Гальванопластика металла

Описание

Стоимость

Примеры работ

Исполнители

Оборудование

ГОСТЫ

Описание
Стоимость
Примеры работ
Исполнители
Оборудование
ГОСТЫ

Разместить заказ

Выбрать исполнителя

Гальванопластика металла:
волшебное воздействие тока

Гальванопластика металла (или электролитическое формование) - технологический процесс, при котором на заранее подготовленную модель (матрицу) осаждается слой металла с помощью электрического тока. В результате получается точная металлическая копия исходной формы. Данный метод нашёл широкое применение в самых разных отраслях - от художественных изделий и сувениров до промышленного производства деталей сложной конфигурации, которые трудно или невыгодно изготавливать другими способами.

Сущность процесса

Процесс гальванопластики основан на принципе электролиза. В ванне с электролитом (раствором химических соединений металла) располагаются два электрода: ано́д - источник ионов металла (чаще всего пластина, изготовленная из того же металла, который будет нанесён) - и като́д - изделие (или матрица), на которое будет осаждаться металл.

При подаче постоянного электрического тока между этими электродами ионы металла переходят из анода в раствор и осаждаются на катоде, формируя металлический слой. Толщина покрытия зависит от длительности процесса и плотности тока.

Отличие гальванопластики от гальванического покрытия

Гальваническое покрытие обычно подразумевает нанесение тонкого слоя металла (от долей микрона до нескольких микрон) на изделие с целью улучшения его свойств (коррозионной стойкости, декоративного вида и т. п.). Гальванопластика в отличие от этого предназначена для создания самонесущего слоя металла достаточно большой толщины. Толщина покрытия при гальванопластике может составлять от нескольких десятков микрон до нескольких миллиметров, позволяя получить практически полноценную металлическую деталь.

Области применения

художественные работы и сувенирная продукция. Изготовление декоративных элементов, объёмных фигур, бюстов; производство эксклюзивных украшений и сувениров (например, металлические копии листьев растений или насекомых);
промышленность. Формование деталей сложной формы, которые трудно изготовить другими методами (литьё, фрезеровка и т. д.); создание матриц и штампов для изготовления изделий из полимеров, резины и прочих материалов; изготовление специализированных электродов для электроэрозионной обработки;
полиграфия. Производство печатных форм (клише, штампы и т. д.);
научные и лабораторные задачи. Получение особо точных образцов и детализация микроскопических структур (например, в микромеханике и электронике).

Технологический процесс гальванопластики

Подготовка матрицы

Матрица может быть сделана из самых разных материалов: воска, гипса, полимеров, металлов и т. д. o Если исходная модель не проводит ток (например, воск), на неё наносят тонкий проводящий слой (графит, металлический порошок, специальный лак с металлическим наполнителем и т. п.). o Важно обеспечить равномерную электропроводность всей поверхности, иначе осаждение металла будет неравномерным.

Выбор металла и подготовка электролита

Наиболее часто используются медь, никель, серебро, золото. Реже - олово, кобальт и другие. Электролит - это раствор солей выбранного металла. Для меди, например, используют сернокислые медные растворы (CuSO₄). Чтобы обеспечить стабильный процесс осаждения, поддерживают определённую температуру, кислотность (pH) и концентрацию раствора.

Процесс электролиза

Модель (катод) и анод помещают в ванну с подготовленным электролитом. Подают постоянный ток соответствующей силы и напряжения. Чем дольше длится электролиз, тем толще слой металла. Важно контролировать скорость осаждения, чтобы избежать внутренних напряжений, раковин, трещин и других дефектов.

Отделение металла

По достижении требуемой толщины металлического слоя катод (матрица) извлекается из ванны. Если требуется получить именно отливку, а не покрыть матрицу, проводящий слой (или сама матрица) аккуратно удаляется. В итоге остаётся цельная металлическая копия первоначальной формы.

Финишная обработка

Снятый металлический объект может нуждаться в шлифовке, полировке, травлении, покрытии защитным или декоративным слоем (например, лаком, патиной). Дополнительно могут выполняться операции по укреплению или приданию особых свойств детали (например, закалка медного покрытия путём термообработки невозможна, однако иногда применяют сплавы для улучшения твёрдости).

Плюсы и минусы

Преимущества:

высокая точность воспроизведения - металлическая копия повторяет все мельчайшие детали исходной формы;
возможность изготавливать сложные изделия - гальванопластика позволяет получать детали, которые сложно или дорого сделать другими методами (литьё, прессование, фрезерование);
тонкая настройка свойств - толщина покрытия и его структура регулируются параметрами электролитического процесса;
разнообразие металлов - можно осаждать различные металлы в зависимости от требований к внешнему виду или эксплуатационным характеристикам.

Недостатки

требовательность к подготовке поверхности - нужно обеспечить равномерную электропроводность и качественную адгезию металла.
длительность - формирование толстого слоя металла может занять значительное время (часы или даже дни).
необходимость химических реагентов - работа с кислотами, солями металлов и т. п. требует строгого соблюдения техники безопасности и утилизации отходов.
ограничения по размерам - производство очень крупных изделий может потребовать громоздких ванн и мощных источников тока.

Техника безопасности и экологические аспекты

При работе с электролитом необходимо использовать средства индивидуальной защиты (перчатки, очки, фартуки), поскольку растворы солей металлов и кислоты могут быть агрессивными. Необходимо обеспечить хорошую вентиляцию помещения из-за возможных испарений вредных веществ. Отработанные растворы и промывные воды нельзя сливать в общий сток: их нужно правильно утилизировать или регенерировать.

Перспективы и современные технологии

Современные исследования направлены на улучшение рецептур электролитов, повышение экологической безопасности процесса, разработку новых сплавов и применение аддитивных технологий. В некоторых случаях гальванопластика комбинируется с 3D-печатью: сначала печатают полимерную матрицу, а затем осаждают на неё металл. Это открывает новые возможности в прототипировании, быстром изготовлении уникальных металлических изделий и совершенствовании технологических цепочек.

Гальванопластика металла - незаменимый процесс в тех случаях, когда необходимо получить высокоточные и сложные по форме металлические изделия. Благодаря возможности тонко контролировать структуру и толщину слоя, гальванопластика широко используется как в художественном, так и в промышленном производстве. Соблюдение техники безопасности и грамотное обращение с химическими реагентами делают данный процесс более эффективным и экологически приемлемым.

Услуга			Стоимость, руб.
Создание мастер-модели (простая форма)			от 5000
Создание мастер-модели (сложная форма)			от 10000
Обработка поверхности мастер-модели			от 1000
Нанесение токопроводящего слоя			от 800/кв.дм
Никелирование (до 30 см)			от 1500/кв.дм
Меднение (свыше 30 см)			от 1200/кв.дм
Золочение			от 300/кв.дм
Серебрение			от от 2500/кв.дм
Хромирование			от 2000/кв.дм
Нанесение сплавов			по запросу