Металлические покрытия
Железные покрытия активно использовались в древности и используются на данный момент при производстве художественных изделий из металла.
Цель покрытия одного металла вторым содержится в том, дабы сплавы либо металлы, менее стойкие против коррозии, закрывались более стойкими и в большинстве случаев более декоративными.
Различают анодные и катодные покрытия. Анодным именуется железное покрытие, у которого электродный потенциал меньше потенциала главного металла, т. е. металла, из которого сделано изделие. В ходе электрохимической коррозии анодные покрытия неспешно растворяются и предохраняют главной металл от разрушения не только механически, но и электрохимически.
Анодные покрытия не теряют собственного защитного действия, в случае если на них имеются риски, царапины и другие внешние недостатки.
Катодные покрытия имеют потенциал больше, чем у главного защищаемого металла, из которого сделано изделие. Исходя из этого катодное покрытие делает собственный назначение лишь механически и , пока око изолируетзащищаемый металл от контактов с внешней средой. При нарушении катодного покрытия— появлении трещин, других повреждений и царапин — его защитные действия не только пропадают, но коррозия главного металла еще более улучшается за счет образования гальванопары с катодным покрытием.
Примером анодного покрытия для металлических сплавов являются цинк, кадмий, а катодного — медь, олово, никель, серебро, золото.
Покрытие одного металла вторым может осуществляться разными методами.
Холодные железные покрытия
Плакирование. Эта разработка была названа от французского слова «плаке» (покрывать). Она изобретена в Англии в 1742 г. для изготовления художественных бронзовых изделий, покрыты* целым толстым слоем драгоценных металлов (серебра либо золота) — более толстым, чем при простом серебрении либо золочении.
Для этого предварительно заготовляли бронзовые страницы, покрытые серебром. На данный момент такие двухслойные страницы именуются биметаллами.
Активно используются биметаллы, складывающиеся из слоев двух различных металлов либо сплавов. К примеру, меди и железа, дуралюминия и чистого алюминия, углеродистой и нержавеющей сталии т. п.
В большинстве случаев главный слой страницы складывается из более недорогого, но не стойкого против коррозии металла, а снаружи он покрыт узким слоем устойчивого и более декоративного металла либо сплава.
Использование таких двухслойных страниц разрешает существенно экономить дефицитные металлы, к примеру нержавеющую сталь, которая в четыре-пять раз дороже простой углеродистой стали.
Особенный вид накладного серебра представляли собой изделия из бронзы, на каковые уже в готовом виде напаивалась оловом серебряная фольга толщиной 0,01 мм. Готовое изделие лудили оловом смазывали салом и накладывали фольгу, шепетильно притирая ее по-лировником, а после этого изделие нагревалось до плавления олова. Сало играло роль флюса.
Сусальные покрытия. Сусальное, серебрение и золочение представляет собой обширно распространенный метод покрытия драгоценными металлами разных художественных изделий, в основном экстерьерного характера. Он содержится в том, что на поверхность изделия наклеиваются узкие листочки золота, серебра либо так именуемого листочка — и двойника из золота и серебра, и потали — из меди и серебра.
Данный метод известен с глубокой древности. В Киевской Руси им обширно пользовались для золочения крыш, шпилей, церковных глав, крестов и других элементов архитектуры, выполненных из металлов, и для золочения дерева, гипса, штукатурки и других неметаллических материалов.
Для получения узких листочков золото либо серебро расковывалось между особыми прокладками из «снасти», либо «плёв-ки», которую приготовляли из оболочки говяжьих внутренностей. Такие прокладки разрешали приобретать ровные и тонкие листочки серебра и золота.. Выделывание из золота узких листочков для золочения именовалось золотобойным мастерством и было известно с глубокой древности.
О нем упоминают Гомер и Плиний.
На данный момент золотой слиток сперва раскатывают на вальцах в узкую ленту толщиной до 5 мкм. После этого ленту режут на квадратики-заготовки и предстоящая обработка производится расковкой. Для этого заготовки укладываются между особыми синтетическими пленками, состав которых сравнительно не так давно создан советскими химиками.
Стопку таких пленок, между которыми проложены золотые листочки, кладут под пневматический молот и разбивают стремительными и легкими ударами до толщины всего 0,14 мкм.
Современная «книжка» золота содержит 60 узких золотых листочков размером 6X12 см, между которыми проложена папиросная бумага, дабы они не слипались между собой. Масса книжки в большинстве случаев в пределах 1,5 г. Золото возможно довести до толщины, меньшей чем 0,0001 мм, и листок площадью 1 дм2 будет весить всего 13 мг. Такое узкое золото делается прозрачным и пропускает зеленые лучи, но для золочения оно используется редко, поскольку делается непрочным.
В большинстве случаев для получения желтого сусального золота используется золото, лигатуренное медью от 930-й до 990-й пробы, но время от времени для получения цветного зеленого золота, дабы разнообразить оттенки позолоты, используют 750-ю пробу, лигату-ренную серебром.
Поверхность железного изделия, подлежащего золочению, шепетильно очищают от следов и пыли коррозии и окрашивают два раза суриком на масле. Второй раз возможно окрасить под цвет золота, для этого лучше использовать золотистую охру, а не желтый крон, что чернеет от сероводорода, находящегося в воздухе, благодаря чего темнеет и позолота.
Золочение создают на особый масляный лак «мордан», что приготовляют по следующему рецепту: 1 кг отстоявшегося льняного масла нагревают в железной посуде, после этого додают 65 г свинцового глета и варят в течение 4—5 ч, пока масло не загустеет. Смесь охлаждают и разжижают скипидаром до рабочей консистенции. Лак хранят в закрытой посуде. От продолжительного хранения уровень качества лака улучшается.
Лак наносят узким слоем на подготовленную поверхность и выдерживают 10— 12 ч для подсыхания, но с сохранением отлипа (отлип сохраняется не меньше 24 ч). Листок сусального золота вынимают из книжки легким дуновением, от которого он заворачивается на золотарный нож, положенный плоской частью на край золотого листка. При помощи ножа листок переносят на подушку, на которой его разглаживают и, в случае если необходимо, разрезают ножом.
Подушка является дощечкой15X20 см, обитую замшей по двум слоям фланели. С подушки листок берут при помощи «лапки» — широкой кисточки из беличьей шерсти и с опаской кладут на железную поверх-ность, еще имеющую отлип. После этого листок разглаживают колонковой кистью. Таким же методом создают золочение поталью и серебрение.
Но при серебрении грунтовку создают не охрой, а под цвет серебра — белилами и сажей.
На данный момент взяло распространение покрытие серебрёных изделий бесцветным лаком, предохраняющим их от потемнения, и применение заменителя сусального серебра листочками из недрагоценного сплава, складывающегося из 8,3% цинка, 91% олова, 0,4% свинца и 0,3% железа. Это покрытие кроме этого требует защиты бесцветным лаком.
Не считая морданного золочения для древесных изделий, находящихся в интерьере, существует второй метод — золочение на водно-клеевых составах по полименту, что приготовляется из жирной, шепетильно очищенной глины, пчелиного воска, мыла, сала, а время от времени и яичного белка. Вся эта смесь варится и шепетильно перемешивается. Готовый полимент наносится ровным, узким слоем на изделие, подлежащее золочению, просушивается и шепетильно шлифуется.
После этого изделие смачивается 20%-ным раствором спирта и покрывается золотом. По окончании просушки оно полируется лощилом из агата.
Тёплые железные покрытия
Покрытия легкоплавкими металлами. В современном производстве частенько используются тёплые покрытия. Для этого защитный слой из устойчивого против коррозии металла наносится на поверхность в жидком, расплавленном состоянии.
Примером тёплого покрытия есть лужение — покрытие оловом, кадмирование и особенно довольно часто цинкование либо -шерардизация.
Метод тёплого покрытия несложен и высокопроизводителен. Он содержится в том, что страницы, прутки, трубы либо готовые изделия по окончании соответствующей подготовки и очистки окунают в расплавленный металл и скоро вынимают. На изделиях образуется целой, узкий слой из защитного металла, прекрасно противостоящий коррозии.
Особенно прекрасные результаты дает обработка готовых изделий. В этом случае расплавленный металл попадает во все щели и швы изделия и надежно защищает его от коррозии (к примеру, цинкованные ванны, ведра и т. п.).
При производстве тёплых покрытий нужно, дабы:
1) наносимые металлы были легкоплавкими;
2) температура плавления изделия была существенно выше температуры плавления металла, предназначенного для его покрытия.
Металлизация. Необычным методом нанесения железных покрытий есть металлизация, либо шоопирование. Сущность этого метода содержится в том, что железная проволока плавится в особом аппарате — металлизаторе и под действием сжатого воздуха распыляется.
Небольшие частицы с громадной скоростью устремляются из аппарата и осаждаются на поверхности изделия, образуя целое покрытие. Полученный таким методом слой металла возможно шлифовать, полировать, и подвергать разным оксидировкам.
На данный момент используется два типа металлизаторов—газовый и электрический. В газовом металлизаторе плавление проволоки осуществляется за счет температуры, приобретаемой от сгорания ацетилена в среде кислорода; в электрическом — за счет вольтовой дуги.
самый производительным есть трехфазный металлизатор, изобретенный инженером А. И. Пономаревым. Он в несколько раз превосходит простой однофазный металлизатор по производительности и может распылять за- 1 ч до 10—12 кг металла.
Помимо этого, применяя трехфазный металлизатор, возможно в один момент плавить проволоки из различных металлов. Это разрешает приобретать покрытия из новых сплавов, образованных из смеси частиц разных металлов.
Недочёт метода металлизации содержится в том, что частицы металла, вылетая с громадной скоростью из аппарата, скоро остывают на протяжении полета и соединяются только механически, не сплавляясь между собой.
В следствии плотность покрытия выясняется существенно ниже плотности литого либо катаного металла. Это видно из сравнения распыленного и литого металла (табл. 40).
Понижение плотности происходит от того, что покрытие, полученное распылением, имеет множество пор, через каковые к защищаемому металлу может попадать влага и другие химические вещества, вызывающие коррозию. Исходя из этого метод металлизации с позиций защиты от коррозии есть как правило недостаточным и требует дополнительных мероприятий (пропитки лаками и т. п.).
Но благодаря декоративным особенностям этого метода он находит достаточно широкое использование в отделке художественных изделий из металла. Этим методом возможно наносить каждые металлы (сталь, латунь, латунь, цинк, медь) на металличские и неметаллические изделия из дерева, гипса, цемента, бумаги (папье-маше) и других материалов.
Металлизация применима для изделий любой размеров и формы, причем работа может вестись как на заводе, так и конкретно на постройке без демонтажа больших изделий на составные части. Толщина слоя возможно любой, но в большинстве случаев используют от 0,01 до 0,5 мм.
Наводка. Золотая либо серебряная наводка — весьма старый метод нанесения слоя драгоценного металла на изделия из меди, латуни, других металлов и железа. Данный метод именуется кроме этого золочением либо серебрением «через пламя».
Для этого приготовляют золотую либо серебряную смесь, т. е. раствор соответствующего метала в ртути. Для наводки направляться использовать лишь свежеприготовленную смесь. Для этого в графитовом тигле докрасна накаливают тонко прокатанные и мелко нарезанные листочки чистого золота (либо серебра) и заливают их нагретой до 300°С ртутью, забранной в восьми- либо девятикратном количестве по весу. Эту смесь перемешивают графитовым стержнем до полного растворения.
Золотая (и серебряная) смесь представляет собой тестообразную массу.
Взятую золотую смесь выливают в воду и по окончании остывания отжимают лишнюю ртуть через замшу. После этого бронзовой проволочной кистью ее наносят на подготовленное изделие, по окончании чего его нагревают.
В прошлом смесь нагревали на древесном угле, на данный момент применяют газовые горелки либо электрический нагрев. Нужно, дабы действовало лишь тепло, а пламя конкретно не касался изделия. В то время, когда смесь начинает плавиться и сверкать, ее нужно разравнивать мягкой кистью либо ватным тампоном.
Ртуть наряду с этим испаряется, и поверхность делается сперва матово-белой, а позже желтой. Нагрев прекращают, по окончании охлаждения изделия промывают и позолоченную поверхность кра-цуют, в случае если нужно, полируют.
Чтобы золото купило броский желтый цвет, его намазывают намерено приготовленным открасом и нагревают, открас сгорает. Изделие промывают, просушивают и, в случае если необходимо, полируют. Состав откраса, содержащего по одной части уксуснокислой меди, калийной селитры, металлического купороса, поваренной соли, хлористого аммония (нашатыря), разводится хлебным квасом до густоты сметаны.
Данный метод золочения весьма прочен и в прошлом активно использовался для золочения элементов архитектуры и декоративно-художественных изделий. Но он имеет два значительных недочёта: во-первых, расход золота на единицу поверхности существенно выше, чем при вторых методах золочения, к примеру гальваническом; во-вторых, он очень вреден для здоровья, поскольку пары ртути весьма ядовиты.
