Подготовка к декоративному золочению
Золочение — очень сложный и длительный процесс, требующий терпения, аккуратности и опыта. Для приобретения этого опыта стоит начать с более простых способов декорирования, имитирующих золотые покрытия. Наша цель — придать изделиям красивый, благородный, сверкающий вид. И естественно, что золотая поверхность должна иметь безукоризненный вид. Малейшие недостатки: следы обработки, царапины, шероховатости, даже пылинки — и работа испорчена! Поэтому поверхность деревянного предмета шлифуется, трещинки заделываются, пыль тщательно удаляется.
С помощью жидкой золотой краски можно нанести на стену геометрический или растительный орнамент. Контрастные переходы между красной матовой окраской стены и золотым узором, сверкающим металлом, создают эффект поистине царского богатства.
Понятие об электролизе. Принципиальная схема электролизера.
Гальваника – это осаждение металла или оксида на поверхности изделия для придания ему новых функциональных свойств или улучшения внешнего вида. Гальваника выполняется под действием электрического тока, отсюда возникает понятие “электролиз”.
Электролиз с практической точки зрения является комплексом окислительно-восстановительных реакций, протекающих под действием электрического тока в электролите.
Электролит – это среда (для классической гальваники – водный раствор), обладающая ионной электрической проводимостью. Проще говоря – жидкость, способная проводить через себя электрический ток. Электрический ток проводится в основном за счет сольватированных в растворителе ионов. Сольватация является своего рода “растаскиванием” ионов из прочной кристаллической решетки твердого вещества диполями воды. В результате каждый ион становится окружен некоторым количеством молекул воды и в этом виде передвигается либо к положительному, либо к отрицательному электроду.
Когда через электролит пропускается электрический ток, то первоначально происходит направленное движение электронов в металлических проводниках. От анода электроны переходят к катоду, в результате чего на аноде образуется избыточный положительный заряд. При включенной электрической цепи с внешним источником тока на растворимом аноде будет происходить отнятие электронов у атомов металла-основы анода, а на нерастворимом – отнятие электронов у тех анионов, которые находятся прианодной области. На катоде же появляется избыточный отрицательный заряд за счет скопившихся на нем электронов. К положительному аноду начинают движение противоположно заряженные анионы, а к катоду – катионы. При этом достигнув электродов они могут претерпевать определенные химические превращения.
Проходящий через электролит ток обычно постоянный, хотя иногда он может быть и переменным или изменяться по определенной функции. В любом случае, мы всегда сможем выделить катодный (восстановление) и анодный (окисление) процессы.
Электролиз не обязательно должен происходить только в водных растворах. Существуют также неводные электрохимические системы на основе органических (в основном апротонных) растворителей, солевых расплавов и даже твердых электролитов, однако их применение в промышленности для получения металлических покрытий ограничено, а в случае твердых электролитов – вообще невозможно.
В гальванике, исходя из вышеприведенной схемы, может быть три варианта организации процесса:1. Электролиз с растворимыми анодами. Металл анода растворяется и его ионы переходят в раствор, а на катоде эти же ионы восстанавливаются и осаждается металлическое покрытие. Примеры такого процесса – цинкование, меднение, никелирование и т.п.
2. Электролиз с нерастворимыми анодами. Анод не растворяется, на нем происходит побочная реакция, например, выделение кислорода. На катоде происходит восстановление металла, ионы которого подтягиваются из электролита. Происходит непрерывное снижение концентрации ионов металла в растворе.
3. Анодирование – получение оксидного покрытия на детали, завешенной в ванну анодом, на катоде идет выделение водорода.Устройство для проведения электролиза называется электролизером. Небольшой лабораторный электролизер принято называть ячейкой, в то время как промышленная установка будет называться гальванической ванной.
Схема простейшего электролизера (рисунок 1 и 2) всегда включает в себя:
- электролит, через который протекает электрический ток;
- катод(ы) – покрываемые детали (отрицательный электрический полюс, на котором происходит процесс принятия электронов – восстановления).
- Катод, на который наносится покрытие также может называться подложкой или основой, а покрытие на катоде – осадком;
- аноды – противоэлектроды (положительный электрический полюс, на котором происходит процесс отдачи электронов – окисления);
- источник электрического тока.
В случае нанесения анодного оксидного покрытия, например, на алюминии (процесс анодирования), покрываемые изделия находятся на аноде, а катоды выполняют роль противоэлектродов.
Электролизер может комплектоваться и дополнительным оборудованием:
- нагреватели;
- системы перемешивания;
- системы фильтрации;
- бортовые отсосы;
- крышки;
- датчики технологических параметров (температуры, рН, уровень, потенциал, концентрация компонентов и т.п.), дозаторы и другие средства автоматизации.
Рисунок 1 – Принципиальная схема электролизера
Рисунок 2 – Реальный электролизер (гальваническая ванна блестящего цинкования из щелочного цинкатного электролита).
Нанесение гальванического покрытия золотом:
— чистое желтое золото (без легирующих добавок, чистота покрытия составит 999,9); — желтое золото с малой добавкой кобальта в качестве легирующей добавки для большей твердости покрытия (чистота покрытия составит 999,0); — красное золото, или русское золото. Имеет оттенок от медно-красного до бледно-розового, можно получить «итальянское» розовое золото (больше желтизны, чем в «русском»); — зеленое золото, сплав золота и серебра (никеля). — белое золото (процесс родирования). Толщина гальванического золота может быть любой, верхнего предела толщины золочения нет, это заказчик решит сам, исходя из необходимой толщины золота и финансовых возможностей. Будем рады помочь Вам в области гальванического золочение контактных групп, бижутерии, ювелирных украшений и сувениров. Хотите узнать больше? Научиться делать золочение собственными руками? Телефон и электронная почта технолога на главной странице сайта.
Читать также: Установка манометров на трубопроводах гост
Золочение в домашних условиях
При применении технологии золочения можно вернуть былую привлекательность практически любому украшению из меди или серебра. Изделия с позолотой применяются самым различным образом, чаще всего они становятся украшением.
Золочение в домашних условиях может проводится при применении самых различных технологий. Покрыть золотом можно изделия из серебра или других сплавов, главное знать все особенности процесса. Восстановление позолоты лучше всего провести в домашних условиях при применении специальных веществ и оборудования.
Различные методики нанесения позолоты
Качество получаемой поверхности во многом зависит от особенностей применяемой технологии. Наибольшее распространение получили следующие:
- Гальванический метод покрытие позолотой.
- Применение специальных химических веществ.
- Механический способ нанесения требуемого вещества.
В каждом случае применяются определенные инструменты и химические реактивы. При этом некоторые технологии подходят для покрытия цепочек в домашних условиях, другие обработки иных изделий по предназначению.
Химический способ
Химическое золочение серебра или другого сплава представляет собой процесс нанесения хлорида золота на обрабатываемую поверхность. Рекомендации по созданию требуемого реагента следующие:
- Металл нужно расковать на заранее подготовленную фольгу. Все элементы должны быть измельчены до небольших элементов.
- Небольшие кусочки погружаются в смесь подготовленного заранее химического реагента. Раствор создается при сочетании 30 грамм концентрата соляной и 10 грамм азотной кислоты. Стоит учитывать, что с подобными веществами в домашних условиях нужно работать аккуратно.
- На один грамм напыления приходится не менее 10 мл раствора. Именно поэтому следует заранее рассчитать требуемое количество жидкости.
Для смешивания активных реагентов используется фарфоровая посуда. Процесс растворения может длиться в течение трех суток. После предварительной подготовки металла его выпаривают при температуре около 80 °C до появления жидкости.
На момент выпаривания следует время от времени помешивать получаемую консистенцию стеклянной палочкой, за счет чего получится однородный состав. Проводя золочение металла нужно качественно подготовить требуемый состав. Для этого потребуется:
- Вода, очищенная от примесей, при температуре 60 °C.
- Около 15 грамм сиропа хлорной соли золота.
- Более 65 грамм карбоната калия или хлорида натрия. Оба вещества должный пройти качественную очистку.
Покрывать поверхность серебряных или иных изделий следует только после его подготовки. Для этого проводится обезжиривание при применении 20% едким натрием, после чего изделие промывается в 25% растворе соды.
После подготовки поверхности изделие покрывается в ранее подготовленную смесь. Через некоторое время оно становится позолоченным. После извлечения и высыхания поверхности ее промывают и вытирают сухой тканью. Для придания более привлекательного вида позолота полируется шерстяной тканью.
Механические способы золочения
Золотое напыление характеризуется определенными качествами, которые делают изделие более привлекательным и устойчивым к воздействию окружающей среды. Механическое нанесение позолоты проводится крайне редко, так как добиться однородности поверхностного слоя достаточно сложно. К особенностям рассматриваемой технологии можно отнести нижеприведенные моменты:
При подобном золочении применяется специальная паста. Ее можно приготовить в специализированном магазине или изготовить своими руками. Состав пасты может существенно отличаться, что стоит учитывать.
Слой, получаемый при применении механического способа золочения в домашних условиях, имеет небольшую толщину. Именно поэтому получаемое покрытие не прослужит на протяжении длительного периода.
В состав распространенных веществ входит желтая кровяная соль, порошок из мела и винный камень.
Рекомендуется смешивать пасту с водой для получения однородной кашицы, которое втирается в поверхность при помощи шерстяной ткани.
Перед золочением в домашних условиях поверхность должна быть обезжирена
Для этого также применяются специальные составы.
Нанести пасту позолоты следует равномерным слоем, при втирании уделяется внимание тому, чтобы вещество не попадало на отрытые участки кожи.
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. 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?
- Ванна
- Выпрямитель постоянного тока (блок питания)
- Реостат
- 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.
Меднение изделия
Перед началом работ по меднению в домашних условиях нужно подготовить необходимые материалы и оборудование. Надо позаботится об источнике напряжения и постоянного тока. Существует много рекомендаций касательно силы тока, разброс которого может быть большим. Поэтому желательно иметь реостат с возможностью плавной регулировки напряжения и для постепенного завершения процесса. Источником может служить автомобильный аккумулятор или выпрямитель с напряжением на выходе не больше 12 вольт. Для первых опытов будет достаточно обычной батарейки от 4.5 до 9 вольт.
Затем выбирается ёмкость для электролитического раствора, лучше всего из жаропрочного стекла. В любом случае все ёмкости для электролиза должны быть диэлектриками и выдерживать температуру не менее, чем 80 градусов по Цельсию.
В качестве анодов подойдут два больших медных листа. Они должны перекрывать по размеру заготовку. Из химических реактивов потребуются:
- Купорос медный.
- Кислота соляная либо серная.
- Вода дистиллированная.
Меднение в домашних условиях пользуется заслуженной популярностью, поскольку очень хорошо и надежно держится на стальных изделиях. Главное условие — правильно соблюдать технологию процесса.
Имеется два способа нанесения меди на поверхность:
- Помещение заготовки в раствор электролита.
- Неконтактный способ. В этом случае изделие не погружается в раствор.
Метод погружения
Подготавливается и обрабатывается поверхность изделия при помощи тонкого наждака и щеточки. После этого деталь моется в проточной воде, обезжиривается и еще раз промывается.
Этапы процесса омеднения следующие:
- Два медных анода подключают в сеть к положительным контактам и размещают их в стеклянную банку.
- К обработанному изделию подводят контакт с отрицательным значением напряжения и свободно подвешивают между анодами.
- Подключают реостат согласно электрической схеме для возможности регулирования силы тока.
- Подготавливается раствор в правильных пропорциях. На 100 г дистиллированной воды надо 20 г медного купороса и 2−3 г соляной кислоты. Вместо соляной кислоты можно использовать другую.
- Раствор выливается в посуду с медными пластинами и деталью таким образом, чтобы они полностью скрылись под поверхностью раствора.
- Подключается источник напряжения. Реостатом добиваются необходимой силы тока из примерного расчета 10−15 миллиампер на каждый квадратный сантиметр площади детали.
Покрытие медью без погружения
Этот метод интересен тем, что его можно использовать для обработки не только стальных предметов, но и сделанных из других материалов. Например, алюминия и цинка. Порядок процесса следующий:
- Из многожильного медного провода изготавливается «кисточка». Конец провода оголяется. Из медных проводков создается подобие кисточки, чтобы затем прикрепить ее к деревянной ручке-держателю.
- Второй конец провода подключается к плюсовому контакту электрической цепи.
- В широкую ёмкость заливается стандартный электролитный раствор из медного купороса и соляной кислоты.
- Предварительно очищенная и промытая металлическая заготовка присоединяется к отрицательному контакту и размещается в пустой ёмкости.
- Импровизированная кисточка окунается в раствор электролита и проводится по поверхности заготовки без контакта. Это действие повторяется до получения результата.
https://youtube.com/watch?v=RVbR6LBkHdA
Обработка алюминия
Часто с помощью медного электролиза обновляют столовые приборы, сделанные из алюминия. Если нет опыта проведения этого процесса, то можно потренироваться нанести медь на алюминиевые пластинки. Порядок проведения процесса:
- Алюминиевую пластинку зачищают и обезжиривают.
- Наносят на неё небольшое количество раствора медного купороса.
- Подсоединяют отрицательную клемму от источника питания к алюминиевой пластинке. Удачным способом соединения является металлический зажим-крокодил.
- Положительный полюс питания подается на медную «щеточку». Это конструкция из медного провода, один конец которого освобожден от оплетки, а медные щетинки образовали кисточку. Зажим от питания присоединяется ко второму концу провода. Сечение провода должно быть от одного до полутора миллиметров.
- Медную щетину обмакивают в раствор сернокислой меди и водят на близком расстоянии от поверхности алюминиевой пластинки. При этом нужно стараться не прикасаться щеточкой к заготовке, чтобы не замкнуть цепь.
- Омеднение происходит буквально на глазах.
- После окончания работы с пластины удаляют остатки не закрепившейся меди и протирают спиртом.
Методы нанесения покрытия
Выполнить напыление золотом в домашних условиях не так сложно, как кажется. Продлить срок эксплуатации своих украшений или иных аксессуаров из металла возможно с помощью золочения. Изучив особенности разных техник, получится избежать лишних затрат на приобретение новых изделий. Требуется только купить определённые инструменты, оборудование и компоненты для химических составов.
Хлорное золото — это раствор, который часто используется для покрытия серебра. Сначала готовят «царскую водку», представляющую собой смесь азотной и соляной кислоты в пропорциях 1:3. В раствор помещают золото, а потом жидкость выпаривают. В результате образуется сухое вещество
Все действия необходимо выполнять осторожно, чтобы избежать ожогов кожи и дыхательных путей
Затем хлорное золото смешивают с раствором цианистого калия и отмученным мелом. Полученную кашицу наносят на серебряное изделие с помощью кисточки. Вещество выдерживают в течение некоторого времени, потом аксессуар хорошенько промывают и полируют.
Более толстый слой позолоты на серебре делается с помощью цинкового контакта. Для состава понадобятся следующие компоненты:
- 15 гр хлорного золота;
- 65 гр углекалиевой соли;
- 65 гр жёлтой кровяной соли;
- 65 гр пищевой соли;
- 2 л воды.
Все вещества смешивают, состав используют нагретым. Серебряное изделие, которое надо будет обработать, тщательно очищают от жира и загрязнений и помещают в готовый раствор. Находящееся в составе изделие соединяют с цинковой палочкой, которая применяется в качестве контакта.
Ещё один способ нанесения поможет закрепить позолоту на серебре на продолжительный срок. Гальваническое покрытие выполняется в специальных электролитических растворах. Такая техника напоминает цинкование.
Золочение первым способом выполняют по схеме:
- Берут ёмкость и наливают в неё 700 мл воды. В жидкость добавляют 60 гр фосфорнокислого натрия, который должен полностью раствориться.
- Затем другую ёмкость наполняют 150 мл воды. В неё добавляют 2,5 гр хлорного золота.
- Третью ёмкость заполняют 150 мл воды. В жидкости растворяют 1 гр цианистого калия и 10 гр двусернистокислого натрия.
- Сначала смешивают два первых раствора, а затем в полученную консистенцию добавляют третий состав.
- Приготовленную смесь нагревают до +50 − +60 градусов. Для процедуры применяют анод из платины.
Другой вид электролита для напыления металла называют «золотой ванной Зельми». В таком составе также обрабатывают олово, медь и латунь. Готовят раствор в несколько этапов:
- В фарфоровую ёмкость наливают 30 мл воды и добавляют в неё кристаллический углекислый натрий и железистосинеродистый калий. Затем смесь кипятят.
- В нагретый раствор помещают гремучее золото, осаждённое аммиаком. Консистенцию следует кипятить в течение 20 минут.
- Когда образуется пушистый осадок красного цвета, а полученная жидкость приобретает насыщенный золотистый оттенок, состав фильтруют.
Обработка изделия из серебра в этом электролите длится 15−16 часов. Для золочения используют слабые токи и элемент Даниэля. На металлическом изделии образуется красивый матовый слой.
Правила использования
Некоторые покупатели позолоченных украшений утверждают, что покрытие быстро стирается, а сами изделия теряют свой привлекательный и эффектный облик. Например, если после контакта с водой украшение быстро потускнело, люди думают, что оно является подделкой. Но настоящее серебро с золотым напылением не может испортиться только по этой причине.
Чтобы изделия долго радовали своим красивым видом, следует правильно их использовать:
- Серьги, цепочки и браслеты необходимо снимать перед душем или ванной. Украшения тускнеют в мыльном растворе, а частый контакт с ним легко испортит металл. Если человек забыл снять аксессуары, не следует их потом вытирать полотенцем. Трение тоже негативно влияет на золотое покрытие.
- При занятиях спортом не рекомендуется надевать позолоченное серебро, поскольку оно портится из-за человеческого пота.
- Хранить изделия нужно в шкатулках или иных закрытых ёмкостях, которые уберегут их от солнечных лучей и других негативных факторов. Чтобы драгоценности не царапались друг о друга, для каждой из них следует подобрать отдельную коробочку.
- Украшения надо регулярно чистить, чтобы они прослужили долго. Но необходимо использовать определенные способы ухода за позолоченным серебром.
- Изделия нельзя держать в ванной или кухонном помещении с высоким уровнем влажности, потому что аксессуары быстро потеряют свой характерный блеск.
- Если человек носит украшения ежедневно, после каждого использования он должен протирать их замшевой тканью. Этот материал поможет сохранить изделие в чистоте. Кроме того, замша избавит от радикальных способов чистки металла.
Тонкий слой плёнки, покрывающей серебро, может повредиться от негативных факторов. Качество основы изделия тоже влияет на само покрытие. В серебряный сплав добавляют другие виды металла. Если в нём окажется слишком много никеля или меди, то украшения быстро почернеют и покроются налётом.