الطلاء الكهربائي: صنع المجوهرات في المنزل

لطالما ساعد العلم البشرية على ابتكار شيء جديد والقيام بشيء جميل للغاية. لذلك ، باستخدام طريقة الطلاء الكهربائي ، يحاول المجتمع الحديث اليوم نسخ عناصر من الطبيعة: الأوراق ، والزهور ، والحشرات ، والخنافس ، وإخراج أعمال فنية حقيقية منها. ولماذا لا: ستكون هذه المنتجات دائمًا ذات صلة وشعبية ، لأن الإنسان لم يتمكن بعد من ابتكار أشكال أفضل من الطبيعة.

دعنا نحاول اليوم أن نفهم على الأقل قليلاً ما هو التشكيل الكهربائي ، وما هي أمثلة التشكيل الكهربائي التي يمكن أن نلتقي بها في الحياة اليومية ، وكيف يتم استخدامها لإنشاء مجوهرات التجميل الأكثر استثنائية.

ما هو التشكيل الكهربائي بلغة واضحة؟

الكهربائي - تقنية لعمل نسخ معدنية دقيقة كائنات مختلفة ، عن طريق ترسب معادن غير متشابهة على النموذج. بمعنى آخر ، نلتقط شيئًا نريد نسخه إلى أصغر التفاصيل. علاوة على ذلك ، من خلال التأثير الكهروكيميائي والمعالجات غير المتجانسة ، نضع طبقة رقيقة من المعدن على هذا الجسم. في الخطوة التالية ، يتم فصل النموذج عن الطلاء. كل شىء.

الغرض الرئيسي من طريقة التشكيل الكهربائي هو الحصول على نسخة معدنية دقيقة من النموذجأو استنساخ الشكل الدقيق لجسم ما أو وضع طبقة رقيقة من المعدن. من المرجح أنك تفهم أنه إذا التقطت ورقة من أي شجرة ، فمن المستحيل نسخها بأدق التفاصيل بأساليبها الميكانيكية. فقط آلة أو روبوت فائق الدقة قادر على القيام بمثل هذه المآثر. ومع ذلك ، ومع ذلك ، فإن الدماغ المحوسب غير قادر على إعادة إنتاج جميع مكامن الخلل والانتفاخات وأدق التفاصيل.

حصل التشكيل الكهربائي على مثل هذا الاسم الرومانسي لأن المعدن المترسب في عملية التحليل الكهربائي يعيد إنتاج المنتج ، والذي كان بصمة في شكله.

بداية هذه التقنية في روسيا وفي جميع أنحاء العالم يرتبط باسم BS. جاكوبي (1801-1874) ، الذي اكتشف طريقة التشكيل الكهربائي. ولد جاكوبي في ألمانيا - وكان اسمه هنا موريتز هيرمان. في عام 1835 انتقل إلى روسيا.

في 1836 كان جاكوبي بي إس... اخترع تصميمًا أصليًا لخلية جلفانية من النحاس والزنك. ٤ أكتوبر ١٨٣٨ ب. أعلن جاكوبي رسمياً عن اختراعه في رسالة إلى سكرتير أكاديمية العلوم ب. ضجة إلى مدينة سان بطرسبرج. في اليوم التالي ، تم الإبلاغ عن الاختراع على الفور في اجتماع لأكاديمية العلوم. أُلحقت بالرسالة نسخة مطلية بالكهرباء من لوحة نقش تصور نسرًا برأسين. تحت النسر كان هناك نقش كتبته زوجة العالم: "العظيم يحلق ويطغى على العظيم".

طريقة التشكيل الكهربائي يوفر أكثر إمكانيات النسخ غير المحدودة، وبالتالي للإبداع. تتيح لك هذه الطريقة إنشاء فيلم وثائقي دقيق:

• نسخ من النقوش البارزة ؛
• معاطف من الأسلحة؛
• عملات معدنية؛
• ميداليات.
• اللوحات التذكارية
• الشاراتت؛
• لوحات عليها نقوش.

أيضا هذه التكنولوجيا تستخدم على نطاق واسع في الترميم أو إنشاء عناصر داخلية ، ومنحوتات ، وتماثيل ، ومصابيح ، وشمعدانات ، وأدوات منزلية ، وهدايا تذكارية ، إلخ.

مبدأ العملية

كيف يعمل هذه الطريقة بسيطة جدا. ضع في اعتبارك عمليات الغلاف والنسخ.

تغطية

يتم وضع شيء ، مثل ملعقة ، شوكة ، طبق ، عملة معدنية ، بلاستيك ، مينا ، ورقة من شجرة ، في الحمام بمحلول كيميائي. علاوة على ذلك ، يتم توصيل هذا النظام بأكمله بمصدر طاقة ويتم تشغيل تفاعل كهروكيميائي ، حيث يترسب المعدن من المحلول (أي ذرات المعدن الموجودة في السائل) على سطح الجسم. كلما استمر التفاعل ، زادت سماكة الرواسب في النموذج. ثم تتوقف العملية ، ويتم تبريد النموذج وغسله في الماء الجاري من الكواشف. كل شيء جاهز ، الكائن مغطى بطبقة من المعدن.

تقليد

إذا كنت لا تنوي طلاء عنصر ما ، ولكن نسخ تماما دون تعريضه لأي تأثيرات ، يكون المسار مختلفًا قليلاً.

• من الكائن أو المنتج المنسوخ (دعنا نطلق عليه نموذجًا) ، أولاً وقبل كل شيء ، يتم أخذ بصمة من كلا الجانبين على المعدن منخفض الذوبان أو الشمع أو البلاستيسين أو الجص ، على سبيل المثال ، يتم عمل بصمة مفتاح من أجل نسخ.
• علاوة على ذلك ، هاتان النسختان النصفيتان من المطبوعات متصلتان (ملتصقتان) ببعضهما ، مما يترك فتحة لصب مادة نموذجية مثل الشمع - وهذا التصميم يسمى قالب الصب.
• بعد ذلك ، يُسكب المعدن السائل منخفض الانصهار في هذا الشكل.

لتذهيب قباب كاتدرائية المسيح المخلص في موسكو ، وكاتدرائية القديس إسحاق ، وكاتدرائية بطرس وبولس والعديد من الآخرين ، ورشة عمل للطلاء بالكهرباء بمشاركة BS. أنفق جاكوبي 45 رطلاً 32 رطلاً (750,2 كجم) من الذهب.

• يتم وضع القالب في مكان بارد لتجميد النموذج الرئيسي.
• للحصول على النموذج الرئيسي الناتج ، يتم قطع قالب الصب إلى نصفين حتى لا تتلف النسخة الناتجة بأي شكل من الأشكال. ثم يتم إزالة الشحوم منه وتعريضه طلاء النحاس في حمام إلكتروليتي ، أي الطلاء الكهربائي... لمنع المعدن من الترسب على جوانب القالب حيث لا توجد طباعة ، يتم تغطيتها بالشمع المنصهر أو البارافين باستخدام فرشاة.
• بعد عملية التشكيل الكهربائي ، يتم صهر المعدن القابل للانصهار المغلف بغلاف نحاسي في الماء المغلي ، وبالتالي تشكيل مصفوفة. الأخير مملوء بالجص أو الرصاص ، والنسخة جاهزة.

مزايا الطريقة

يوفر نسخ العناصر عن طريق الطلاء الكهربائي عددًا من المزايا:

• تشغيل عالي الجودة
• القدرة على تصنيع منتجات بارتفاع يصل إلى 20 مم ؛
• إمكانية الانتهاء من المنتجات من التشكيل الكهربائي - إعطاء لون معين وتغطية بمواد واقية ؛
• تكلفة منخفضة مقارنة بالتقنيات الأخرى - الصب والنقش ؛
• القدرة على تصنيع كل من العناصر الفردية والدفعات الكبيرة ؛
• سرعة عالية في إنتاج التشكيل الكهربائي وإمكانية بدء الإنتاج بسرعة ؛
• وزن أقل لمنتج مُشكَّل كهربائيًا مقارنةً بصب المعادن.

تدريب طلاء المنزل بالكهرباء من الصفر

لتكرار التجربة في المنزل ، سيتعين عليك الاستعداد جيدًا ، لكننا نحذرك مسبقًا من أنه سيتعين عليك التعامل مع المواد الكيميائية السامة. لذلك ، إما اترك التجارب للمتخصصين ، أو قم بإجراء تجاربك في غرفة جيدة التهوية بها غطاء محرك قويحتى لا يصاب بالتسمم.

معدات

ما هي المعدات التي يجب تجميعها:

• كما حمام كلفاني يمكنك استخدام أي وعاء زجاجي بهذا الحجم بحيث يتناسب الجسم المراد تغطيته بالمعدن بحرية فيه.
• كما المصدر الحالي يمكنك استخدام بطارية السيارة أو مزود الطاقة بنطاق جهد من 6 إلى 12 فولت.
• سوف يتشبث النموذج بالموصل باستخدام سلك نحاس... يجب أن يكون قطر السلك 0,8 ... 1 مم تقريبًا.
• عادة ما يكون الرصاص الحالي مصنوعًا من قضبان نحاسية.، والتي يتم توصيلها بدورها بمصدر الطاقة.
• من الضروري الحفاظ باستمرار على درجة حرارة معينة في الحمام باستخدام الكاشف. لهذا سوف تحتاج سخان ومبرد... كسخان ، يمكنك استخدام غلاية تقليدية أو موقد كهربائي. لا ينصح الخبراء باستخدام حريق مفتوح للتدفئة ، نظرًا لأنه من الصعب التحكم في نظام درجة الحرارة بنيران مفتوحة ، فقد يؤدي ذلك إلى زيادة درجة حرارة المحلول عن طريق الخطأ ، وهو ما لا نحتاج إليه على الإطلاق. بالإضافة إلى ذلك ، هناك خطر إفساد موقد غاز باهظ الثمن ببعض المحاليل السامة. كمبرد ، يمكنك إنزال خرطوم ناعم في الحاوية وتوصيله بصنبور به ماء جارٍ.
• مقياس الحرارة للتحكم في درجة الحرارة في حدود 18 درجة ... 25 درجة مئوية. يُنصح باستخدام جهاز كحول ، حيث يقيس درجة الحرارة بدقة أكبر من أي نظير كهربائي آخر.
• أثناء التفاعل ، يجب تقليب السائل باستمرار. لهذا من الممكن استخدام المعتاد جهاز للإشباع بالهواء أو دائري ماء لحوض السمك.
• كمامة وقفازات... أي كواشف كيميائية هي أصدقاء سيئون للغاية مع أي شخص ، لذلك من الضروري مراعاة احتياطات السلامة من أجل حماية نفسك من الحصول على الكيمياء على يديك ووجهك بمساعدة معدات الحماية.
• آنية فخارية... من الأفضل شراء مجموعة من الأواني الكيميائية (قوارير ، أكواب ، غلايات) من السوق أو البازار. ولكن إذا لم يتم تقديم هذه الفرصة ، فيمكنك استخدام أي أدوات زجاجية منزلية. ستحتاج أيضًا إلى زجاجات زجاجية بغطاء أرضي. إنها ضرورية لتخزين الكواشف والإلكتروليتات.
• أجهزة قياس... ما لا يمكنك الاستغناء عنه هو التوازن ، حيث سيتعين عليك قياس الكواشف بدقة 1 جرام. ستحتاج أيضًا إلى مقياس كثافة السائل ، ومقياس الفولتميتر للجهد ، ومقياس التيار الكهربائي للتيار.

تحضير المحلول

إضافي تحضير الحل... إذا كنت ترغب في ترسيب النحاس على سطح اللوحة ، على سبيل المثال ، لطلاء الأوراق بالنحاس ، فاخذ 150-180 جم من كبريتات النحاس. يجب خلطها بعناية مع لتر واحد من الماء النظيف (يفضل المقطر). حمض الكبريتيك بكثافة 1-1,4 جم / سم 1,6 وكتلة 3-20 جم يضاف إلى هذه الكيمياء لزيادة التوصيل الكهربائي.لتحسين جودة ترسب النحاس ، الكحول بكمية 25-8 جم / لتر يمكن إضافته.

تذكر أن المنحل بالكهرباء يجب ألا يحتوي على أي شوائب عضوية تؤثر سلبًا على عمل المحلول.

التركيبات الكيميائية للشوارد ل طلاء النيكل ، الفضة ، التذهيب ، إلخ. تختلف عن بعضها البعض ، لكن تركيبها يحتوي بالضرورة على حمض وماء وكبريتات أو نترات المعادن المطبقة.

حساب كثافة التيار

حتى الطلاء الكثيف لجسم بالمعدن (النحاس والنيكل ومعادن أخرى) تم الحصول عليها بقيمة حالية معينةالتي تعتمد على عاملين:

• مساحة سطح الجسم ؛
• كثافة التيار المسموح بها لإلكتروليت معين.

أنتجت الحساب التالي... على سبيل المثال ، يبلغ إجمالي سطح نموذج كائن 0,5 dm2. يجب أن تكون كثافة التيار المسموح بها في التفاعل 0,5 A / dm2. هذا يعني أن التيار يجب ألا يتجاوز Imax = 0,5-0,5 = 0,25 (A).

الآن نجمع الدائرة

نحتاج إلى تحضير قطبين كهربائيين ، يسمى الكاثود (القطب السالب المحتمل) والأنود (القطب الموجب المحتمل).

في مخططنا يتكون الكاثود من ثلاثة أجزاء:

• النموذج المراد نسخه ؛
• موصل نحاسى؛
• الرصاص الحالي.

تم إصلاح النموذج بشكل صارم جدًا يدويًا على الموصل. هذا الجزء ، بدوره ، معلق على الرصاص الحالي ، والذي يتم تركيبه أفقيًا على وعاء زجاجي. علاوة على ذلك ، باستخدام الأسلاك العادية ، يتم توصيل الرصاص الحالي بالقطب السالب لمصدر الطاقة.

نجمعها الأنود... يجب أن يكون هناك صفيحتان من الأنود. عادة ما تكون مصنوعة من لوحين نحاسيين سميكين ، يتم تثبيتهما في الحمام على مسافة معينة من بعضهما البعض ، على التوازي. يتم اختيار المسافة بحيث يمكن وضع نموذج معلق للكاثود بحرية بين ألواح الأنود. ومع ذلك ، يمكنك عمل الأنود بطريقة أخرى. خذ صفيحة نحاسية واحدة وقم بطيها في أسطوانة. في الوقت نفسه ، ضع في اعتبارك أن الحجم داخل الأسطوانة يجب أن يكون كافيًا لكي يتلاءم الكاثود هناك دون أي مشاكل ، مع كل معلقاته. من المهم أن تواجه الأشياء المراد تغطيتها الأنودات بأكبر مساحتها وتكون معها في مستويات متوازية تقريبًا.

إضافي الأنودات متصلة بأسلاك التيار الأفقي... يجب تزويد هذه العارضتين بأطراف توصيل من أجل راحة وموثوقية الاتصال. يجب أن تكون الأسلاك التي تربط القطب الموجب بالقضيب أعلى من مستوى الإلكتروليت ، خاصة إذا كانت مصنوعة من معدن مختلف. خلاف ذلك ، في هذا المكان ، يصبح السلك أرق ويحترق.

يجب تنظيف الأنودات تمامًا من الأكاسيد والأوساخ والشحوم ، وكذلك العناصر المعدة لتغطيتها بالمعدن.

يعد النقاء شرطًا مهمًا لنجاح هذه التقنية... إذا ظهر تعكر طفيف في المنحل بالكهرباء أو في شكل راسب ، فيجب ترشيح المحلول. للقيام بذلك ، ابحث عن حاوية فارغة بحجم كافٍ. اغسلها. جاف. خلال هذا الوقت ، ستجلس كل الأوساخ في المحلول. بحذر ، دون قلب الحمام الزجاجي ، اسكب المحلول عبر أنبوب (حيث يتم تصريف البنزين من السيارة) أو في كوب (باستخدام طريقة المغرفة). يجب ألا تغرف السميك من الأسفل. من الأفضل التخلص منه ببساطة. ومع ذلك ، لا ينبغي التخلص من بقايا المحلول في البالوعة. يمكن للسباكين بعد ذلك العمل مع الأنابيب ، الذين يحرقون أيديهم ببساطة عند ملامستها للمواد الكيميائية الخاصة بك ، ولن يشكرك العمل الناتج عن هذا الحل.

مخطط التوصيل الكهربائي

يمكنك العثور على مخطط الأسلاك على الإنترنت دون أي مشاكل. ومع ذلك ، هناك قاعدة واحدة بسيطة يجب وضعها في الاعتبار. للحصول على رواسب جيدة ، من الضروري الحفاظ على التيار المناسب لكل وحدة مساحة سطح الكاثود أثناء التفاعل. لتنظيم الدائرة الكهربائية ، يتم استخدام ريوستات ، والذي يتم إدخاله من خلال الأسلاك إلى الحمام. ولمعرفة الجهد عبر الأقطاب الكهربائية ، يتم تركيب الفولتميتر.

يمكنك أن ترى أمثلة على منتجات الطلاء بالكهرباء في الكنائس والمتاحف والمعارض. هذه أيقونات وشعارات ولوحات بها نقوش.

إنهاء

تذكر أن العنصر الذي تم إزالته من حوض الاستحمام ، بغض النظر عن مدى جودة تلميعه مسبقًا ، يتميز بلمسة نهائية غير لامعة. لجعله يلمع ، يتم صقله بأجود الطباشير (مسحوق الأسنان) باستخدام قطعة قماش أو دائرة مطاطية.

الطلاء المعدني للأشياء غير المعدنية: الخنافس

لتغطية الحشرات والفراشات والخنافس والأشياء الأخرى بالمعادن ، يجب تحضيرها بطريقة مناسبة. الحشرات نقع في محلول 1,5٪ من كلوريد الزئبق (كلوريد الزئبق الثاني ، مركب بلوري عديم اللون قابل للذوبان في الماء شديد السمية). ثم يتم تجفيفها وتغطيتها بورنيش خاص أو طبقة رقيقة من الشمع. ثم يجب أن يكون السطح بالكامل موصلًا ، وإلا فلن يستلقي المعدن. لهذا الغرض ، يتم تلطيخ الخنفساء بعصيدة سائلة من الجرافيت المخفف بالكحول أو الفودكا بفرشاة. بعد التجفيف ، تتم إزالة الجرافيت الزائد.

بعد ذلك الحشرة معلقة على عدة أسلاك نحاسية رفيعة بقطر 0,1-0,2 مم ويوضع في حمام مطلي بالكهرباء. للقضاء على الطفو في المنحل بالكهرباء ، يتم ربط فراشة أو حشرة بالبارافين بالوزن. يمكن أن يكون الزجاج أو قطعة من البلاستيك. تستغرق هذه العملية عادة عدة ساعات. يمكن أن يختلف سمك الطلاء من 0,1 إلى 2 مم ، اعتمادًا على وقت التعرض.

هل يمكن صنع المجوهرات بطريقة الطلاء الكهربائي في المنزل؟

هناك إجابة واحدة فقط على هذا السؤال: نعم ، يمكنك أن تفعل كل شيء ، لكن عليك أن "تجهد نفسك" جيدًا. هناك عدة أسباب لذلك:

• من حيث المبدأ ، يمكن شراء كل ما تحتاجه للتجارب اليوم في المكاتب التي تبيع الكواشف الكيميائية. ولكن هناك واحد "لكن". في روسيا ، أصبحت عملية الحصول على الكيمياء مؤخرًا مهمة صعبة للغاية. يُطلب من مشتري الكواشف تقديم توكيل رسمي ، وهو نوع من المقتطف من مستند تصريح ، كما يقولون ، يمكن لهذا الشخص الانخراط في النشاط ذي الصلة ، وعادة ما يكون الدفع غير نقدي وصعوبات أخرى. لحل هذه المشكلة ، يمكنك اتباع طريقة أبسط والاتصال بالمتاجر المنزلية أو الأسواق أو محطات الخدمة أو الرفاق.
• بالإضافة إلى الكواشف ، فمن الضروري الشراء المعدات العادية... لا يمكنك أن تفعل مع علبة عادية. ستحتاج كحد أدنى إلى حوض مائي نظيف جيد الصنع. خلاف ذلك ، سيكون الكاشف على الطاولة والساقين والأرضية ، حيثما أمكن ذلك. وهذا ليس آمنًا تمامًا للصحة.
• ستجد عددًا كبيرًا من الأوصاف لخوارزميات التشكيل الكهربائي على الإنترنت وفي الكتب لم يتم الغاء الاخطاء وقلة الخبرة... قبل إعداد الإنتاج ، سيتعين عليك قضاء أكثر من ساعة في استحضار لفهم: ما هو التيار الأفضل اختياره ، وكيفية تنظيف سطح المنتجات من الأوساخ بشكل صحيح ، وكيفية صنع النماذج بشكل صحيح ، وما إلى ذلك.
• تذكر واحدة مجلس: إذا كنت ستذهب إلى معادن الفضة أو لتغطية أي أشياء مصنوعة من الفضة بالذهب ، فمن الأفضل صقل مهاراتك على النحاس العادي أو النيكل. لا تذهب مباشرة إلى المعادن باهظة الثمن. أنت فقط ترمي المال في البالوعة ، ولا شيء ينجح حقًا.

درجة الماجستير في صناعة المجوهرات بتقنية الطلاء الكهربائي في المنزل

في أغلب الأحيان ، نحن مهتمون بتقنية الطلاء الكهربائي من وجهة نظر صناعة المجوهرات المختلفة ، المصوغات والمجوهرات. دعنا نفهم ذلك بمثال بسيط ، كيف يمكنك في المنزل اصنع زخرفة من الأوراق.

• بادئ ذي بدء ، من الضروري إزالة المطبوعات من الأوراق الطازجة ، حيث يتم سكب تركيبة الشمع في قالب من الورق السميك ، ثم تسمح لها بالتبريد تقريبًا لإكمال التصلب ، ولكن بطريقة تجعل سطحها مرنًا . ثم توضع الأوراق على سطح الشمع وتضغط بالزجاج. عند إزالة الزجاج ، تترك بصمة واضحة على تركيبة الشمع.
• بعد أن يصلب الشمع تمامًا ، يجب تحضير طلاء موصل. يتم رسم البصمة بعناية باستخدام فرشاة ناعمة لإنشاء طبقة موصلة للكهرباء. يمكن تطبيق الطبقة الموصلة عن طريق تقليل معادن معينة (الفضة والنحاس والنيكل) أو بوسائل ميكانيكية: فرك شكل من الجرافيت غير المستقر على السطح بفرشاة شعر ناعمة أو طلاء بورنيش الجرافيت.
• بعد ذلك ، تحتاج إلى قياس الأوراق لتحديد مساحة السطح المودع ، وحساب الكثافة الحالية ومقاومة مقاومة الريوستات.
• بعد ذلك ، إذا تم استخدام الحمام بالفعل مرة واحدة على الأقل ، فمن الضروري إعداد الخيوط الحالية. يتم تنظيفها بعناية باستخدام ورق الصنفرة من الأكاسيد والأوساخ المختلفة ، وتمسح بقطعة قماش وتغسل بالماء الجاري.
• لا تنس تحضير الأنود.
• تبدأ عملية تسخين الحمام باستخدام سخان أو غلاية.
• بعد ذلك ، بعد تثبيت الموصلات على القالب ، يتم تعليق الحمل (الكاثود) ويتم إنزاله في الحمام الجلفاني.
• تبدأ عملية التفاعل.
• بعد تطبيق طبقة كافية من المعدن السطحي ، يتم إيقاف تشغيل الوحدة.
• يتم إخراج الجمال من الحمام ، وفصله عن الموصلات ، وغسله في الماء المقطر النقي وصقله.

لذا ، ربما تكون مرتبكًا بقراءة هذا المقال. إنه عمل واضح. من أجل إعادة إنتاج هذه الخوارزمية بأكملها ، يلزم قدر كافٍ من المعرفة من العديد من فروع العلوم والتكنولوجيا. هنا لا يمكنك الاستغناء عن التحضير. ومع ذلك ، كل شيء يأتي مع الخبرة ، والعلماء العظام لا يولدون ، بل يتغلبون على أكوام ضخمة من الكتب ، ويزورون العديد من المعامل ، ويخضعون للمحاولات والإخفاقات. لذلك ، إذا كنت ترغب في التجربة أو مجرد اللعب مع الكيميائي العظيم ، فلا تخاف من الكلمات الذكية وقائمة الأعمال الطويلة ، ولكن تصرف ، وسرعان ما ستظهر النتيجة في الأفق.