Что такое гальванопластика и где она применяется

Гальванопластика и гальваностегия — what it is? Часть 1

Возвращаясь к теме профессиональной терминологии в гальванотехнике решил написать пару статей. Прошлая публикация вызвала интерес и вопросы.

Итак. Что называется? Как и почему называется? В чём разница.

Велик и могуч русский язык! Истина известная. Наберите в переводчике термины: гальваника, гальваностегия и гальванопластика, и вы получите на английском языке три слова : electroplating, electroplating, electroplating — для англоязычных все едино.

В чем же заключается разница между гальваностегией и гальванопластикой?

И ггальваностегия, и гальванопластика являются разделами гальванотехники.

«ГАЛЬВАНОТЕХНИКА (от гальвано- и греческого techne — искусство, мастерство), область прикладной электрохимии, охватывающая процессы электролитического осаждения металлов на поверхности металлических и неметаллических изделий. Основана на кристаллизации металлов из водных растворов их солей при прохождении постоянного электрического тока. Используется для нанесения металлических покрытий на поверхность изделий, получения точных металлических копий (печатных форм, штампов грампластинок и др.).» Современная энциклопедия. 2000.

«Гальванотехника (от гальвано- и техника) — область прикладной электрохимии, охватывающая процессы электролитического осаждения металлов на поверхность металлических и неметаллических изделий. Включает гальваностегию и гальванопластику. Разработана Б. С. Якоби (1838)». Большой Энциклопедический словарь. 2000.

«Гальванотехника — область прикладной электрохимии, охватывающая процессы электролитического осаждения металлов на поверхность металлических и неметаллических изделий. Г. включает: гальваностегию — получение на поверхности изделий прочно сцепленных с ней тонких металлических покрытий и гальванопластику — получение легко отделяющихся, относительно толстых, точных копий с различных предметов, т. н. матриц. Открытие и техническая разработка Г. принадлежат русскому учёному Б. С. Якоби, о чём он доложил 5 октября 1838 на заседании Петербургской АН.

Гальванотехника основана на явлении электрокристаллизации — осаждении на катоде (покрываемом изделии в гальваностегии или матрице в гальванопластике) положительно заряженных ионов металлов из водных растворов их соединений при пропускании через раствор постоянного электрического тока ». Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969–1978.

«Гальванотехника — раздел прикладной электрохимии, описывающий физические и электрохимические процессы, происходящие при осаждении катионов металла на каком-либо виде катода.

Также под гальванотехникой понимается набор технологических приёмов, режимных параметров и оборудования, применяемого при электрохимическом осаждении каких-либо металлов на заданной подложке.
Гальванотехника подразделяется на гальваностегию и гальванопластику. Гальванопластика — один из разделов гальванотехники. Применяется для получения металлических копий предметов методами электролиза. Этот термин может использоваться и в качестве названия металлических предметов, полученных методом гальванопластики. Толщина металлических осадков, наносимых при гальванопластике, составляет 0.25-2 мм.

Наибольшее распространение гальванопластика получила при изготовлении точных художественных копий небольших скульптур и ювелирных изделий; в технике — при производстве грампластинок, печатных валов, металлических изделий с микронными параметрами.

Гальваностегия — электролитическое осаждение тонкого слоя металла на поверхности какого-либо металлического предмета, детали.

В зависимости от требований, предъявляемых к эксплуатационным характеристикам деталей, различают покрытия:

Одни и те же покрытия в зависимости от области их применения могут относиться к защитным, защитно-декоративным или специальным.)» Материал из Википедии — свободной энциклопедии.

Таким образом, разница между гальванопластикой и гальваностегией не в физических и химических особенностях процессов, а в материалах предметов, на которые наносится металлический слой.

В процессе, являющимся гальваностегией, слой металла осаждается на поверхность какого-либо металлического предмета, который является электрическим проводником.

Если проводится процесс, который относится к гальванопластике, осаждение металла производится как на металлические, так и на изделия из не проводящих ток материалов: гипс, резина и т. д.

Гальванопластика процесс более сложный и трудоемкий, чем гальваностегия. Сложности при этом двоякие:

Более детально я остановлюсь на особенностях процессов гальваностегии и гальванопластики в последующих публикациях.

Успехов и удачивВсем, кто интерисуется и использует гальванотехнику в своем творчестве.

Источник

Хочу немного рассказать о технологии с помощью которой сделанны практически все наши изделия. Так как она достаточно редкая и малоизвестная то мне кажется эта информация будет не лишней.

Гальванопластика (от гальвано. и греч. plastike — ваяние), получение точных металлических копий методом электролитического осаждения металла на металлическом или неметаллическом оригинале.

Она была известна еще в XIX в., но широко ее использовать в промышленности начали в середине XX в. Сначала ее применяли для изготовления скульптурных портретов и барельефов. Широкое применение гальванопластики в промышленных масштабах началось в середине XX в.: производство грампластинок и волноводов, форм для литья и прессования, сеток и фольги, печатных плат, предметов искусства и сложных конструкций.

С помощью гальванопластики можно с большей точностью, чем любым другим способом, воспроизводить предметы до мельчайших подробностей. Появляется возможность изготовлять предметы столь сложных форм, что производство их другими способами либо невозможно, либо слишком дорогостояще.

Используя метод художественной гальванопластики мы так же покрываем металом тонкие или хрупкие вещи. Тем самым придавая им прочность необходимую для того что бы их можно было использовать при создании бижутерных украшений или для украшения интерьера. При этом сама вещь остается внутри а металл полностью повторяет ее форму. Тоесть внутри всех наших изделий будь то листик или перышко находится настоящая созданная природой вещь. Именно благодаря этому они совершенно неповторимы)

Гальваническое осаждение металла на поверхности предмета возможно лишь тогда, когда поверхность эта или весь предмет являются проводниками электрического тока, Поэтому для изготовления моделей или форм желательно использовать металлы. Наиболее подходят для этой цели легкоплавкие металлы: свинец, олово, припои, сплав Вуда.

Однако наибольшие возможности для изготовления моделей все же представляют диэлектрические (не токопроводящие) материалы ( листья, перья, кружево итд). Чтобы металлизировать такие модели, нужно придать их поверхности электропроводность. Успех или неудача в конечном итоге зависят в основном от качества токопроводящего слоя. Слой этот может быть нанесен одним из трех способов. Самый распространенный способ — графитирование, он пригоден для моделей из пластилина и других материалов, допускающих растирание графита по поверхности. Следующий прием — бронзирование, способ хорош для моделей относительно сложной формы, для разных материалов, однако за счет толщины бронзового слоя несколько искажается передача мелких деталей. И, наконец, серебрение, пригодное во всех случаях, но особенно незаменимое для хрупких моделей с очень сложной формой — растений, насекомых и т. п

Медь осаждается не только на противостоящей аноду стороне, но и на обратной, а также на торцах металлизируемого предмета.

Выбор токопроводящего слоя зависит от материала, из которого сделан предмет, его конфигурации, фактуры поверхности и, конечно, от имеющихся в распоряжении веществ.

Изначально неметалические изделия покрываются медью а уже потом мы можем дополнительно покрыть их никелем, серебром или золотом для придания нужных нам свойст и цвета.

Касательно деталей процесса могу рассказать позже, если это будет интересно.

Источник

Применение гальванопластики для увеличения точности и эстетичности ортопедических конструкций

Гальванотехнологии появились более 200 лет назад, а в 60-х годах прошлого века гальваническое моделирование начали применять в стоматологии для изготовления точных каркасов в зубных протезах. Коронки и бюгельные протезы, балочные конструкции с опорой на имплантаты, изготовленные гальваническим способом, получаются очень точными, стабильными, хорошо припасовываются и биосовместимы с организмом человека.

Особенности изготовления коронок с применением гальванопластики

В зуботехнической лаборатории изготавливают модели, проводят дублирование культи, покрывают специальным лаком, и затем устанавливают контактные проводники и проводят гальванопластику, в результате которой получаются очень красивые золотые колпачки. Эти колпачки обрабатываются резиновыми полирами и укорачиваются в пришеечной области, оставляя участки для дальнейшей облицовки керамикой. Проводят пескоструйную обработку колпачков, а затем постепенно наносят керамическую облицовку: от опака до заключительного глазурования.

Коронки, изготовленные с использованием гальванотехнологии, более эстетичны по сравнению с обычными металлокерамическими конструкциями. Благодаря золотистому оттенку удается избежать серого цвета в десневой области, и краевое прилегание получается очень точное.

Особенности изготовления балочного протеза на имплантатах с применением гальванопластики

Гальванотехнология успешно применяется для изготовления съемных протезов с балочной фиксацией на имплантатах. Изначально формируют первичную конструкцию, обрабатывают, полируют, покрывают лаком. После проведения технических этапов моделирования устанавливают контактные проводники и проводят гальванопластику.

Вторичная гальвано конструкция припасовывается на первичную. Модель дублируется, изготавливается из огнеупорной массы. Проводится моделирование третичной структуры. Её отливают из металла, припасовывают и склеивают с вторичной гальвано структурой. Перед склеиванием поверхности обрабатываются в пескоструйном аппарате и силанизируются. Поверхность каркаса покрывают опаком, устанавливают стандартные зубы на нижней и верхней челюсти.

После клинического этапа проверки и коррекции положения и соотношения зубов воск заменяют на пластмассу.

Особенности изготовления телескопического протеза с применением гальванопластики

У пациентов старше 60 лет снижена координация движений пальцев рук, и из-за этого пожилым людям трудно ухаживать за протезами. В таких ситуациях помогает протезирование с телескопической фиксацией. Для изготовления телескопических конструкций также используется гальванопластика.

После установки имплантатов отливают первичную балочную конструкцию, тщательно ее полируют и примеряют в полости рта. После примерки проводится подготовка к изготовлению вторичной структуры методом гальванизации. Первичная структура фрезеруется и полируется, каналы в области замков закрываются, и она покрывается серебряным токопроводящим лаком. Проводится гальванопластика, в результате которой получается очень точная телескопическая конструкция. По своей точности она значительно лучше, чем аналогичные каркасы протезов, отлитые в зуботехнической лаборатории.

Далее изготавливается третичная структура из неблагородного сплава. После литья и обработки третичная конструкция склеивается с вторичной гальвано структурой, устанавливаются искусственные зубы. Смоделированный из воска базис протеза заменяется на пластмассу.

Применение гальванопластики при выполнении технических этапов изготовления ортопедических конструкций позволяет изготовить очень точные (прецизионные) зубные протезы.

Источник

Сферы применения и особенности гальванопластики

Гальванопластика — это электрохимическая операция. Такая технология позволяет восстанавливать изделия из разных материалов за счет осаждения частиц металла на их поверхности. Процесс имеет несколько особенностей, которые нужно учитывать при работе.

Металлический листок (Фото: Instagram / nik_lopatsik)

Описание процесса

Гальванопластика — электрохимический процесс, который позволяет делать копии изделий разной формы и размеров. Преимущество технологии — высокая точность обработки.

Гальваностегия — электрохимическая технология, которая подразумевает покрытие металлических заготовок слоем металла. Покрытие выбирается зависимо от необходимых технических характеристик, которые должны быть выше чем у основы. Чаще для покрытия металлических изделий используют хром, серебро, никель.

Технологии можно назвать одинаковыми, но они различаются способами подготовки рабочих поверхностей. Перед гальваностегией проводиться обработка, нацеленная на создание прочного соединения. Покрытие после гальванопластики должно без труда отделяться от основания.

Сферы применения

Чаще гальванопластика применяется при изготовлении ювелирных изделий: копий монет, орденов, украшений, статуэток. Из наиболее популярных материалов, который применяются для проведения рабочего процесса является медь.

Если работы были проведены с соблюдением технологических этапов, использованием хорошего оборудования, готовую копию будет сложно отличить от оригинала. Отличия видны только по барьерному слою.

Выполнять работы можно в домашних условиях. Перед проведением технологического процесса необходимо убедиться, что поверхность заготовки, с которой будет сниматься копия, проводит электричество. Если это не так, ее нужно покрыть слоем бронзы или графита. Чтобы добиться необходимого результата, человеку нужно разбираться в гальванотехнике.

Фигурный браслет (Фото: Instagram / moreleslaboratorium)

Материалы и оборудование

Для проведения работ нужно подготовить определенное оборудование и материалы:

Дополнительно понадобится термометр. Важно поддерживать рабочий температурный режим в пределах 18°–25°C.

Подготовка материала

Перед проведением работ необходимо подготовить изделия. Для заготовок, проводящих ток, процесс состоит из нескольких этапов:

Если говорить о диэлектрических заготовках, подготовка выглядит иначе. Пошаговая инструкция:

После обработки химикатами изделие промывают под проточной холодной водой.

Металлическая статуэтка (Фото: Instagram / _galvanoplastika_)

Обработка

Можно выполнить гальванопластику в домашних условиях. Для этого нужно учитывать ряд особенностей, выполнять действия поэтапно. Пошаговая инструкция обработки деталей:

После выполнения металлизации необходимо закончить обработку. Для этого следует нанести серную мазь на рабочие поверхности и подержать над газовой плитой. Медь должна потемнеть.

Существует еще один вариант выполнения работ. Пошаговая инструкция:

Дождаться появления необходимого визуального эффекта.

Последний этап проведения работ — полировка. Понадобится большая болгарка со специальной щеткой. Обработку нужно проводить аккуратными движениями, чтобы не стереть нанесенный слой. Визуальный эффект, который должен получится после проведения работ — черненая бронза с отдельными блестящими участками.

Листок из меди (Фото: Instagram / incredible_craft)

Техника безопасности

Чтобы обезопасить свой организм, нужно соблюдать ряд правил:

Соблюдая правила, можно снизить риск отравления, получения травмы.

Гальванопластика применяется для создания точных копий разных изделий. Технология представляет собой восстановление заготовки оседающими металлическими частицами на ее поверхности. Поскольку работа связана с применением едких химических веществ, нужно соблюдать технику безопасности.

Источник

Что такое гальванопластика

Осваивая новые способы изготовления декоративных изделий и предметов искусства, человек нередко обращается к науке. Сегодня знания из областей физики и химии необходимы мастерам, работающим с декором. В этой статье мы расскажем о технологии гальванопластики, раскроем ее преимущества и опишем области применения.

Гальванопластика — это раздел гальванотехники, посвященный формообразованию из цветного металла путем его осаждения из специального раствора (электролита) под воздействием электрического тока. Проще говоря, гальванопластика — это технология получения металлических изделий или точных металлических копий предметов. Тонкий слой металла оседает на модели путем электрохимического воздействия, потом модель отделяется от металла — получается копия. Толщина слоя металла, наносимого на предмет, составляет примерно 0,25-2,00 мм.

Метод гальванопластики был открыт русским ученым Б. С. Якоби в первой половине XIX века. Свое название этот метод получил по той причине, что получаемые изделия «пластически точно» копируют оригинал. Отличительной особенностью метода гальванопластики является характеристика прочности сцепления осаждаемого металла с поверхностью формы. Сцепление должно быть минимальным, чтобы осажденный слой свободно отделялся от покрываемой формы без ее повреждения или разрушения.

Сегодня гальванопластику используют в случаях, когда оригинал изделия имеет сложную форму или фактуру, и повторить его путем литья, ковки, штамповки или механической обработки практически невозможно. Гальванопластика широко применяется во многих областях, в том числе, при изготовлении точных художественных копий небольших скульптур или предметов декора, ювелирных украшений.

Технология гальванопластики

Процесс состоит из нескольких этапов:

Формы, изготавливаемые для гальванопластики, должны соответствовать ряду требований:

Классификация форм для гальванопластики

По материалу формы для гальванопластики делятся на металлические и неметаллические, по конструкции — на сплошные и составные, по времени использования — на однократно используемые и многократно используемые.

Металлические формы изготавливаются из меди, стали, алюминия, свинца или титана. Неметаллические формы могут быть пластмассовыми, деревянными, гипсовыми, стеклянными, восковыми или пенопластовыми. Комбинированные формы сочетают в себе несколько материалов. Многократно используемые формы являются неразрушимыми, а однократно используемые можно растворять, выжигать или выплавлять, чтобы отделить металлическую копию от формы. Сплошные (неразборные) формы, как правило, отливают из воска или металла, составные формы делают из пластмассы, гипса, пенопласта и других материалов.

После того как форма изготовлена, следует этап ее покрытия токопроводящим слоем (если форма неметаллическая) или разделительным слоем (если форма металлическая). Перед нанесением такого слоя следует провести предварительную обработку поверхности формы: очистить ее от ржавчины, налета, пыли и грязи; обезжирить и высушить.

Токопроводящий слой для неметаллических форм может наноситься механическими или химическими способами: в первом случае происходит напыление металлического порошка (часто используется графит), во втором – производится меднение, никелирование, или кобальтирование. Важно, чтобы в итоге поверхность формы стала электропроводящей.

Разделительный слой для металлических форм может быть неорганическим (например, из солей или оксидов), или органическим (из специальных пленок). Иногда оксидный слой самопроизвольно образуется на поверхностях форм из металла, например, при работе с титаном, никелем, нержавеющей сталью или некоторыми сплавами алюминия.

Основной этап процесса гальванопластики – гальваническое наращивание. На этом этапе происходит электроосаждение слоев металла на форме. Наиболее популярными металлами для изготовления копий являются медь и никель. Далее происходит подключение формы к источнику тока и ее помещение в гальваническую емкость, наполненную специальной жидкостью – электролитом. В качестве электролитов используются сульфатные электролиты меднения, сульфаминовый или сульфатно-хлоридный электролит никелирования. Для ускорения процесса к раствору добавляется серная кислота.

По окончании процесса электролиза происходит отделение готового изделия от формы, по необходимости выполняются полировка, нанесение функциональных покрытий и художественная обработка.

Для получения копий предметов искусства (копий мелких скульптур, барельефов, гербов, монет, медалей, эмблем, ювелирных украшений) чаще всего применяют метод осаждения меди. Для приготовления электролита используется медный купорос – смешивается сульфат меди и серная кислота. Медный купорос выделяет ионы меди (катионы) в процессе прохождения тока через электролит. Катионы оседают на форме, подключенной к катоду (электроду, на котором происходят реакции восстановления металла). По завершении электролиза форма также отделяется от слоя осажденного металла, из него получается точная копия изделия. Медь осаждается не только в качестве основного слоя покрытия, но и как промежуточный слой при никелировании, хромировании, серебрении и золочении изделий.

Преимущества метода гальванопластики перед другими способами копирования деталей и декоративных изделий

Метод гальванопластики позволяет создавать изделия, до мельчайших подробностей совпадающие с оригиналом. Можно воспроизводить копии фактур коры дерева, выделанной кожи, натурального камня, растений (листьев и цветов) и даже металлические копии насекомых.

Область применения гальванопластики

Область применения гальванопластики в промышленности довольно обширна. При помощи этого метода изготавливаются, например, бесшовные трубы, волноводы, гильзы с кумулятивным зарядом (для бронебойных снарядов и бурения нефтяных скважин), пресс-формы и штампы, пластины для печати и тиснения. Кроме того, гальванопластика применяется в оптике — при изготовлении видеодисков и голографических штампов, телескопов, отражателей. Изготавливаются также тонкослойные изделия: печатные платы, огнестойкие одеяла, бесшовные ленты, солнечные поглотители, решетки для микроскопов и сита для сахарной центрифуги. В авиационно-космической промышленности метод гальванопластики применяется для производства радиаторов ракетных конусов, воздухозаборников, прожекторов, щитов для лопастей вертолетов. Гальванопластика используется даже в производстве таких повседневных изделий, как электробритвы!

Наиболее интересной областью применения метода является художественная гальванопластика. При помощи этой технологии можно копировать барельефы, гербы, монеты, ордена и медали, ювелирные украшения. Еще гальванопластика применяется при реставрации или создании декора интерьера: подсвечников, статуэток, сувениров и даже некоторых предметов мебели (например, ножек стульев или дверных ручек).

Методом гальванопластики можно воспроизводить и скульптуры. На первом этапе процесса создания таких скульптур изготавливается первичная форма из глины. После этого глиняная фигура разделяется на несколько частей, с которых снимаются гипсовые копии — вторичные формы. Гипсовые элементы подвергаются обработке: их тщательно высушивают и пропитывают. Пропитка гипса нужна потому, что сам по себе материал обладает высокой гигроскопичностью. Поэтому необходимо пропитать его воском или парафином. На следующем этапе на гипсовые формы наносят графитный слой, чтобы изделие могло проводить электрический ток.

После этого гипсовые элементы, покрытые графитом, помещают в гальваническую ванну (емкость с электролитом) и запускают процесс электролиза — на формы оседает медь. Добавленная к электролиту серная кислота ускоряет процесс осаждения металла. Полученные металлические копии монтируют и соединяют друг с другом, так, что получается готовая скульптура. В последствии мастера осуществляют монтажные работы: изготавливают каркас для изделия, припаивают отдельные элементы, зачищают швы.

В компании Art Stone Group вы можете заказать изготовление скульптур и других художественных изделий, полученных методом гальванопластики. Внешне они практически неотличимых от изделий из бронзы!

Источник