деревянные ящики, покрытые битумом.

Для осуществления электролиза понадобится источник постоянного тока низкого напряжения. Наиболее доступны домашнему обывателю выпрямители для зарядки автомобильных аккумуляторов. Сначала я использовал самодельный источник питания, собранный из купленных в интернет-магазине компонентов. Через некоторое время я приобрёл лабораторный блок питания.

Регулирование силы тока, плотность которого при работе обычно составляет примерно 1А на 1 дм 2 (для гальванопластики меди), производится с помощью потенциометров или реостатов. Однако, чем меньше сила тока – тем качественнее будет покрытие, но медленнее будет процесс. Если ток слишком мал, процесс может не происходить.

Для измерения силы тока устанавливают амперметр постоянного тока, а для наблюдения за напряжением – вольтметр. В лабораторных боках питания есть и то, и другое.

Заготовку (катод) и электрод (анод) укрепляют в ванночке на подвесках, металлический электрод — на проводе так, чтобы место соприкосновения провода и электрода не касалось электролита. Заготовка подвешивается на проволоке или проводе, которые могут касаться электролита. Из-за этого провод или проволока должны быть медными или из того же металла, что и анод. Например, если крепление заготовки будет из железной проволоки, то при осаждении никеля она испортит электролит.

Анодом для гальванопластической ванны служит металлическая пластина, тип металла которой, зачатую зависит от электролита (для осаждения меди – медь, для осаждения никеля – никель). Анод подключается к положительному полюсу источника тока.

Покрываемое изделие предварительно делают электропроводным, покрывая слоем материала, проводящего электрический ток. Этот слой и присоединяют к отрицательному полюсу источника тока. Схема гальванопластической установки представлена на рисунке 2.

Рис.2 Схема гальванопластической установки

1 — ванночка (с электролитом для используемого металла); 2 — аноды (источники металла); 3 — катод (покрываемое металлом тело); 4 — источник постоянного тока; 5 — вольтметр; 6 — амперметр; 7 — реостат

2. Практическая часть

2.1. Правила техники безопасности и советы

• Токсичность большинства реагентов для человека относительно невысока, но всё же при работе с купоросами, серной кислотой и прочими веществами стоит одеть резиновые перчатки, очки и фартук.
• При осаждении металла может выделяется немного газообразного водорода, который взрывоопасен в больших количествах. Ванночка должна находиться в проветриваемом помещении или на подоконнике.
• Аккуратно обращайтесь с серной кислотой. Данное вещество активно реагирует с водой, может проесть одежду, испортить мебель, прожечь кожу.
• Сборку гальванопластической установки нужно проводить с выключенным источником питания. Токи небольшие – человеку не навредят, а вот приборы испортить могут. До включения блока питания проверьте правильность цепи.
• Если случилось так, что вы попутали полярность катода и анода — ничего страшного. Вы это заметите, по уменьшающейся силе тока и исчезновению медного провода, к которому присоединён катод.
• Убедитесь в работоспособности токопроводящего слоя. Сделать это можно с помощью мультиметра и режима измерения сопротивления.
• Храните электролит в закрытой ёмкости, чтобы вода, которая есть в его составе, не испарялась.

2.2. Рецепты электролитов

Электролит матового меднения. Я использовал его для первичного покрытия предметов. Для его создания понадобятся:

• 1л воды, желательно дистиллированной (можно кипячёную, но не желательно);
• 150г медного купороса (сернокислая медь);
• 7г 96% серной кислоты (или 13.44г электролита для свинцовых аккумуляторов с плотностью 1.4г/см 3 (это 50% серная кислота));
• 30мл этилового спирта.

Добавляем в горячую воду медный купорос, помогаем ему быстрее раствориться размешиванием. После полного растворения раствор нужно профильтровать через марлю или ватный диск, чтобы убрать из него возможные нерастворившиеся кристаллы купороса или случайные частицы пыли. В остывший отфильтрованный раствор добавляем серную кислоту и размешиваем, затем этиловый спирт, ещё раз размешиваем. Этиловый спирт улучшает осаждаемость меди на поверхность предмета.

Электролит зеркального меднения (электрохимической полировки), использующийся на уже покрытых медью предметах, чтобы придать им блеск. Этот электролит подходит для медных предметов с труднодоступными для физической полировки местами. Для его создания понадобятся:

• 1л дистиллированной воды;
• 200г медного купороса;
• 100г 96% серной кислоты (192г 50% серной кислоты);
• 0.05г тиамочевины;
• Капля унитиола.

Растворяем медный купорос, фильтруем, остужаем раствор, добавляем серную кислоту. При добавлении унитиола, прореагирующая часть электролита окрасится в почти чёрный цвет. Тиамочевину растворяем в небольшом объёме горячей дистилированной воды и добавляем в раствор. При её добавлении выпадает белый осадок. При работе с этим электролитом, его желательно иногда перемешивать.

Тиамочевина и унитиол используются в гальванопластике для создания блеска. Такие вещества называют блескообразователями. Они уменьшают частицы осаждаемой меди настолько, что это создаёт блестящую поверхность.

Электролит для никелирования используется для осаждения никеля на покрытую медью поверхность. Если поверхность блестящая, то и никелевое покрытие должно быть зеркальным. Для такого электролита понадобятся:

• 1л дистиллированной воды;
• 140г сернокислого никеля;
• 50г сернокислого натрия;
• 30г сернокислого магния;
• 20г борной кислоты;
• 5г поваренной соли.

Вещества растворяются в воде по отдельности, фильтруются, а потом смешиваются. Если достать такие вещества сложно, можно использовать другой рецепт, в котором используются:

• 1л дистиллированной воды;
• 200г сернокислого никеля;
• 25г борной кислоты;
• 10г поваренной соли;
• 0.05г тиамочевины;
• 0.5г дисульфонафталиновой кислоты (этот ингредиент я нигде не смог найти, поэтому с этим электролитом опытов я не проводил, возможно его можно не добавлять или заменить).

Есть много различных рецептов для осаждения никеля и меди. Я привёл те рецепты, которыми я пользовался (за исключением последнего). Можно купить смеси из блескообразователей, состав которых – коммерческая тайна. Такие смеси может и эффективнее, но дороже.

2.3. Работа с электролитом

Электролит нужно очищать. После каждого предмета, который был покрыт, следует счищать шлам с анодов и фильтровать электролит. Изготовив электролита больше, чем вам нужно, можно отфильтровывать использованный электролит в ёмкость с излишками. Это может восстановить баланс раствора.

Со временем можно столкнуться с проблемой ухудшения качества покрытия. Например, после нескольких первых покрытых предметов, медь начинает осаждаться медленнее или осаждается хлопьями. Виной этому может послужить истощение электролита. Вместо того, чтобы каждый раз заново изготавливать электролит, его можно восстановить.

Медный купорос. Причина его недостатка – испарение воды и осаждение его на аноды. Для устранения этой проблемы просто возвращаем медный купорос обратно в электролит и доливаем воды. Можно начертить прямую линию с текущим уровнем электролита, чтобы знать, сколько воды потребуется долить.

Кислотность электролита. Причина повышения кислотности опять же, испарение воды. Для проверки кислотности можно выставить высокое (относительно обычного процесса осаждения) напряжение на блоке питания (в моём случае это примерно 2В, так же зависит от самого электролита), при этом на катоде можно увидеть мелкие пузырьки. Чтобы это исправить, доливаем воды.

В электролите матового меднения очень быстро испаряется спирт, без которого покрытие становится более хрупким. Периодически стоит его добавлять.

Блескообразователи тоже со временем расходуются. Если замечаете недостаток блеска, стоит их добавить.

2.4 Осаждение металла.

Для осаждения металла нужно собрать гальванопластическую установку, в которую входят:

• Источник тока. В моём случае питания, собранный своими руками из заказных деталей. Чуть позже я купил лабораторный блок питания. Можете использовать любой другой блок питания, который позволяет регулировать силу тока или же регулировать ток отдельно;
• Ванночка с готовым электролитом;
• Нужно знать напряжение и силу тока. Позаботьтесь об этом;
• Анод (а лучше два);
• Покрытый токопроводящим слоем катод (заготовка).

Чтобы создать токопроводящий слой, на предмет наносится графитовый лак (например, GRAPHIT-33). Такой лак может продаваться в химическом магазине или в магазине радиодеталей (например, Chipdip). Наносится он в два или три слоя, после каждого из которых нужно дать ему высохнуть.

Сначала осаждаем медь в электролите матового меднения. Помещаем заготовку между двумя анодами и подключаем к блоку питания. Если есть возможность, закрываем ванночку крышкой. Включаем блок питания, выставляем ток. Когда предмет полностью покроется медью, ток можно немного увеличить, чтобы закрепить слой.

Время осаждения зависит от размеров, у меня это в среднем 11 часов. После завершения процесса, достаём предмет из электролита, промываем в дистиллированной воде, но руками не касаемся, чтобы не оставить следов жира и прочей грязи.

После этого создаём блеск в электролите для электрохимического полирования. Процесс занимает не более часа. После завершения, промываем предмет в дистиллированной воде. Если предмет достаточно прочный и не имеет труднодоступных мест, его можно отполировать с помощью железной щётки и песка.

Если всё так и оставить, то через некоторое время медная поверхность потускнеет. Нужно создать защитный слой. Есть два выхода:

1. Наносится бесцветный акриловый лак (я использовал PLASTIK-71)
2. Наносится никелевый слой поверх медного.

С первым случаем всё просто и понятно, для второго опускаем изделие в электролит для никилирования. Процесс так же занимает не более часа. Блеск изделия может незначительно ослабнуть. После завершения осаждения промываем предмет в чистой воде. Изделие готово.

Сначала эта задумка выглядела сложной для реализации, у меня не было опыта, в начале ничего не получалось: проблемы с созданием токопроводящего слоя; поиск подходящего источника тока. Потребовалось много сил и времени, чтобы разобраться в процессе гальванопластики и решить проблемы.

С токопроводящим покрытием пришлось повозиться. Только третий из мною испробованных способов создания токопроводящей поверхности был рабочим. В своей работе я рассказывал только про графитовый лак, потому что нет надобности рассказывать о нерабочих способах.

С электролитом проблем не возникло, это единственное, что было удачным с самого начала.

Я освоил гальванопластику дома. Методом проб и ошибок мне удалось достигнуть этой цели.

Источник: nsportal.ru