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.
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
|
Устойчивость |
Хорошая |
Хорошая |
Паяемость |
Хорошая |
Хорошая |
Полируемость |
Хорошая |
Хорошая |