Подготовка поверхности ювелирных изделий перед нанесением гальванического покрытия

Главная » Литература » Статьи » Подготовка поверхности ювелирных изделий перед нанесением гальванического покрытия

Основной целью гальванического покрытия является получение прочного, достаточной толщины, с плотной структурой, с гладкой блестящей поверхностью покрытия.

Оптимального сцепления с основой можно достигнуть, если удается дополнить кристаллическую структуру основного металла непосредственно структурой гальванического покрытия таким образом, чтобы образовалась внутренняя связь в общей кристаллической структуре. Для выполнения этого условия операции подготовки к покрытию являются основой, определяющей качество защиты деталей. Многолетняя проверка причин брака по гальваническим покрытиям подтверждает, что до 70% всего брака связано с плохим качеством подготовки поверхности перед покрытием. 

Всякое изделие, как бы оно ни казалось чистым при наружном грубом осмотре, почти всегда содержит на поверхности какие-либо загрязнения, нарушающие процесс получения нормального электролитического покрытия. 

Загрязнения, наиболее часто встречающиеся на поверхности металлов, по своей природе разделяются на три основных вида:
  • окислы и им подобные соединения,
  • жиры, масла и другие органические вещества,
  • посторонние твердые тела различного происхождения, остающиеся или механически попадающие на поверхность при изготовлении изделий, например графит, песок (в отливках), шлак, пыль, поверхностные включения механически приставших частиц других металлов и пр.

В зависимости от вида и количества загрязнений осаждаемый металл или совсем не выделяется на катоде или получается в виде отдельных шишковатых наростов, неплотно спаянных между собой и с поверхностью основного металла, не сплошь закрывающих поверхность изделий. Такой осадок приобретает иногда порошкообразную губчатую форму от грязно-серого до черного цвета и легко осыпается с изделий. 

В случае небольшого загрязнения поверхности изделий жирами, маслами или окислами, если и удается получить покрытие, нормальное по цвету и кристаллической структуре, то все же оно никогда не имеет плотного сцепления с основным металлом и при механическом воздействии (изгиб, удар и пр.) или нагреве трескается и отслаивается. Тончайшей пленки жиров, масел и окислов на детали уже достаточно для того, чтобы воспрепятствовать плотному сцеплению покрываемого металла с изделием. В этих случаях плохое сцепление осадка обнаруживается иногда не сразу, а спустя некоторое время после покрытия. 

При местном точечном загрязнении поверхности жирами, маслами или окислами покрытие получается или несплошным, пористым, или с небольшими пузырями, вздутиями, которые появляются обычно при нагревании в горячей воде или на воздухе. Местные загрязнения в виде песка, пыли и других твердых тел также вызывают очень часто образование несплошных, пористых или шишковатых, ломких и отслаивающихся (местами) покрытий. 

Какой же должна быть поверхность металлических изделий, чтобы отвечать всем требованиям хорошей подготовки к декоративному ювелирному покрытию?

  • Покрытие всегда является последней, заключительной операцией изготовления изделий. Поэтому операции сварки, термообработки и механической обработки должны быть выполнены заранее и сама поверхность детали должна к моменту покрытия иметь ту чистоту обработки, которая соответствует художественному замыслу изделия. Это требование вызвано тем, что нанесенное впоследствии гальваническое покрытие только повторяет, копирует шероховатость поверхности. Поэтому, чем тщательней произведена механическая обработка поверхности перед покрытием, тем более однородным будет и слой покрытия. Хотя современные блестящие и так называемые <выравнивающие> металлические покрытия частично сглаживаются, но следы механической обработки остаются более заметными на блестящем фоне покрытия. 
  • С покрываемой поверхности должны быть предварительно удалены заусенцы, окалина, остатки формомассы, ранее нанесенных красок и гальванических покрытий, а также раковины, шлаковые волосовины, неметаллические включения и прочие поверхностные дефекты. 
  • Непокрываемые участки, если они имеются согласно художественному замыслу ювелирного дизайна, должны быть надежно защищены химически стойкими материалами, чаще всего, это защитные лаки на основе ацетона.
  • Изделия должны быть закреплены на подвесках так, чтобы создались условия для полного и равномерного их покрытия. 
  • Покрываемые поверхности изделий должны быть тщательно обезжирены, как химическим путем, так и электрохимическим. Последующая промывка изделий в горячей воде позволяет определить качество обезжиривания: качественно обезжиренная поверхность полностью смачивается водой. После обезжиривания прикасаться руками к изделиям допускается лишь в резиновых перчатках.
  • Завершающей операцией подготовки поверхности изделий перед проведением процесса осаждения металла является декапирование их - очень слабое протравливание (шерохование) верхнего слоя в целях более прочного сцепления покрытий с основой. Невидимая пленка окислов всегда имеется на поверхности изделий, если они даже отшлифованы и отполированы. Эта пленка весьма существенно препятствует прочному сцеплению покрытия с поверхностью изделий и удаление ее непосредственно перед покрытием - обязательно.
  • Промывка изделий в воде после обезжиривания и активации является одной из решающих операций в технологическом процессе подготовки к покрытию. На качество промывки оказывает влияние температуры воды и продолжительность промывки, а также использование промывной ванны для промывки изделий после других операций. Промывка изделий после обезжиривания должна производиться не в холодной, а горячей, подогретой почти до кипения. Горячая вода необходима для того, чтобы удалить оставшиеся на поверхности изделий мыла или пленки эмульсий жиров. Последние как известно, в холодной воде затвердевают и могут остаться в виде твердой пленки, мешающей плотному сцеплению основного металла с покрытием. Эти пленки растворяются только в подогретой до кипения воде. Кроме того, горячая вода способствует более быстрому и легкому удалению с поверхности изделий самой щелочи. После травления изделия также тщательно промывают в одной или нескольких водах. Температура воды в данном случае не обязательно должна быть повышенная, так как остатки кислот на поверхности металла легко отмываются и в холодной воде. Длительная промывка существенно снижает прочность сцепления покрытий с основным металлом. Это связано с окислением поверхности кислородом, растворенным в воде. При работе с драгметаллами необходимо использовать после основных ванн промывочные ванны с непроточной холодной водой для улавливания и регенерации драгметаллов. Для каждого вида покрытия должны использоваться свои ванны промывки т.к. растворы ювелирных покрытий очень чувствительны к примесям: так для раствора серебрения вредными примесями являются хлориды, сернистые соединения, соли свинца, висмута, железа и др. Электролиты золочения чувствительны к присутствию железа и нитратным соединениям. Для электролитов родирования – органические примеси, ионы хлора и металлов. Необходимо также помнить, что при нанесении драгметаллов, как в подготовительных операциях, так и основных ваннах, используется только дистиллированная вода.
  • После выполнения всех операций подготовки изделия необходимо загружать в ванны для нанесения покрытия. Промежутки между операциями должны определяться временем стекания воды или раствора с поверхности в период их передачи на следующую операцию. Как видно из перечисленных требований, предварительная подготовка поверхности к покрытию осуществляется обычно посредством механической обработки и очистки, а окончательное удаление поверхностных загрязнений производится химическим или электрохимическим путем. Лишь в особых случаях указанная последовательность нарушается, например литые и штампованные изделия покрывают без механической обработки, ограничиваясь обезжириванием и травлением. Детали после очистки металлическим песком /электрокорундом/ не требуют обезжиривания и травления, если покрытие их производится немедленно после очистки. Следует помнить, что исправление дефектов после нанесения ювелирного покрытия недопустимо, учитывая высокую стоимость драгметаллов. Затраты на тщательную и качественную подготовку поверхности всегда оказываются меньше, чем затраты на получение качественного покрытия на недостаточно подготовленной поверхности. 
по материалам:  www.juvin.ru