Металлизация насекомых своими руками

Добавил пользователь Skiper
Обновлено: 05.10.2024

Что же это такое интересное, что заставило матерую валяльщицу ))) задвинуть подальше ящик с шерстью и начать создавать совсем другую красоту? Честно говоря, я занялась гальваникой с одной лишь целью - меднить и латунить фурнитуру для своих войлочных сумок, ведь так трудно подобрать все одного цвета! Но оказалось, что с большей частью фурнитуры этот номер не проходит, но зато в гальванике столько возможностей!! Не оторваться!))

О том, что такое гальваника, полным-полно статей в интернете, также там приводятся схемы электрической цепи и химический состав растворов - во все это "сильно заумное" многие не хотят или не могут вникать, да собственно, и незачем, если не собираешься этим заняться. Мне удобно думать, что мозг устроен так же, как компьютер, и любая лишняя информация, накопленная в нем, ухудшает быстродействие, не оставляет свободного пространства для творчества. Поэтому для многих вещей достаточно общего понимания, если появится необходимость - всегда можно поднакопить информации, разобраться подробнее.

Вряд ли я расскажу о гальванике лучше, чем это сделал Владислав Киселевич , его видео "Мастер-класс Гальваника в домашних условиях", по моему мнению, лучший в ру-нете.

Но все же попробую сказать пару слов о гальванике без схем и формул, специально для моих подписчиков и коллег по "войлочному цеху", озадаченных метаморфозами в моем магазине))). Очень много вопросов и догадок, иногда весьма забавных)))

Я не "окунаю всякое в жидкую медь" - это невозможно, медь - твердая. И не крашу медной краской - вещицы получаются действительно медные, твердые и прочные. И не отливаю из меди - плавить металл - это для меня пока слишком сложно! И, да - гальванику не я придумала, и омеднять растения - тоже! )))) А суть процесса в следующем.

В посудке разводится "маринад" из большого количества воды и пары флаконов химии из хозяйственного магазина. В основе химии - медный купорос, синенькие кристаллы, знакомые дачникам - его используют как удобрение. И автомобильный электролит, который автомобилисты наливают в аккумулятор. В посудку (емкость, которую называют гальванической ванной) - с одной стороны помещается кусок настоящей меди - лист или трубка (трубки легче купить, они продаются много где и используются в кондиционерах и холодильниках). Эту пластинку называют Анод. С другой стороны в емкость помещается деталька, которая хочет стать медной. Как только она погружается в раствор, ее называют Катод. (прим.: в гальванике, в отличие от электролиза, + и - меняются местами. Впрочем я и сама путаю термины, поправьте, если опять ошиблась, главное - не перепутать провода, "+" - красный - на отдающую пластину, "-" - черный - на принимающую). Точный рецепт "маринада" ищется по запросу "состав электролита для меднения", кто заинтересуется формулами и цифрами, найдет без затруднений.

Эта деталька, которую хотим покрыть медью, обязательно должна уметь проводить ток, то есть, быть металлической, или ее покрывают специальным составом, который ток проводит. Чаще всего это лак на основе графита - того самого, что в карандашах. Лак продается в магазинах для радиолюбителей, дороговат, но вполне доступен. Затем к листу меди и к детальке прикрепляются проводки и на них подается электричество - совсем небольшое, не более чем при зарядке телефона. И тут начинается волшебство. Медь с пластины "растворяется" в "маринаде" и нарастает на детальке. То есть лист меди отдает свои частички, а деталька эти частички принимает. Химический раствор и электричество помогают микро-частицам металла поменять место жительства .

У меня эта конструкция выглядит так:

Чем дольше деталька находится в растворе, тем больше меди на ней нарастает, и тем тверже она становится. Процесс это довольно долгий, несколько часов, а то и дней - чем больше деталька и чем толще нужно получить слой меди - тем дольше. И тем сильнее "худеет" лист меди, отдающий себя во благо)))

Гальванику используют не только для меднения, но и для покрытия предметов другими металлами, в том числе и драгоценными. Но это в домашних условиях делать сложно и опасно - химия используется совсем другая, не из супермаркета, и отдающий металл, разумеется, должен быть тот же, которым изделие покрывается. Металлом можно покрыть любой объект или часть объекта, или сделать металлическую копию - в этом и есть смысл гальваники.

Органические предметы (растения, перышки, ракушки и т.п.) предварительно нужно полностью покрыть графитом, а потом меднить. При этом растение получается в меди, как в саркофаге - без доступа воздуха оно не гниет и не портится. Слой меди нужно делать довольно толстым - чтобы было прочно. Металлические предметы (правда, не все металлы подходят) меднятся сами, без графита.

Многие материалы нельзя погружать в элктролит, например, первое, что я сделала, конечно же - частично обмазала графитом войлочный шарик и сунула его в раствор! Если у вас есть машина и электролит хоть раз попадал на вашу одежду, вы поймете что произошло))) таки да, шерсть в раствор - нельзя! и еще много чего нельзя, без риска испортить волшебный бульончик.

Так что если надумаете вникать в тему и попробовать это увлекательное занятие - не размахивайтесь сразу на аквариум в 20 литров, попробуйте в малых количествах.

Гальваническое покрытие металлом можно нанести и на маленькую бусинку, и на целый большой памятник! Но для этого, конечно, нужна не маленькая посудка, а целый большой бассейн раствора и много-много металла. Еще - большие и криволинейные объекты покрывают металлом гальванической кистью, но это уже другая история. Так реставрируют памятники, например, гальваникой - бронзой - покрыта четверка лошадей на фронтоне Большого театра.

В домашних условиях и "для девочек" интереснее всего меднить различные природные объекты и делать из них потом украшения.

Меднение растений процесс увлекательный, но больше меня привлекло в гальванике другое - создание текстур.

Наука всегда помогала человечеству изобретать что-то новое и делать что-то необыкновенно красивое. Так при помощи метода гальванопластики современное общество сегодня пытается скопировать элементы природы: листья, цветы, букашек, жуков, и сделать из них настоящие произведения искусства. А почему бы и нет: такие изделия всегда будут актуальными и популярными, так как придумать лучшие формы, чем сделала это природа, человеку еще не удавалось.

Давайте сегодня попробуем хоть немного разобраться с тем, что такое гальванопластика, какие примеры гальванопластики мы можем встретить в повседневной жизни, и как ее используют для создания самых необыкновенных по красоте ювелирных украшений.

Что такое гальванопластика понятным языком?

Гальванопластика – технология получения точных металлических копий различных предметов, путем осаждения разнородных металлов на модели. Другими словами, мы берем в руки какой-то предмет, который хотим скопировать до мельчайших подробностей. Далее посредством электрохимического влияния и разнородных манипуляций, мы осаждаем на этом предмете тонкий слой металла. На следующем этапе модель отделяется от покрытия. Все.

Основной целью метода гальванопластики является получение точной металлической копии модели, воспроизведение точной формы предмета, или нанесение тонкого покрытия металла. Вы, скорее всего, понимаете, что если взять в руки лист с любого дерева, то его механическими методами просто невозможно скопировать до мельчайших подробностей. На такие подвиги способна только машина или супер точный робот. Однако все равно всех перегибов, выпуклостей и мельчайших деталей компьютеризированный мозг не способен воспроизвести.

Начало этой технологии в России и во всем мире связано с именем Б.С. Якоби (1801-1874 гг.), который и открыл метод гальванопластики. Якоби родился в Германии – здесь его звали Мориц Герман. В 1835 году он переехал в Россию.

Метод гальванопластики дает самые неограниченные возможности для копирования, и, соответственно, для творчества. Это метод позволяет создавать документально точные:

копии барельефов;
гербов;
монет;
медалей;
мемориальных досок;
эмблем;
табличек с надписями.

Также эта технология широко применяется при реставрации или создании предметов интерьера, скульптур, статуэток, светильников, подсвечников, предметов быта, сувениров и т.д.

Принцип действия

Принцип работы этого метода довольно простой. Рассмотрим процессы покрытия и копирования.

Предмет, например, ложка, вилка, табличка, монета, пластик, эмаль, листик с дерева помещается в ванную с химическим раствором. Далее эта вся система подключается к источнику питания и запускается электрохимическая реакция, при которой металл из раствора (то есть, атомы металла, присутствующие в жидкости) осаждается на поверхности предмета. Чем дольше поддерживать протекание реакции, чем толще осадок получается на модели. Далее процесс останавливается, модель остужается и промывается в проточной воде от реактивов. Все готово, предмет покрыт слоем металла.

2. Копирование.

Если вы собрались не нанести покрытие на предмет, а полностью скопировать его, не подвергая никаким воздействиям, то путь немного другой.

а) С копируемого предмета или изделия (назовем его моделью) прежде всего снимают отпечаток с двух сторон на легкоплавком металле, воске, пластилине или гипсе, как, например, делается отпечаток ключа для копирования.

б) Далее эти две половинки-копии отпечатков соединяют (склеивают) между собой, оставляя отверстие для заливки модельного материала типа воска – эта конструкция называется литейной формой.

в) После в эту форму заливается жидкий легкоплавкий металл.

Для позолоты куполов храма Христа Спасителя в Москве, Исаакиевского собора, Петропавловского собора и нескольких других гальванопластическая мастерская при участии Б.С. Якоби израсходовала 45 пудов 32 фунта (750,2 кг) золота.

г) Литейная форма помещается в холодное место, чтобы мастер-модель застыла.

д) Чтобы достать полученную мастер-модель, литейную форму распиливают на две половинки таким образом, чтобы ни в коем случае не повредить полученную копию. Далее ее обезжиривают и подвергают меднению в электролитической ванне, то есть, гальванопластике. Для того чтобы металл не откладывался на тех сторонах формы, где нет оттиска, их покрывают расплавленным воском или парафином при помощи кисточки.

е) После процесса гальванопластики легкоплавкий металл, заключенный в медную оболочку, расплавляют в кипящей воде, получая таким образом матрицу. Последнюю заливают гипсом или свинцом, и копия готова.

Преимущества метода

Изготовление копий предметов методом гальванопластики предоставляет ряд преимуществ:

высокое качество воспроизведения;
возможность изготовления изделий с высотой рельефа до 20 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 металлической отливкой.

Обучение работы с гальванопластикой дома с нуля

Для повторения эксперимента дома вам придется хорошенько подготовиться, однако мы заранее предостерегаем вас, что придется иметь дело с ядовитыми химическими реактивами. Поэтому или все таки оставьте эксперименты для специалистов, или проводите ваши опыты в хорошо проветриваемой комнате с мощной вытяжкой, чтобы не отравиться.

Оборудование

Какое оборудование нужно собрать:

В качестве гальванической ванны можно использовать любую стеклянную емкость таких размеров, чтобы покрываемый металлом предмет свободно в ней размещался.
В качестве источника тока можно использовать автомобильный аккумулятор или источник питания с диапазоном напряжения от 6 до 12 В.
Модель будет цепляться на токопровод при помощи медных проводов. Диаметр провода должен составлять приблизительно 0,8…1 мм.
Токоподвод делается обычно из медных стержней, которые потом в свою очередь присоединяются к источнику питания.
В ванну с реактивом необходимо постоянно поддерживать определенную температуру. Для этого вам понадобится нагреватель и охладитель. В качестве нагревателя можно использовать обычный кипятильник или электрическую плиту. Использовать открытый огонь для нагрева специалисты не советуют, так как с открытым огнем тяжело контролировать температурный режим, можно случайно перегреть раствор, чего нам совершенно не надо. К тому же, есть риск испортить дорогую газовую плиту каким-нибудь ядовитым раствором. В качестве охладителя вы можете опустить в емкость мягкий шланг и присоединить его к крану с проточной водой.
Термометр для контроля температуры в пределах 18°…25°C. Желательно использовать спиртовой прибор, так как он более точно измеряет температуру, чем любые другие электрические аналоги.
В процессе реакции жидкость необходимо будет постоянно перемешивать. Для этого возможно использовать обычный аэратор или циркулятор воды для аквариума.
Респиратор и перчатки. Любые химические реактивы очень плохо дружат с человеком, поэтому необходимо обязательно соблюдать технику безопасности, чтоб оградить себя от попадания химии на руки и лицо при помощи защитных средств.
Посуда. Лучше всего прикупить на рынке или базаре набор химической посуды (колбы, чашки, кипелки). Но если такой возможности не представилось, то можно пользоваться любой бытовой стеклянной посудой. Еще понадобится стеклянные бутылки с притертой крышкой. Они необходимы для хранения реактивов и электролитов.
Измерительное оборудование. Без чего нельзя обойтись так это без весов, так как отмерять реактивы придется с точностью до 1 грамма. Также необходим будет измеритель плотности жидкости, вольтметр для напряжения и амперметр для тока.

Готовим раствор

Далее приготовление раствора. Если вы хотите на поверхности пластины осадить медь, например, для меднения листьев, тогда берут 150. 180 г медного купороса. Его необходимо тщательно перемещать с 1 литром чистой (желательно дистиллированной) воды. В эту химию для повышения электропроводности добавляют серную кислоту плотностью 1,4. 1,6 г/см3 массой 20. 25 г. Для повышения качества осажденной меди можно добавить спирт в количестве 8. 10 г/л.

Запомните, что в электролите не должны присутствовать никакие органические включения, вредно влияющие на работу раствора.

Химические составы электролитов для никелирования, серебрения, золочения, и т.п. отличаются друг от друга, но в их составе обязательно присутствует кислота, вода и сульфаты или нитраты наносимых металлов.

Расчет плотности тока

Ровное плотное покрытие предмета металлом (медью, никелем и прочими металлами) получается при определенной величине тока, которая зависит от двух факторов:

площади поверхности предмета;
допустимой для данного электролита плотности тока.

Производится следующий расчет. К примеру, модель предмета имеет общую поверхность равную 0,5 дм2. Допустимая плотность тока в реакции должна составлять 0,5 А/дм2. Это значит, что ток не должен превышать Iмакс=0,5-0,5=0,25 (А).

Теперь собираем схему

Нам нужно подготовить два электрода, которые называют катод (электрод с отрицательным потенциалом) и анод (электрод с положительным потенциалом).

В нашей схеме катод состоит из трех деталей:

модели, которую нужно скопировать;
медного токопровода;
токоподвода.

Модель очень жестко закрепляется вручную на токопроводе. Эта деталь в свою очередь вешается на токоподвод, который в горизонтальном положении крепится на стеклянной таре. Далее при помощи обычных проводов токоподвод присоединяется к отрицательному полюсу источника питания.

Собираем анод. Анодных пластин должно быть две. Обычно они изготавливаются из двух толстых пластин меди, которые устанавливаются в ванну на определенном расстоянии друг от друга, параллельно. Расстояние выбирается таким образом, чтобы между анодными пластинами свободно помещалась подвешенная модель катода. Однако можно сделать анод другим способом. Возьмите одну медную пластину и загните ее в форме цилиндра. При этом имейте в виду, что объема внутри цилиндра должно быть столько, чтобы туда без проблем помещался катод, со всеми своими подвесками. Важно, чтобы покрываемые предметы были обращены к анодам своими наибольшими площадями и находились с ними примерно в параллельных плоскостях.

Далее аноды крепятся к горизонтальным токоподводам. Эти перекладины, необходимо снабдить клеммами для удобства и надежности соединения. Проволоки, которыми прикреплен анод к перекладине, должны находиться выше уровня электролита, особенно если они сделаны из другого металла. Иначе в этом месте проволока утончается и перегорает.

Аноды должны быть очень тщательно очищены от окислов, грязи и обезжирены, так же как и предметы, предназначенные для покрытия металлом.

Важным условием успеха данной технологии является чистота. Если в электролите появилась легкая муть или образовался осадок, то раствор необходимо профильтровать. Для этого найдите пустую емкость достаточного размера. Вымойте ее. Просушите. За это время вся грязь в растворе усядется. Аккуратно, не опрокидывая стеклянную ванную, посредством трубочки (как сливают бензин с машины) либо чашки (методом зачерпывания), перелейте раствор. Гущу со дна зачерпывать не стоит. Ее лучше просто утилизировать. Однако остатки раствора не стоит смывать в канализацию. С трубами могут потом работать сантехники, которые просто-напросто пожгут себе руки, при контакте с вашими химикатами, да и труды от такого раствора вам спасибо не скажут.

Электрическая схема подключения

Электрическую схему подключения вы можете без проблем найти в интернете. Однако следует помнить одно простое правило. Для получения хорошего осадка необходимо, чтобы в процессе реакции поддерживалась надлежащая сила тока на единицу поверхности катода. Для регулирования электрической схемы пользуются реостатом, который вводят через провода к ванне. А чтобы знать напряжение на электродах, ставится вольтметр.

Примеры изделий из гальванопластики вы могли видеть в церквях, музеях, выставках. Это иконы, гербы, таблички с надписями.

Финиш

Запомните, что предмет, вынутый из ванны, как бы хорошо он ни был предварительно отполирован, имеет матовую поверхность. Для придания блеска его полируют тончайшим мелом (зубным порошком) при помощи суконки или прорезиненного круга.

Покрытие металлом неметаллических предметов: жуков

Для покрытия металлом различных насекомых, бабочек, жуков, других предметов их необходимо подготавливать соответствующим способом. Насекомых вымачивают в 1,5 % растворе сулемы (хлорид ртути II, бесцветное кристаллическое растворимое в воде очень ядовитое соединение). Далее их высушивают, покрывают специальным лаком или тонким слоем воска. Затем всю поверхность нужно сделать токопроводящей, иначе металл не ляжет. Для этого жука при помощи кисточки смазывают жидкой кашицей из графита, разведенного на спирте или водке. После высыхания излишки графита удаляют.

После этого насекомое подвешивают на нескольких тонких медных проволочках диаметром 0,1-0,2 мм и помещают в гальвано-пластическую ванну. Для устранения плавучести в электролите бабочку или жучка прикрепляют парафином к грузику. Это может быть стекло или кусочек пластмассы. Продолжительность этого процесса обычно занимает несколько часов. Толщина покрытия может колебаться от 0,1 до 2 мм в зависимости от выдержки.

Возможно ли делать украшения по методу гальванопластики в домашних условиях

Мастер-класс изготовления украшения по технике гальванопластики в домашних условиях

Чаще всего нас интересует техника гальванопластики с точки зрения изготовления различных украшений, как бижутерии, так и ювелирных изделий. Давайте на простом примере разберемся, как в домашних условиях можно изготовить украшение из листьев.

Для начала со свежих листьев необходимо снять отпечатки, для чего в формочку из плотной бумаги заливают восковую композицию, Далее дают ей остыть почти до полного отвердения, но с таким расчетом, чтобы поверхность ее была эластичной. Затем на поверхность воска накладывают листья и прижимают их стеклом. Когда стекло снимают, на восковой композиции остается четкий отпечаток.
После полного затвердения воска нужно приготовить токопроводящее покрытие. Форму с отпечатком осторожно графитируют мягкой кистью для создания электропроводного слоя. Проводящий слой может быть нанесен способом восстановления некоторых металлов (серебра, меди, никеля) или механическими путями: втиранием в поверхность формы чешуйчатого графита мягкой волосяной кистью или нанесением покрытия графитового лака.
Далее необходимо обмерять листья, чтобы определить площадь осаждаемой поверхности, рассчитать плотность тока и сопротивление реостата.
После этого, если ванная хоть раз уже была использована, необходимо подготовить токоподводы. Их аккуратно зачищают наждачной бумагой от различных окислов, грязи, протирают тканью и промывают в проточной воде.
Не забываем подготовить анод.
Запускается процесс нагрева ванны при помощи нагревателя или кипятильника.
Далее, установив проводники на форме, подвешивают груз (катод) и опускают ее в гальваническую ванну.
Запускается процесс реакции.
После нанесения достаточного слоя поверхностного металла установку выключают.
Красоту вынимают из ванны, отсоединяют от токопроводов, отмывают в чистой дистиллированной воде и полируют.

Итак, вы, наверное, растерялись, прочитав эту статью. Понятное дело. Для того чтобы воспроизвести весь этот алгоритм, требуется достаточное количество знаний из многих отраслей науки и техники. Тут без подготовки не обойтись. Однако все приходит с опытом, великими учеными не рождаются, а становятся, преодолевая огромные кучи книг, посещая множество лабораторий, претерпевая попытки и неудачи. Поэтому если вы захотели поэкспериментировать или просто поиграться в великого химика, тогда не пугайтесь умных слов и длинного списка работ, а действуйте, и скоро на горизонте появится результат.

Гальванопластика это раздел гальваники, изучающий методы получения копий предметов, выполненных с помощью гальванического осаждения металла на поверхность формы из диэлектрика (гипса, воска, пластмассы) или другого металла. Другими словами, гальванопластика — это метод получения копий предметов в металле.

Существующие способы металлообработки позволяют изготовить из металла деталь требуемой формы и дают точное воспроизведение необходимых параметров в металле, но точная обработка металла требует применения дорогостоящего оборудования и инструмента. Методы литья, ковки и штамповки зачастую не дают необходимой точности при изготовлении деталей сложной конфигурации, а изготовление крупных и рельефных изделий с помощью данных способов невозможно.

Существует два направления гальванотехники – первое направление изучает осаждение тонкого защитного слоя одного металла на поверхность другого для получения функциональных или декоративных покрытия. Такие покрытия – никелирование, меднение, цинкование, хромирование, золочение или серебрение выполняются гальваническим или химическим методом.

Второе направление – гальванопластика, описывает процессы осаждения толстых слоев металла на поверхность металла или диэлектрика (после металлизации поверхности). Причем кроме типа поверхности и толщины осаждаемого слоя, принципиальным отличием методов являются характеристика прочности сцепления осаждаемого слоя с поверхностью. В гальванике прочность сцепления должна быть максимально возможной и является одной из самых важных характеристик покрытия. В гальванопластике задача обратная — необходимо обеспечить свободное отделение осажденного слоя от поверхности формы, зачастую без ее разрушения.

Гальванопластика используется не только в промышленности, но и в искусстве для воспроизведения точных копий с художественных изделий. Для воспроизведения копий готовятся специальные слепки (формы) из диэлектриков, на поверхность которых, после их металлизации (покрытия тонким слоем токопроводящего материала), электролитическим методом осаждают слой металла. В качестве материалов для изготовления форм используют гипс, воск, пластмассу. Для формирования токопроводящего слоя используется мелкозернистый графит, или специальные лаки и покрытия.

Оборудование и самодельные устройства

Оборудование для гальваностегии ничем не отличается от оборудования, применяемого для гальванопластики. В качестве гальванической ванны может быть использована любая стеклянная байка такого размера, чтобы покрываемый металлом предмет свободно в ней размещался и при этом не находился слишком близко от анодных пластин.

Рис. 1. Гальваническая ванна в четырехугольной банке.

Удобнее всего пользоваться четырехугольными стеклянными баньками (рис. 1).

Из толстой медной проволоки или трубок делают поперечные пере-!кладины, из которых две (а) служат для подвешивания никелевых или медных пластин — а н од о в, а третья (б)-для никелируемых или Омедняемых предметов.

Рис. 2. Гальваническая ванна в круглой банке.

В круглой банке анодную пластину приходится сгибать в виде цилиндра (с) (рис. 2).

Покрываемые предметы подвешивают на медных проволоках. Анодных пластин должно быть две. Важно, чтобы покрываемые предметы были обращены к анодам своими наибольшими площадями и находились с ними примерно в Параллельных плоскостях.

Перекладины, к которым подвешиваются аноды и покрываемые предметы, необходимо снабдить клеммами для удoбcтвa и надежности соединения (см. рис. 3). Проволоки, которыми прикреплен анод к перекладине, должны находиться выше уровня Электролита, особенно если они сделаны из другого металла.

Аноды должны быть тщательно очищены от окислов, грязи и обезжирены, так же как и предметы, предназначенные для покрытия металлом.

Важным условием успешного никелирования и меднения является чистота. Если в электролите появилась легкая муть или образовался осадок, электролит необходимо профильтровать.

На рис. 3 показана схема включения гальванической ванны. В качестве источника можно использовать автомобильный аккумулятор или выпрямитель (напряжением 6-12 В), питающийся от сети переменного тока напряжением 127-220 В. К схеме необходимо подключать вольтметр и амперметр. Если поверхность покрываемого предмета менее 2 дм^2, можно использовать миллиамперметр на 500 мА.

Ровное плотное покрытие предмета никелем или медью зависит от величины электрического тока, не превосходящей известного предела и зависящей от площади поверхности предмета.

Например, если норма плотности тока равна 0,5 А на 1 дм^2 и предмет имеет общую поверхность около 0,5 дм^2, то ток не должен превышать 0,5 X 0,5 = 0,25 А. При большем токе никель или медь будут откладываться темным, непрочным, легко отделяющимся слоем. Если предмет имеет заостренные части, плотность тока следует уменьшить в 2-3 раза.

Рис. 3. Схема включения гальванической ванны в электрическую цепь.

Во время гальванизации деталь или предмет два-три раза вынимают из ванны на короткое время и осматривают. Если металл откладывается неравномерно, изменяют положение предмета, повернув его к аноду той стороной, на которой слой металла получается тоньше.

При правильном процессе никелирования никель откладывается матовым, повсюду ровным, серебристым слоем. Появление темных пятен свидетельствует о плохом обезжиривании. Тонкий слой металла откладывается на детали или предмете за 20-30 мин, толстый слой — за несколько часов.

Предмет, вынутый из ванны, как бы хорошо он ни был предварительно отполирован, имеет матовую поверхность. Для придания блеска его полируют тончайшим мелом (зубным порошком) при помощи суконки. Можно также полировать крокусом, но очень осторожно, чтобы не повредить слой никеля.

Примечание. В любительских конструкциях широко применяется алюминий. Анодирование можно выполнять переменным током 12- 24 В. Деталь (лист) полируют до зеркального блеска, протирают ацетоном и химически обезжиривают в растворе едкого натра 50 г/л. Время обезжиривания 3-5 мин, температура раствора 50° С.

Анодирование переменным током заключается в следующем. Если анодируется деталь (лист), то она является первым электродом, а вторым может быть обработанная алюминиевая болванка или лист.

Контакты токоподводов обязательно должны быть алюминиевые. Электролитом служит 20-процентный раствор серной кислоты.

Условия анодирования следующие.

Для алюминия и плакированного дюралюминия плотность тока 1,5-2 А/дм^2 при напряжении 12 В. Время анодирования 25-30 мин, температура электролита не выше 25° С.
Для неплакированного дюралюминия плотность тока 2-3 А/дм^2 при напряжении 12-20 В. Время анодирования 20-25 мин, температура электролита — около 25° С.

Процесс изготовления

Берем примерно 20-сантиметровый отрезок многожильного кабеля и извлекаем из него проволоку. Защищаем изоляцию по обеим сторонам проволочки, один ее конец сгибаем под углом 90 градусов и приклеиваем к пластиковой детали мгновенным клеем. Причем клей БФ не подойдет, так как его растворит бронзовая краска.

Когда предметы высохнут, осуществляем их обезжиривание с помощью средства бытовой химии (например, стирального порошка). Далее промываем изделие в проточной воде или обрабатываем его ацетоном.

Детали достаточно крепко зафиксированы на проволоке. Теперь их можно по одной окунать в заранее подготовленную бронзовую краску или же наносить этот материал кистью. Вся поверхность должна быть равномерно окрашена. Рекомендуется использовать изолированную проволоку от кабеля, иначе медь будет попадать на голый провод, что приведет к дополнительному расходу анода.

После часового высушивания поверхности высушенные концы проводов скручиваем между собой. Детали не должны соприкасаться друг с другом. Далее присоединяем изделия к плюсовому контакту и погружаем их в ванну. Спустя несколько секунд после погружения начнется заметный невооруженным взглядом процесс омеднения.

Металлизация завершена. Далее берем серную мазь (можно приобрести в аптеке), наносим ее на поверхность и проносим деталь на огнем газовой плиты. При этом медь сразу потемнеет.

Следующий этап — полировка. Для этого пригодится двигатель, оснащенный металлической круглой щеткой. Эта работа требует определенного умения. В результате у нас должна получиться поверхность, выглядящая как черненая бронза с отдельными блестящими участками. Если сразу не удалось добиться нужного результата, снова наносим серную мазь, нагреваем изделие над огнем и полируем.

Для тех, кто сомневается в эффективности описанной выше процедуры, предлагаем сделать пробу. Для этого понадобится емкость для электролита, куда нужно опустить немного меди. Одну деталь окрасьте из пульверизатора 2-3 слоями в бронзовый цвет. Далее нужно подсоединиться к батарейке без использования реостата. Также подойдет адаптер от плеера.

Электролитическая гальванопластика

С копируемого предмета или изделия прежде всего снимают отпечаток, т. е. делают форму из легкоплавного металла, воска, пластилина или гипса. Копируемый предмет, натертый мылом, кладут в картонную коробку и заливают легкоплавким сплавом Вуда или другими легкоплавкими сплавами.

После отливки предмет вынимают и полученную форму обезжиривают и подвергают меднению в электролитической ванне. Для того что-

бы металл не откладывался на тех сторонах формы, где нет оттиска, их покрывают при помощи кисточки расплавленным воском или парафином. После меднения легкоплавкий металл расплавляют в кипящей воде и получают матрицу. Матрицу заливают гипсом или свинцом, и копия готова.

Для изготовления форм применяют следующую восковую композицию:

Воск — 20в. ч.
Парафин — 3 в. ч.
Графит — 1 в. ч.

Если форму изготовляют из диэлектрика (воск, пластилин, парафин, гипс), ее поверхность покрывают электропроводным слоем. Проводящий слой может быть нанесен способом восстановления некоторых металлов (серебра, меди, никеля) или механическим путем — втиранием в поверхность формы чешуйчатого графита мягкой волосяной кистью.

Графит тщательно растирают в фарфоровой ступке, просеивают через сито или марлю и наносят на поверхность изделия мягкой кистью или ватным тампоном. Графит лучше прилипает к пластилину. Формы из гипса, дерева, стекла, пластмассы и папье-маше покрывают раствором воска в бензине.

На поверхность, не успевшую высохнуть, наносят графитную пудру, а лишний, неприлипший графит сдувают.

Гальваническое покрытие легко отделяется от формы, покрытой графитом. Если форма выполнена из металла, то на ее поверхности необходимо создать электропроводящую пленку оксида, сульфида или другой нерастворимой соли, например на серебре — хлорида серебра, на свинце — сульфита свинца, чтобы форма хорошо отделялась от покрытия.

Медные, серебряные и свинцовые поверхности обрабатывают 1%-ным раствором сульфида натрия, в результате чего на них образуются нерастворимые сульфиды.

Сернокислая медь (медный купорос) — 150-200 г,
Серная кислота — 7-15 г,
Этиловый спирт — 30-50 мл,
Вода — 1000 мл.

Для гальванопластических работ (меднение) рекомендуется следующий состав:

Сернокислая медь (медный купорос) — 340 в. ч.
Серная кислота — 2 в. ч.
Вода — 1000 в, ч.

Температура электролита 25-28° С. Плотность тока 5-8 А/дм2.

Подготовка материала

Перед проведением работ необходимо подготовить изделия. Для заготовок, проводящих ток, процесс состоит из нескольких этапов:

очистки от ржавчины, налета, грязи;
обезжиривания детали в заранее подготовленном составе;
сушки поверхностей.

Если говорить о диэлектрических заготовках, подготовка выглядит иначе. Пошаговая инструкция:

Поверхности зачищаются от грязи, пыли, обезжириваются, высушиваются.
Если изделие содержит каучук, поверхность необходимо протереть спиртом, высушить. После сушки кистью нанести слой коллоидного графита. Втирать смесь 10 минут. Удалить остатки графита сжатым воздухом.
Чтобы начать работать с деталями со сложным рельефом, необходимо нанести металлическую пленку. Изначально изделие обезжиривается Венской известью, смешанной с синтетическим моющим средством. Пропорции 1 к 1. После обезжиривания необходимо погрузить деталь в раствор сенсибилизации (длительность выдержки — 10 минут).

Советуем изучить Разбираем устройство светодиодных прожекторов, смотрим на составные части

После обработки химикатами изделие промывают под проточной холодной водой.

Металлическая статуэтка (Фото: Instagram / _galvanoplastika_)

Металлизация неметаллических предметов, способы и советы

Чтобы изготовить металлические листья растений, со свежих листьев снимают отпечатки на восковой композиции следующим образом. В формочку из плотной бумаги заливают восковую композицию, дают ей остыть почти до полного отвердения, но с таким расчетом, чтобы поверхность ее была эластичной. Затем на поверхность воска накладывают листья и прижимают их стеклом.

Когда стекло н листья снимают, на восковой композиции остается четкий отпечаток листьев.

После полного затвердения воска форму с отпечатком осторожно графитируют мягкой кистью. Установив проводники на форме, подвешивают груз и опускают ее в гальваническую ванну.

Для покрытия металлом насекомых (бабочек, жуков и т. п.) нх соответствующим способом подготавливают: насекомых выдерживают в 1,5%-ном растворе сулемы, высушивают, покрывают лаком или тонким слоем воска. Затем поверхность нужно сделать токопроводящей, для этого ее при помощи кисточки смазывают жидкой кашицей из графита, разведенного на спирте или водке. После высыхания излишки графита удаляют.

После этого предмет подвешивают на нескольких тонких медных проволочках диаметром 0,1-0,2 мм, перекручивая или перевязывая их неоднократно крест-накрест (рис. 1), и помещают в гальвано-пластическую ванну. Для устранения плавучести в электролите бабоч

ку, жучка и т. п. прикрепляют парафином к стеклу или кусочку пластмассы. Металл начинает откладываться прежде всего около медных проволочек, распространяясь очень медленно на всю остальную поверхность.

Рис. 1. Подвешивание жука для омеднения (а). Вид жука, покрытого металлом (б).

Используя метод гальванопластики, можно металлизировать кружева для декоративно-художественного украшения различных предметов.

Кружева растягивают на рамке и пропитывают парафином. Затем их проглаживают утюгом между листами бумаги для удаления излишков парафина. Далее наносят электропроводящий слой мелкого графита, избыток его тщательно сдувают с кружев.

Проложив проводники по краю кружева, их крепят на пластмассовой рамке или рамке из толстого провода с хлорвиниловой изоляцией, вместе с которой кружева погружают в электролит.

Кружева, покрытые медью, обрабатывают латунной щеткой. Паяют их оловянно-свинцовым припоем. Гальваностегическая отделка металлизированных кружев заключается в нанесении декоративного слоя серебра или золота или в оксидировании.

Требования техники безопасности

Если производится гальванопластика у себя дома, необходимо учесть множество факторов. Во время процесса ванна должна находиться в изолированном помещении. В это помещение не должны допускаться дети и животные, способные все опрокинуть. Источник постоянного тока нужно регулярно проверять на соответствие номинальным характеристикам. Работать лучше в перчатках и защитных очках, а также надеть передник или рабочий халат.

Фантазия и сноровка помогут реализовать смелые художественные замыслы. Можно наносить покрытие не только на металлические токопроводящие изделия, но даже на пластиковые, покрытые графитовым спреем. Удовольствие это не из дешевых, но траты окупятся удовольствием от творческого процесса.

Домашняя гальваническая установка

Методы реализации такого технологического процесса, отличающегося достаточно высокой сложностью, уже хорошо отработаны, поэтому сегодня его активно используют не только производственные предприятия, но и многие домашние мастера.

Особенности процесса

Покрытие, формируемое на обрабатываемой детали при помощи гальваники, может наноситься в технологических целях либо выполнять декоративные, защитные или сразу обе функции. В декоративных целях создают тонкий слой золота или серебра, а чтобы обеспечить надежную защиту поверхности обрабатываемой детали от коррозии, выполняют цинкование или гальваническое меднение.

Схема процесса электролиза

Сделать гальванику даже в домашних условиях несложно. Выполняют такую процедуру следующим образом.

В диэлектрическую емкость с электролитом опускают два анода, подключаемые к плюсовому контакту источника электрического тока. Материалом изготовления таких анодов должен быть металл, слой из которого необходимо сформировать.
Само обрабатываемое изделие, подключаемое к минусовому контакту источника электрического тока и, таким образом, выступающее в роли катода, помещается в электролите между анодами.
Гальванизация, то есть процесс переноса молекул металла с электролита на изделие-катод, начинает происходить в тот момент, когда замыкается полученная электрическая сеть.

В результате на обрабатываемой поверхности формируется тонкий и однородный слой металла, который изначально содержался в химическом составе электролита.

Схема гальванической установки

Необходимое оборудование

Гальваника своими руками может быть качественно выполнена с использованием даже самого простейшего оборудования, которое есть в арсенале многих мастеров. В первую очередь следует подобрать источник постоянного тока, который обязательно должен быть оснащен регулятором выходного напряжения. Наличие такого регулятора необходимо для того, чтобы иметь возможность плавно и в широких пределах изменять мощность вашего самодельного устройства для гальваники.

В качестве источника питания в домашних условиях очень удобно использовать выпрямитель электрического тока, который можно собрать самостоятельно (или приобрести серийную модель). Многие умельцы, выполняющие нанесение гальванического покрытия в домашних условиях, в качестве источника тока применяют серийные сварочные аппараты.

Для домашней гальваники подойдет стабилизированный блок питания с регулируемым напряжением (1,5–12 В)

Гальваническая ванна своими руками также может быть изготовлена без особых проблем. В качестве такой ванны можно использовать любую емкость из стекла или пластика, при этом необходимо учитывать, что в такую емкость для гальваники должна помещаться как обрабатываемая деталь, так и требуемое количество электролита. Очень важно также, чтобы ванна была достаточно прочной и могла выдерживать высокую температуру, величина которой может доходить до 80°.

Аноды, используемые для осуществления гальваники в домашних условиях, выполняют сразу несколько важных функций:

подводят в электролит электрический ток и обеспечивают равномерное распределение последнего по обрабатываемой поверхности;
возмещают убыль наносимого на изделие металла, расходуемого из химического состава электролита;
способствуют протеканию некоторых окислительных процессов.

Выбирая аноды для своего гальванического аппарата, следует соблюдать одно важное правило: их площадь должна быть больше, чем площадь обрабатываемой поверхности.

Гальваника дома не может быть осуществлена без использования нагревательного прибора, при помощи которого электролит доводится до требуемой рабочей температуры. Очень удобно, когда интенсивность нагрева, обеспечиваемого таким устройством, может регулироваться. Если ориентироваться на опыт домашних умельцев, которые уже имеют опыт нанесения гальванических покрытий в домашних условиях, можно порекомендовать использовать в качестве нагревательного прибора небольшую электроплитку или обычный утюг с регулировкой степени нагрева подошвы.

Что потребуется для приготовления электролита

Чтобы безопасно хранить в домашних условиях химические реактивы, из которых будет готовиться электролит для гальваники, а также сам готовый раствор, вам потребуется стеклянная посуда с притертыми крышками. Количество химических реактивов, из которых готовится электролитический раствор, необходимо отмерять с точностью до одного грамма. Для решения такой задачи в домашних условиях подойдут даже недорогие электронные весы, которые можно приобрести в любом хозяйственном магазине.

Готовый электролит можно слить и в пластиковую бутылку, но для кислотных составов нужно использовать стеклянную посуду

Если вы решили заняться нанесением гальванических покрытий на различные изделия в домашних условиях, то наверняка столкнетесь с проблемой приобретения химических реактивов, из которых готовится электролитический раствор. Дело в том, что организации, производящие и реализующие такие химические вещества, могут продавать их только тем, кто имеет соответствующие разрешительные документы. Приобрести такие химические реактивы частному лицу или даже организации, не обладающим такими документами, проблематично.

Для нанесения декоративных металлизированных покрытий можно приобрести специальные комплекты, состоящие из всех необходимых компонентов

Как правильно подготовить изделие к процедуре

После того как вы изготовили свой гальванический аппарат, нашли все необходимое оснащение и химические составляющие, можно приступать к такому важному процессу, как подготовка изделия, которое будет подвергаться гальванике. Важность такого процесса очень сложно переоценить, так как именно от качества его выполнения во многом зависит то, какими характеристиками будет обладать готовое покрытие.

В большинстве случаев подготовка изделия к гальванике не ограничивается только очисткой его поверхности от загрязнений и ее обезжириванием. Выполняются также пескоструйная обработка и последующая шлифовка с использованием наждачной бумаги и специальных паст.

Гальваническое покрытие выделяет все недостатки поверхности, поэтому обрабатываемая деталь должна быть идеально подготовлена, то есть устранены все сколы, царапины и раковины

Для того чтобы обезжирить обрабатываемую поверхность перед гальваникой, можно использовать органические растворители в чистом виде или приготовить для этих целей специальный раствор. В частности, для эффективного обезжиривания стали или чугуна в домашних условиях готовят растворы, в состав которых входят едкий натр, жидкое стекло, карбонат натрия и фосфат натрия. Обезжиривание изделий из таких металлов выполняют в нагретом до 90° растворе. Цветные металлы можно эффективно обезжирить растворами, содержащими в своем составе хозяйственное мыло и фосфорнокислый натрий.

Составы щелочных обезжиривающих растворов

Чтобы получить качественное гальваническое покрытие как в домашних, так и в производственных условиях, с обрабатываемой поверхности необходимо также удалить окисную пленку, для чего используют специальные декапирующие растворы с серной или хлороводородной кислотой.

Требования техники безопасности

Любая гальваническая операция (цинкование, хромирование, никелирование, меднение и др.) является опасным технологическим процессом, поэтому при ее выполнении в домашних условиях необходимо строго следовать требованиям техники безопасности. Опасной гальванику делают как токсичные химические вещества, так и высокая температура нагрева электролита, а также риски, связанные с любыми электрохимическими процессами.

Для проведения гальваники в домашних условиях лучше отвести нежилое помещение, в качестве которого может выступать гараж или мастерская. В нем обязательно должна быть организована качественная вентиляция. Все электрическое оборудование, которое вы будете использовать для того, чтобы сделать гальванику, необходимо заземлить.

Резиновые перчатки, очки и респиратор – минимум необходимых защитных средств

Личная безопасность – самое важное правило, которого следует строго придерживаться при осуществлении гальваники в домашних условиях. К мерам, которые способны обеспечить такую безопасность, следует отнести:

использование респиратора для защиты дыхательных путей;
защита рук при помощи мягких и прочных резиновых перчаток;
использование при работе клеенчатого фартука и обуви, способной защитить от ожогов кожу ног;
защита органов зрения при помощи специальных очков.

Кроме того, во время процедуры гальваники не следует ничего есть и пить, чтобы случайно не наглотаться и вредных испарений.

Чтобы быть готовым к любым неожиданностям, которые могут возникнуть в процессе выполнения такой операции, лучше предварительно почитать специальную литературу или даже посмотреть обучающее видео на данную тему.

Никелирование

Температура электролита при выполнении никелирования не превышает 25°, а плотность тока находится в пределах 1,2 А/дм 2 . Электролит, кислотность которого должна находиться в пределах 4–5 pH, представляет собой водный раствор, в состав которого входят такие химические элементы, как сульфат никеля, магний, натрий, пищевая соль, борная кислота.

После завершения процесса гальваники изделие извлекают из электролитического раствора, промывают в воде, тщательно просушивают и полируют.

Хромирование

Гальваническое хромирование в домашних условиях или на производственном предприятии позволяет придать поверхностному слою обрабатываемого изделия более высокую твердость, устойчивость к коррозии, а также декоративность. Поскольку хромовое покрытие отличается достаточно высокой пористостью, его выполняют после гальванического нанесения меди на обрабатываемую деталь (либо никелирования). Для выполнения такой технологической операции используют аноды, которые изготовлены из сплава свинца, олова и сурьмы.

Установка гальванического хромирования

На конечный результат хромирования, выполнить которое в домашних условиях достаточно сложно, так как для этого необходимо использовать токи высокой плотности – до 100 А/дм 2 , оказывают влияние различные факторы. К наиболее значимым из них следует отнести:

температуру используемого электролита – от данного параметра зависит оттенок формируемого покрытия, которое может быть матовым (температура ниже 35°), блестящим (35–55°) и молочным (выше 55°);
химический состав электролита, оказывающий влияние на защитные свойства формируемого покрытия, а также на его цвет, который может быть темно-голубым, синим, агатовым.

Заключительным этапом хромирования после извлечения детали из электролитического раствора является промывка обработанной поверхности водой, последующая нейтрализация в растворе пищевой соды, еще одна промывка, просушка и полировка с использованием специальных паст.

Меднение

Меднение с использованием гальваники в домашних условиях необходимо для того, чтобы создать на поверхности обрабатываемого изделия токопроводящий слой, отличающийся небольшим значением электрического сопротивления, а также для того чтобы защитить деталь от негативного воздействия внешней среды.

Наносить слой меди на стальные и чугунные изделия, предварительно не покрыв их слоем никеля, смертельно опасно, так как для этого необходимо использовать цианистый электролит.

После предварительного никелирования металл покрывают слоем меди с использованием раствора сернокислой меди, концентрированной серной кислоты и воды комнатной температуры.

Золочение и серебрение

Покрытие металла слоем серебра или золота – это не только гальванопластический метод обработки, при котором с поверхности обрабатываемого изделия получают точную копию, но и технология, позволяющая создать на детали защитный и токопроводящий слой. Чтобы нанести на деталь из черного металла серебро, ее необходимо предварительно покрыть никелем.

Электролит для выполнения серебрения включает в свой состав железноцианистый калий, карбонат натрия и дистиллированную воду. Рабочая температура такого раствора не должна превышать 20°. В качестве анодов при выполнении серебрения методом гальваники используются пластины из графита.

Для серебрения детали опускаются в электролит, содержащий соль металла, например, нитрат серебра

Возможна также гальванопластика дома, в процессе выполнения которой поверхность изделия формируется при помощи слоя золота. Кроме того, при помощи такой технологии может быть выполнено и простое золочение детали. При этом для гальваники применяется водный раствор золота с синеродистым калием. Работать с таким электролитическим раствором можно только в помещениях с хорошей вентиляционной системой.

Многие домашние мастера задаются вопросом о том, как сделать процесс золочения более безопасным для человеческого здоровья. Для решения этой задачи ядовитую кислоту можно заменить на железистосинеродистый калий, который также называют кровавой солью. Перед выполнением золочения в домашних условиях изделие тщательно очищают и покрывают медью, если оно изготовлено из стали, свинца, олова или цинка. Для улучшения адгезии слоя золота с обрабатываемой поверхностью изделие перед обработкой окунают в раствор азотнокислой ртути.

При выполнении золочения в электролит вместе с анодами помещают листик золота. После окончания гальваники изделие просушивают в опилках, а затем полируют.

Читайте также: