Elektroplating: membuat perhiasan di rumah

Perhiasan dan perhiasan

Sains selalu membantu umat manusia untuk menemukan sesuatu yang baru dan melakukan sesuatu yang luar biasa indah. Jadi, dengan menggunakan metode elektroplating, masyarakat modern saat ini mencoba untuk menyalin unsur-unsur alam: daun, bunga, serangga, kumbang, dan membuat karya seni nyata dari mereka. Dan mengapa tidak: produk seperti itu akan selalu relevan dan populer, karena manusia belum mampu menemukan bentuk yang lebih baik daripada alam.

Mari kita coba hari ini untuk memahami setidaknya sedikit apa itu electroforming, apa contoh electroforming yang dapat kita temui dalam kehidupan sehari-hari, dan bagaimana itu digunakan untuk membuat perhiasan kecantikan yang paling luar biasa.

Apa itu electroforming dalam bahasa sederhana?

Elektroplating - teknologi untuk membuat salinan logam yang tepat berbagai objek, dengan pengendapan logam yang berbeda pada model. Dengan kata lain, kami mengambil objek yang ingin kami salin hingga detail terkecil. Selanjutnya, melalui pengaruh elektrokimia dan manipulasi heterogen, kami menyimpan lapisan tipis logam pada objek ini. Pada langkah selanjutnya, model dipisahkan dari lapisan. Semuanya.

Tujuan utama dari metode electroforming adalah mendapatkan salinan logam yang tepat dari model, mereproduksi bentuk objek yang tepat, atau menerapkan lapisan tipis logam. Anda kemungkinan besar mengerti bahwa jika Anda mengambil sehelai daun dari pohon mana pun, maka tidak mungkin untuk menyalinnya ke detail terkecil dengan metode mekanisnya. Hanya mesin atau robot super akurat yang mampu melakukan hal seperti itu. Namun, bagaimanapun juga, otak yang terkomputerisasi tidak mampu mereproduksi semua kerutan, tonjolan, dan detail terkecil.

Electroforming mendapat nama yang begitu romantis karena logam yang disimpan dalam proses elektrolisis "secara plastis persis" mereproduksi produk, yang cetakannya ada dalam bentuk.

Awal dari teknologi ini di Rusia dan di seluruh dunia dikaitkan dengan nama B.S. Jacobi (1801-1874), yang menemukan metode elektroforming. Jacobi lahir di Jerman - di sini namanya Moritz Hermann. Pada tahun 1835 ia pindah ke Rusia.

Di kota 1836 Jacobi B.S... menemukan desain asli sel galvanik tembaga-seng. 4 Oktober 1838 SM Jacobi secara resmi mengumumkan penemuannya dalam sebuah surat kepada Sekretaris Akademi Ilmu Pengetahuan P.N. Repotnya ke kota St. Petersburg. Keesokan harinya, penemuan itu langsung dilaporkan pada pertemuan Academy of Sciences. Terlampir pada surat itu adalah salinan papan ukiran yang dilapisi dengan listrik yang menggambarkan elang berkepala dua. Di bawah elang ada tulisan yang dibuat oleh istri ilmuwan: "Yang besar membubung dan menaungi yang besar."

Metode elektroforming memberikan kemungkinan penyalinan paling tidak terbatas, dan, karenanya, untuk kreativitas. Metode ini memungkinkan Anda membuat dokumenter yang akurat:

  • salinan relief;
  • lambang;
  • koin;
  • medali;
  • plakat peringatan;
  • lambang;
  • piring dengan tulisan.

Juga teknologi ini banyak digunakan dalam restorasi atau membuat barang-barang interior, patung, patung, lampu, tempat lilin, barang-barang rumah tangga, suvenir, dll.

Prinsip operasi

Prinsip operasi metode ini cukup sederhana. Pertimbangkan proses sampul dan penyalinan.

Liputan

Sebuah benda, seperti sendok, garpu, piring, koin, plastik, enamel, daun dari pohon, ditempatkan di kamar mandi dengan larutan kimia. Selanjutnya, seluruh sistem ini terhubung ke sumber daya dan reaksi elektrokimia dipicu, di mana logam dari larutan (yaitu, atom logam yang ada dalam cairan) disimpan di permukaan objek. Semakin lama reaksi dipertahankan, semakin tebal sedimen yang diperoleh pada model. Kemudian proses berhenti, model didinginkan dan dicuci dengan air mengalir dari reagen. Semuanya sudah siap, objek ditutupi dengan lapisan logam.

Penyalinan

Jika Anda tidak akan melapisi item, tapi sepenuhnya menyalin tanpa membuatnya terkena pengaruh apa pun, maka jalannya sedikit berbeda.

  • Dari objek atau produk yang disalin (sebut saja model), pertama-tama, cetakan diambil dari kedua sisi pada logam, lilin, plastisin atau plester yang meleleh rendah, seperti, misalnya, cetakan kunci dibuat untuk penyalinan.
  • Selanjutnya, dua setengah salinan cetakan ini dihubungkan (direkatkan) bersama-sama, meninggalkan lubang untuk menuangkan bahan model seperti lilin - desain ini disebut cetakan casting.
  • Setelah itu, logam cair dengan titik leleh rendah dituangkan ke dalam formulir ini.

Untuk penyepuhan kubah Katedral Kristus Sang Juru Selamat di Moskow, Katedral St. Isaac, Katedral Peter dan Paul dan beberapa lainnya, lokakarya elektroplating dengan partisipasi B.S. Jacobi menghabiskan 45 poods 32 pon (750,2 kg) emas.

  • Cetakan ditempatkan di tempat yang dingin untuk membekukan model master.
  • Untuk mendapatkan model master yang dihasilkan, cetakan casting digergaji menjadi dua bagian agar tidak merusak salinan yang dihasilkan dengan cara apa pun. Kemudian diturunkan dan dikenakan pelapisan tembaga dalam rendaman elektrolit, yaitu pelapisan listrik... Untuk mencegah logam mengendap di sisi cetakan yang tidak ada cetakannya, mereka ditutup dengan lilin cair atau parafin menggunakan kuas.
  • Setelah proses elektroforming, logam yang dapat melebur dalam selubung tembaga dilebur dalam air mendidih, sehingga membentuk matriks. Yang terakhir diisi dengan plester atau timah, dan salinannya sudah siap.
Kami menyarankan Anda untuk membaca:  Bagaimana memilih anting-anting aquamarine dan merawatnya?

Keuntungan dari metode ini

Membuat salinan item dengan elektroplating memberikan sejumlah keuntungan:

  • pemutaran berkualitas tinggi;
  • kemampuan untuk memproduksi produk dengan ketinggian relief hingga 20 mm;
  • kemungkinan produk finishing dari electroforming - memberi warna dan penutup tertentu dengan bahan pelindung;
  • biaya rendah dibandingkan dengan teknologi lain - casting dan embossing;
  • kemampuan untuk memproduksi barang tunggal dan batch besar;
  • kecepatan tinggi produksi elektroforming dan kemungkinan memulai produksi dengan cepat;
  • lebih ringan dari produk electroformed dibandingkan dengan pengecoran logam.

Pelatihan Elektroplating Rumah Dari Awal

Untuk mengulangi percobaan di rumah, Anda harus mempersiapkan dengan baik, tetapi kami memperingatkan Anda sebelumnya bahwa Anda harus berurusan dengan bahan kimia beracun. Oleh karena itu, tinggalkan eksperimen untuk spesialis, atau lakukan eksperimen Anda di ruangan yang berventilasi baik dengan kap mesin yang kuatagar tidak keracunan.

Оборудование

Peralatan apa yang perlu dirakit:

  • Sebagai mandi galvanis Anda dapat menggunakan wadah kaca apa pun dengan ukuran sedemikian rupa sehingga objek yang akan ditutup dengan logam dapat dengan bebas masuk ke dalamnya.
  • Sebagai sumber saat ini Anda dapat menggunakan aki mobil atau catu daya dengan rentang tegangan 6 hingga 12V.
  • Model akan melekat pada konduktor menggunakan kabel tembaga... Diameter kawat harus sekitar 0,8 ... 1 mm.
  • Timbal saat ini biasanya terbuat dari batang tembaga, yang kemudian dihubungkan ke sumber listrik.
  • Penting untuk terus mempertahankan suhu tertentu di bak mandi dengan reagen. Untuk ini, Anda perlu pemanas dan pendingin... Sebagai pemanas, Anda dapat menggunakan boiler konvensional atau kompor listrik. Para ahli tidak menyarankan menggunakan api terbuka untuk pemanasan, karena sulit untuk mengontrol rezim suhu dengan api terbuka, Anda dapat secara tidak sengaja memanaskan solusi, yang tidak kita perlukan sama sekali. Selain itu, ada risiko merusak kompor gas yang mahal dengan larutan beracun. Sebagai pendingin, Anda dapat menurunkan selang lunak ke dalam wadah dan menghubungkannya ke keran dengan air mengalir.
  • Termometer untuk kontrol suhu dalam 18 °… 25 ° C. Dianjurkan untuk menggunakan perangkat alkohol, karena mengukur suhu lebih akurat daripada rekan listrik lainnya.
  • Selama reaksi, cairan harus terus diaduk. Untuk ini dimungkinkan untuk menggunakan yang biasa aerator или sirkulasi air untuk akuarium.
  • Respirator dan sarung tangan... Reagen kimia apa pun adalah teman yang sangat buruk bagi seseorang, oleh karena itu, sangat penting untuk mengamati tindakan pencegahan keselamatan untuk melindungi diri Anda dari terkena bahan kimia di tangan dan wajah Anda dengan bantuan peralatan pelindung.
  • Tableware... Yang terbaik adalah membeli satu set peralatan kimia (botol, gelas, ketel) di pasar atau bazaar. Tetapi jika kesempatan seperti itu tidak diberikan, maka Anda dapat menggunakan barang pecah belah rumah tangga apa pun. Anda juga akan membutuhkan botol kaca dengan penutup ground-in. Mereka sangat penting untuk menyimpan reagen dan elektrolit.
  • Peralatan pengukur... Yang tidak dapat Anda lakukan tanpanya adalah timbangan, karena Anda harus mengukur reagen dengan ketelitian 1 gram. Anda juga memerlukan pengukur massa jenis cairan, voltmeter untuk tegangan, dan ammeter untuk arus.

Mempersiapkan solusi

Lebih lanjut persiapan solusi... Jika Anda ingin meletakkan tembaga di permukaan pelat, misalnya, untuk pelapisan tembaga daun, maka ambil 150-180 g tembaga sulfat. Itu harus hati-hati dicampur dengan 1 liter air bersih (sebaiknya suling). Asam sulfat dengan kepadatan 1,4-1,6 g / cm3 dan massa 20-25 g ditambahkan ke kimia ini untuk meningkatkan konduktivitas listrik.Untuk meningkatkan kualitas tembaga yang diendapkan, alkohol dalam jumlah 8-10 g / l bisa ditambahkan.

Ingatlah bahwa elektrolit tidak boleh mengandung inklusi organik yang mempengaruhi operasi larutan.

Komposisi kimia elektrolit untuk pelapisan nikel, pelapisan perak, penyepuhan, dll. berbeda satu sama lain, tetapi komposisinya harus mengandung asam, air dan sulfat atau nitrat dari logam yang digunakan.

Kami menyarankan Anda untuk membaca:  Pria Lajang: Detail berharga dan trik gaya yang mudah ditiru

Perhitungan kerapatan arus

Pelapisan benda yang padat dengan logam (tembaga, nikel, dan logam lainnya) diperoleh pada nilai arus tertentu, yang tergantung pada dua faktor:

  • luas permukaan objek;
  • kerapatan arus yang diizinkan untuk elektrolit tertentu.

Diproduksi perhitungan selanjutnya... Misalnya, model suatu objek memiliki permukaan total 0,5 dm2. Kepadatan arus yang diizinkan dalam reaksi harus 0,5 A / dm2. Ini berarti arus tidak boleh melebihi Imax = 0,5-0,5 = 0,25 (A).

Sekarang kita kumpulkan sirkuitnya

Kita perlu menyiapkan dua elektroda, yang disebut katoda (elektroda potensial negatif) dan anoda (elektroda potensial positif).

Dalam skema kami katoda terdiri dari tiga bagian::

  • model yang akan disalin;
  • konduktor tembaga;
  • memimpin saat ini.

Model ini dipasang dengan sangat kaku dengan tangan pada konduktor. Bagian ini, pada gilirannya, digantung pada timah saat ini, yang dipasang secara horizontal pada wadah kaca. Selanjutnya, menggunakan kabel biasa, kabel arus dihubungkan ke kutub negatif sumber listrik.

Kami mengumpulkan anoda... Harus ada dua pelat anoda. Biasanya mereka terbuat dari dua pelat tembaga tebal, yang dipasang di bak mandi pada jarak tertentu satu sama lain, secara paralel. Jarak dipilih sedemikian rupa sehingga model katoda yang ditangguhkan ditempatkan secara bebas di antara pelat anoda. Namun, Anda dapat membuat anoda dengan cara lain. Ambil satu pelat tembaga dan lipat menjadi silinder. Pada saat yang sama, perlu diingat bahwa volume di dalam silinder harus cukup agar katoda dapat masuk ke sana tanpa masalah, dengan semua suspensinya. Adalah penting bahwa objek yang akan dilapisi menghadap anoda dengan area terbesarnya dan berada di sekitar bidang paralel.

Lebih lanjut anoda terpasang ke lead arus horizontal... Palang ini harus dilengkapi dengan terminal untuk kenyamanan dan keandalan sambungan. Kabel yang menahan anoda ke batang harus berada di atas ketinggian elektrolit, terutama jika terbuat dari logam yang berbeda. Kalau tidak, di tempat ini, kawat menjadi lebih tipis dan terbakar.

Anoda harus sangat dibersihkan dari oksida, kotoran dan lemak, serta barang-barang yang dimaksudkan untuk dilapisi dengan logam.

Kondisi penting untuk keberhasilan teknologi ini adalah kemurnian... Jika sedikit kekeruhan muncul dalam elektrolit atau terbentuk endapan, maka larutan harus disaring. Untuk melakukan ini, temukan wadah kosong dengan ukuran yang cukup. Cuci dia. Kering. Selama waktu ini, semua kotoran dalam larutan akan mengendap. Dengan hati-hati, tanpa membalikkan kaca kamar mandi, tuangkan larutan melalui tabung (karena bensin dikuras dari mobil) atau cangkir (menggunakan metode menyendok). Anda tidak boleh menyendok yang tebal dari bawah. Lebih baik dibuang begitu saja. Namun, larutan yang tersisa tidak boleh dibuang ke saluran pembuangan. Tukang pipa kemudian dapat bekerja dengan pipa, yang hanya membakar tangan mereka saat bersentuhan dengan bahan kimia Anda, dan pekerjaan dari solusi semacam itu tidak akan berterima kasih.

Diagram sambungan listrik

Anda dapat menemukan diagram pengkabelan di Internet tanpa masalah. Namun, ada satu aturan sederhana yang perlu diingat. Untuk mendapatkan deposit yang baik, perlu dijaga ampere yang tepat per satuan luas permukaan katoda selama reaksi. Untuk mengatur sirkuit listrik, rheostat digunakan, yang dimasukkan melalui kabel ke bak mandi. Dan untuk mengetahui tegangan pada elektroda, dipasang voltmeter.

Anda bisa melihat contoh produk elektroplating di gereja, museum, pameran. Ini adalah ikon, lambang, piring dengan tulisan.

Selesai

Ingatlah bahwa item yang dikeluarkan dari bak mandi, tidak peduli seberapa baik telah dipoles sebelumnya, memiliki hasil akhir matte. Untuk membuatnya bersinar, dipoles dengan kapur terbaik (bubuk gigi) menggunakan kain atau lingkaran karet.

Pelapisan logam benda non-logam: kumbang

Untuk menutupi berbagai serangga, kupu-kupu, kumbang, dan benda lain dengan logam, mereka harus disiapkan dengan cara yang tepat. Serangga basah dalam larutan 1,5% merkuri klorida (merkuri klorida II, senyawa kristal yang sangat toksik yang larut dalam air tidak berwarna). Kemudian dikeringkan, ditutup dengan pernis khusus atau lapisan tipis lilin. Maka seluruh permukaan harus dibuat konduktif, jika tidak logam tidak akan berbaring. Untuk ini, kumbang diolesi dengan bubur grafit cair yang diencerkan dengan alkohol atau vodka dengan kuas. Setelah kering, kelebihan grafit dihilangkan.

Setelah itu serangga tergantung pada beberapa kabel tembaga tipis dengan diameter 0,1-0,2 mm dan ditempatkan dalam bak elektroplating. Untuk menghilangkan daya apung dalam elektrolit, kupu-kupu atau serangga dilekatkan dengan parafin ke pemberat. Itu bisa berupa kaca atau sepotong plastik. Proses ini biasanya memakan waktu beberapa jam. Ketebalan lapisan dapat bervariasi dari 0,1 hingga 2 mm, tergantung pada waktu pemaparan.

Kami menyarankan Anda untuk membaca:  7 Ide Hadiah Natal untuk Wanita

Apakah mungkin membuat perhiasan menggunakan metode pelapisan listrik di rumah?

Hanya ada satu jawaban untuk pertanyaan ini: ya, Anda dapat melakukan segalanya, tetapi Anda harus "melatih diri sendiri" dengan baik. Ada beberapa alasan untuk ini:

  • Pada prinsipnya, semua yang Anda butuhkan untuk eksperimen dapat dibeli hari ini di kantor yang menjual reagen kimia. Tapi ada satu "tapi". Di Rusia, proses memperoleh kimia baru-baru ini menjadi tugas yang sangat sulit. Pembeli reagen diharuskan untuk menunjukkan surat kuasa, semacam kutipan dari dokumen izin yang, kata mereka, orang ini dapat terlibat dalam kegiatan yang relevan, pembayaran biasanya non-tunai dan kesulitan lainnya. Untuk mengatasi masalah ini, Anda dapat menggunakan cara yang lebih sederhana dan menghubungi toko rumah tangga, pasar, bengkel atau kawan.
  • Selain reagen, perlu untuk membeli peralatan biasa... Anda tidak dapat melakukannya dengan kaleng biasa. Minimal, Anda membutuhkan akuarium yang bersih dan dibuat dengan baik. Jika tidak, reagen akan berada di atas meja, kaki, lantai, jika memungkinkan. Dan ini tidak sepenuhnya aman untuk kesehatan.
  • Namun, Anda akan menemukan banyak deskripsi tentang algoritma elektroforming di Internet dan di buku-buku kesalahan dan kurangnya pengalaman belum dibatalkan... Sebelum menyiapkan produksi, Anda harus menghabiskan lebih dari satu jam untuk membayangkan: arus mana yang lebih baik untuk dipilih, cara membersihkan permukaan produk dengan benar dari kotoran, cara membuat formulir dengan benar, dll.
  • Ingat satu nasihat: jika Anda akan logam perak atau untuk menutupi dengan emas barang-barang yang terbuat dari perak, maka lebih baik untuk mengasah keterampilan Anda pada tembaga atau nikel biasa. Jangan langsung ke logam mahal. Anda hanya membuang uang sia-sia, dan tidak ada yang benar-benar berhasil.

Kelas master untuk membuat perhiasan menggunakan teknik elektroplating di rumah

Paling sering, kami tertarik pada teknik elektroplating dari sudut pandang pembuatan berbagai perhiasan, baik perhiasan maupun perhiasan. Mari kita cari tahu dengan contoh sederhana, bagaimana di rumah Anda bisa membuat hiasan dari daun.

  • Untuk mulai dengan, perlu untuk menghapus cetakan dari daun segar, yang komposisi lilin dituangkan ke dalam cetakan kertas tebal, Kemudian mereka membiarkannya dingin hampir untuk menyelesaikan pengerasan, tetapi sedemikian rupa sehingga permukaannya elastis . Kemudian daun diletakkan di permukaan lilin dan ditekan dengan kaca. Ketika kaca dilepas, cetakan yang jelas tertinggal pada komposisi lilin.
  • Setelah lilin benar-benar mengeras, lapisan konduktif harus disiapkan. Jejaknya digrafit dengan hati-hati dengan sikat lembut untuk membuat lapisan konduktif elektrik. Lapisan konduktif dapat diterapkan dengan mereduksi logam tertentu (perak, tembaga, nikel) atau dengan cara mekanis: menggosok suatu bentuk grafit serpihan ke permukaan dengan sikat rambut yang lembut atau melapisi dengan pernis grafit.
  • Selanjutnya, Anda perlu mengukur daun untuk menentukan luas permukaan yang diendapkan, menghitung kerapatan arus dan hambatan rheostat.
  • Setelah itu, jika kamar mandi sudah digunakan setidaknya satu kali, perlu untuk menyiapkan kabel saat ini. Mereka dengan hati-hati dibersihkan dengan amplas dari berbagai oksida, kotoran, diseka dengan kain dan dicuci dengan air mengalir.
  • Jangan lupa siapkan anodanya.
  • Proses pemanasan bak mandi dimulai dengan menggunakan pemanas atau boiler.
  • Selanjutnya, setelah memasang konduktor pada formulir, beban (katoda) ditangguhkan dan diturunkan ke dalam bak galvanik.
  • Proses reaksi dimulai.
  • Setelah menerapkan lapisan logam permukaan yang cukup, unit dimatikan.
  • Kecantikan diambil dari bak mandi, terputus dari konduktor, dicuci dengan air suling murni dan dipoles.

Jadi, Anda mungkin bingung membaca artikel ini. Ini bisnis yang jelas. Untuk mereproduksi seluruh algoritma ini, diperlukan pengetahuan yang cukup dari banyak cabang ilmu pengetahuan dan teknologi. Di sini Anda tidak dapat melakukannya tanpa persiapan. Namun, semuanya datang dengan pengalaman, ilmuwan hebat tidak dilahirkan, tetapi menjadi, mengatasi tumpukan besar buku, mengunjungi banyak laboratorium, mengalami upaya dan kegagalan. Karena itu, jika Anda ingin bereksperimen atau hanya bermain-main dengan ahli kimia hebat, maka jangan terintimidasi oleh kata-kata cerdas dan daftar pekerjaan yang panjang, tetapi bertindaklah, dan hasilnya akan segera muncul di cakrawala.

Источник