電鍍:在家製作首飾

科學一直在幫助人類發明新事物並做出非常美麗的事情。 所以,今天的現代社會用電鍍的方法,試圖複製大自然的元素:樹葉、花朵、昆蟲、甲蟲,並用它們製作真正的藝術品。 為什麼不呢:這樣的產品將永遠具有相關性和流行性,因為人類還沒有能夠想出比自然更好的形式。

今天讓我們試著至少了解一點電鑄是什麼,我們在日常生活中可以遇到哪些電鑄的例子,以及如何使用它來創造最非凡的美容首飾。

什麼是通俗的電鑄?

電鍍- 製作精確金屬副本的技術 不同的物體,通過在模型上沉積不同的金屬。 換句話說,我們拿起一個我們想要復製到最小細節的對象。 此外,通過電化學影響和異質操作,我們在這個物體上沉積了一層薄薄的金屬。 在下一步中,模型與塗層分離。 一切。

電鑄法的主要目的是 獲得模型的精確金屬副本,再現物體的精確形狀,或塗上薄薄的金屬塗層。 您很可能明白,如果您從任何樹上撿起一片葉子,那麼通過其機械方法根本不可能將其複製到最小的細節。 只有機器或超級精確的機器人才能完成這樣的壯舉。 然而,儘管如此,計算機化的大腦無法重現所有的扭結、凸起和最小的細節。

電鑄之所以有這樣一個浪漫的名字,是因為在電解過程中沉積的金屬“精確地”再現了產品,其印記在形式上。

這項技術的開始 在俄羅斯和全世界都與 B.S. Jacobi (1801-1874),他發現了電鑄方法。 雅可比出生在德國 - 他的名字是莫里茨赫爾曼。 1835年,他移居俄羅斯。

在城市1836的 雅可比... 發明了銅鋅原電池的原始設計。 4 年 1838 月 XNUMX 日雅各比在給美國科學院秘書 P.N. 的一封信中正式宣布了他的發明。 大驚小怪的聖彼得堡市。 第二天,該發明立即在科學院會議上報告。 這封信附有一塊刻有雙頭鷹的雕刻板的電鍍副本。 在鷹的下方,刻有科學家妻子的題詞:“偉人翱翔,遮蓋偉人。”

電鑄法 提供最無限的複制可能性,因此,對於創造力。 這種方法可以讓你準確地創建紀錄片:

  • 淺浮雕副本;
  • 紋章;
  • 硬幣;
  • 獎牌;
  • 紀念牌匾;
  • 標誌;
  • 有銘文的盤子。

還有這個技術 廣泛用於修復 或創造室內物品、雕塑、小雕像、燈、燭台、家居用品、紀念品等。

操作原理

的操作原理 這個方法很簡單。 考慮封面和復印過程。

Покрытие

一個物體,如勺子、叉子、盤子、硬幣、塑料、搪瓷、樹上的葉子,用化學溶液放在浴室裡。 此外,整個系統連接到電源並觸發電化學反應,其中溶液中的金屬(即液體中存在的金屬原子)沉積在物體表面。 反應保持的時間越長,模型上獲得的沉積物就越厚。 然後該過程停止,模型被冷卻並用流動水從試劑中清洗。 萬事俱備,物體上覆蓋著一層金屬。

仿形

如果您不打算塗上一件物品,但是 完全複製 不讓他受到任何影響,那麼路徑就略有不同。

  • 從復制的物體或產品(我們稱其為模型),首先,在低熔點金屬、蠟、橡皮泥或石膏上從兩面獲取印記,例如,製作鑰匙印記是為了複製。
  • 此外,印刷品的這兩個半副本被連接(膠合)在一起,留下一個用於澆注模型材料(例如蠟)的孔——這種設計被稱為鑄模。
  • 之後,將液態低熔點金屬倒入這種形式。

對於莫斯科救世主大教堂、聖以撒大教堂、彼得和保羅大教堂以及其他幾個大教堂的圓頂鍍金,B.S. 雅可比花了 45 普特 32 磅(750,2 公斤)黃金。

  • 模具放置在寒冷的地方凍結主模型。
  • 為了得到最終的主模型,鑄模被鋸成兩半,以免以任何方式損壞生成的副本。 然後對其進行脫脂處理 在電解槽中鍍銅,即電鍍... 為防止金屬沉積在模具沒有印刷的那些側面,使用刷子用熔化的蠟或石蠟覆蓋它們。
  • 電鑄工藝後,封閉在銅護套中的易熔金屬在沸水中熔化,從而形成基體。 後者填充石膏或鉛,副本準備就緒。
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該方法的優點

通過電鍍複製物品具有許多優點:

  • 高品質播放;
  • 能夠製造浮雕高度高達 20 毫米的產品;
  • 通過電鑄完成產品的可能性 - 賦予給定的顏色並用保護材料覆蓋;
  • 與其他技術相比成本低 - 鑄造和壓花;
  • 生產單件和大批量的能力;
  • 電鑄生產速度快,生產速度快;
  • 與金屬鑄件相比,電鑄產品的重量更輕。

家庭電鍍培訓從零開始

要在家裡重複實驗,您必須做好充分準備,但我們提前警告您,您將不得不處理有毒化學品。 因此,要么讓專家進行實驗,要么在通風良好的房間內進行實驗。 強大的引擎蓋以免中毒。

Оборудование

需要組裝哪些設備:

  • 由於 電鍍浴 您可以使用任何大小的玻璃容器,以便用金屬覆蓋的物體可以自由地放入其中。
  • 由於 電流源 您可以使用電壓範圍為 6 至 12V 的汽車電池或電源。
  • 該模型將使用 銅線... 線徑應約為 0,8 ... 1 毫米。
  • 電流引線通常由銅棒製成,然後依次連接到電源。
  • 需要在裝有試劑的浴槽中不斷保持一定的溫度。 為此,您將需要 加熱器和冷卻器... 作為加熱器,您可以使用傳統的鍋爐或電爐。 專家不建議使用明火加熱,因為用明火控制溫度範圍很困難,您可能會不小心使溶液過熱,而我們根本不需要。 此外,還有一些有毒溶液會損壞昂貴的燃氣灶的風險。 作為冷卻器,您可以將軟軟管放入容器中,然後將其連接到帶有自來水的水龍頭。
  • 溫度計 用於溫度控制在 18°…25°C 以內。 建議使用酒精設備,因為它比任何其他電子設備更準確地測量溫度。
  • 在反應過程中,液體需要不斷攪拌。 為此,可以使用通常的 增氧機循環器 水族館的水。
  • 呼吸器和手套... 任何化學試劑對人來說都是非常糟糕的朋友,因此,必須遵守安全預防措施,以便在防護設備的幫助下保護自己免受手和臉上的化學物質的影響。
  • 陶器... 最好在市場或集市上購買一套化學用具(燒瓶、杯子、鍋爐)。 但如果沒有出現這樣的機會,那麼您可以使用任何家用玻璃器皿。 您還需要帶磨砂蓋的玻璃瓶。 它們對於儲存試劑和電解質至關重要。
  • 測量設備... 您離不開天平,因為您必須以 1 克的精度測量試劑。 您還需要一個液體密度計、一個電壓表和一個電流表。

準備解決方案

進一步 溶液製備... 如果要在板材表面沉積銅,例如用於葉子的鍍銅,則取150-180克硫酸銅。 它必須與 1 升乾淨(最好是蒸餾水)的水小心混合。 向該化學品中加入密度為1,4-1,6 g/cm3、質量為20-25 g的硫酸以增加導電性。為了提高沉澱銅的質量,酒精用量為8-10 g/l可以添加。

請記住,電解液不應包含任何會對溶液運行產生不利影響的有機夾雜物。

電解液的化學成分 鍍鎳、鍍銀、鍍金等。 彼此不同,但它們的成分必須包含所應用金屬的酸、水和硫酸鹽或硝酸鹽。

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電流密度的計算

用金屬(銅、鎳和其他金屬)均勻塗覆物體 在某個電流值下獲得,這取決於兩個因素:

  • 物體的表面積;
  • 給定電解質允許的電流密度。

出品 下一個計算... 例如,一個物體模型的總表面積為 0,5 dm2。 反應中允許的電流密度應為0,5 A/dm2。 這意味著電流不應超過 Imax = 0,5-0,5 = 0,25 (A)。

現在我們收集電路

我們需要準備兩個電極,分別稱為陰極(負電位電極)和陽極(正電位電極)。

在我們的方案中 陰極由三部分組成:

  • 要復制的模型;
  • 銅導體;
  • 當前的鉛。

該模型用手非常牢固地固定在導體上。 反過來,這部分掛在電流引線上,電流引線水平安裝在玻璃容器上。 此外,使用普通電線,電流引線連接到電源的負極。

我們收集 陽極... 應該有兩個陽極板。 通常它們是由兩塊厚銅板製成,它們以一定的距離平行安裝在浴槽中。 選擇距離的方式是,陰極的懸掛模型可以自由放置在陽極板之間。 但是,您可以用另一種方​​式製作陽極。 取一塊銅板,將其折疊成圓柱體。 同時,請記住,圓柱體內部的體積應該足以讓陰極能夠毫無問題地安裝在那裡,並且帶有所有懸掛裝置。 重要的是,要塗覆的物體以最大面積面對陽極並與它們處於大致平行的平面中。

進一步 陽極連接到水平電流引線... 為了方便和可靠的連接,這些橫桿必須配備端子。 將陽極固定在棒上的電線必須高於電解液水平面,尤其是當它們由不同的金屬製成時。 否則,在這個地方,電線變細並燒壞。

陽極必須非常徹底地清除氧化物、污垢和油脂,以及打算塗上金屬的物品。

這項技術成功的一個重要條件是純度... 如果電解液中出現輕微混濁或形成沉澱物,則必須過濾溶液。 為此,請找到一個足夠大的空容器。 給她洗。 乾燥。 在此期間,溶液中的所有污垢都會靜置。 小心地,不要翻倒玻璃浴室,將溶液倒入管子(如從汽車中倒汽油)或杯子(使用舀取法)。 你不應該從底部舀起厚的。 最好簡單地處理它。 但是,不應將剩餘的溶液衝入下水道。 然後水管工可以使用管道,他們會在接觸到您的化學品時燙傷他們的手,而這種解決方案的工作不會感謝您。

電氣連接圖

你可以在網上找到接線圖,沒有任何問題。 但是,有一個簡單的規則需要牢記。 為了獲得良好的沉積物,必須在反應過程中保持陰極每單位表面積適當的安培數。 為了調節電路,使用了變阻器,該變阻器通過電線引入浴槽。 為了知道電極兩端的電壓,安裝了一個電壓表。

你可以在教堂、博物館、展覽中看到電鍍產品的例子。 這些是圖標、標誌、帶有銘文的盤子。

請記住,從浴缸中取出的物品,無論經過多麼出色的預拋光,都會呈現啞光效果。 為了使它發光,使用布或橡膠圈用最好的粉筆(牙粉)拋光。

非金屬物體的金屬電鍍:甲蟲

要用金屬覆蓋各種昆蟲、蝴蝶、甲蟲和其他物體,必須以適當的方式準備它們。 昆蟲 浸泡 在 1,5% 的氯化汞溶液中(氯化汞 II,一種無色結晶水溶性劇毒化合物)。 然後將它們乾燥,覆蓋上特殊的清漆或一層薄薄的蠟。 然後整個表面必須導電,否則金屬不會躺下。 為此,甲蟲用酒精或伏特加稀釋的石墨液體用刷子塗抹。 乾燥後,去除多餘的石墨。

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之後,昆蟲 懸掛在幾根細銅線上 直徑為 0,1-0,2 毫米,置於電鍍槽中。 為了消除電解質中的浮力,蝴蝶或蟲子用石蠟連接到重物上。 它可以是玻璃或一塊塑料。 這個過程通常需要幾個小時。 塗層的厚度可以從 0,1 到 2 毫米不等,具體取決於暴露時間。

在家可以用電鍍的方法製作首飾嗎?

這個問題只有一個答案:是的,你可以做任何事情,但你必須很好地“約束自己”。 有幾個原因:

  • 原則上,您實驗所需的一切今天都可以在出售化學試劑的辦公室購買。 但是有一個“但是”。 在俄羅斯,獲得化學的過程最近成為一項非常艱鉅的任務。 試劑的購買者需要出示授權書,某種許可證文件的摘錄,他們說,這個人可以從事相關活動,付款通常是非現金等困難。 要解決這個問題,你可以通過更簡單的方法聯繫家居商店、市場、服務站或同志。
  • 除了試劑,還需要購買 普通設備... 你不能用普通的罐子做。 至少,您需要一個乾淨、製作精良的水族箱。 否則,試劑將盡可能放在桌子、腿、地板上。 這對健康來說並不完全安全。
  • 你會在互聯網和書籍上找到大量關於電鑄算法的描述,但是 錯誤和缺乏經驗沒有被取消... 在開始生產之前,您需要花一個多小時的時間來思考:選擇哪種電流更好,如何正確清潔產品表面的污垢,如何正確製作表格等。
  • 記住一個 忠告:如果您要使用銀金屬或用金覆蓋任何由銀製成的物品,那麼最好在普通銅或鎳上磨練您的技能。 不要直接購買昂貴的金屬。 你只是把錢扔進下水道,沒有任何真正的效果。

在家使用電鍍技術製作珠寶大師班

大多數情況下,我們從製作各種珠寶(珠寶首飾和珠寶)的角度對電鍍技術感興趣。 讓我們用一個簡單的例子來弄清楚, 你怎麼在家 用樹葉做裝飾品。

  • 首先,有必要從新鮮葉子上去除印跡,為此,將蠟組合物倒入厚紙模具中,然後使其冷卻幾乎完全硬化,但使其表面具有彈性. 然後將葉子放在蠟的表面並用玻璃壓制。 當玻璃被移除時,蠟組合物上會留下清晰的印記。
  • 蠟完全硬化後,必須準備導電塗層。 印記用軟刷仔細石墨化以形成導電層。 導電層可以通過還原某些金屬(銀、銅、鎳)或通過機械方式施加:用軟毛刷將片狀石墨摩擦到表面或塗上石墨清漆。
  • 接下來,您需要測量葉子以確定沉積表面的面積,計算變阻器的電流密度和電阻。
  • 之後,如果浴室至少已經使用過一次,則需要準備電流引線。 它們用砂紙小心地去除各種氧化物、污垢,用布擦拭並用流水沖洗。
  • 不要忘記準備陽極。
  • 使用加熱器或鍋爐開始加熱浴的過程。
  • 此外,在模板上安裝了導體後,負載(陰極)被懸掛並降低到電鍍槽中。
  • 反應過程開始。
  • 在塗上足夠的表面金屬層後,關閉設備。
  • 美女從浴缸中取出,與導體斷開,在純蒸餾水中清洗並拋光。

因此,您可能在閱讀本文時感到困惑。 這是明確的業務。 為了重現整個算法,需要來自許多科學和技術分支的足夠知識。 在這裡,您離不開準備。 然而,一切都是經驗,偉大的科學家不是天生的,而是成為的,克服了大量的書籍,參觀了許多實驗室,經歷了嘗試和失敗。 因此,如果您想嘗試或只是與偉大的化學家一起玩,那麼不要被聰明的詞和一長串的作品嚇倒,而是要行動,很快結果就會出現在地平線上。

阿莫尼西莫
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