آبکاری: ساخت جواهرات در خانه

علم همیشه به بشریت کمک کرده تا چیز جدیدی اختراع کند و کاری فوق العاده زیبا انجام دهد. بنابراین با استفاده از روش آبکاری، جامعه مدرن امروزی سعی در کپی برداری از عناصر طبیعت: برگ، گل، حشرات، سوسک ها و ساخت آثار هنری واقعی از آنها دارد. و چرا که نه: چنین محصولاتی همیشه مرتبط و محبوب خواهند بود، زیرا انسان هنوز نتوانسته است اشکالی بهتر از طبیعت داشته باشد.

بیایید امروز سعی کنیم حداقل کمی درک کنیم که الکتروفرمینگ چیست، چه نمونه هایی از الکتروفرمینگ را می توانیم در زندگی روزمره ببینیم، و چگونه از آن برای ایجاد خارق العاده ترین جواهرات زیبایی استفاده می شود.

الکتروفرمینگ به زبان ساده چیست؟

آبکاری - تکنولوژی ساخت کپی های فلزی دقیق اشیاء مختلف، با رسوب فلزات غیر مشابه بر روی مدل. به عبارت دیگر، ما یک شی را انتخاب می کنیم که می خواهیم تا کوچکترین جزئیات آن را کپی کنیم. علاوه بر این، از طریق تأثیر الکتروشیمیایی و دستکاری های ناهمگن، ما یک لایه نازک از فلز را روی این جسم رسوب می دهیم. در مرحله بعد مدل از روکش جدا می شود. همه چيز.

هدف اصلی روش الکتروفرمینگ است به دست آوردن یک کپی فلزی دقیق از مدل، بازتولید شکل دقیق یک شی یا اعمال یک پوشش نازک از فلز. شما به احتمال زیاد درک می کنید که اگر یک برگ را از هر درختی بردارید، کپی کردن آن با کوچکترین جزئیات با روش های مکانیکی آن به سادگی غیرممکن است. فقط یک ماشین یا یک ربات فوق دقیق قادر به چنین شاهکاری است. با این حال، با این حال، مغز کامپیوتری قادر به بازتولید تمام پیچ خوردگی ها، برآمدگی ها و کوچکترین جزئیات نیست.

الکتروفرمینگ چنین نام عاشقانه ای به خود گرفت به این دلیل که فلزی که در فرآیند الکترولیز رسوب می کند "دقیقاً پلاستیکی" محصول را بازتولید می کند که اثر آن در شکل بود.

آغاز این فناوری است در روسیه و در سراسر جهان با نام B.S. ژاکوبی (1801-1874) که روش الکتروفرمینگ را کشف کرد. یاکوبی در آلمان به دنیا آمد - در اینجا نام او موریتز هرمان بود. در سال 1835 به روسیه نقل مکان کرد.

شهر در 1836 ژاکوبی بی.اس... طرح اصلی یک سلول گالوانیکی مس-روی را اختراع کرد. 4 اکتبر 1838 B.S. ژاکوبی در نامه ای به دبیر فرهنگستان علوم پ.ن اختراع خود را رسما اعلام کرد. هیاهو به شهر سن پترزبورگ. روز بعد، این اختراع بلافاصله در جلسه آکادمی علوم گزارش شد. ضمیمه نامه یک کپی آبکاری شده از یک تخته حکاکی بود که یک عقاب دو سر را نشان می داد. در زیر عقاب کتیبه ای توسط همسر دانشمند وجود داشت: "بزرگ اوج می گیرد و بزرگ را تحت الشعاع قرار می دهد."

روش الکتروفرمینگ نامحدود ترین امکانات کپی را می دهد، و بر این اساس، برای خلاقیت. این روش به شما امکان می دهد اسناد دقیق ایجاد کنید:

• کپی از نقش برجسته؛
• نشان های ملی؛
• سکه؛
• مدال ها؛
• لوح های یادبود؛
• نشان ها؛
• صفحات با کتیبه

همچنین این فناوری به طور گسترده در ترمیم استفاده می شود یا ایجاد وسایل داخلی، مجسمه ها، مجسمه ها، لامپ ها، شمعدان ها، وسایل منزل، سوغات و غیره.

اصل عملیات

اصل عمل این روش بسیار ساده است. فرآیندهای جلد و کپی را در نظر بگیرید.

پوشش

شیئی مانند قاشق، چنگال، بشقاب، سکه، پلاستیک، مینای دندان، برگ درخت را با محلول شیمیایی در حمام قرار می دهند. علاوه بر این، کل این سیستم به یک منبع انرژی متصل می شود و یک واکنش الکتروشیمیایی ایجاد می شود که در آن فلز حاصل از محلول (یعنی اتم های فلزی موجود در مایع) روی سطح جسم رسوب می کند. هر چه واکنش طولانی‌تر باشد، رسوب ضخیم‌تری روی مدل به دست می‌آید. سپس فرآیند متوقف می شود، مدل خنک می شود و در آب جاری از معرف ها شسته می شود. همه چیز آماده است، جسم با یک لایه فلز پوشیده شده است.

کپی برداری

اگر قرار نیست کالایی را بپوشانید، اما کاملا کپی کنید بدون اینکه او را در معرض هیچ تأثیری قرار دهیم، پس مسیر کمی متفاوت است.

• از شیء یا محصول کپی شده (بیایید آن را مدل بنامیم)، ابتدا از هر دو طرف بر روی فلز کم ذوب، موم، پلاستیلین یا گچ اثری گرفته می شود، به عنوان مثال، نقش یک کلید برای آن ساخته می شود. کپی برداری.
• علاوه بر این، این دو نیم کپی از چاپ ها به هم متصل می شوند (چسبانده می شوند) و سوراخی برای ریختن مواد مدل مانند موم باقی می گذارند - به این طرح قالب ریخته گری می گویند.
• پس از آن، فلز کم ذوب مایع به این شکل ریخته می شود.

برای طلاکاری گنبدهای کلیسای جامع مسیح منجی در مسکو، کلیسای جامع سنت اسحاق، کلیسای جامع پیتر و پل و چند مورد دیگر، کارگاه آبکاری با مشارکت B.S. ژاکوبی 45 پوند و 32 پوند (750,2 کیلوگرم) طلا خرج کرد.

• قالب را در جای سرد قرار می دهند تا مدل اصلی منجمد شود.
• برای به دست آوردن مدل اصلی، قالب ریخته گری به دو نیمه اره می شود تا به هیچ وجه به کپی به دست آمده آسیبی وارد نشود. سپس چربی زدایی شده و در معرض آن قرار می گیرد آبکاری مس در حمام الکترولیتی، یعنی آبکاری الکتریکی... برای جلوگیری از رسوب فلز در آن طرف های قالب که هیچ چاپی وجود ندارد، آنها را با موم مذاب یا پارافین با استفاده از قلم مو می پوشانند.
• پس از فرآیند الکتروفرمینگ، فلز قابل ذوب محصور در یک غلاف مسی در آب جوش ذوب می شود و در نتیجه یک ماتریکس تشکیل می شود. دومی با گچ یا سرب پر می شود و نسخه آماده است.

مزایای این روش

تهیه کپی از اقلام با آبکاری الکتریکی تعدادی مزیت دارد:

• پخش با کیفیت بالا؛
• توانایی تولید محصولات با ارتفاع تسکین تا 20 میلی متر؛
• امکان تکمیل محصولات از الکتروفرمینگ - دادن رنگ مشخص و پوشش با مواد محافظ.
• هزینه کم در مقایسه با سایر فناوری ها - ریخته گری و برجسته سازی.
• توانایی تولید اقلام تکی و دسته های بزرگ؛
• سرعت بالای تولید الکتروفرمینگ و امکان شروع سریع تولید.
• وزن کمتر یک محصول الکتروشکل شده در مقایسه با ریخته گری فلز.

آموزش آبکاری خانگی از ابتدا

برای تکرار آزمایش در خانه، باید به خوبی آماده شوید، اما ما از قبل به شما هشدار می دهیم که باید با مواد شیمیایی سمی مقابله کنید. بنابراین، یا آزمایشات را به متخصصان بسپارید یا آزمایشات خود را در اتاقی با تهویه مناسب انجام دهید هود قدرتمندتا مسموم نشویم

Оборудование

چه تجهیزاتی باید مونتاژ شوند:

• عنوان حمام گالوانیکی می توانید از هر ظرف شیشه ای به اندازه ای استفاده کنید که جسمی که قرار است با فلز پوشانده شود آزادانه در آن قرار گیرد.
• عنوان منبع فعلی می توانید از باتری ماشین یا منبع تغذیه با محدوده ولتاژ 6 تا 12 ولت استفاده کنید.
• مدل با استفاده از هادی به هادی می چسبد سیم های مسی... قطر سیم باید تقریباً 0,8 ... 1 میلی متر باشد.
• سرب جریان معمولاً از میله های مسی ساخته می شود، که سپس به نوبه خود به منبع تغذیه متصل می شوند.
• لازم است به طور مداوم دمای معینی در حمام با معرف حفظ شود. برای این شما نیاز خواهید داشت بخاری و کولر... به عنوان یک بخاری، می توانید از یک دیگ معمولی یا یک اجاق گاز برقی استفاده کنید. کارشناسان استفاده از آتش باز را برای گرم کردن توصیه نمی کنند ، زیرا کنترل رژیم دما با آتش باز دشوار است ، می توانید به طور تصادفی محلول را بیش از حد گرم کنید ، که اصلاً به آن نیاز نداریم. علاوه بر این، خطر خراب شدن یک اجاق گاز گران قیمت با مقداری محلول سمی وجود دارد. به عنوان یک خنک کننده، می توانید یک شلنگ نرم را داخل ظرف پایین بیاورید و آن را به یک شیر آب جاری متصل کنید.
• دماسنج برای کنترل دما در 18 درجه ... 25 درجه سانتیگراد. توصیه می شود از دستگاه الکلی استفاده کنید، زیرا دما را با دقت بیشتری نسبت به سایر دستگاه های الکتریکی اندازه گیری می کند.
• در طول واکنش، مایع باید دائماً هم زده شود. برای این ممکن است از معمول استفاده کنید آیراتور یا گردش خون آب برای آکواریوم
• دستگاه تنفس و دستکش... هر معرف شیمیایی دوستان بسیار بدی با فرد است، بنابراین رعایت نکات ایمنی ضروری است تا با کمک تجهیزات حفاظتی از ورود مواد شیمیایی روی دست و صورت خود محافظت کنید.
• کارد و چنگال... بهتر است مجموعه ای از ظروف شیمیایی (گلدان، فنجان، دیگ بخار) را از بازار یا بازار خریداری کنید. اما اگر چنین فرصتی ارائه نشد، می توانید از هر ظروف شیشه ای خانگی استفاده کنید. شما همچنین به بطری های شیشه ای با درب زمینی نیاز دارید. آنها برای ذخیره معرف ها و الکترولیت ها ضروری هستند.
• ابزار اندازه گیری... چیزی که بدون آن نمی توانید انجام دهید تعادل است، زیرا باید معرف ها را با دقت 1 گرم اندازه گیری کنید. همچنین به یک متر چگالی مایع، یک ولت متر برای ولتاژ و یک آمپرمتر برای جریان نیاز دارید.

آماده سازی راه حل

بیشتر آماده سازی محلول... اگر می خواهید مس را روی سطح بشقاب قرار دهید، به عنوان مثال، برای آبکاری مس برگ ها، 150-180 گرم سولفات مس مصرف کنید. باید به دقت با 1 لیتر آب تمیز (ترجیحاً مقطر) مخلوط شود. اسید سولفوریک با چگالی 1,4-1,6 گرم بر سانتی متر مکعب و جرم 3-20 گرم برای افزایش رسانایی الکتریکی به این ماده شیمیایی اضافه می شود.برای بهبود کیفیت مس رسوبی، الکل به مقدار 25-8 گرم در لیتر می توان اضافه کرد.

به یاد داشته باشید که الکترولیت نباید حاوی مواد آلی باشد که بر عملکرد محلول تأثیر منفی بگذارد.

ترکیبات شیمیایی الکترولیت ها برای آبکاری نیکل، آبکاری نقره، تذهیب و غیره با یکدیگر متفاوت هستند، اما ترکیب آنها لزوماً حاوی اسید، آب و سولفات ها یا نیترات های فلزات مورد استفاده است.

محاسبه چگالی جریان

حتی پوشش متراکم یک جسم با فلز (مس، نیکل و سایر فلزات) با مقدار فعلی مشخص به دست می آید، که به دو عامل بستگی دارد:

• مساحت سطح جسم؛
• چگالی جریان مجاز برای یک الکترولیت معین

تولید شده محاسبه بعدی... به عنوان مثال، یک مدل از یک شی دارای سطح کل 0,5 dm2 است. چگالی جریان مجاز در واکنش باید 0,5 A / dm2 باشد. این بدان معنی است که جریان نباید از Imax = 0,5-0,5 = 0,25 (A) تجاوز کند.

حالا مدار را جمع می کنیم

باید دو الکترود تهیه کنیم که به آنها کاتد (الکترود پتانسیل منفی) و آند (الکترود پتانسیل مثبت) می گویند.

در طرح ما کاتد از سه قسمت تشکیل شده است:

• مدلی که باید کپی شود؛
• هادی مسی؛
• سرب فعلی

مدل بسیار سفت و سخت با دست روی هادی ثابت می شود. این قسمت نیز به نوبه خود بر روی یک سرب جریان آویزان می شود که به صورت افقی بر روی یک ظرف شیشه ای نصب شده است. علاوه بر این، با استفاده از سیم های معمولی، سرب جریان به قطب منفی منبع تغذیه متصل می شود.

جمع می کنیم آند... باید دو صفحه آند وجود داشته باشد. معمولاً آنها از دو صفحه مسی ضخیم ساخته می شوند که به طور موازی در حمام با فاصله معینی از یکدیگر نصب می شوند. فاصله به گونه ای انتخاب می شود که یک مدل معلق از کاتد آزادانه بین صفحات آند قرار می گیرد. با این حال، می توانید آند را به روش دیگری بسازید. یک بشقاب مسی بردارید و آن را به صورت استوانه ای تا کنید. ضمناً توجه داشته باشید که حجم داخل سیلندر باید به اندازه ای باشد که کاتد با تمام تعلیق هایش بدون هیچ مشکلی در آن جا قرار گیرد. مهم است که اجسامی که قرار است پوشش داده شوند، با بزرگ ترین نواحی خود رو به آندها باشند و در سطوح تقریباً موازی با آنها باشند.

بیشتر آندها به سرنخ های جریان افقی متصل می شوند... برای راحتی و قابلیت اطمینان اتصال، این تیربارها باید دارای پایانه هایی باشند. سیم های نگهدارنده آند به میله باید بالاتر از سطح الکترولیت باشند، به خصوص اگر از فلز دیگری ساخته شده باشند. در غیر این صورت، در این محل، سیم نازک شده و می سوزد.

آندها باید کاملاً از اکسیدها، خاک و گریس و همچنین مواردی که قرار است با فلز پوشانده شوند، تمیز شوند.

شرط مهم موفقیت این فناوری خلوص است... اگر کمی کدورت در الکترولیت ظاهر شود یا رسوب تشکیل شود، محلول باید فیلتر شود. برای این کار یک ظرف خالی با اندازه کافی پیدا کنید. او را بشویید خشک. در این مدت، تمام کثیفی های موجود در محلول می نشینند. با احتیاط، بدون واژگونی حمام شیشه ای، محلول را از طریق لوله (مانند ریختن بنزین از ماشین) یا فنجان (به روش اسکوپ زدن) بریزید. نباید ضخامت را از ته بردارید. بهتر است به سادگی آن را دور بریزید. با این حال، محلول باقی مانده را نباید در زهکشی ریخت. سپس لوله‌کش‌ها می‌توانند با لوله‌ها کار کنند، که پس از تماس با مواد شیمیایی شما، دست‌های خود را به سادگی می‌سوزانند و کار حاصل از چنین محلولی از شما تشکر نخواهد کرد.

نمودار اتصال برق

شما می توانید نمودار سیم کشی را در اینترنت بدون هیچ مشکلی پیدا کنید. با این حال، یک قانون ساده وجود دارد که باید در نظر داشت. برای به دست آوردن یک رسوب خوب، لازم است که آمپراژ مناسب در واحد سطح کاتد در طول واکنش حفظ شود. برای تنظیم مدار الکتریکی از یک رئوستات استفاده می شود که از طریق سیم ها به حمام وارد می شود. و برای اطلاع از ولتاژ الکترودها یک ولت متر تعبیه شده است.

شما می توانید نمونه هایی از محصولات آبکاری را در کلیساها، موزه ها، نمایشگاه ها ببینید. اینها نمادها، نمادها، صفحات با کتیبه هستند.

خط پایان

به یاد داشته باشید که چیزی که از وان حمام برداشته شده است، مهم نیست که چقدر خوب از قبل پولیش شده باشد، روکش مات دارد. برای درخشندگی آن با بهترین گچ (پودر دندان) با استفاده از پارچه یا دایره لاستیکی صیقل داده می شود.

آبکاری فلزی اجسام غیر فلزی: سوسک

برای پوشاندن انواع حشرات، پروانه ها، سوسک ها و سایر اشیاء با فلز باید آنها را به روش مناسب تهیه کرد. حشرات خیس خوردن در محلول 1,5٪ از کلرید جیوه (کلرید جیوه II، یک ترکیب کریستالی بی رنگ محلول در آب بسیار سمی). سپس آنها را خشک می کنند، با یک لاک مخصوص یا یک لایه نازک از موم پوشانده می شوند. سپس کل سطح باید رسانا شود، در غیر این صورت فلز دراز نمی کشد. برای این، سوسک را با یک گرافیت مایع رقیق شده با الکل یا ودکا با قلم مو آغشته می کنند. پس از خشک شدن، گرافیت اضافی حذف می شود.

پس از آن حشره روی چندین سیم مسی نازک آویزان شده است با قطر 0,1-0,2 میلی متر و در حمام آبکاری قرار می گیرد. برای از بین بردن شناوری در الکترولیت، یک پروانه یا حشره با پارافین به وزنه متصل می شود. ممکن است شیشه یا یک تکه پلاستیک باشد. این فرآیند معمولا چندین ساعت طول می کشد. ضخامت پوشش بسته به زمان قرار گرفتن در معرض می تواند از 0,1 تا 2 میلی متر متغیر باشد.

آیا می توان با روش آبکاری در منزل جواهرات ساخت؟

تنها یک پاسخ برای این سوال وجود دارد: بله، شما می توانید همه کارها را انجام دهید، اما باید به خوبی "خود را فشار دهید". چندین دلیل برای این وجود دارد:

• در اصل، همه چیزهایی را که برای آزمایش نیاز دارید، می توانید امروز در دفاتر فروش معرف های شیمیایی خریداری کنید. اما یک "اما" وجود دارد. در روسیه، اخیراً فرآیند کسب علم شیمی به یک کار بسیار دشوار تبدیل شده است. خریدار معرف ملزم به ارائه وکالتنامه، نوعی عصاره از پروانه است که می گویند این فرد می تواند به فعالیت مربوطه بپردازد، پرداخت معمولاً غیر نقدی است و مشکلات دیگر. برای حل این مشکل می توانید از راه ساده تری بروید و با فروشگاه های خانگی، بازارها، ایستگاه های خدمات یا رفقا تماس بگیرید.
• علاوه بر معرف ها، خرید نیز ضروری است تجهیزات معمولی... شما نمی توانید با یک قوطی معمولی کار کنید. حداقل به یک آکواریوم تمیز و خوش ساخت نیاز دارید. در غیر این صورت، معرف روی میز، پاها، زمین، تا جایی که امکان دارد قرار خواهد گرفت. و این برای سلامتی کاملاً ایمن نیست.
• با این حال، تعداد زیادی توصیف از الگوریتم های الکتروفرمینگ را در اینترنت و در کتاب ها خواهید یافت اشتباهات و عدم تجربه لغو نشده است... قبل از راه اندازی تولید، باید بیش از یک ساعت وقت بگذارید تا بفهمید: کدام جریان را بهتر انتخاب کنید، چگونه به درستی سطح محصولات را از خاک تمیز کنید، چگونه به درستی فرم ها را درست کنید و غیره.
• یکی را به خاطر بسپار شورا: اگر قصد دارید فلزات نقره را بپوشانید یا وسایلی از نقره را با طلا بپوشانید، بهتر است مهارت خود را روی مس یا نیکل معمولی تقویت کنید. مستقیم سراغ فلزات گران قیمت نروید. شما فقط پول را می ریزید و هیچ چیز واقعاً درست نمی شود.

کلاس کارشناسی ارشد ساخت جواهرات با استفاده از تکنیک آبکاری در خانه

اغلب ما به تکنیک آبکاری از نقطه نظر ساخت جواهرات مختلف اعم از جواهرات و جواهرات علاقه مند هستیم. بیایید با یک مثال ساده آن را بفهمیم، چگونه در خانه می توانید از برگ ها زینت بسازید

• برای شروع، لازم است چاپ ها را از برگ های تازه حذف کنید، که برای آن ترکیب مومی در قالب کاغذ ضخیم ریخته می شود، سپس اجازه می دهند تا تقریباً تا سخت شدن کامل خنک شود، اما به گونه ای که سطح آن الاستیک باشد. . سپس برگها را روی سطح موم قرار داده و با شیشه فشار می دهند. هنگامی که شیشه برداشته می شود، یک چاپ شفاف روی ترکیب موم باقی می ماند.
• پس از سفت شدن کامل موم، باید یک پوشش رسانا تهیه شود. حک به دقت با یک برس نرم گرافیت می شود تا یک لایه رسانای الکتریکی ایجاد شود. لایه رسانا را می توان با احیای فلزات خاص (نقره، مس، نیکل) یا با روش های مکانیکی اعمال کرد: مالش نوعی گرافیت پوسته پوسته به سطح با یک برس موی نرم یا پوشش با لاک گرافیت.
• در مرحله بعد، شما باید برگ ها را اندازه گیری کنید تا مساحت سطح رسوب شده را تعیین کنید، چگالی جریان و مقاومت رئوستات را محاسبه کنید.
• پس از آن، اگر حمام قبلاً حداقل یک بار استفاده شده باشد، لازم است که سرب های فعلی را آماده کنید. آنها به دقت با کاغذ سنباده از اکسیدهای مختلف، خاک تمیز می شوند، با یک پارچه پاک می شوند و در آب جاری شسته می شوند.
• آماده سازی آند را فراموش نکنید.
• فرآیند گرم کردن حمام با استفاده از بخاری یا دیگ شروع می شود.
• علاوه بر این، با نصب هادی ها روی قالب، بار (کاتد) به حالت تعلیق درآمده و به داخل حمام گالوانیکی پایین می آید.
• فرآیند واکنش شروع می شود.
• پس از اعمال یک لایه کافی از فلز سطح، دستگاه خاموش می شود.
• زیبایی از حمام خارج می شود، از هادی ها جدا می شود، در آب مقطر خالص شسته می شود و جلا داده می شود.

بنابراین، احتمالاً با خواندن این مقاله گیج شده اید. این تجارت روشن است. برای بازتولید کل این الگوریتم، دانش کافی از بسیاری از شاخه های علم و فناوری مورد نیاز است. در اینجا شما نمی توانید بدون آمادگی انجام دهید. با این حال، همه چیز با تجربه به دست می آید، دانشمندان بزرگ متولد نمی شوند، بلکه تبدیل می شوند، با غلبه بر انبوه کتاب ها، بازدید از بسیاری از آزمایشگاه ها، تلاش ها و شکست ها. بنابراین، اگر می خواهید آزمایش کنید یا فقط با شیمیدان بزرگ بازی کنید، پس از کلمات هوشمندانه و فهرست بلندی از آثار نترسید، بلکه عمل کنید و به زودی نتیجه در افق ظاهر می شود.