У даній статті ми розповімо, як виготовляються ікони виконані методом гальванопластики. І для початку почнемо безпосередньо з того, що ж це таке - гальванопластика?
Спосіб створення копій електролітичним методом відкрив Б.С. Якобі ще 100 років тому. Цей процес і був названий, складним словом, гальванопластика. Детальну технологію тут наводити не будемо, з нею можна ознайомитися в Інтернеті або, прочитавши спеціальну літературу, опишемо тільки найосновніше.
Якщо коротко, гальванопластика це - електрохімічне нарощування товстого шару металу в рідкому електроліті. Нас в цій статті буде цікавити тільки мідь, хоча гальванопластики можна наростити і інші метали.
Отже, є анод і катод. Щоб остаточно все заплутати, до анода підключається плюс, а до катода - мінус. Іони міді рухаються від анода до катода.
Щоб раз і на завжди запам'ятати, що і куди потрібно підключати, можна просто згадати, що позитивні заряди притягуються до негативними. Іони міді позитивно заряджені, отже вони будуть притягатися до негативної клеми джерела живлення.
Процес виготовлення гальванокопій розглянемо на прикладі копії тороида для трансформатора, виконаного з пластиліну. Після виготовлення форми, навколо неї прокладений зачищений мідний проводок, з якого і почнеться нарощування міді. Його видно на фотографіях нижче.
Потім, на копію наноситься струмопровідний шар, в нашому випадку-це спеціальний графіт в аерозольній упаковці (Graphit 33, kontakt chemie), його зручно наносити і він має опір в сотні ом, що буде оптимальним.
Через дрібноту частинок графіту, відразу видно всі нерівності. Добре це чи погано - залежить від випадку. Так як мідь буде товста, то всі нерівності заростають.
При виготовленні ікон, як "болванки" застосовуються спецальние заготовки (восківки), виконані зі спеціального ювелірного воску, на які також наноситься струмопровідний шар. Заготовки є точною копією майбутньої ікони, яка вийде в кінці виготовлення, і тому дрібні нерівності і шорсткості на ній неприпустимі. На фото знизу наведені дві заготовки ікон з ювелірного воску, Микола Чудотворець і Божа Матір Володимирська.
До складу електроліту входить сірчана кислота, яка в нашій країні ідіотів віднесена до прекурсорів, а значить, у вільному продажу її годі й шукати. Доведеться діставати. Дістати можна як електроліт для автомобільних акумуляторів. Концентрація кислоти нам не важлива.
Отже, склад електроліту для роботи без перемішування з книжки Казнаячей Б. Я, "Гальванопластика в промисловості"
CuSO4 (мідний купорос) - 200г / л
Сірчана кислота (по масі чистого H2SO4, потрібно перерахувати в залежності від концентрації) - 30г / л
Спирт етиловий - 5г / літр (для збільшення змочуваності)
Режим роботи - 1-3 А / дм ^ 2 при температурі 18-20 градусів.
Швидкість зростання міді при такій щільності струму - 220нм (нанометрів) / хвилину. Тобто, для отримання 1мм міді знадобиться 4545мінут, або три дні. При вдвічі більшою щільності струму, час вийде в два рази менше. Все просто.
Отже, готуємо всі інгредієнти, я готуюся робити три літри електроліту:
Розчиняємо. Спочатку насипаємо купорос, в нього заливаємо дистильовану воду, чекаємо розчинення, краще перемішувати (доведеться чекати досить довго!). Після цього заливаємо сірчану кислоту. Кислоту потрібно заливати ось так:
Обов'язково кислоту в воду, а не навпаки, і бажано по скляній паличці з постійним перемішуванням. У технічному купоросі містяться карбонати, тому будьте готові до того, що при першому контакті в розчином кислота зашипить.
Даємо розчину трохи відстоятися (при додаванні кислоти частина купоросу може випасти в отсадок - знижується його розчинність) і фільтруємо його. Я фільтрував через звичайну ХБ тканину. Знаю, що це погано - вона розчиняється, але нічого іншого не було. В принципі, можна просто відстояти електроліт, тоді вся грязь осяде на дно, а потім злити "вершки".
Саму ванну для електролізу я зробив зі шматка 6-літрового бутля від мінералки.
У процесі розчинення анода, з нього злітають влучні частки міді - так званий шлам. Це шлам, плаваючи по розчину, потрапляє на форму. Через таких включень, мідь на заготівлі зростає не рівномірно, з'являються дендріди. У промисловості для того, щоб не дати шламу потрапити в загальний розчин використовують або кожухи зі спеціальної кислотостійкої тканини, або короби з ПВХ. Я вирішив не йти далеко від пляшкової тематики, і зробив короб з ще однієї пляшки з-під мінералки.
Робиться просто - згинаємо літрову пляшку до отримання прямокутного профілю і тикаємо 100вт паяльником багато-багато разів. Головне, щоб, коли цей короб буде опущений в розчин, ватерлінія перебувала на НЕ поколов дірками місці. Природно, дно теж не повинно бути дірявим.
Занурюємо заготовку. На мою думку, краще спочатку залити електроліт в ванну, а тільки потім занурювати форму.
Тепер - найголовніше, нарощуємо мідь. Саме нарощування складається з двох стадій - затягування і власне, нарощування.
Затягування - покриття всієї заготовки міддю проводять при низьких токах, зазвичай до 1А / дм ^ 2. Особисто я спочатку зовсім починаю зі 100мА / дм ^ 2 і поступово доводжу до ампера, адже на початку провідність розподілена дуже нерівномірно і в песто залягання дроти можуть з'явитися пухирці водню, який зіпсує всю мідь.
Нарощування. Тут все відносно просто - врубаєм максимальний струм і чекаємо закінчення процесу. Головне - не забувати підгодовувати нашого медноядного монстрика.
Закінчення процесу затягування. Загальний струм - 1А, а щільність - 0.64А / дм ^ 2:
Відразу після закінчення гальванопластики, половина тороида виглядає ось так:
Процес виготовлення ікон методом гальванопластики повністю ідентичний. На воскову заготовку наноситься струмопровідний шар, потім за допомогою електрохімічного процесу на ній відкладається шар міді необхідної товщини. При необхідності, поверх міді може наноситься шар срібла, в результаті якого виходить ікона "під срібло".
Єдиним недоліком виробництва є токсичність, так як в технології застосовуються хімреактиви.
Гальванопластика тільки зовні здається складною, але на практиці все досить просто. Цей спосіб дозволяє створювати документально точні копії барельєфів, монет, гербів, медалей, емблем тощо Широко застосовується при реставрації.