tarnada.ucoz.ru
ГЛАВНАЯ | РЕГИСТРАЦИЯ | ВХОД
 
МЕНЮ САЙТА
НАВИГАЦИЯ
ВИРУСЫ [1]
ИНТЕРЕСНОЕ [5]
СМЕШНОЕ [12]
РАЗНОЕ [10]
ЧИТАТЬ ВСЕМ [1]
ВИДЕОУРОКИ ФОТОШОП [7]
КОМПЬЮТЕР [14]
Всё для вас и вашего компьютера
ИНТЕРНЕТ [17]
Интересное в интернете
Форма входа
Tarnada.ucoz.ru website reputation
Гость
Ali





НА ГЛАВНУЮ СТРАНИЦУ
13:09

Более 100 лет прошло с тех пор, как русский ученый Борис Семенович Якоби открыл способ электролитического получения копий в металле. Новый способ назвали гальванопластикой, так как осаждаемая в процессе электролиза медь пластически точно воспроизводила изделие, отпечаток которого был в форме.

Гальванопластическим способом можно изготовить самую разнообразную скульптуру или металлические украшения.
Формы для отложения металла готовят из гипса, воска, парафина, пластических масс, пластилина, но особенно удобен для форм герметик «Виксинт», обладающий хорошей пластичностью.

Для придания электропроводности формам применяют графит или бронзовый порошок. Смонтировав гальванопластическую установку, каждый сумеет не только снимать копии с художественных металлических, гипсовых, пластмассовых и других изделий, но и, вылепив в пластилине или глине модель, сможет свою работу затем перевести в металл техникой гальванопластики.

Гальванопластическим способом выполняют множество работ, например, превращают обычные кружева в металлические и ими украшают рамы для картин или шкатулки, изготавливают филигранные ажурные изделия — броши, серьги, браслеты. Кроме этого, гальванопластикой получают в металле различные рельефы, снимают копии с памятных медалей и, наконец, создают круглую (объемную) скульптуру.

ГАЛЬВАНИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА И РЕЖИМ РАБОТЫ


СОСТАВ ЭЛЕКТРОЛИТА И ЕГО ПРИГОТОВЛЕНИЕ


ПОЛУЧЕНИЕ МЕДНОЙ СКУЛЬПТУРЫ ТЕХНИКОЙ ГАЛЬВАНОПЛАСТИКИ


НАНЕСЕНИЕ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩЕГО СЛОЯ НА ФОРМЫ

Графитирование

Подготовка графита. Существует несколько сортов графита; наиболее качественным для создания электропроводящего слоя на формах считается чешуйчатый графит, но можно пользоваться любым сортом этого материала.
Графит, применяемый для натирания форм, должен отличаться чистотой, не иметь посторонних примесей, не быть крупночешуйчатым или матовым (матовый графит — землистый, или сажевый,— иногда употребляется в качестве наполнителя для восковых форм).

Предварительно графит обрабатывают. Обычный мелкий чешуйчатый графит размалывают в фарфоровой шаровой мельнице с водой или растирают в фарфоровой ступке; наиболее мелкий графит — коллоидный — измельчают в коллоидной мельнице. Из размолотого графита удаляют содержащиеся в нем обычно оксиды железа, для чего его замешивают с водой до сметанообразной массы и добавляют хлорводородную кислоту — через сутки графит осаждается на дно сосуда. Воду сливают, графит многократно промывают водой до полного удаления кислоты, затем сушат, растирают шпателем и просеивают через тонкое металлическое или шелковое сито с числом отверстий не менее 400 на 1 см2. Наиболее мелкий графит необходим для небольших и очень точных копий; для копий большого размера более пригоден крупный графит, так как он обладает повышенной электропроводностью.

Следует отметить, что у графита значительное удельное электрическое сопротивление. При небрежном графитировании омическое сопротивление графита может возрасти, поэтому его следует наносить плотным слоем, чтобы частицы графита плотно соприкасались друг с другом.

Нанесение графита на различные формы. Графитирование производят с большой осторожностью. При нанесении графита на формы, имеющие тонкий рельеф, нужна кисть из мягкого, но не очень длинного волоса, чтобы пользоваться торцом кисти. На кисть надевают резиновую трубку, чтобы защитить форму от возможного соприкосновения с металлической оправкой кисти.

Для графитирования обычно применяют акварельные колонковые кисти от № 8 до № 14, а также более жесткие кисти, употребляемые в живописи маслом. Кроме того, пользуются ватными тампонами, главным образом для натирания гипсовых форм.

Гипсовые формы, пропитанные воском, и восковые формы лучше графитировать, когда они еще не совсем остыли; сцепляемость частиц графитовой пудры с воском значительно повышается. Графитирование в этом случае проводят в два приема. Предварительно еще теплую форму осторожно припудривают ватным тампоном, нанося графит в избытке, а после охлаждения форму окончательно графитируют. Если форма сделана из мягкой восковой композиции или из пластилина, следует пользоваться мягкими беличьими кистями или ватными тампонами. Стенки полости гипсовой формы лучше дополнительно графитировать довольно жесткой кистью, обращая главное внимание на узкие или глубокие детали рельефа. При графитировании ватным тампоном необходимо часто осматривать его рабочую поверхность, так как она может навощиться и повредить рельеф формы.

Труднее графитируются парафиновые формы, потому что графит чрезвычайно плохо сцепляется с их поверхностью. Вследствие этого обычно требуется длительное графитирование. Парафиновые формы обрабатывают кистью, а не тампоном, ведь парафин хрупок и при натирании склонен к отслаиванию.

При нанесении графита на пластилиновые формы, рельефы и объемные фигуры их предварительно покрывают шеллачным лаком или нитролаком для создания тонкой пленки, предохраняющей поверхностный слой пластилина от повреждений при графитировании и от размывания электролитом.

Пластилиновые барельефы изготовляют на пластмассовой или стеклянной доске, создающей плоский фон.

Объемные скульптуры из пластилина, на которые наращивается металл, делают на алюминиевых каркасах. Если опора каркаса выходит наружу, ее покрывают парафином или воском. Но выступающую часть каркаса оставляют до конца гальванопластического процесса, так как каркасом удобно пользоваться для подвески скульптуры в ванну. Только по окончании процесса выступающую часть отрезают ножовкой, а надрез плотно замазывают пластилином, покрывают электропроводящим слоем и затем наращивают металл в электролите.

Для нанесения графита на стеклянные, пластмассовые и другие материалы, на которые металл наращивают преимущественно в декоративных целях, пользуются следующим приемом. Графитируемый материал сначала покрывают тонким каучуковым или восковым слоем, для чего готовят 0,2—0,3 %-ный раствор каучука или воска в чистом бензине и наносят его пульверизатором или кистью. После этого мягкой кистью тщательно кладут графит.
При наращивании металла на гигроскопичные материалы, например дерево, кружево, бумагу и т. п., их предварительно пропитывают парафином или воском.

Иногда приходится дополнительно подграфичивать формы, уже частично наращенные металлом. Дело в том, что в процессе гальванопластического осаждения металла на неметаллические формы, иногда часть поверхности не затягивается металлом. Это происходит по ряду причин: недостаточно плотное нанесение графита; неполное смачивание электролитом всей формы; смывание графита электролитом при загрузке форм; выделение пузырьков воздуха на форме и пр. Обычно не покрываются металлом небольшие участки. Если, не устранив неполноту затяжки форм, вести дальнейшее наращивание, образуются значительные поры в толще металла. Чтобы не допустить этого, формы заранее вынимают из электролита, промывают в проточной водяной ванне или в слабой струе воды и сушат незатянувшиеся места формы струей теплого воздуха или фильтровальной бумагой. Затем эти места подграфичивают мягкой кистью, лучше торцовой, которая дает возможность производить графитирование не только поверхности формы, но и стеной небольших отверстий.

Ватные и марлевые тампоны для подграфичивания совершенно не годятся, так как волокна ваты или марли налипают на форму, что делает металл при дальнейшем наращивании шероховатым.

Формы, покрытые графитовым электропроводящим слоем, тщательно обдувают для удаления лишнего, не связанного с формой графита. Особенно тщательно следует обдувать формы со сложным глубоким рельефом.

Бронзирование

Способ образования электропроводящего слоя нанесением бронзового порошка менее распространен, чем графитирование, так как бронзовый порошок непрочно пристает к материалам, из которых обычно изготовляют формы для гальванопластики (за исключением пластилина или подогретых восковых композиций).

При помощи кисти порошком натирают форму, затем 15—25 %-ным раствором спирта смачивают ее поверхность. Немедленно после смачивания спирт удаляют и наносят на форму подогретый до 30—35 °С раствор, состоящий из 6 г нитрата серебра и 50 г тиосульфата натрия, разведенных в 1 л воды. Когда окраска поверхности формы изменится, раствор сливают и наливают свежий. После того как форма приобретает серый цвет, который больше уже не изменяется, последнюю порцию раствора сливают и форму тщательно промывают водой.

Серебрение

При серебрении для повышения смачиваемости форму обрабатывают не менее 1—2 мин спиртом, затем 2—5 мин раствором следующего состава:

Хлорид олова 5 г
Хлорводородная кислота 40 мл
Дистиллированная вода 1 л

(Хлорид олова является одновременно и катализатором, и восстановителем серебра.)
Промыв затем форму дистиллированной водой, приступают к серебрению. Предварительно готовят два раствора следующего состава (в граммах) :

1-й раствор
Нитрат серебра 40
Дистиллированная вода 1000

2-й раствор
Пирогаллол 7
Лимонная кислота 4

1-й и 2-й растворы смешивают в соотношении 1:5 (по массе) и наливают на форму. После того как раствор примет бурый цвет, его сливают, форму промывают дистиллированной водой и повторяют операцию серебрения тем же бурым раствором. По окончании серебрения форму сушат.

Покрывают форму и сульфидом серебра. Для этого обработанную 5—8 %-ным хлоридом олова форму обливают (или смазывают кистью) раствором, содержащим:

Нитрат серебра 10 г
Аммиак (25 %-ный) 25 мл
Спирт этиловый 30 мл
Дистиллированная вода 20 мл

Смоченную форму просушивают и помещают в камеру с сероводородом или обдувают сероводородом в вытяжном шкафу.
Для получения паров сероводорода в фарфоровую чашечку насыпают кусочки сульфида железа и обливают хлорводородной кислотой. При обдувании форм из пульверизатора на дно пузырька наливают сульфат аммония и крепят пульверизатор так, чтобы отводная трубка его была на некотором расстоянии от жидкости.

Под действием сероводорода на нанесенном слое аммиачного серебра образуется тонкая пленка сульфида серебра, обладающего довольно высокой электропроводностью.
Распространен способ получения пленки сульфида серебра на слое шеллачного лака. Для этого форму покрывают тонким слоем лака и после просушки погружают в раствор (можно также наносить раствор кистью), состоящий из нитрата серебра и спирта, взятых в соотношении 2 : 3 (по массе). Влажную форму помещают в камеру с сероводородом или обдувают струей сероводорода.
Спиртовой раствор нитрата серебра размягчает поверхностный слой шеллака, благодаря чему серебро лучше держится на поверхности формы.

Меднение

Металлизировать поверхность медью можно таким способом: на предварительно графитированную форму наносят сперва 50 %-ный раствор спирта для улучшения смачиваемости формы, затем 20 %-ный раствор сульфата меди с добавлением 15 %-ного раствора спирта ректификата. Обработанную таким образом еще влажную поверхность формы посыпают очень мелкими железными опилками, которые перемешивают мягкой кистью. Процесс повторяют 2—3 раза.

Перед меднением контактным осаждением из аммиачного раствора глицератов меди изделие обезжиривают, затем несколько уменьшают гладкость поверхности (стекло, например, обрабатывают шкуркой или травят плавиковой кислотой), чтобы улучшить сцепляемость с осаждаемым металлом. Изделия из пластмассы протирают зубным порошком или оксидом магния, замешанными на 10—15 %-ном растворе карбоната калия или другой щелочи. Фарфоровые или стеклянные изделия погружают на 1—2 мин в слабый раствор плавиковой кислоты. После подготовки предмет тщательно промывают струей воды, погружают в 1 %-ный раствор нитрата серебра на 5 мин и высушивают при 40—50 °С.

Меднят изделие, опуская его на 10—20 мин в подогретый до 25— 35 °С состав, включающий в себя 1,1 л так называемого раствора меди, 400 мл 3 %-ного раствора гидроксида натрия, 200 мл восстановителя и, наконец, 800 мл формалина.

«Раствор меди» имеет следующий состав:
Сульфат меди (3 %-ный раствор) 1 л
Аммиак концентрированный 20 мл
Глицерин 70—80 мл

Для приготовления восстановителя 100 г сахара растворяют при нагревании в 250 мл воды и прибавляют 0,5 мл концентрированной азотной кислоты. Раствор греют до тех пор, пока он не приобретет янтарный цвет. Затем его разбавляют водой до объема 1250 мл.
Изделие или формы, покрытые медью, тщательно промывают водой и загружают в электролитическую ванну.

ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЕ НАРАЩИВАНИЕ

Зарядка форм

Подготовленные для электролитического наращивания формы, как уже говорилось, должны быть заряжены, то есть снабжены проводниками, имеющими контакт с электропроводящим слоем и подвеской для крепления на катодных штангах. Если плотность материалов, из которых изготовлены формы, меньше плотности электролита, то формы должны быть снабжены грузами, удерживающими их под верхним уровнем электролита.

Проводники делают из очень мягкой, хорошо отожженной и про травленной медной или латунной проволоки диаметром примерно 0,15— 0,2 мм или 0,3—0,5 мм. Более тонкие проволоки пригодны для небольших и средних форм, более толстые — для крупных (применение проводников большего диаметра позволяет повышать плотность тока).

В формах, снятых с рельефов или объемной скульптуры, предусматривается несколько отверстий для контактирующих подвесок или проводников, а также отверстия для подвешивания грузов.
В восковых формах эти отверстия обычно прокалывают в тот момент, когда воск еще достаточно мягок, в гипсовых же формах сверлят их вручную до пропитывания форм восковой композицией.

Отверстия располагают в нерабочих краях формы: диаметр их таков, чтобы в них удалось бы ввести контактирующие провода или подвески, площадь сечения которых обеспечивает отсутствие нагрева при максимальной рабочей плотности тока.
У плоских форм отверстия для грузов располагают на противоположной стороне от отверстий для подвесок. Число таких отверстий подбирают, исходя из необходимости уравновесить формы в ванне.

На рис. 5 изображена гипсовая форма барельефа, у которой верхнее отверстие предназначено для подвески, а нижнее — для груза.

Контактирующие проводники прокладываются на расстоянии 5—10 м от границ готового изделия, что дает возможность легко отделять металлический облой при обработке готового барельефа. Располагать проводники подальше от границ формы важно потому, что они покрываются наиболее толстым слоем металла, затрудняющим удаление облоя. У объемных и кусковых форм проводники укрепляют главным образом на торце.
Проводники начинают прокладывать от подвесочного отверстия формы — их вводят в отверстие с лицевой стороны формы и крепят пластилином или церезином в начале, а затем в конце каждого участка (см. рис. 5).

Рис. 5. Пример зарядки формы

Для обеспечения лучшего контакта с электропроводящим слоем необходимо, чтобы проводник плотно прилегал к форме. С этой целью он дополнительно поджимается острием ножа к плоскости. По окончании прокладки проводника его второй конец снова вводят в подвесочное отверстие формы, а затем там же крепят подвеску — изолированный проводник, конец которого очищен от изоляции на длине, достаточной для контакта с концами проводника, проложенного на форме. Затем подвесочный провод загибают в виде крючка.

В качестве подвесок для плоских форм лучше употреблять одножильный медный провод с хлорвиниловой изоляцией, для объемных форм — мягкий многожильный провод с резиновой или иной надежной изоляцией, защищающей провод от электролита.
В качестве грузов подходят куски фарфора, стекла, глазурованной и непористой керамики.
Чтобы грузы не обрастали металлом (что возможно при попадании на них графитовой пыли), нужно всегда покрывать их лаком или воском, следя за тем, чтобы на грузах не было электропроводящих материалов. Поэтому грузы подвешивают на формы после нанесения электропроводящего слоя.

Загрузка форм в ванну

Формы загружают под некоторым углом к поверхности электролита, чтобы облегчить удаление воздуха из поднутрений и узких мест формы.
Помещенная в электролит плоская форма затем располагается горизонтально для удаления с нее мягкой кистью оставшихся пузырьков воздуха. Чтобы уменьшить захват пузырьков воздуха, формы перед загрузкой лучше залить спиртом.
Пузырьки воздуха не всегда легко заметить под слоем электролита, поэтому необходимо внимательно осматривать форму перед завешиванием в ванну. Пузырьки имеют вид отдельных прозрачных стеклышек или бисеринок, они трудно удаляются даже при резком стряхивании, и только кистью их сравнительно легко убрать.

Формы завешивают всегда в таком положении, чтобы из поднутрений имелся выход для воздуха кверху. Закрытые объемные формы заполняют электролитом постепенно, равномерно вытесняя из них воздух. Глубоко профилированные места держат в таком положении, при котором электролит медленно вливается в них, вытесняя воздух.
Первоначальная плотность тока должна быть минимальной, чтобы не вызвать подгорания проводников, связанных с электропроводящим слоем. Минимальную плотность тока следует поддерживать до полной затяжки форм металлом и лишь затем переходить на рабочую плотность.

МЕТАЛЛИЗАЦИЯ КРУЖЕВ

Кружева, являясь тонко орнаментированными художественными изделиями, в металлизированном состоянии напоминают филигрань.
Кружева, металлизированные техникой гальванопластики, служат для украшения разнообразных художественных изделий или же основным элементом для изготовления всего изделия.
Тюлевые кружева, особенно тонкие по рисунку, наиболее красивы в сочетании с просвечивающим через них фоном изделия и поэтому наиболее желательны для отделки в виде декорирующих накладок.
Гипюровые кружева с более крупной, чем у тюлевых, сеткой ажура пригодны для непосредственного изготовления различных художественных изделий (рис. 6, 7).

Рис. 6. Пудреница, орнаментированная металлизированным тюлевым кружевом в виде накладки на крышку

Гальванопластическая металлизация состоит в предварительной обработке кружев, наращивании металла и последующей гальваностегической отделке кружев после монтирования на изделии.
Сперва кружева растягивают на рамке и пропитывают парафином. Затем их проглаживают утюгом между листами бумаги для удаления избытка парафина. Далее наносят электропроводящий слой мелкого графита, излишек которого тщательно сдувают. Проложив проводники по краю кружева, их крепят на пластмассовой рамке (или рамке из толстого провода с хлорвиниловой изоляцией), вместе с которой загружают в электролит (рис. 8).

Рис. 7. Конфетница, стенки которой изготовлены из металлизированного кружева

Рис. 8. Натягивание проводником кружева

Кружева, покрытые медью, обрабатывают латунной щеткой. Из металлизированных кружев вырезают требуемую заготовку и монтируют на изделии или изготовляют само изделие, придавая заготовке кружева соответствующую форму.
Металлизированные кружева паяют обычным способом с применением оловянно-свинцового припоя.
Гальваностегическая отделка заключается в нанесении на кружева декорирующего слоя серебра, золота или оксидирования их в соответствующий тон.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ГЕРБАРИЕВ

Для создания металлических гербариев (рис. 9) берут свежие листья и снимают с них отпечатки на восковой композиции. Для этого в формочку из плотной бумаги или в обечайку заливают подготовленную композицию и дают ей остыть почти до полного отвердевания с таким расчетом, чтобы поверхность восковой композиции была еще эластичной.

Рис. 9. Металлический гербарий
Рис. 10. Пример зарядки форм: правильная (слева); неправильная (справа)

Листья накладывают на поверхность воска и прижимают их стеклом. После этого снимают стекло и лист, и на восковой композиции остается четкий отпечаток листа. Таким же образом делают отпечаток с обратной стороны листа.
Когда воск полностью затвердеет и станет холодным, форму с отпечатком осторожно графитируют мягкой кистью так, чтобы не повредить отпечатка. Установив проводники, на форме укрепляют груз, чтобы они не всплывали, и форму завешивают в гальванопластическую ванну (рис. 10).

ПОКРЫТИЕ МЕТАЛЛОМ РАСТЕНИЙ И ФРУКТОВ

Для покрытия металлом растений, фруктов и т. п. их предварительно высушивают, а затем обрабатывают в спирте или в растворах хлорида натрия, бария или кальция, уксусной или салициловой кислоты в течение нескольких минут.
После этого на поверхность предметов, покрываемых металлом, наносят несколько тонких слоев шеллачного лака.
Для металлизации растений готовят четыре раствора (применяя при этом дистиллированную воду):

1-й раствор — 4 г гидроксида натрия на 100 мл воды;
2-й раствор — 4 г нитрата серебра на 100 мл воды;
3-й раствор — 7 г аммиака (25 %-ный раствор) на 100 мл воды;
4-й раствор — 2,5 г сахара на 85 мл воды.

Все четыре раствора сливают в один сосуд и в полученную жидкость опускают растение, которое хотят металлизировать. После того как поверхность растения покроется серебром, его вынимают из раствора, промывают водой и загружают в гальванопластическую медную ванну.

Для устранения плавучести в электролите фрукты, растения и т. п. прикрепляются на парафине к стеклу или кусочку пластмассы.

ПОКРЫТИЕ МЕТАЛЛОМ ИЗДЕЛИИ ИЗ ДЕРЕВА, ПЕРЬЕВ ПТИЦ

Мелкие изделия из дерева, например рельефы, могут быть покрыты тонким слоем металла. Такие металлизированные деревянные изделия будут выглядеть как металлические литые предметы.

Предварительно изделия из дерева проваривают в воске или парафине, церезине, озокерите или других восковых смесях для устранения гигроскопичности, так как дерево впитывает электролит. Затем изделия графитируются, на них устанавливаются проводники, подвешивается груз и форма загружается в ванну.

Таким же способом могут быть покрыты металлом перья птиц, но их не проваривают в воске или парафине, а только погружают в расплавленный состав, после чего графитируют, прикрепляют проводник и груз.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПРЕСС-ФОРМ ДЛЯ ПРЕССОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ АКРИЛАТА

С помощью гальванопластики можно изготовлять пресс-формы для прессования в них предварительно размягченного акрилата (органического стекла). Для этого с рельефной модели снимают металлический контррельеф, наращивая металл в гальванопластической ванне непосредственно на модель. Готовят рельефную модель из гипса или пластилина.

Покрыв модель графитом и приложив проводники из проволоки, модель загружают в гальванопластическую ванну и выдерживают ее до отложения на ней меди толщиной не менее 1,5— 2 мм.

Полученный медный контррельеф облуживают с обратной стороны оловянно-свинцовым припоем и устанавливают на столе вниз контррельефом, подложив лист асбеста.

Заключив контррельеф в стальное кольцо (рис. 11), в него заливают свинец или баббит, который припаивается к облуженной стороне контррельефа. Кольцо легко отрезать от трубы соответствующего диаметра. Во избежание растекания свинца контррельеф вдавливают в песок, предварительно насыпанный на асбест. Песком следует засыпать и внешние края кольца.

В полученной таким образом пресс-форме можно прессовать изделия из пластической массы — органического стекла, предварительно размягчив его над электрической плиткой или в кипятке до состояния резины.

Для прессования размягченное органическое стекло укладывают на полученную пресс-форму, поверх которой кладут толстую губчатую резину, а затем стальную плитку толщиной 4— 5 мм.

Подготовленную пресс-форму ставят на пресс и сдавливают массу органического стекла в течение 3—5 мин почти до полного отвердевания.

После прессования форму вместе с моделью погружают в воду для окончательного охлаждения и извлекают модель из готовой формы легким постукиванием. Для выдавливания моделей небольших размеров (5—6 см) достаточно канцелярского винтового пресса или гидравлического пресса, имеющегося в каждом физическом кабинете школы.

Рис. 11. Пресс-форма (а) и модель (б)

ХИМИЧЕСКОЕ ОКСИДИРОВАНИЕ МЕДИ И СПЛАВОВ НА МЕДНОЙ ОСНОВЕ

Декоративное оксидирование гальванопластических изделий из меди, а также изделий из бронзы и латуни позволяет отделывать их разноцветными оксидными пленками. Результаты получаются различные в зависимости от применяемых растворов, их концентрации, температуры и т. п. При оксидировании изделий из бронзы и латуни играет важную роль состав этих материалов.

Оксидирование бронзы и латуни

Исследования по оксидированию различных изделий из латуни и бронзы показали, что цвет и качество оксидных пленок в значительной мере зависят от состава этих сплавов.

Так, при почти одинаковых количествах в бронзах меди, олова и цинка (87 % меди, 8 % олова и 5 % цинка) при отсутствии свинца оксидные пленки образуются значительно труднее. На бронзах же с присадками свинца в пределах от 0,5 до 2,5 % получение оксидной пленки облегчается и качество ее повышается.

При проведении опытов по оксидированию были исследованы различные составы. При обработке изделий сульфидом аммония оказалось, что бронзы, а также латуни, например марки Л-62, со значительным количеством цинка (12—22 wacko оксидируются значительно труднее, чем бронза с 4—8 % цинка, и латунь, содержащая цинка не более 10%.

Таким образом, наличие в сплаве свыше 10 % цинка затрудняет оксидирование сульфидом аммония.

Старинный оксидирующий рецепт на основе «серной печени» был усовершенствован следующим образом: после растворения кристаллов «серной печени» в горячей воде ее добавляли в сульфид аммония. В зависимости от количества добавляемого раствора удавалось получить оксидную (сульфидную) пленку от светло- до темно-коричневого и почти черного цвета.

При этом оксидная пленка получается весьма качественная — равномерного цвета и прочная.

Еще один состав, применявшийся для оксидирования,— 10 %-ный водный раствор тиокарбоната. В этом случае оксидные пленки получаются на всех видах бронз, за исключением бронз и латуней, содержащих значительные присадки цинка.

Наконец, для оксидирования испытывался раствор тиоантимоната натрия («соль Шлипе» — двойная соль пяти-сернистой сурьмы и сульфида аммония). Лучшим оказался раствор, состоящий из 2,5 г тиоантимоната натрия в 1 л 4 %-ного раствора гидроксида натрия. При погружении бронзовых изделий в этот раствор образуется равномерно распределенная оксидная пленка коричневого цвета с легким красноватым оттенком.

Бронзы и латуни с повышенным содержанием цинка и в этом растворе оксидируются труднее.

Из всех рассмотренных оксидирующих растворов универсальным оказался раствор из нитрата серебра и нитрата меди. Установлено, что наилучшие результаты достигаются при использовании 1 %-ного раствора нитрата серебра и 10 %-ного нитрата меди, взятых в соотношении 1 : 1 (по объему).

Раствор наносится кистью и тщательно растирается. В зависимости от требуемого цвета процесс оксидирования повторяется. Раствор дает хорошие результаты на бронзах и латунях с присадками цинка.

Резюмируя вышесказанное, можно сделать следующие выводы:

при сульфидном оксидировании (с добавлением «серной печени») недопустимо наличие в составе сплава более 10 % цинка. В этом случае оксидирование затруднено, а иногда просто невозможно;

присутствие олова влияет на цвет оксидной пленки;
наличие свинца в количестве от 0,5 до 2,5 % облегчает образование оксидных пленок и улучшает их качество.

Наиболее распространенным является раствор «серной печени», дающей темно-коричневые шоколадные цвета. (Получение «серной печени» было описано в выпуске «Сделай сам» № 5 за 1989 год.)

Для цвета старой бронзы изделия обрабатывают раствором, содержащим следующие вещества, в граммах:

Хлорид кальция 34
Нитрат меди 120
Сульфат меди 60
Хлорид аммония 20

Компоненты растворяют в 1 л горячей воды и горячим раствором несколько раз смачивают поверхность изделия. Очередной раз наносят раствор только после высыхания предыдущего слоя раствора.

Во всех рецептах, приведенных ниже, содержание отдельных компонентов дано в граммах, при этом смесь компонентов растворяется в 1 л дистиллированной воды.

Рецепт № 1 ( коричневые тона)
1-й состав
Сульфат меди 500
Хлорид цинка 500
На изделие наносят смесь в виде кашицы. Покрытию дают высохнуть, затем смывают водой.

2-й состав
Гипохлорид калия (или натрия) 6
Сульфат меди 28
Раствор подогревают и смачивают им изделие.

3-й состав
Сульфат меди 25
Сульфат никеля 25
Гипохлорид калия 12
Перманганат калия 7
Изделия погружают в раствор на 0,5—2 мин и нагревают до кипения. Большие скульптуры обливают горячим раствором или наносят его щеткой.

Раствор дает тона от светло-коричневого до темно-коричневого. Если изделие долго держать в растворе, оно получает черную окраску. Длительная обработка раствором создает грубую поверхность.

Рецепт № 2 (светло-коричневый цвет)
Хлорид натрия 100
Нитрат аммония 100
Нитрат меди 10
Раствор нагревают до 100 °С и погружают в него изделие. При погружении изделие встряхивают.

Рецепт № 3 (коричнево-медная окраска)
1-й состав
Ацетат меди 30
Хлорид железа 30
Хлорид аммония 10
Раствор наносят кистью, затем изделие нагревают до почернения, промывают и сушат. Для получения коричневой окраски в раствор вводят медный купорос.

2-й состав
Нитрат калия 10
Хлорид натрия 10
Хлорид аммония 10
5 %-ная уксусная кислота 1
Изделие натирают горячим раствором.

3-й состав
Сульфат меди 300
Перхлорат калия 160

Температура раствора 80 °С. После нанесения раствора изделие протирают мягкой латунной или очень жесткой волосяной щеткой, снова наносят на него раствор, затем промывают поверхность изделия водой.

Рецепт № 4 (бронзовый цвет)
1-й состав
Сульфат никеля 20
Соль хлорноватистой кислоты 40
Сульфат меди 180
Перманганат калия 2

2-й состав
Хлорид аммония 120
Оксалат калия 40
5 %-ная уксусная кислота 1

Рецепт № 5 (цвет от коричневого до черного)
«Серная печень» 10—20
Сульфид калия или сульфид натрия 6
Хлорид аммония 20

Рецепт № 6 (цвет от светло-коричневого до темно-коричневого)
Ацетат аммония 50
Ацетат меди 30
Хлорид аммония 0,5

Изделия погружают на 5—10 мин в кипящий раствор. Без добавления в раствор хлорида аммония процесса окрашивания не происходит. При большом содержании хлорида аммония изделия чернеют от света. Если добавить к раствору 4 г сульфата меди, то изделие приобретает темный шоколадный тон; при меньшем количестве сульфата меди — более светлые тона.

Патинирование скульптуры

Светло-коричневую пленку на бронзе и меди получают погружением предмета на 2—3 мин в раствор, состоящий из следующих веществ:

Сульфат меди 60
перманганат калия 7,4
Температура раствора 90—95 °С. Раствор наносят и кистью.

Для окраски бронзы в темно-коричневый цвет растворяют 195 г карбоната меди в 1 л концентрированного гидроксида аммония и после этого раствор разбавляют водой 1 : 10. Изделие погружают в раствор с температурой 80—90 °С.

Зеленые пленки могут быть получены распылением из краскопульта или аэрографа раствора, состоящего из 104 г сульфата аммония, 3,7 г сульфата меди и 1,5 г концентрированного гидроксида аммония (все растворяют в 1л воды). Распыление повторяют 5 раз с интервалами 10— 15 мин для сушки. Недопустимо попадание воды на поверхность изделия ранее 3—4 ч.

Электохимические и химические способы декоративной отделки изделий

Выше были приведены различные рецепты химической декоративной отделки медных и бронзовых изделий.

В школе, на станциях юных техников или дома можно производить декоративную отделку гальванопластических изделий и различных металлических предметов электрохимическим способом, покрывая их пленкой других металлов.

Приведем несколько способов декоративных отделок, дающих наиболее интересный эффект: серебрение; окрашивание изделий в яркие и пестрые цвета; декоративное хромирование, имитирующее агат; химическое никелирование; отделка «кристаллит»; декоративная отделка изделий из алюминия и его сплавов путем электрохимического оксидирования и окрашивания полученной оксидной пленки в органических (анилиновых) красителях, которые применяют для окраски шерстяных тканей.

Гальваническое серебрение. Многие изделия, изготовленные из меди, латуни, легко покрыть серебром. Для этого готовят электролит следующего состава, в граммах:

хлорид серебра 40
гексацианоферрат калия 200
карбонат калия 20
вода дистиллированная 1000
Температура электролита 20—80 °С. Плотность тока 1,0—1,5 А/дм2. Анод из серебра.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ ХЛОРИДА СЕРЕБРА

Для получения хлорида серебра к раствору нитрата серебра приливают (в темном помещении) раствор хлорида натрия. После образования хлорида серебра в виде творожистого осадка жидкость сливают, осадок несколько раз промывают водой, затем переносят в 10 %-ный раствор гексо-цианоферрата калия (красной кровяной соли), где хлорид серебра растворяется. -.

При отсутствии нитрата серебра его готовят из чистого высокопробного серебра, для чего берут 10 г металлического серебра и измельчают его. Порошок помещают в фарфоровую чашку, содержащую 50 см3 азотной кислоты плотностью 1,25 см3. Чашку нагревают на песочной бане, размешивая жидкость стеклянной палочкой.

Серебро растворяется, при реакции выделяется бурый ядовитый газ (оксид азота), поэтому процесс растворения серебра следует проводить в вытяжном шкафу (в условиях химического кабинета). Нагревание ведут до полного растворения металлического серебра и прекращения выделения газов. Раствор охлаждают, затем, перемешивая, добавляют 3—4 части дистиллированной воды.

Химическое серебрение. Для химического серебрения раствор готовится следующим образом: 20 г нитрата серебра растворяют в небольшом объеме дистиллированной воды и переводят его в хлорид серебра, добавляя 20 г раствора хлорида натрия (сливание растворов поваренной соли и нитрата серебра проводят в темной комнате). Выпавший осадок хлорида серебра несколько раз промывают водой, затем переносят его в предварительно приготовленный 5 %-ный раствор тиосульфата натрия (100 мл). Для серебрения медных и латунных изделий их смачивают указанным раствором с добавкой мела или зубного порошка. Щеткой натирают изделия этой кашицей. По окончании серебрения изделие промывают сначала струей холодной воды, затем теплой или горячей и, наконец, в 2—3 %-ном растворе уксусной кислоты.

Можно проще:
Состав 1
Хлорид серебра - 3 части по массе
Хлористый натрий = NaCl = поваренная соль - 3 части по массе
Кальцинированная сода = карбонат натрия = натрий углекислый - 6 частей по массе
Зубной порошок = химически осажденный мел = мел - 2 части по массе
Тонкоизмельченные компоненты смешивают. Мокрым тампоном, припудривая его сухой смесью химреактивов, натирают (серебрят) нужную деталь. Смесь все время добавляют, постоянно увлажняя тампон.

Состав 2 :
Нитрат серебра(I) = азотнокислое серебро = адский камень = ляпис = AgNO3 - 1 часть по массе
Хлористый натрий = NaCl = поваренная соль - 2 части по массе
Мокрым тампоном, припудривая его сухой смесью химреактивов, натирают (серебрят) нужную деталь.

Окрашивание медных или омедненных изделий в яркие цвета. Интересные декоративные эффекты удается получить электрохимическим способом, нанося на поверхность тончайшие пленки оксида меди.

Окрашивание меди в яркие цвета производится двумя способами: химическим и электрохимическим. Эти методы обработки позволяют получить широкую гамму цветов на медных гальванических покрытиях.

Химическое окрашивание. Раствор для декоративной отделки меди и омедненных изделий в яркие цвета содержит, в граммах:

Тиосульфат натрия 125
Ацетат свинца 40
Вода дистиллированная 1000

При составлении ванны каждый компонент растворяют отдельно и смешивают перед самым употреблением.

Изделия, укрепленные на проволоке, погружают в ванну, слегка перемещая их в растворе до тех пор, пока не получится требуемый цвет, затем быстро промывают в воде. В процессе окрашивания на поверхности образуется пленка сульфида свинца. Этот раствор при нагревании дает в первые несколько секунд золотистое окрашивание, затем (через 0,5 мин) окраска изменяется и переходит сначала в синий цвет, а затем и в другие цвета (см. табл.). Проще всего окрасить изделие в золотистый или синий цвет, так как они «живут» сравнительно длительное время и их проще зафиксировать.

Последовательность изменения цвета медных и латунных предметов при обработке в растворе сульфида свинца

Медь
Латунь
Золотистый
Золотисто-желтый
Оранжевый
Лимонно-желтый
Синий
Оранжевый
Желто-красный
Желто-красный
Зеленовато-фиолетовый
Оливково-зеленый

Для образования синего цвета следует поддерживать температуру раствора до 60 °С, а для получения золотистого цвета — 35—40 °С.

Также осуществляется окрашивание изделий из латуни в растворе, содержащем 125 г гидроксида натрия, 50 г натриево-калиевой соли винной кислоты (сегнетовой соли), 100 г сульфата меди.
Раствор составляют следующим образом: все три компонента в отдельности растворяют в воде, затем раствор гидроксида натрия смешивают с раствором сегнетовой соли и, наконец, в раствор вводят сульфат меди. Температура раствора не ниже 18—20 °С.

Электрохимическое окрашивание. Такое окрашивание медных и латунных изделий в различные цвета производят нанесением тончайшей пленки оксида меди на катоде (изделие) из водных растворов органических соединений меди. Способ позволяет окрашивать медь и латунь в различные яркие цвета, меняя способ обработки. Электролиз при окрашивании ведется при очень низких плотностях тока.

Существенный фактор для получения качественного, равномерного цвета на металле — предварительная подготовка окрашиваемой поверхности. Равномерную окраску трудно получить на слишком тонкой оксидной пленке. Для того чтобы избежать неравномерности интерферирующего оттенка, возникающей вследствие различной светопогло-тительной способности металла, применяют гальваническое нанесение подслоя из меди толщиной 10—20 мкм. Кроме того, рекомендуется предварительное полирование поверхности, а также ее крацевание или пескоструйная обработка.

Изделия с подготовленной поверхностью обрабатывают в гальванической ванне при очень малых плотностях тока (0,05—0,1 А/дм2). Анод медный.
Изменение цвета пленки зависит от выдержки изделия в электролите.

Цвет Время, с
Оранжевый 20
Красный 40
Пурпурный 60
Синий 80
Светло-зеленый 100
Желтый 140
Золотисто-желтый 170
Розово-красный 200
Пурпурный, синий 230
Темно-зеленый 260

Для получения тонких цветных оксидных пленок наиболее удобными являются растворы, в которых оксид меди образуется с умеренной скоростью. Если скорость образования оксида меди на катоде слишком велика, рост пленки задерживают, например, снижением щелочности раствора, понижением температуры, разбавлением раствора или комбинацией этих приемов.

Ниже приводятся рецепты растворов для получения оксидных пленок; содержание компонентов в 1 л раствора дано в граммах.

1-й рецепт
Сульфат меди 100
Оксипропионовая кислота 150
Гидроксид натрия 112

2-й рецепт
Сульфат меди 100
Лимонная кислота 355
Гидроксид натрия 246

3-й рецепт
Сульфат меди 100
Гликолевая кислота 128
Гидроксид натрия 112

4-й рецепт
Сульфат меди 100
Гидротартрат калия 125
Гидроксид натрия 35

5-й рецепт
Сульфат меди 24
Салициловая кислота 56
Гидроксид натрия 42

6-й рецепт
Сульфат меди 50
Тростниковый сахар 100
Гидроксид натрия 50

7-й рецепт
Сульфат меди 10
Глицерин 125
Гидроксид натрия 50

8-й рецепт
Сульфат меди 100
Пирофосфорная кислота 275

9-й рецепт
Сульфат меди 15
Гидроксид натрия 400

10-й рецепт
Сульфат меди 15
Тетраборат натрия 150

Электрохимическое окрашивание производят также в электролите следующего состава:

Сульфат меди 60
Сахар-рафинад 90
Гидроксид натрия 40

Раствор, содержащий сульфат меди и сахар, следует вливать в раствор щелочи. Аноды — медные. Режим работы следующий: температура 25—40 °С, катодная плотность тока 0,01 А/дм2. Изделия после погружения в ванну выдерживаются без тока в течение 1 мин.
По мере уменьшения объема электролита в раствор добавляется дистиллированная вода. Свежеприготовленный электролит может работать длительное время без корректирования, пока концентрация электролита не снизится на 1/3.

Для повышения блеска поверхностей в электролит добавляют 20 г карбоната натрия. Однако электролит без карбоната натрия более стоек. Снятие цветного оксидного слоя производится в 5 %-ном растворе аммиака. Для лучшего предохранения окрашенного слоя от коррозии и механических повреждений изделия рекомендуется покрывать прозрачным лаком (нитролаком, глифталевым, перхлорвиниловым и др.).

Хороший эффект дают и другие электролиты, например следующего состава, в граммах:

Сульфат меди 110—115
Лимонная кислота 100—105
Гидроксид натрия 120—125
Вода 1000
Температура раствора комнатная, плотность тока от 0,08 А/дм2 и выше.
Категория: РАЗНОЕ | Просмотров: 837 | Добавил: VOVA_N | Теги: серебрение, Гальванопластика | Рейтинг: 5.0/1

Сообщить о "битой" ссылке


Всего комментариев: 0
СТАТИСТИКА
Всего на сайте: 1
Гости: 1
Свои: 0

Счётчик тИЦ и PR
ПОИСК

_____ПО САЙТУ_____
Bagira

$$$
Copyright MyCorp© 2024 IP: 18.224.246.203 Хостинг от uCozЯндекс.Метрика