Гальванопластика

Фигурки, вылепленные из пластилина или воска, можно сделать вечными, покрыв их слоем металла. А если у вашего приятеля есть редкая медаль, монета, значок и вам хотелось бы иметь такие же, сделайте их металлические копии. Они будут неотличимы от оригинала. Поможет вам в этом гальванопластика — электрохимический способ покрытия предметов слоем металла, изобретенный в 1836 году русским ученым Борисом Семеновичем Якоби,
Для работы вам потребуется стеклянный сосуд — небольшой аквариум или аккумуляторная банка, реостат, провода, металлические пластинки, амперметр, аккумулятор на 6—12 в или низковольтный выпрямитель, а также некоторые химические вещества, которые, вероятно, найдутся в школьном кабинете по химии.
Сначала займемся изготовлением матриц — предметов, которые будем покрывать металлом.

Размельчите до пыли графит — это можно сделать пестиком в ступке или напильником с мелкой насечкой на листе бумаги. Акварельной кисточкой нанесите порошок графита на вылепленную из воска фигурку, стараясь наносить графит так, чтобы не осталось голых мест, но и чтобы лишних слоев графита также не было. Обмотайте основание фигурки зачищенной медной проволокой диаметром 0,5—0,7 мм (3— 5 витков) и тщательно покройте витки проволоки графитовым порошком. Теперь, когда поверхность фигурки стала электропроводной, можно приступать к металлизации.

Подвесьте матрицу с помощью проволоки на металлический стержень — катод, обеспечив между ними надежный контакт. К этому стержню присоедините минус источника тока. На второй металлический стержень — анод, куда присоединен плюс источника тока, подвесьте металлическую пластинку. Ток, естественно, должен быть постоянный; применять один понижающий трансформатор нельзя.

Если, например, вы решили покрыть фигурку медью, в сосуд надо залить электролит — концентрированный раствор медного купороса. Пластинка на аноде тоже должна быть медная. С помощью реостата подберите нужную величину тока: она должна быть порядка 0,02 ампера на каждый квадратный сантиметр поверхности предмета, обращенной к анодной пластине. Если, например, площадь поверхности фигурки, обращенная к анодной пластине, равна 20 см2, то амперметр должен показывать значение тока, равное 0,8 а. Расстояние между матрицей на катоде и анодной пластиной должно быть примерно 5—10 см. Плотность тока можно регулировать, изменяя расстояние между анодной пластиной и матрицей, а также изменением напряжения источника тока.
Во время процесса металлизации на дне ванны должны все время находиться кристаллы медного купороса.

Поскольку восковая фигурка — предмет объемный, для равномерного покрытия ее медью нужно время от времени поворачивать ее разными сторонами к анодной пластине.
Через несколько минут после начала процесса выключите источник тока, выньте фигурку из электролита и проконтролируйте равномерность покрытия. Если окажется, что в некоторых местах медь не легла, прокрасьте эти места порошком графита.
Покрытие предмета слоем меди толщиной 1—2 мм длится десятки часов. Этот срок можно разбить на несколько приемов. По окончании процесса разомкните электрическую цепь, выньте предмет из электролита, тщательно промойте его в проточной воде и хорошенько просушите на батарее или в печке. Затем расплавьте воск, обработайте поверхность фигурки шкуркой или острым ножом, покрасьте прозрачным лаком.

Для получения достаточно прочного металлического покрытия следует перед началом работы экспериментально определить наилучшую плотность тока, металлизуя кусочки пластика или пластины воска, покрытые графитом.
Копии плоских предметов — например, медалей, старинных монет и барельефов — делаются иначе. Предмет сначала промазывается тонким слоем машинного масла или солидола, затем вставляется в отверстие, предварительно вырезанное по контуру в промасленном картоне, и заливается гипсом. Когда гипс застынет, форма разделяется — к промасленному или провощенному картону гипс не пристает — и предмет вынимается. Готовые половинки формы слегка зачищают, промазывают тонким слоем масла и заливают раствором гипса. Получается точная гипсовая копия предмета из двух половинок. Эти половинки пришлифовываются тыльными сторонами на шкурке и склеиваются клеем БФ-2. При изготовлении копии медали можно получать и цельные матрицы, например, заливая форму воском, а потом вытапливая его. Воск для этой операции нужно хорошо размягчить нагреванием. После этого восковая или гипсовая копия покрывается графитом и обрабатывается в электролитической ванне так же, как и восковая фигурка.
Для покрытия никелем нужно составить раствор из 150 г сернокислого никеля, 20 г хлористого аммония и 25 г борной кислоты, смешав все это в дистиллированной воде (можно использовать кипяченую воду) и доведя объем раствора до 1 л. Рабочая температура ванн при никелировании 45—60° С, плотность тока 0,04—0,05 а/см2. В качестве анода желательно применить пластину из никеля, но работает и нержавеющая сталь.

Хорошо получается цинковое покрытие. Электролит, отлагающий цинк, — это раствор из 215 г сернокислого цинке, 30 г сернокислого алюминия, 15 г хлористого аммония и 30 г борной кислоты. Рабочая температура 15— 30° С. Плотность тока 0,01—0,03 а/см. При покрытии предметов серебром или золотом в качестве электролитоз применяется азотнокислое серебро или железистосинеродистый калий, ко эти процессы сложны и дороги. Начинать с них овладевать искусством гальванопластики мы не рекомендуем.
А когда вы им овладеете, то сможете покрывать пленкой металла, скажем, кружева, живые цветы и листья, насекомых — получатся великолепные украшения.
Л. АФРИН. Журнал Юный техник.

Оставить комментарий:

XHTML: Вы можете использовать теги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>