Золоченое покрытие. Золотое покрытие

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.

Золочение – процесс нанесения на предмет тонкого слоя золота или его имитации. Существуют два вида золочения – сусальным золотом и поталью.

СУСАЛЬНОЕ ЗОЛОТО И ПОТАЛЬ – В ЧЕМ ОТЛИЧИЕ?

СУСАЛЬНОЕ ЗОЛОТО

Сусальное золото - натуральное золото в форме тончайших листов, которые уложены в книжки. Классическое сусальное золото 960-й пробы, но так же бывают и другие разновидности. Листы 960-й пробы имеют теплый желтый цвет самородного золота, именно такие золотые листы начали применяться еще в Древней Руси. Правила производства сусального золота 960-й пробы закреплены ГОСТ 6902-75.

Сусальное золото подходит для использования практически на любых поверхностях (дерево, стекло, керамика, мрамор, фарфор, металл, гипс, холст, красочный слой и др.), и является единственным подходящим материалом для золочения крупных объектов, таких как купола, статуи и т.п. Сусальное золото можно использовать для золочения предметов внутри и снаружи помещения, оно не окисляется и не темнеет.

ПОТАЛЬ

Применяется только для внутренних работ. Рекомендуется для водоотталкивающих поверхностей (стекло, металл, пластик и т.п.), а также для вертикальных поверхностей. Клей наносится плоской кистью на подготовленную поверхность, достигает технологической липкости через 30 минут и остается пригодным для работы в течение 3 часов.

Разбавляется спиртовым разбавителем.
Для профессионалов

Эти средства обычно используются при работе с сусальным золотом.

Профессиональный мордан, применяется как для внутренних, так и для наружных работ. Подходит для любых типов поверхностей. Клей наносится плоской кистью на подготовленную поверхность. Время, через которое он достигает технологической липкости зависит от его типа: медленно сохнущий - 12 часов, быстросохнущий - 1,5 часа. Медленно сохнущий мордан остается пригодным для работы в течение 24 часов, быстросохнущий – в течение 1,5 часов.
Разбавляется уайт-спиритом.
Кроликовый (кроличий) клей
Для особых техник и реставрационных работ. Клей животного происхождения, выпускается в гранулах для удобства хранения. Используется для создания клеящей основы под листы сусального золота или потали. Для приготовления клея надо развести клей на водяной бане (100г гранулированного клея на 1 литр воды) и профильтровать при помощи тонкой сетки. Приступать к золочению можно через несколько часов после нанесения клея.

Клей рыбный (желатин)
Желатин, как правило, продаётся в виде хлопьев, которые перед использованием необходимо замочить в воде в течение примерно 24 часов перед использованием. После размягчения необходимо окончательно растворить клей на водяной бане. В отличие от других клеев, при разведении водой он незначительно увеличивается в объёме. Желатин используется для наклеивания сусального золота на болюс.

Состаривание

Делает блеск золота более темным и тусклым. Используется для придания изделиям состаренного вида. После высыхания, через 12-24 часа, битумный лак закрепляется шеллачным лаком.

Пастообразный битум - плотное, вязкое вещество темно-коричневого цвета. Имеет те же свойства что и обычный битум. Ложится практически на любую поверхность. Высыхает через 12-24 часов. Рекомендуется покрытие лаком для предотвращения вытирания.

Используется для придания состаренного вида декорируемым предметам, и в технике золочения. Наносится на любой вид основы. После высыхания требует закрепления финишным лаком.

Финишное покрытие

Лак Мекка - защитный лак, наносится на позолоченные предметы для защиты от старения и воздействия окружающей среды. Выпускается двух типов: бесцветный и цвета золота. Второй лак используется, если нужно затемнить тон золота или придать золотистый оттенок серебру.

Лак Цапун (лак Цапон) - нитроцеллюлозный прозрачный лак для защиты изделий, покрытых поталью. Быстро сохнет, образует прозрачную защитную пленку на блестящих металлических поверхностях, предотвращая изменение цвета и образования коррозии. Подходит для обработки изделий из серебра, меди, латуни, бронзы, олова, железа.

Лаки на водной основе могут окислить поталь , поэтому, если требуется использование такого лака, сначала нужно нанести не менее трех защитных слоев лака на спиртовой основе.

Шеллак (Чистый гуммилак)
После высыхания шеллак образует прочную, абразивостойкую, стекловидную пленку. Препятствует образованию трещин и защищает поталь от механического и атмосферного воздействия. Идеально подходит для позолоченных предметов мебели, находящихся в частом употреблении.

Шеллак выпускается как в виде хлопьев, из которых можно самостоятельно изготовить лак, так и в виде готового к применению лака.

Инструменты

Кисть для переноса листа золота/потали на подушку позолотчика или поверхность. Кисти изготавливаются из бычьего волоса или белки, размер колеблется от №35 до №85 и больше. Благодаря использованию лампензеля тончайшие листы золота/потали не сминаются и не рвутся при переносе.

Контактный способ - электролитическое золочение без внешнего источника тока - позволяет получить равномерные и очень плотные покрытия, достаточно плотно держащиеся на поверхности металла. Так как в данном случае процесс “электролиза” осуществляется в результате разности потенциалов детали и электролита, то качественно позолотить удается лишь латунные детали или детали из других металлов, предварительно покрытых тонким слоем латуни.

Перед нанесением слоя латуни на поверхность изделия из стали, изделие шлифуют, полируют, после чего его поверхность обезжиривают и протравливают, то есть подвергают химической обработке. Первые три операции не требуют особых пояснений. Травление же стальных изделий проводят в щелочном растворе, содержащем 20 - 30 г/л гидрата окиси калия (или гидрата окиси натрия) и нагретом до 75 - 85 гр. С. Время травления изделия в горячем растворе составляет при-мерно полчаса, при комнатной температуре изделие держат в щелочи не менее 1 ч. После тщательной промывки в проточной воде деталь погружают на 1 минуту в 0,5%-ый раствор соляной кислоты, чтобы удалить с поверхности металла следы окислов железа. Из раствора соляной кислоты (опять же после тщательной промывки) деталь помещают в ванну для электролитического латунирования, причем, чем скорее влажная деталь очутится в ванне, тем лучше будет покрытие.

Состав электролита (гальванической ванны) для латунирования приведен ниже (в г/л):

Ционид меди 30 - 35
- ционид цинка 8 - 12
- ционид натрия 20 - 25
- карбонат натрия 6 - 8
- бикарбонат натрия 8 - 12+- гидроокись аммония 3 - 5

Компоненты электролита растворяют в дистиллированной воде. Латунирование ведут при температуре раствора 25 - 35 градусов С и плотности тока 0,3 - 0,5 А/кв.дм. В качестве источника тока подойдут гальванические элементы типа 373. Понадобится также реостат для регулирования тока.

Анодом служит пластина из латуни марки М70. Для получения более однородного по толщине покрытия деталь в процессе электролиза необходимо поворачивать. Так как слой латуни служит подслоем для последующего слоя золота, требуется нарастить слой латуни толщиной не менее 1 мкм, для чего потребуется примерно 15 - 20 минут. Учтите, что поверхностный слой свежеосажденной латуни получается весьма непрочным, и касаться его нельзя.

В тех случаях, когда слой латуни выполняет роль декоративного покрытия, его рекомендуется обработать раствором какого-либо пассиватора для повышения прочности и атмосферостойкости. В нашем же случае латунный слой - промежуточный “продукт”, так что его незапассированная поверхность только способствует взаимной диффузии латуни и золота, приводя к упрочнению соединения слоев. Поэтому после тщательной промывки в горячей воде отлатунированную деталь сразу переносят в ванну для золочения. Некоторые составы ванн для контактного золочения приведены в таблице.

Температура раствора в процессе золочения - 70-80 гр., время для получения слоя золота толщиной около 0,1 мкм составляет: для ванны I - 3-5 минут; для ванны II и III - 5-10 минут. Значительно увеличивать время пребывания изделия в ванне не имеет смысла - при достижении указанной выше толщины слоя золота процесс практически прекращается и утолщения слоя позолоты получить не удается.

Контактное золочение осуществляется в электролитической установке, разрез которой показан на рис. Как видно из рисунка, в стеклянной емкости размещен цилиндрический электрод (анод) из цинка, погруженный во вспомогательный электролит - раствор хлористого натрия (концентрация раствора 30 г/л). Внутри стакана из пористой керамики на медной проволоке подвешивают деталь, которую требуется позолотить. Проволока удерживается в центре стакана с помощью опоры (например, трубки) из изолирующего материала, которую крепят на стакане. Таким образом, проволока не контачит со стаканом, но электрически соединена с цинковым анодом. В данной установке стакан из пористой керамики играет роль полупроницаемой диафрагмы, разделяющей растворы двух электролитов и препятствующих их смешению, но не создаю-щей преград для процесса электронно-ионной проводимости. Если такого стакана у Вас нет, в качестве полупроницаемой перегородки подойдут брезент, фильтрованная и даже непроклеенная бумага. Только учтите, что при замене материала перегородки придется экспериментально определить время электролиза и откорректировать состав ванны. После золочения деталь тщательно промывают и высушивают на воздухе. Несмотря на небольшую толщину слоя золота, покрытие получается достаточно плотным, прочным и блестящим.

Характерной особенностью данного способа золочения является высокая прочность сцепления слоя позолоты с основным металлом, но этот показатель, как уже говорилось ранее, в большой степени зависит от качества предварительной подготовки поверхности металла под латунирование.

В тех же случаях, когда не требуется высокая прочность сцепления покрытия, и слой позолоты предназначен для чисто декоративных целей, лучше воспользоваться так называемым горячим способом золочения - методом менее трудоемким и более безопасным.

Для горячего золочения готовят раствор следующего состава (в г):

Кислота азотная (плотность 1,36 г/куб.см) 20
- кислота соляная (плотность 1,18 г/куб.см) 20
- золото 1
- сурьма хлористая 1
- олово 1
- борная кислота (насыщенный раствор) 20

Раствор готовят следующим образом. В стеклянной посуде смешивают азотную и соляную кислоту и в получившей-ся “царской водке” растворяют золото, после чего добавляют хлористую сурьму и олово. Далее посуду ставят на водяную баню и после полного растворения олова в раствор добавляют борную кислоту. Работать с раствором надо с соблюдением всех необходимых предосторожностей - жидкость весьма агрессивна, так что попадание ее кожные покровы опасно, а пары жидкости - ядовиты (содержат окислы азота и хлор).

Изделие, предназначенное для золочения, предварительно шлифуют, полируют, обезжиривают, а также протравливают, прокипятив в щелочи. После чего “золотой” раствор наносят на промытую подготовленную поверхность изделия мягкой кистью. Когда раствор подсохнет, изделие прогревают в пламени спиртовки или на костре из древесного угля. В результате образуется позолота, не требующая дополнительной обработки, но сцепление слоя позолоты с основным ме-таллом не обладает высокой прочностью.

Гальваническое золочение - это покрытие слоем золота различных изделий из других материалов методом гальваники, т. е. воздействием электрического тока. Позолота, нанесенная таким способом, имеет толщину максимум до десятков мкм; цель этой технологической процедуры - предание изделию химической инертности для защиты от окисления и разрушения. Также золочение придает роскошь предметам. Обработка новых предметов таким способом называется подцветкой. Гальванизация является экономичным способом отделки, обеспечивающим высокое качество покрытия.

Гальванизация золотом - что это?

Что такое гальванизация золотом? Это нанесение металлической пленки из золота на предмет путем электролитических процессов. Изделие может быть сделано из нержавеющей стали, никеля, меди либо из благородных металлов, таких как серебро и золото.

Происходит это так: предмет чистят и обезжиривают, моют. Обезжиривание производят при помощи органических веществ - бензина, тетрахлоруглерода, дихлорметана. Затем обезжиривание производится при помощи электролиза при контакте изделия с катодом. Это происходит при температуре в 70-80 градусов. Плотность тока при электролитическом обезжиривании - до 10 ампер на дециметр. Процесс длится до 15 минут.

Если предмет имеет спайки из олова, то вместо электролиза используют травление в смеси серной и азотной кислот с добавлением хлорида натрия. Температура раствора - 15-20 градусов, время воздействия травильной смеси - 10 секунд. Затем изделие отмывают в горячей, а потом и в холодной воде.

Для золотых изделий применяется обезжиривание кипящим 20% каустиком. И затем так же промывают, как после травления.

Далее загружают в гальваническую ванну из электроизолирующего и кислотоустойчивого материала (винипласта, тефлона, стекла). Эта емкость может быть барабанного, колокольного или стационарного типа. В ванной находятся аноды, которые могут быть как растворимыми, так и нерастворимыми. В процессе гальванизации раствор перемешивается, температура его поддерживается на постоянном уровне. Через раствор пропускают постоянный электрический ток, при действии которого осуществляется нанесение ионов золота на погруженное изделие. На аноде при методе погружения находится металлическая пластинка золота.

Предметы из нержавеющей стали покрывают золотом в две стадии. Изделие подвергается сначала адгезионному золочению. Гальванизация производится высокоплотным током в кислой среде. Толщина такого ударного золочения составляет не более 0,1 мкм. Таким образом достигается эффект схватывания благородного металла с нержавеющей сталью. При этом риск образования пор в материале покрытия снижается.

После адгезионного золочения изделие промывается и погружается в электролитическую ванну для окончательного твердого золочения. В раствор добавляют присадки для лучшего схватывания и усиления блеска покрытия толщиной около 0,5-1 мкм. Далее изделие промывают несколько раз в дистиллированной, потом в проточной воде. Затем сушат при температуре 70-100 градусов.

Такая двухстадийная обработка обеспечивает устойчивость к эрозивным процессам, неизбежно возникающим при эксплуатации предмета антиквариата.

Описанный выше метод погружения является основным и традиционным.

Существует также метод электролитического натирания, который используют для устранения дефектов покрытия изделия, уже имеющего позолоту. Этот способ используют и для нанесения слоя позолоты на часть крупногабаритного предмета, который не может быть помещен в ванну из-за своих размеров.

Процесс происходит так: на анод надевается тампон, пропитанный концентрированным электролитическим раствором. Предмет, который должен подвергнуться золочению, прикрепляется к катоду. В результате этого происходит осаждение ионов на изделии или его части.

Метод электролитического натирания применяют только для реставрации антикварных изделий и восстановления облупившегося покрытия, так как он имеет существенные недочеты:

Расход золота слишком велик.
Не обеспечивает плотность покрытия и его хорошее сцепление с материалом озолачиваемого изделия.
Не достигается равномерная толщина покрытия.

Способ натирания используется только как вспомогательный.

Также имеется два способа золочения: матовый и блестящий. При блестящем методе добавляют присадки (олеиновая соль натрия), придающие блеск изделиям, в состав электролитного раствора входит и цианид калия. По сравнению с матовым оно менее затратное.

Для матового золочения применяют только цианистый калий. Плотность тока при последнем способе высокая - до 12 ампер на дециметр. Температура около 60-70 градусов Цельсия. При блестящем способе затраты на электричество снижаются, ведь плотность тока всего около 0,5 ампер на дециметр.

Заключение

Покрытие методом погружения обеспечивает большую прочность пленки по сравнению с литейным золотом. Правильная двухступенчатая технология обеспечивает отсутствие пор в золотой пленке.

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.