Содержание раздела

Пустотелые изделия

Пустотелые изделия >> Гальванопластика >> Процесс

Образ будущего

В прошлом гальванопластика была довольно сложной и длительной. Ванны работали при температуре от 60°C до 80°C, было необходимо использовать сердечники из металла с низкой температурой плавления. Сегодня ванны работают при низкой температуре, обычно, при 40°C-45°C, позволяющей использовать восковые сердечники. Это преимущество обозначает упрощение и ускорение процесса.

Типичная гальванопластическая ванна обычно завершается за 14 часов.

Восковые сердечники могут быть сделаны, как и для литья, во множественном числе: создается мастер-модель, затем с ее помощью создается резиновая форма. Резиновая форма используется для копирования восковок при помощи инжектора. Индивидуальные изделия могут быть изготовлены из воска по обычной технологии, рис. 1, или при используя для создания модели CAD/CAM, которая непосредственно используется как сердечник. Соединяющая нить вплавляется прямо в воск, а воск покрывается краской на основе серебра или графита, создающей электропроводный слой.

После высыхания сердечники собираются на держателе и погружаются в гальванопластическую ванну. Когда достигается требуемая толщина, покрытые сердечники удаляются и промываются. Воск удаляется нагревом через небольшое отверстие. Весь оставшийся воск удаляется при помощи растворителя. Остается только соединить детали пайкой или лазерной сваркой, а также отполировать.

В контроль процесса можно внести улучшения. Контроль осаждения слоя с равномерным распределением пробы в множестве закрепленных изделиях – жизненная необходимость, обеспечивающая постоянство веса и пробы в соответствии со стандартами. Использование компьютера для отслеживания плотности тока, рН раствора и содержания золота в гальванопластической ванне дает оператору возможность обеспечить предсказуемое поддержание параметров с очень высокой точностью (±0,5 карат) и избежать ошибок, возникающих при ручном управлении.

В таблице 1, 2 и 3 показаны некоторые характеристики различных используемых гальванопластических процессов. Вначале для гальванопластики пробы 10, 18 или 18 карат использовались цианидные электролиты, которые наносили сплав золота-меди-кадмия, имеющие красивый желтый цвет. Этот процесс до сих пор широко используется и типичен для гальванопластики Artform компании Enthone-Omi, имеющей своих представителей по всему миру. Характеристики процесса указаны в таблице 1.

Более поздняя разработка Aurunaform компании Degussa Electroplating (сегодня O.M. Electroplating) использует цианидный электролит для нанесения сплава золото-серебро, который имеет бледно-желтый цвет. В таблице 2 приведены типичные параметры процесса.

В обеих системах проба контролируется плотностью тока. Свойства гальванопластического слоя, полученного при помощи ванны для 18 каратного золота показаны в таблице 3. Система золото-медь-кадмий дает хрупкий твердый сплав, который должен быть отожжен при температуре 500°C в течение 15-20 минут для восстановления пластичности. При помощи обеих систем можно сделать легко паяемые и полируемые изделия.

Гальванопластика 24 каратных ювелирных изделий

Несколько компаний разработали системы для гальванопластики 24-каратного золота, включая несколько систем без цианидов. На них можно откладывать золото различной чистоты с содержанием драгоценного металла от 99 до 99,9%. В таблице 4 приведены некоторые данные по системам O.M. Electroplating и Enthone-Omi.

Как и в случае систем, описанных выше, могут быть использованы сердечники из металла или воска, а температура ванны не такая высокая, чтобы расплавить восковые модели. Ничего страшного, что 24-каратная золотая гальванопластика более твердая, чем отожженная или 24-каратное литье, операции пайки и нагрева смягчат его.

Таблица 1 Характеристики ванны, процесс Artform

Концентрация электролита, г/л

Au 6-Cu 45-Cd 1- электролит без цианида 18

Средняя скорость отложения

0,5 мкм/мин

Температура (СТАНДАРТНАЯ ВАННА)

65-75°С

Температура (ВАННА ДЛЯ ВОСКА)

40-45°С

Таблица 2 Параметры процесса для 18 каратной ванны, Auruna 568 EF-18

Концентрация электролита, г/л

Au 15-Ag 5-KCN 10

pH

10.2

Температура ванны

45-75°С

Плотность тока

1,2 – 1,8 А/дм2

Токовая отдача

мин. 100 мг/А, прибл. 100%

Скорость отложения

прибл. 0,9 мкм/мин

Таблица 3 Свойства гальванопластики из золота 18 карат, изготовленной
по технологии Artformè Auruna 568 EF-18

Свойства

Artform

Auruna 568 EF -18

Состав

Au 76.5% — Cu 16% — Cd 7.5%

Не известен

Средняя проба ванны и допуск

Не известна

18.5 ± 0.5 карат

Цвет

Желтый

Бледно-желный

Плотность, г/см3

15,5 г/см3

15,9 г/см3

Твердость

HV 420-430

HV 220

Твердость после отжига

HV 220-250

Не известна

Ковкость

Средняя, но хорошая после отжига

Хорошая

Вид поверхности

Светлый

Светлый

Таблица 4 Гальванопластические системы 24 карата

Параметры ванны

Auruna 3401 EF -24

Enthone DIDO 24

Содержание золота в электролите

8

10-20

pH

5.5-5.9

7.2

Температура ванны

45-75єС

65-75єС

Плотность тока

0,5 А/дм2

0,5 А/дм2

Токовая отдача

90%

Не известна

Скорость отложения

0,24 мкм/мин (17 часов на 250 мкм)

0,33 мкм/мин

Свойства

Чистота

99,9% золота

99% золото + медь

Плотность, г/см3

прибл. 19

прибл. 19

Цвет

глубокий желтый

глубокий желтый

Твердость

HV 250

HV 300 (220)

Рекомендуемая толщина

250 мкм

Не известна

Максимальная толщина

Несколько сотен микрон

Несколько сотен
микрон

Устойчивость

Хорошая

Хорошая

Паяемость

Хорошая

Хорошая

Полируемость

Хорошая

Хорошая

Реклама