Особенности техциклов гальванопластики и гальваноформирования
Гальванопластика – электрохимический способ изготовления разнообразных продуктов, в цикле которого выделяющийся при электролизе металл достигает значительных толщин и пластически воспроизводит форму поверхности, на которой осаждается. 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.
Гальванопластика в принципе не отличается от гальваностегии, области гальванотехники, занимающейся получением тонких, прочно сцепленных с основой металлических слоев для декоративных и защитных целей. но технология гальваностегических и гальванопластических циклов отличается многими особенностями, прежде всего методами подготовки поверхности перед осаждением на нее металла.
В гальваностегии поверхность подготовляется так, чтобы покрытие прочно держалось на ней. В гальванопластике, наоборот, нарощенное покрытие должно легко отделяться. Поэтому в последнем случае уделяется большое внимание технологии нанесения токопроводящих слоев (в случае покрытия непроводников) и нанесению разделительных слоев (если копия получается с металла). Гальванопластические отложения отличаются от гальваностегических значительно большей толщиной, составы электролитов и режимы, применяемые в гальванопластике, также несколько отличаются от принятых в гальваностегии.
Наращивание металла при гальванопластике производится обычно не на металл, а на тонкий токопроводящий слой, нанесенный на поверхность непроводника, или на разделительный плохо проводящий слой, нанесенный на металл, поэтому в технологический цикл вводят дополнительную, по сравнению с гальваностегией, операцию “ затяжки” металлом - первичное наращивание металла на токопроводящий слой до полного закрытия его. Составы электролитов для ванн затяжки и режим работы несколько отличаются от обычных. В зависимости от вида покрытия, материала основы, назначения детали меняются способы подготовки поверхности и технология наращивания. Технологический цикл гальванопластического изготовления продуктов состоит из следующих основных этапов:
- изготовление модели изделия – подготовка литьевой формы, металлическое литье;
- подготовка поверхности модели (очистка, обезжиривание, полировка);
- нанесение на поверхность модели проводящего слоя;
- нанесение разделительного слоя;
- наращивание металла;
- удаление модели;
- отделка изделия;
Оборудование гальванопластических участков ничем не отличается от оборудования, применяемого для гальваностегии. Специфической для гальванопластики является оснастка для изготовления моделей и нанесения разделительного слоя, что составляет наибольщую сложность для производителей. Производство продуктов при помощи гальванопластики все время увеличивается. Особенно большим преимуществом гальванопластика стала играть в ювелирной промышленности т.к. появилась возможность репродукции мельчайших деталей рисунка драгоценного изделия имеющего сложные формы и отсутствие веса. Чем наиболее известна гальванопластика в ювелирном деле? Речь идет об использовании электролитического метода для нанесения драгоценного сплава с определенной пробой на модель изготовленную из проводящего материала или непроводящего, получившего определенные свойства при помощи соответствующего лака. В конце цикла модель или подложка удаляются при помощи плавления если речь идет о воске, или растворения в химических реактивах в случае, например, меди. В результате остается “скорлупа” составляющая изделие из драгоценного сплава.
Технология гальванопластики позволяет по-другому рассматривать ювелирное изделие – не существует больше ни ограничений рельефа штамповки, ни проблем вызванных весом в точном литье. Серьги, в частности, является частью такого метода изготовления, так как являются изделием, которое не должно быть слишком тяжелым, значительного объема и низкого веса, Типичная толщина изделия изготовленного методом гальванопластики – 0,10–0,15 мм. В 60-е годы в США на основе метода гальванопластики был разработан новый метод текстурирования (тиснения) металла “Electroforming” /Гальваноформирование/. Этот способ стали широко применять и в Европе при изготовлении ювелирных продуктов и художественной обработке металла. Постепенно гальваническое формование, являясь новым методом декоративной отделки продуктов, стало постоянно применяться в ювелирной практике.
Для гальваноформования характерно то, что целенаправленно производится нанесение грубозернистого полосчатого пористого осадка, что и позволяет в итоге получить интересную фактуру поверхности. При весьма высокой плотности тока в единицу времени на поверхность изделия гальваническим осаждением наносят как можно больше количество металла, чтобы поверхность приобрела крупнозернистую структуру, напоминающую плотно нанесенную зернь. В основе своей гальваноформование – это сначала гальванопластика с дальнейшим затем изменением условий осаждения металла и получением в результате этого характерной текстурированной поверхности.
При методе гальваноформования, основу формуют сначала из металлической фольги или проволоки, а далее наносят гальваническое покрытие до такой толщины, пока не будет получено определенное очертание изделия и оно не станет достаточно прочным. Ввиду повышенной плотности тока на поверхности образуется груботекстурированный . Таким способом при меньших затратах можно изготавливать изделие, которое обычно изготавливают трудоемкими - выколоткой и гибкой.
Современный отечественный рынок предлагает специализированные установки для гальванопластики зарубежного производителя. Оборудование это стоит недешево, т.к. производителями оборудования являются немцы и швейцарцы. Среди тех, кто предлагает оборудование для гальванопластики в первую очередь необходимо отметить немецкую фирму Дегусса (“Degussa”) и швейцарскую “OMI”, и “LABORATOIRE PINO ALIPRANDINI” . Эти фирмы предлагают совершенные полностью автоматизированные установки гальваноформирования с нанесением золотого покрытия пробы 9Kt, 14Kt, 18Kt, 22Kt, 24 Kt, с нанесением соответствующих гальванических покрытий: - 9 Kt - золото-медь - золото-серебро – золото-медь-кадмий
- 14 Kt - золото-медь - золото-серебро – золото-медь-кадмий
- 18 Kt - золото-медь – кадмий - золото-серебро
- 22 Kt - золото-медь-сульфит (без цианидов)
- 24 Kt – золото 99,99 кислотное (без цианидов) - твердость 65-90кг/мм2
- 24 Kt – золото – сульфитное (без цианидов) твердость 140-160 кг/мм2
Характеристика установки фирмы “LABORATOIRE PINO ALIPRANDINI: - Надежность
- Непрерывность цикла
- Экономичность проведения цикла во времени
- Нет необходимости знать точную поверхность изделия: только ориентировочную
- 100 кг сплава 18Kt осаждается гарантировано (на меняя емкости)
- Точность осажденного сплава: 18Kt c минимальным отклонением
- Высокая производительность: 2 кг каждые 24 часа
- Возможность осаждения 14,18,20 Кt в одной и той емкости
- Сила тока – 50А
- Осаждение “пробы” - от 9-20 Кt
- Объем емкости – 240 л
- Точность осаждения – 15 кг с отклонением до 1 г
- Скорость осаждения – 1 микрон / 2,5 мин
- Производительность - 1,3 кг сплава 18 Кt на каждое изделие
- Химический контроль – 1 анализ каждые 10 кг осажденного сплава
- Многообразие нанесения покрытий - все циклы золочения, серебрения, родирования, нанесение рутения, платинирования, палладирования, имитация (бронзы) – медь никель хром, пассивация серебра, нанесение сплава медь-серебро-никекль.
Технологический цикл гальваноформирования состоит из следующих циклов: - Цикл литья и обработки сплавов
- Цикл химической подготовки и обработки
- Цикл гальванопластики:
- Расчет площади поверхности (ориентировочной) исходных продуктов
- Электролитическое формирование на установке PINO ALIPRANDINI с учетом свежего пополнения раствора золота, обеспечения дистиллированной водой и системой воздушной фильтрации
- Регенерация и съем драгметалла
- Выгрузка в центробежной машине
- Термообработка в печи при 5000C
- Полирование золота
- Сварка отверстий для выплавки легкоплавкого металла
- Гальваническое цветное золочение
Цикл гальванопластики управляется компьютером и выполняется в полностью автоматическом режиме, делая излишним любое ручное вмешательство. Но крайне не желательно думать, что даже самая передовая технология, управляемая компьютером дает возможность ювелиру создавать изделия путем простого нажатия кнопки – для получения наилучшего качества необходимо грамотно овладеть технологией.Читайте далее: Организация бессточных операций нанесения гальванических покрытий, часть 2, Стоимость ПЭНД на Азиатском рынке стремительно сокращается, Использование наноалмазов в гальванических циклах, Достижения в области электрохимических методов обработки металлов и нанесения гальванических износо-эрозионностойких покрытий, Получение парциальных кривых анодного растворения сплавов серебро-медь с использованием инверсионных электрохимических методов, Экологические, технологические и экономические аспекты замены шестивалентных растворов хроматирования (пассивирования), Натурные испытания металлических покрытий. Метод испытаний на атмосферную коррозию, Методы ускоренных испытаний, Управление технологическими циклами электрохимических ванн линий гальванопокрытий, Технология, электролиты, оборудование, расходные материалы для осаждения покрытий драгоценными металлами из безцианистых электролитов, Прогрессивные технологии цинкования, Электролитическое осаждение висмута из кислого лактатного электролита, Падение котировок меди приведет к обвалу цен других базовых металлов, Упрощенный расчет распределения тока на деталях при использовании подвесок рамного типа, Гальванические покрытия сплавами, Нанесение гальванических покрытий драгоценными металлами и экологическая безопасность, Химическое и электрохимическое обезжиривание ювелирных продуктов, Особенности техциклов гальванопластики и гальваноформирования, Перспективы применения гальванических покрытий драгоценными металлами в ювелирном производстве. Часть I,
|
