Для ювелирного дизайнера связь между дизайном и технологией не всегда очевидна. Как технолог, я часто задумывался о их связи. Она сегодня достаточна сложна, однако в одном я уверен: определенная технология может дать волнующие возможности креативному дизайнеру. Она может дать возможность дизайнеру достичь того, чего невозможно или сложно добиться традиционными путями.
Это, в особенности, относится к гальванопластике, технологическому процессу, который зачастую недостаточно используется и недопонимается в ювелирном дизайне. Гальванопластика – старая, проверенная технология и в своем оригинальном виде она непроста в применении. Тем не менее, как и другие ювелирные технологии, за последние десять лет она прошла длинный путь и сегодня стала намного более простым и быстрым процессом. В этой статье я уделю внимание золоту; однако в гальванопластике с успехом могут применяться другие драгоценные металлы.
ЧТО ТАКОЕ ГАЛЬВАНОПЛАСТИКА?
Гальванотехника – область электрохимического производства, включающая «гальваностегию – электрохимические процессы нанесения покрытий металлами и сплавами, которые применяют для защиты изделий от коррозии, защитно-декоративной отделки, повышения сопротивления механическому износу и поверхностной твёрдости, сообщения антифрикционных свойств, отражательной способности и других целей; гальванопластику – изготовление металлических копий, а также другие способы завершения отделки изделий».
Это очень похоже на гальванику, если говорить в терминах оборудования и процесса.
Как и во всех технологических процессах у гальванопластики есть свои преимущества и недостатки.
Преимущества:
- Ювелирные изделия могут быть изготовлены из чистого золота 24 карата или из сплавов от 8 до 18 карат.
- Можно изготовить тонкие пустотелые объемные изделия сложной формы.
- Может использоваться разнообразный дизайн, включая современные крупные формы с небольшим весом и одинаковой толщиной стенок.
- Можно дешево изготовить как большое, так и небольшое количество одинаковых изделий.
- Можно сделать одновременно много изделий, закрепив сердечники на держателе из платины
- Процесс не требует дополнительной дорогостоящей оснастки для изделий разного дизайна.
- Выполняются все требования соответствия пробы для пустотелых изделий.
- Потребность и расход металла являются рациональными.
- Отсутствие угара при проведении процесса; отсутствие скрапа.
Недостатки:
Главным недостатком этой технологии является то, что для гальванопластики требуется специальное оборудование. Обычное гальваническое оборудование для этой цели не подходит. Для гальванопластики золота требуется контролируемая компьютером автоматическая аппаратура. Другим ограничением является то, что можно производить только желтые золотые изделия — еще не существует технологии для изготовления красных или белых изделий, а также 21 и 22 пробы.
Процесс
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.
Свойства гальванопластических ювелирных изделий
Обычно при помощи гальваники наносится слой, толщиной от 0,1 — 0,15 мм. На крупных изделиях слой может достигать от 0,15 до 0,2 мм. В случае 24 каратного золота слой может быть еще толще — около 0,25 мм.
Невозможно определить минимально приемлемую толщину, так как механическая прочность и свойства изделий, изготовленных методом гальванопластики, зависят от геометрии и структуры поверхности, а также внутреннего предела прочности на разрыв. Например, ребристая деталь будет прочнее, чем такое же изделие с гладкой поверхностью.
Чем больше толщина, тем больше вес и количество золота, а соответственно и стоимость. Несомненно, что практическая толщина определяется производителем и является компромиссом между прочностью и стоимостью.
В основном гальванопластическая продукция нуждается только в полировке. Она производится маленькими шариками из фарфора в вибраторе или центрифужной машине. Так как гальванопластический слой твердый, он с легкостью полируется на ручных полировальных кругах и в автоматических машинах, достигая высокой степени полировки. Другие виды отделки, такие как сатинирование или матирование, могут быть выполнены при помощи обычной технологии, например, пескоструйки.
Гальванопластика чистым золотом при высоком значении тока создает текстурную поверхность. Этот эффект часто используется в Азии при создании статуэток или фигурок.
Так как изделия тонкие и полые, с ними необходимо обращаться с осторожностью, чтобы избежать повреждения от слишком сильного сдавливания.
Как и при литье, применение полировальной техники начинается на ранних этапах при изготовлении мастер-модели и продолжается при создании резиновых форм и изготовлении сердечника.
Хорошее качество поверхности мастер-модели обеспечивает лучшую поверхность после гальванопластики, экономя много ненужной работы на полировку.
Гальванопластика дает уникальные возможности дизайнеру.
Тонкость, легкость пустотелой и объемной гальванопластики и сложные трехмерные объемы неповторимы. Она дает такие возможности дизайна при умеренных расходах, которые не в состоянии дать ни одна из технологий. Гальванопластика предлагает новые приемы для создания уникальных ювелирных изделий по индивидуальным проектам. Кроме этого, гальванопластика дает возможность копирования природных объектов — листвы, цветов, коры, орехов и паутины. Типичные виды гальванопластических изделий включают в себя серьги, подвески, броши, цепи и браслеты, амулеты, пряжки, а также декоративные артефакты и статуэтки.
Гальванопластика должна рассматриваться как процесс, а не как простая альтернатива другим видам обработки – штамповке или литью. Сила каждой технологии – это те возможности, которая она дает дизайну. Возможности творчества, которые дает гальванопластика – уникальны и бесконечны.
