Нанесение золотого покрытия. Покрытие изделий золотом различными методами. Технологии современного золочения

Покрытие изделий золотом используется для придания различным металлическим предметам некоторые свойств, характерных для благородных металлов. Это в первую очередь помогает понизить себестоимость предмета, а также придает ему привлекательный и эстетический вид. Еще несколько преимуществ: золото не подвержено окислению, не вступает в контакт с реагентами, не боится влаги и сырости. Кроме этого, позолота улучшает припой и ее часто используют при изготовлении микросхем.

Что представляет собой гальванический метод нанесения золота

При гальванизации позолота наносится тонким слоем на поверхность различных предметов. Эти объекты могут быть металлическими или изготовленными из других материалов. Свойства и назначение самого предмета влияют на толщину золотого покрытия, которая может быть совершенной разной: в одном случае это миллиметры, в другом – микроны.

Общие сведения

При гальваническом покрытии используются тонкие листы металла. Толщина сусального золота очень мала. Технология нанесения позолоты на поверхность предметов не меняется в течение долгого времени.

При золочении используется масло и клей. На масляной основе смешивают специальные ингредиенты, которые крепко удерживают тонкий золотой слой на обрабатываемой поверхности. Масляный лак, наносимый на поверхность, делает ее матовой. Чтобы добиться сияния и блеска поверхности, ее покрывают дополнительным слоем.

Характерный блеск изделию придает клеевая основа, используемая при гальванизации. Этот процесс должен проводиться в специальных условиях. Следует обращать внимание на влажность, чтобы добиться наилучшего результата и не нарушить технологию.

Плюсы и минусы

Гальванический метод имеет ряд характерных преимуществ. Среди них высокая степень износостойкости материалов. Также улучшается отражение света поверхностью, повышается стойкость к коррозии и обеспечивается проводимость тока.

У гальванизации, кроме неоспоримых преимуществ, имеется и один недостаток. Со временем из-за механической нагрузки, а также под действием других факторов золотое покрытие истончается и стирается. В этом случае ухудшается внешний вид изделия, обнажатся «родная» поверхность, меняется качество материала. Мелкие предметы и украшения можно отдать на реставрацию. Мастер стирает старый слой и наносит новый. Эта процедура не из дешевых. В стоимость работы будет входить способ покрытия и его толщина.

Как проходит процесс

Наносится позолота двумя способами: механическим и электрохимическим. Применяется ток, используются реагенты. Мастер сам решает, какой слой драгоценного металла необходимо нанести.

Вся работа проводится в три этапа

Во время процесса необходимо поддерживать высокую температуру и уровень тока, применять химические реагенты. Чтобы обеспечить все эти условия, требуется необходимое специальное оборудование. Гальваника используется не только для использования золота в качестве облагораживающего материала. Очень часто ее применяют для нанесения «неблагородных» металлов, таких как хром, медь или никель.

Обычно наносят лигатуру, а не чистое золото. Металл разбавляется при помощи других элементов, но это нисколько не уменьшает качества покрытия. Полученный оттенок соответствует золотому и смотрится благородно.

Какие изделия и зачем покрывают позолотой

Гальванический способ золочения поверхностей нашел применение в различных сферах. Эта технология позволяет декорировать изделие и обеспечивает техническое покрытие в промышленности. Предметы, ювелирные изделия, технические детали покрытые позолотой не окисляются, не разрушаются, устойчивы к агрессивным воздействиям различных веществ.

Гальваническое покрытие нашло широкое применение при изготовлении недорогих украшений, которые пользуется особой популярностью у покупателей обоих полов. При изготовлении позолоченных вещиц берут изделия из более дешевых материалов, которые затем покрывают тонким золотым слоем. В итоге такие изделия можно приобрести по более выгодной цене, а выглядят они ничуть не хуже, чем золотые. Гальванику используют при золочении цепочек, браслетов, сережек, колец, часов, колье и даже очков. Предметы смотрятся очень респектабельно, стильно и элегантно.

Интересная особенность: в постсоветском пространстве большим спросом у населения пользуется желто-красная позолота, а в Америке и в Европейских странах Европы – бледно-желтый оттенок. Обычно, за основу берутся изделия: медные, мельхиоровые, никелевые или латунные. Гальваника также применяется для золочения платины и серебра. Бижутерия, обработанная таким образом не вызывает раздражения и аллергических реакций. Однако порой эти драгоценности могут соперничать по цене с изделиями из высокопробного серебра.

Иногда украшения или предметы покрываются только частично. Это делают для того, чтобы придать необходимые свойства золота отдельному участку поверхности. В ювелирной промышленности таким образом придают украшению оригинальный и неповторимый дизайн.

Гальванику используют во многих сферах. Ее можно нанести практически на любую вещь, улучшив ее характеристики и свойства. Сусальное золото применяют для покрытия куполов церквей и храмов, в качестве декорирования дорогих предметов быта, красивой посуды, багетов.

Нанесение позолоты в домашних условиях

Для золочения предметов дома используют химический метод и гальванический. Многие реагенты и реактивы купить свободно нельзя. К ним относится азотная кислота, цианид калия и соляная кислота. Для домашнего золочения нужно обязательно иметь электролитические ванны, а также источник постоянного электричества. Мастер, занимающийся гальваникой, должен иметь теоретические знания, сноровку и опыт. Необходимо проявлять осторожность и терпение, так как это опасный процесс.

Химические методы

На обрабатываемую поверхность наносится хлорид золота. Метод первый. Для приготовления хлорного золота металл расковывают тонким слоем и дробят на очень маленькие куски. Затем смешивают соляную и азотную кислоту, и только потом добавляют к ним золото. Смесь двух кислот часто называют царской водкой. Царская водка готовится так: 10 г концентрированной азотной кислоты смешивают с 30 г соляной. Количество «золотой смеси» готовят в пропорции десять к одному. То есть на один грамм золота идет 10 мл смеси кислот (царской водки).

Для процесса растворения берется глубокая фарфоровая посуда. Время, которое понадобится, разное: и два часа, и трое суток. После полного растворения золота смесь выпаривается с помощью водяной бани при температуре 70–80˚, тщательно перемешивая стеклянной палочкой. В конце выпаривания должна появиться вязкая субстанция золотого цвета.

Для приготовления смеси необходимо взять:

• два литра дистиллированной воды, нагретой до 50–60˚;
• 15 г сиропа хлорной соли золота;
• 65 г соли «Экстра», которая является хорошо очищенным хлоридом натрия;
• 65 г поташа – карбоната калия.

Перед тем как начать покрывать изделие, поверхность обезжиривают при помощи 10–20 % едкого натрия. Если предмет небольшой можно прокипятить его в содовом растворе. Затем поверхность обрабатывают 25 % раствором соляной кислоты и ополаскивают в воде.

Следующий этап – приготовление смеси, в которую входит поташ, хлорное золото, горячая вода и хлорид натрия. В емкость с этим раствором погружают изделие и касаются его палочкой из цинка. Выжидают некоторое количество времени и вытаскивают уже позолоченное изделие на поверхность. Его тщательно промывают в чистой воде, высушивают и доводят до зеркального блеска.

Метод второй. Готовят специальный раствор:

• вода – 25 г;
• соляная кислота и азотная кислота – по 25 г.

В этом составе растворяют 10 г золота. В полученную массу добавляется 300 г карбоната калия (поташа). Далее в котле кипятят 2 л воды и вливают в него приготовленную смесь. Периодически помешивая, «варят» все это в течение двух часов.

Пока смесь готовится, обрабатывается изделие. Его протравливают серной кислотой, а затем азотной. Затем выполняют ряд действий, в частности, обматывают изделие латунной проволокой (сплав меди и цинка), делают смесь из соляной, азотной и серной кислоты и погружают в нее, буквально на короткое мгновение, обрабатываемое изделие. Далее ополаскивают предмет в воде и погружают его в ртуть, а затем опять в воду, потом опускают в уже приготовленную смесь. После всего вытаскивают, обмывают и просушивают. Высушенное изделие необходимо отполировать при помощи материи из шерсти.

Золото – благородный металл, обладающий эстетической привлекательностью и многими ценными свойствами. Поскольку в чистом виде оно имеет высокую стоимость, оптимальным решением становится нанесение тонкого слоя золота на поверхность изделий. Существуют разные техники золочения – их выбор зависит от размера предмета и преследуемых целей.

Сферы применения золочения

Золочение находит применение во многих сферах нашей жизни – выполняют его в защитных, декоративных, защитно-декоративных целях. В частности, покрытие 18-ти и 24-х каратным золотом позволяет придать статусный вид украшениям из серебра или металлических сплавов, а также помогает вернуть красоту золотым изделиям, потерявшим свою изначальную привлекательность.

Золочение декора и бытовых предметов облагораживает интерьер квартир и домов – процедуре подвергаются дверные ручки, вилки и ложки, краны, рамки картин, металлические детали светильников и пр.

Все возрастающий интерес вызывает золочение молдингов, хромированных вставок, автомобильных решеток, ручек, брелоков для ключей. Практикуется покрытие дисков золотом 24 карата, 18Kt/750, 14Kt/585.

Покрытие белым, розовым, зеленым золотом находит применение в случае с музыкальными инструментами, наградами, спортивными аксессуарами. Отдельного внимания заслуживает золочение гравировки, портсигаров, зажигалок, фляжек, деталей оружия и пр.

Тончайший слой золота напыляют на автомобильные, оконные и витражные стекла для контроля теплообмена в зимний и летний период. Золочение используется в стоматологии. Его широко применяют в микроэлектронике.

Технология подразумевает выполнение следующих основных этапов:

• выбор способа золочения и подготовка всего необходимого для его проведения;
• обезжиривание и протравливание поверхности;
• нанесение покрытия;
• финишная обработка.

Помимо напыления благородного металла в чистом виде (24 карата, 999 проба) практикуется покрытие желтым, белым, розовым, красным и зеленым золотом. В качестве легирующих добавок соответственно выступают кобальт, родий, медь, серебро (никель). Вместо 24-каратного металла осуществляется покрытие золотом 18, 14, 12, 10, 9, 8 карат – цифра означает весовые единицы чистого золота в 24 частях сплава.

Технология покрытия предметов сусальным золотом

Покрытие золотом пластика, дерева, металла и прочих материалов осуществляется с помощью тончайших листов – толщина сусального (облицовочного) золота составляет 0,13-0,67 микрон. В старину сусальное золото изготавливали вручную, сегодня используется специальное оборудование. В зависимости от толщины листа выделяют свободное и трансферное (на шелковой бумаге) сусальное золото. С первым работать очень сложно – малейшее дыхание мешает процессу. Хранится готовый материал в книжечках – каждый из 60-ти листов перекладывается бумагой. Нанесение сусального золота – процесс кропотливый. Технология основывается на способности раскатанного с лист золота притягиваться к поверхности на молекулярном уровне. Существует две техники золочения сусальным золотом: клеевая (на полимент) и масляная (на лак мордан). В первом случае получается глянцевая, а во втором – матовая поверхность. Клеевой способ используется при проведении внутренних работ.

Амальгамное золочение

Амальгамный (огневой) метод золочения– еще один старинный способ нанесения драгоценного металла. Он характеризуется высокой степенью долговечности, но сам процесс чрезвычайно токсичен и сегодня не используется. Сутью метода является молекулярное проникновение в основу растворенного в ртути драгоценного металла (в процессе обжига ртуть испаряется, а золото остается). Примером такой работы является купол Исаакиевского собора в Петербурге.

Гальваническое золочение

Процесс золочения гальваническим методом сегодня используется чаще всего. Он применим в случае, если осуществляется обработка токопроводящих изделий. Электролитом становится раствор солей золота. В него погружают деталь – при прохождении тока положительно заряженные частицы, высвободившиеся из солей металла, оседают на поверхности изделия и образуют ровный слой золота.

Еще лучший результат удается получить с помощью селективного способа электрохимического золочения. Применение такой техники позволяет в десятки раз повысить скорость осаждения металла на изделии. Износостойкость и твердость золотого покрытия увеличивается более чем в 3 раза. Проникновение золота происходит на молекулярном уровне. Гальванические методы находят применение при золочении сувенирной продукции, ювелирных изделий, зубных протезов и пр.

Техника иммерсионного золочения

Этот вид золочения не подразумевает приложения внешнего тока. При погружении детали в раствор из менее электроотрицательного металла происходит процесс иммерсионного осаждения. После прекращения контактного обмена он завершается. Технология включает несколько этапов – начинается работа с кислой очистки поверхности и микротравления, а заканчивается химическим осаждением слоя никеля и последующим нанесением иммерсионного золота. Технология находит применение при производстве печатных плат, выводов элементной базы, корпусов, микросхем и прочей продукции где требуется ультразвуковая сварка или пайка.

Способы химического золочения

В домашних условиях золочение декора, покрытие золотом ложек, декоративных цветов и прочих металлических предметов осуществляется путем натирания их поверхности пастой хлорного золота или погружения в раствор с цинковым контактом. В первом случае золото растворяют в смеси азотной и соляной кислот (1:3). Соотношение золота и раствора – 1г/10 мл. Жидкость выпаривают, соблюдая меры безопасности. Полученное хлорное золото соединяют с плавленым (отмученным) мелом, винным камнем и кровяной солью. После нанесения кисточкой пасты предмет оставляют на определенное время. Затем его промывают и полируют. Смешав хлорное золото с эфиром выполняют узоры и надписи.

Чтобы приготовить раствор для золочения из хлорного золота, с ним соединяют дистиллированную воду (ее температура должна составлять около 50-60 градусов), поташ и соль. Обезжиренный, протравленный кислотой и промытый в воде предмет погружают в раствор и прикасаются к нему цинковой палочкой. После завершения процесса осаждения золота предмет промывают и полируют. Чтобы вникнуть в детали технологии стоит посмотреть мастер класс по золочению.

Золочение карандашом

Еще одним «домашним» методом является использование гальванокарандаша в котором анодом служит наконечник, а катодом – поверхность изделия. Принцип осаждения аналогичен гальваническому способу покрытия, но используемое оборудование исключает использование ванны с раствором.

Благородный металл не только украшает изделия, но и выполняет защитные функции. Процесс золочения стоит доверить профессионалам – отсутствие опыта и использование опасных компонентов часто приводит к нежелательным последствиям.

Древнейшая технология, с помощью которой изделиям из различных материалов придается богатый, эстетичный вид.

Древние мастера использовали для золотого покрытия листовое золочение (сусальное золото) и небезопасную для здоровья технологию с амальгамой — сплавом ртути и золота. Сегодня в покрытии золотом используются безопасные технологии, например, с помощью гальванизации.

Сферы применения золотого покрытия

Если раньше золотое покрытие применялось в ювелирных украшениях, в предметах интерьера и экстерьера, то сегодня золочение применяется в самых различных сферах:

• В химической промышленности при получении красок, пластика и различных материалов из химического сырья.
• В различных видах транспорта. В автомобилях золотое покрытие используется на проводах и контактах, микрочипах и сенсорах. Его используют в таких важных контролирующих системах как АБС, отвечающих за безопасность автомобиля. Немаловажно, что тончайший слой золотого покрытия придает деталям высокую коррозийную устойчивость в агрессивных средах.
• В энергетике, в солнечных батареях. Добавление золотых наночастиц повышает их эффективность в несколько раз.
• В современных электронных устройствах, начиная с мобильных телефонов и заканчивая электроникой космических кораблей.
• В медицине, в диагностическом оборудовании, в производстве эффективных лекарственных препаратов, применяемых в лечении тяжелых инфекций. Традиционно золотое покрытие используется в имплантатах, как в стоматологии, так и в других сферах медицины.

Технологии современного золочения

Механическое, или листовое золочение

Одна из древних технологий нанесения тончайших листов золота на поверхность. Она до сих пор используется в оформлении декора интерьеров, храмов, в декоративно-прикладном искусстве. Сусальное золочение возможно на разных поверхностях, но больше на металлах. Например, в золочении церковных куполов. Но технология весьма затратная, что связано с большим расходом золота и не используется на мелких предметах. Способ имеет два варианта исполнения:

• Золочение, проводимое на масляный лак. При этом сама поверхность может быть разной по фактуре: металлической, стеклянной, керамической, пластмассовой и т.д. Внешне золоченая поверхность выглядит матовой, так как золотого блеска добиться невозможно.
• Позолота на клеевой основе. Эта технология имеет древние корни и практически не изменилась. Метод используется только внутри помещений, так как покрытие боится влияния атмосферной влаги.

Электрохимическое золочение

В середине 19 века русский ученый Б.С Якоби, выполняя научные работы по электрохимии, разработал новые технологии нанесения покрытий на металлы с помощью гальванопластики. Эти разработки послужили толчком к получению нового метода золочения — электрохимического. В этом методе есть два варианта:

• Электрохимическая металлизация — современная технология, с большой эффективностью. Покрытие золотыми частицами при этом методе отличается прочностью и мелкопористостью. Характерной особенностью покрытий, выполненных данным способом, является длительная эксплуатация с неизменными свойствами. Наносить покрытие можно на поверхности разных размеров, изделие при этом не требует разборки. Сферы применения от ювелирных изделий до элементов, применяемых в электронике, медицине и других отраслях деятельности человека.
• Гальваническое золочение — на данный момент самое популярное среди технологий нанесения позолоты. Характерной особенностью способа является то, что изделие должно быть обязательно металлическим, или токопроводящим. Суть метода в том, что изделие, находящееся в растворе соли металла, подвергается воздействию электрического тока. В результате электролитической диссоциации соли металла распадаются на частицы с положительными и отрицательными зарядами. Частицы с положительными зарядами оседают на металлической поверхности изделия, подвергающегося золочению. Такое покрытие имеет хорошую химическую стойкость, не вступает в реакции в агрессивных средах. Преимуществами метода являются экономичность расхода золота, возможность покрытия в труднодоступных, или в локальных местах. Метод используется на всех видах металлов и сплавов.

Сегодня услуги по золочению различных предметов, использующихся в различных сферах, предлагают специализированные компании, имеющие необходимое оборудование и расходные материалы. Это позволяет выполнять покрытие золотом изделий по различным технологиям и разной степени сложности.

В старину предметы интерьера дворцов было модно декорировать драгоценными металлами, которые создавали впечатление немыслимой роскоши и богатства. В наше время сделать предметы сверкающими и роскошными можно и с небольшими финансовыми затратами. К тому же золочение – это творческий процесс. С помощью него можно из деревянных подсвечников сделать позолоченные, картинные рамы покрыть золотом, а также расписать шкатулки и даже стены.

Стоит знать, что золочение относится к трудоемкому и кропотливому процессу. От аккуратности при выполнении этой работы зависит натуральность вида позолоченных изделий. Если на основе обнаружатся как-нибудь трещинки, зазубринки или царапинки – вся работа пойдет насмарку. Поэтому перед обработкой изделия его следует хорошо зашлифовать, трещинки – замазать, а пыль – тщательно вытереть.

Можно с помощью готовой золотой краски покрыть поверхность предметов интерьера. Однако имитация золота будет приблизительной и не даст того эффекта, который хотелось бы получить.

Еще в древние времена существовало два способа золочения. Первый – с помощью наклейки сусального золота (золотой фольги), и второй – огневым методом с применением ртути. Второй способ был очень опасным, так как пары ртути, которые выделялись при работе, были ядовитыми. Так, при золочении куполов Исаакиевского собора 60 человек получили отравление, вызванное парами этого металла. Поэтому в настоящее время такой способ покрытия поверхности золотом не используется.

Сусальное (облицовочное) золочение широко применяется и в современных технологиях. Оно делится на свободное и трансферное.

Свободное золото до того тонкое, что даже простое человеческое дыхание может его легко перенести с одного места на другое. Трансферное золото имеет шелковистую основу. После выполнения золочения таким материалом с него снимается шелковистая бумага. Поэтому работать с трансферным золотом намного проще.

Сусальное золочение может быть масляным (матовым) и клеевым (глянцевым).

Масляное золочение является самым распространенным и применяется для обработки практически любой поверхности – гипса, металла, дерева, пластмассы. Для покрытия предметов масляным способом применяют масляный лак (мордан).

Клеевое (водное) золочение применяется только для внутренних работ. Техника водного золочения позволяет покрывать золотом только древесину и, в редких случаях, полиуретан.

Так как настоящее позолоченное изделие довольное дорогое, то ему нашли достойную замену – поталь. Поталь – это очень тонкие листы сплава меди и цинка или меди и алюминия, не содержащие в себе драгоценных металлов. Поэтому техника выполнения декорирования с помощью потали значительно дешевле, чем с применением настоящего сусального золота.

С большой натяжкой можно отнести к потальному золочению технику приклеивания золотой рулонной самоклеящейся пленки. Этим материалом не составит труда обклеить деревянные багеты или другие предметы декорации, имеющие ровную гладкую поверхность.

В конце золочения и сусальное золото, и его имитаторы принято покрывать защитным лаком.