Электрлік қаптау: үй жағдайында зергерлік бұйымдар жасау

Ғылым әрқашан адамзатқа жаңа нәрсені ойлап табуға және ерекше әдемі нәрсе жасауға көмектесті. Сонымен, қазіргі қоғамда электропландау әдісін қолдана отырып, табиғат элементтерін: жапырақтарды, гүлдерді, жәндіктерді, қоңыздарды көшіріп, олардан нағыз өнер туындыларын жасауға тырысады. Неліктен жоқ: мұндай өнімдер әрқашан өзекті және танымал болады, өйткені адам әлі табиғатқа қарағанда жақсы формаларды таба алмады.

Келіңіздер, бүгін электроформинг дегеніміз не екенін, біз күнделікті өмірде электроформалаудың қандай мысалдарын кездестіруге болатынын және оның ең ерекше сұлулық зергерлік бұйымдарын жасау үшін қалай қолданылатынын түсінуге тырысайық.

Қарапайым тілде электроформалау дегеніміз не?

Электрлік қаптау - нақты металл көшірмелерін жасау технологиясы модельге бір-біріне ұқсамайтын металдарды тұндыру арқылы әртүрлі объектілер. Басқаша айтқанда, біз ең кішкентай бөлшектерге дейін көшіргіміз келетін нысанды аламыз. Әрі қарай, электрохимиялық әсер және гетерогенді манипуляциялар арқылы біз бұл нысанға жұқа металл қабатын тұндырамыз. Келесі қадамда модель жабыннан бөлінеді. Барлығы.

Электр қалыптау әдісінің негізгі мақсаты болып табылады үлгінің дәл металл көшірмесін алу, нысанның нақты пішінін қайта шығару немесе металдың жұқа жабынын қолдану. Сіз кез-келген ағаштан жапырақ алсаңыз, оны механикалық әдістермен ең кішкентай бөлшектерге дейін көшіру мүмкін емес екенін түсінетін шығарсыз. Мұндай ерліктерді тек машина немесе өте дәл робот жасай алады. Дегенмен, компьютерленген ми барлық қисықтарды, дөңестерді және ең кішкентай бөлшектерді қайта жасай алмайды.

Электроформинг осындай романтикалық атауға ие болды, себебі электролиз процесінде тұндырылған металл «пластикалық түрде» ізі пішінде болған өнімді қайта шығарады.

Бұл технологияның бастамасы Ресейде және бүкіл әлемде Б.С. есімімен байланысты. Якоби (1801-1874), электроформалау әдісін ашқан. Якоби Германияда дүниеге келген - мұнда оның аты Мориц Герман болды. 1835 жылы Ресейге көшті.

1836 ішінде Jacobi B.S... мыс-мырыш гальваникалық элементтің түпнұсқа дизайнын ойлап тапты. 4 жылы 1838 қазанда Б.С. Якоби өзінің өнертабысы туралы Ғылым академиясының хатшысы П.Н. Фуссу Санкт-Петербург қаласына. Келесі күні өнертабыс туралы Ғылым академиясының отырысында бірден хабарланды. Хатқа екі басты қыран бейнеленген гравюра тақтасының электроплатылған көшірмесі қоса берілген. Бүркіттің астында ғалымның жары жазған «Ұлы ұшады, ұлыға көлеңке түсіреді» деген жазу бар.

Электроформинг әдісі шексіз көшіру мүмкіндіктерін береді, және, тиісінше, шығармашылық үшін. Бұл әдіс нақты құжатты жасауға мүмкіндік береді:

• барельефтердің көшірмелері;
• елтаңбалар;
• монеталар;
• медальдар;
• мемориалдық тақталар;
• эмблемалар;
• жазулары бар тақталар.

Сондай-ақ бұл технология қалпына келтіруде кеңінен қолданылады немесе интерьер заттарын, мүсіндерді, мүсіншелерді, шамдарды, шамдарды, тұрмыстық заттарды, кәдесыйларды және т.б.

Жұмыс принципі

Жұмыс принципі бұл әдіс өте қарапайым. Мұқаба мен көшіру процестерін қарастырыңыз.

Қаптау

Қасық, шанышқы, табақ, тиын, пластмасса, эмаль, ағаш жапырағы сияқты затты ваннаға химиялық ерітіндімен қояды. Әрі қарай, бұл бүкіл жүйе қуат көзіне қосылады және электрохимиялық реакция іске қосылады, онда ерітіндідегі металл (яғни, сұйықтықтағы металл атомдары) объектінің бетіне шөгеді. Реакция неғұрлым ұзақ сақталса, модельде соғұрлым қалың шөгінді алынады. Содан кейін процесс тоқтайды, модель салқындатылады және реагенттерден ағынды сумен жуылады. Барлығы дайын, нысан металл қабатымен жабылған.

Көшіру

Егер сіз затты жабуға жатпасаңыз, бірақ толығымен көшіру оған ешқандай әсер етпей, онда жол сәл басқаша болады.

• Көшірілген заттан немесе бұйымнан (модель деп атаймыз) ең алдымен екі жағынан төмен балқитын металға, балауызға, пластилинге немесе гипске із алынады, мысалы, кілттің ізі көшіру.
• Әрі қарай, басып шығарудың осы екі жарты данасы балауыз сияқты модельдік материалды құюға арналған тесік қалдырып, бір-біріне жалғанған (желімделген) - бұл дизайн құйма қалып деп аталады.
• Осыдан кейін сұйық төмен балқитын металл осы пішінге құйылады.

Мәскеудегі Құтқарушы Христос соборының, Әулие Исаак соборының, Петр мен Павел соборының және тағы бірнеше собордың күмбездерін алтындату үшін Б.С. Якоби 45 пуд 32 фунт (750,2 кг) алтын жұмсады.

• Мастер модельді мұздату үшін пішін салқын жерге қойылады.
• Алынған негізгі үлгіні алу үшін, алынған көшірмені кез келген жолмен зақымдамау үшін құйма қалып екі жартыға кесіледі. Содан кейін ол майсыздандырылады және әсер етеді электролиттік ваннада мыс қаптау, яғни гальванизация... Қалыптың басып шығарылмаған жақтарына металдың түсуіне жол бермеу үшін олар балқытылған балауызбен немесе щеткамен парафинмен жабылады.
• Электр қалыптау процесінен кейін мыс қабықшамен қоршалған балқитын металл қайнаған суда ерітіледі, осылайша матрица түзіледі. Соңғысы гипс немесе қорғасынмен толтырылады, ал көшірме дайын.

Артықшылықтары

Элементтердің көшірмелерін электропландау арқылы жасау бірқатар артықшылықтарды береді:

• жоғары сапалы ойнату;
• рельефтің биіктігі 20 мм-ге дейінгі бұйымдарды өндіру мүмкіндігі;
• электроформалаудан бұйымдарды өңдеу мүмкіндігі – берілген түс беру және қорғаныс материалдарымен жабу;
• басқа технологиялармен салыстырғанда төмен құны – құю және бедерлеу;
• жеке бұйымдарды да, үлкен партияларды да өндіру мүмкіндігі;
• электр қалыптау өндірісінің жоғары жылдамдығы және өндірісті жылдам бастау мүмкіндігі;
• металл құймамен салыстырғанда электроформаланған өнімнің салмағы аз.

Үйде нөлден бастап электроплатканы оқыту

Үйде тәжірибені қайталау үшін сізге жақсы дайындалу керек, бірақ улы химикаттармен күресуге тура келетінін алдын ала ескертеміз. Сондықтан эксперименттерді мамандарға қалдырыңыз немесе тәжірибелеріңізді жақсы желдетілетін бөлмеде жүргізіңіз қуатты капюшонуланып қалмас үшін.

Жабдық

Қандай жабдықты жинау керек:

• Ретінде гальваникалық ванна металмен жабылатын зат оған еркін сыйатындай өлшемдегі кез келген шыны ыдысты пайдалануға болады.
• Ретінде ағымдағы көзі Сіз 6-дан 12 В-қа дейінгі кернеу диапазоны бар автомобиль аккумуляторын немесе қуат көзін пайдалана аласыз.
• Үлгі пайдаланып өткізгішке жабысады мыс сымдар... Сымның диаметрі шамамен 0,8 ... 1 мм болуы керек.
• Ағымдағы қорғасын әдетте мыс шыбықтардан жасалады, олар өз кезегінде қуат көзіне қосылады.
• Реагент қосылған ваннада белгілі бір температураны үнемі ұстап тұру қажет. Бұл үшін сізге қажет болады жылытқыш және салқындатқыш... Жылытқыш ретінде сіз әдеттегі қазандықты немесе электр пешін пайдалана аласыз. Сарапшылар жылыту үшін ашық отты қолдануға кеңес бермейді, өйткені ашық отпен температура режимін бақылау қиын, сіз кездейсоқ ерітіндіні қызып кетуіңіз мүмкін, ол бізге мүлдем қажет емес. Сонымен қатар, қымбат газ плитасын кейбір улы ерітіндімен бұзу қаупі бар. Салқындатқыш ретінде жұмсақ шлангты контейнерге түсіріп, оны ағынды суы бар шүмекке қосуға болады.
• Термометр 18 °… 25 ° C аралығындағы температураны бақылау үшін. Алкогольді құрылғыны пайдаланған жөн, өйткені ол температураны кез келген басқа электрлік аналогына қарағанда дәлірек өлшейді.
• Реакция кезінде сұйықтықты үнемі араластыру қажет болады. Ол үшін әдеттегідей пайдалануға болады аэратор немесе циркулятор аквариумға арналған су.
• Респиратор және қолғап... Кез келген химиялық реагенттер адаммен өте нашар дос болып табылады, сондықтан қорғаныс құралдарының көмегімен қолдарыңыз бен беттеріңізге химия түсуінен қорғау үшін қауіпсіздік шараларын сақтау қажет.
• Ыдыс-аяқтар... Химиялық ыдыстардың жиынтығын (колбалар, шыныаяқтар, қазандар) базардан немесе базардан сатып алған дұрыс. Бірақ егер мұндай мүмкіндік берілмесе, сіз кез-келген тұрмыстық шыны ыдысты пайдалана аласыз. Сондай-ақ, қақпағы бар шыны бөтелкелер қажет болады. Олар реагенттер мен электролиттерді сақтау үшін өте қажет.
• Өлшеу құралдары... Тепе-теңдіксіз жасай алмайсыз, өйткені реагенттерді 1 грамм дәлдікпен өлшеуге тура келеді. Сондай-ақ сұйықтықтың тығыздығын өлшегіш, кернеу үшін вольтметр және ток үшін амперметр қажет.

Шешімді дайындау

одан әрі ерітіндіні дайындау... Егер сіз пластинаның бетіне мыс салғыңыз келсе, мысалы, жапырақтарды мыс қаптау үшін, 150-180 г мыс сульфатын алыңыз. Оны 1 литр таза (дистилденген) сумен мұқият араластыру керек. Бұл химияға электрөткізгіштігін жоғарылату үшін тығыздығы 1,4-1,6 г/см3, массасы 20-25 г күкірт қышқылын қосады.Тұнбаға түскен мыстың сапасын жақсарту үшін 8-10 г/л мөлшерінде спирт. қосуға болады.

Электролитте ерітіндінің жұмысына теріс әсер ететін органикалық қоспалар болмауы керек екенін есте сақтаңыз.

Электролиттердің химиялық құрамы никельмен қаптау, күміс жалату, алтын жалату, т.б. бір-бірінен ерекшеленеді, бірақ олардың құрамында міндетті түрде қышқыл, су және қолданылатын металдардың сульфаттары немесе нитраттары болады.

Токтың тығыздығын есептеу

Металлмен (мыс, никель және басқа металдар) затты біркелкі тығыз жабу белгілі бір ағымдағы мәнде алынады, ол екі факторға байланысты:

• объектінің бетінің ауданы;
• берілген электролит үшін рұқсат етілген ток тығыздығы.

Өндірілген келесі есептеу... Мысалы, нысанның моделінің жалпы беті 0,5 дм2. Реакциядағы рұқсат етілген ток тығыздығы 0,5 А / дм2 болуы керек. Бұл ток Imax = 0,5-0,5 = 0,25 (А) аспауы керек дегенді білдіреді.

Енді біз тізбекті жинаймыз

Бізге екі электродты дайындау керек, олар катод (теріс потенциал электрод) және анод (оң потенциал электрод) деп аталады.

Біздің схемада катод үш бөліктен тұрады:

• көшірілетін үлгі;
• мыс өткізгіш;
• ағымдағы жетекші.

Модель өткізгіште қолмен өте қатаң бекітілген. Бұл бөлік, өз кезегінде, шыны ыдысқа көлденең орнатылған ток өткізгішке ілінеді. Әрі қарай, қарапайым сымдарды пайдаланып, ток сымы қуат көзінің теріс полюсіне қосылады.

Біз жинаймыз анод... Екі анодтық пластиналар болуы керек. Әдетте олар ваннаға бір-бірінен белгілі бір қашықтықта, параллель орнатылған екі қалың мыс пластинасынан жасалған. Қашықтық катодтың ілулі моделі анодтық пластиналар арасында еркін орналастырылатындай етіп таңдалады. Дегенмен, анодты басқа жолмен жасауға болады. Бір мыс пластинаны алып, оны цилиндрге бүктеңіз. Сонымен қатар, цилиндр ішіндегі көлем катодтың барлық суспензияларымен ешбір қиындықсыз орналасуы үшін жеткілікті болуы керек екенін есте сақтаңыз. Қапталатын объектілердің ең үлкен аумақтары бар анодтарға қарап тұруы және олармен шамамен параллель жазықтықта болуы маңызды.

одан әрі анодтар көлденең ток өткізгіштерге бекітіледі... Бұл көлденең жолақтар қосылудың ыңғайлылығы мен сенімділігі үшін терминалдармен қамтамасыз етілуі керек. Анодты штангаға ұстайтын сымдар электролит деңгейінен жоғары болуы керек, әсіресе олар басқа металдан жасалған болса. Әйтпесе, бұл жерде сым жұқа болып, күйіп кетеді.

Анодтарды оксидтерден, кірден және майдан, сондай-ақ металмен қаптауға арналған заттардан өте мұқият тазалау керек.

Бұл технологияның табысты болуының маңызды шарты тазалық болып табылады... Егер электролитте аздап лайлану пайда болса немесе тұнба пайда болса, ерітіндіні сүзу керек. Мұны істеу үшін жеткілікті мөлшердегі бос контейнерді табыңыз. Оны жуыңыз. Құрғақ. Осы уақыт ішінде ерітіндідегі барлық кірлер отырады. Шыны ваннаны төңкермей абайлап, ерітіндіні түтік арқылы (көліктен бензин ағызылатындықтан) немесе шыныаяқ арқылы құйыңыз (шаулау әдісімен). Қалыңдығы түбінен жинап алмау керек. Оны жай ғана қоқысқа тастаған дұрыс. Дегенмен, қалған ерітіндіні канализацияға ағызбау керек. Содан кейін сантехниктер құбырлармен жұмыс істей алады, олар сіздің химиялық заттарыңызбен байланыста болған кезде қолдарын күйдіреді және мұндай шешімнің жұмысы сізге алғыс білдірмейді.

Электр қосу схемасы

Интернетте электр схемасын еш қиындықсыз таба аласыз. Дегенмен, есте сақтау керек бір қарапайым ереже бар. Жақсы шөгінді алу үшін реакция кезінде катодтың бетінің бірлігіне сәйкес ток күшін сақтау қажет. Электр тізбегін реттеу үшін реостат қолданылады, ол ваннаға сымдар арқылы енгізіледі. Ал электродтардағы кернеуді білу үшін вольтметр орнатылған.

Сіз шіркеулерде, мұражайларда, көрмелерде гальваникалық бұйымдардың мысалдарын көре аласыз. Бұл белгішелер, эмблемалар, жазулары бар тақталар.

Аяқтау

Есіңізде болсын, ваннадан алынған зат, ол қаншалықты алдын ала жылтыратылғанына қарамастан, күңгірт қабаты бар. Оны жылтырату үшін оны шүберекпен немесе резеңкеленген шеңберді пайдаланып ең жақсы бормен (тіс ұнтағы) жылтыратады.

Металл емес заттарды металмен қаптау: қоңыздар

Әртүрлі жәндіктерді, көбелектерді, қоңыздарды және басқа заттарды металмен жабу үшін оларды тиісті түрде дайындау керек. Жәндіктер сіңіру сынап хлоридінің 1,5% ерітіндісінде (сынап хлориді II, түссіз кристалды суда еритін өте улы қосылыс). Содан кейін олар кептіріледі, арнайы лакпен немесе балауыздың жұқа қабатымен жабылады. Содан кейін бүкіл бетті өткізгіш етіп жасау керек, әйтпесе металл жатпайды. Ол үшін қоңыз спиртпен немесе щеткамен арақпен сұйылтылған графиттің сұйық ұнтағымен жағылады. Кептіруден кейін артық графит жойылады.

Осыдан кейін жәндік бірнеше жұқа мыс сымдарға ілінген диаметрі 0,1-0,2 мм және гальваникалық ваннаға орналастырылған. Электролиттегі қалтырауды жою үшін салмаққа парафинмен көбелек немесе қате бекітіледі. Бұл шыны немесе пластик бөлігі болуы мүмкін. Бұл процесс әдетте бірнеше сағатты алады. Қаптаманың қалыңдығы экспозиция уақытына байланысты 0,1-ден 2 мм-ге дейін өзгеруі мүмкін.

Үйде гальваника әдісімен зергерлік бұйымдар жасауға болады ма?

Бұл сұраққа бір ғана жауап бар: иә, сіз бәрін жасай аласыз, бірақ сіз «өзіңізді қатайтуыңыз» керек. Мұның бірнеше себептері бар:

• Негізінде, эксперименттерге қажеттінің барлығын бүгін химиялық реагенттер сататын кеңселерден сатып алуға болады. Бірақ бір «бірақ» бар. Ресейде химияны меңгеру процесі соңғы уақытта өте күрделі мәселеге айналды. Реагенттерді сатып алушы сенімхатты, рұқсат құжатынан үзіндіні ұсынуы керек, олар бұл адам тиісті қызметпен айналыса алады, төлем әдетте қолма-қол ақшасыз және басқа да қиындықтарға тап болады. Бұл мәселені шешу үшін сіз қарапайым жолмен жүріп, тұрмыстық дүкендерге, базарларға, қызмет көрсету станцияларына немесе жолдастарыңызға хабарласа аласыз.
• Реагенттерден басқа, сатып алу қажет қалыпты жабдық... Сіз қарапайым банкамен жасай алмайсыз. Кем дегенде таза, жақсы жасалған аквариум қажет болады. Әйтпесе, реагент мүмкіндігінше үстелде, аяқтарда, еденде болады. Және бұл денсаулық үшін мүлдем қауіпсіз емес.
• Дегенмен, сіз Интернетте және кітаптарда электроформалау алгоритмдерінің көптеген сипаттамаларын таба аласыз қателіктер мен тәжірибенің жетіспеушілігі жойылған жоқ... Өндірісті орнатпас бұрын, түсіну үшін бір сағаттан астам уақыт жұмсауға тура келеді: қандай токты таңдаған дұрыс, өнімнің бетін кірден қалай дұрыс тазалау керек, пішіндерді қалай дұрыс жасау керек және т.б.
• Біреуін есте сақта кеңес беру: егер сіз күміс металдармен айналысатын болсаңыз немесе күмістен жасалған кез келген бұйымдарды алтынмен қаптағыңыз келсе, кәдімгі мыс немесе никельде дағдыларыңызды шыңдағаныңыз жөн. Қымбат металдарға тікелей бармаңыз. Сіз жай ғана ақшаны лақтырып жібересіз, және ештеңе істемейді.

Үйде гальваника техникасын қолдана отырып, зергерлік бұйымдарды жасауға арналған мастер-класс

Көбінесе біз әртүрлі зергерлік бұйымдарды, яғни бижутерияны да, зергерлік бұйымдарды да жасау тұрғысынан электроплантация техникасына қызығушылық танытамыз. Оны қарапайым мысалмен анықтайық, үйде қалай болады жапырақтардан ою-өрнек жасау.

• Бастау үшін балауыз композициясы қалың қағаз пішініне құйылатын жаңа жапырақтардан іздерді алып тастау керек, содан кейін олар оны толық қатайтуға дейін салқындатуға мүмкіндік береді, бірақ оның беті серпімді болатындай етіп. . Содан кейін жапырақтар балауыздың бетіне салынып, әйнекпен басылады. Шыны алынған кезде балауыз композициясында мөлдір із қалады.
• Балауыз толығымен қатайғаннан кейін өткізгіш жабынды дайындау керек. Электр өткізгіш қабат жасау үшін із жұмсақ щеткамен мұқият графиттелген. Өткізгіш қабат белгілі бір металдарды (күміс, мыс, никель) азайту арқылы немесе механикалық әдістермен қолданылуы мүмкін: қабыршақты графит формасын бетіне жұмсақ шаш щеткасымен сүрту немесе графит лакпен жабу.
• Әрі қарай, тұндырылған бетінің ауданын анықтау, реостаттың ағымдағы тығыздығы мен кедергісін есептеу үшін жапырақтарды өлшеу керек.
• Осыдан кейін, егер ванна бөлмесі кем дегенде бір рет қолданылған болса, ағымдағы өткізгіштерді дайындау қажет. Оларды әртүрлі оксидтерден, кірден тегістеу қағазымен мұқият тазартады, шүберекпен сүртеді және ағынды сумен жуады.
• Анодты дайындауды ұмытпаңыз.
• Ваннаны жылыту процесі жылытқышты немесе қазандықты пайдалану арқылы басталады.
• Әрі қарай, пішінге өткізгіштерді орнатқаннан кейін, жүк (катод) тоқтатылады және гальваникалық ваннаға түсіріледі.
• Реакция процесі басталады.
• Беткі металлдың жеткілікті қабатын қолданғаннан кейін құрылғы өшіріледі.
• Сұлулық ваннадан шығарылады, өткізгіштерден ажыратылады, таза тазартылған суда жуылады және жылтыратылады.

Сонымен, сіз бұл мақаланы оқып отырып, шатасатын шығарсыз. Бұл түсінікті бизнес. Осы алгоритмді қайта шығару үшін ғылым мен техниканың көптеген салаларынан жеткілікті білім қажет. Мұнда сіз дайындықсыз жасай алмайсыз. Дегенмен, бәрі тәжірибемен келеді, ұлы ғалымдар дүниеге келмейді, олар үлкен кітаптарды жеңіп, көптеген зертханаларды аралап, талпыныстар мен сәтсіздіктерге ұшырайды. Сондықтан, егер сіз ұлы химикпен тәжірибе жасағыңыз келсе немесе жай ғана ойнағыңыз келсе, онда ақылды сөздер мен жұмыстардың ұзақ тізімі қорықпаңыз, бірақ әрекет етіңіз және көп ұзамай нәтиже көкжиекте пайда болады.