Attachments_igumnova80814@mail.ru_2016-02-21_20-43-05 / 18_bilet_gosnika

_{18. Комплект: серьги и кольцо в свободном стиле из гальванических сплавов.}

1.3Данное изделие представляет собой гарнитур: кольцо и серьги, выполненное техникой гальванопластики, с последующим золочением, в изобразительном стиле. Прототипами изобразительного стиля являются реальные формы и образы. В данном изделии сочетаются различные цвета и фактуры. В качестве прототипа был взят образ черепахи. Природные формы и линии практически не были переработаны, особенности и характерные черты изначального образа также переданы в фактурной обработке панциря, отличного по цвету от остальной поверхности изделия. Важным преимуществом данного гарнитура является его легковесность, при достаточно большом объеме. Изделие сочетает в себе интересный дизайн, изобразительную точность, приятный внешний вид, что повышает его органолептические свойства.

2.1 Гальванопластика - электрохимический способ изготовления разнообразных изделий, в процессе которого, выделяющийся при электролизе металл достигает значительной толщины при воспроизведении формы поверхности, на которую осаждается. Гальванопластика применяется для получения точных копий поверхности сложного рельефа, скульптуры, медалей, ювелирных изделий.

Последующее гальваническое золочение и получение второго цвета. Цветные декоративные покрытия золота отличаются интенсивным цветом и металлическим блеском устойчивым к изменению цвета в зависимости от атмосферных условий и света. Недостатками этих покрытий являются: 1)ограниченность цветов; 2) необходимость строгого соблюдения технологических режимов. В данном случае вторым цветом является цвет белого золота. Получение данного декоративного покрытия производится путем добавления в электролит для желто-оранжевого золочения цианистого никеля.

2.2

Основной материал – это электролит осаждения золота, вспомогательными материалами будут являться компоненты электролита для получения декоративного покрытия другого цвета. Для изготовления изделия методом гальванопластики будут применяться следующие электролиты: для операции затяжки:

KAu(CN)₂-5г/л

KCN-20г/л

K₂CO₃-25г/л

К₂НРО₄-20г/л

Плотность тока 0,1 А/дм²

Температура 50°C

Время 30 мин

Электролит для осаждения основного слоя:

KAu(CN)₂-10г/л

KCN-30г/л

K₂CO₃-25г/л

К₂НРО₄-20г/л

Плотность тока 0,5 А/дм²

Температура 70°C

Время 14 часов

Электролит следует перемешивать механической мешалкой или движением катодных штанг с деталями.

Электролит для декоративной обработки (Электролит желто оранжевого золочения) Для получения белого цвета электролит для желто-оранжевого золочения вводится цианистый никель

AuCl₃- 50г/л

K₄Fe(CN)₆×3H₂O-200г/л

Na₂CO₃- 50г/л

Цианистый никель 4-5 г/л

Температура 75°C

Плотность тока 4-5 А/ дм²

Время 7 мин

Вспомогательные материалы

Для восковок используем инжекторный воск Knight Сastaldо - Super Cera, т.к. он быстро застывает, не требует талька, образует глянцевую финишную поверхность готовой модели, что особенно важно при изготовлении модели перед гальванопластикой.

Флюсы – бура и борная кислота в соотношении 1: 2. Данный флюс улучшает растекание припоя при пайке изделий из золота.

Бура является классическим доставляющим флюсов, причем она может использоваться и как самостоятельный флюс. Борная кислота же не может использоваться как самостоятельный флюс. Ее применяют тогда, когда полированная вещь должна сохранить свой блеск, не смотря на пайку, и когда нужно полностью избежать окисления ее поверхности

Припой ПЗл585-III – легкоплавкий припой состава 58,5%Au, 16,3%Ag, 20,7%Cu, 4,5%Zn. Выбор обоснован, тем что проба припоя и спаиваемых изделий должна быть одинаковой. Соединяемые детали полученные гальванопластикой имеют относительно тонкое сечение, что обуславливает выбор легкоплавкого припоя с интервалом рабочей температуры 770 – 800о С. Припой совпадает по цвету с 585 пробой золота.

Для шинки используем прокат золота 585 пробы, для французской петли – проволоку 0,8мм 585 пробы. Операции гибки шинки и пайка французской петли осуществляются на участке монтировки.

№	Технологическая операция	Оборудование, инструменты	Примечание
1	Подготовить эскиз, чертеж с указанием необходимых размеров	Чертежный инструмент	Спец. Литература
2	Разработка моделей в Rhinoceros 5	Персональный компьютер
3	Обработка файла в программе Magics 9.54	Персональный компьютер	Полученный файл имеет формат STL, готовый для печати на восковом принтере
4	Выращивание восковой модели (черепаха)	3D принтер Solidscape	Время t≈12 часов На одну модель
5	Изготавливаем резиновую пресс-форму	Форма, резина холодного отверждения, скальпель
6	Изготовление восковых моделей (тиражирование)	Восковой инжектор Schultheiss-W1500 с кареткой, пластины	Инжекционный воск F.E. Knight Сastaldо - Super Cera. T = 68 – 70°С р=0,8-1,4 Па
7	Сортировка моделей для 2х видов изделий (кольцо, серьги)		Восковые модели для колец не требуют дополнительных операций
8	Доработка изделия(при необходимости), сверление отверстий	Скальпель, растворитель, сверло 1,5мм	Обрезка облоя, удаление пузырей, корректировка незначительных искажений формы. В моделях для сережек просверливаются отверстия в соответствии с эскизом (для последущего крепления французской петли на подвесе)
9	ОТК	Лампа (мощность 300 люкс), лупа х6	осмотр восковых моделей на наличие дефектов (недоливы, облой, пузырьки)
10	Монтаж на подвесочные приспособления	Стол, подвесочные приспособления
11	Обезжиривание	Колонковые кисти, резиновые перчатки, стол.	Спиртовой раствор
12	Промывка	Проточная вода, ванна	T=18-20 C
13	Сушка	Сушильный шкаф	Т=27 C в течении 5мин.
14	Нанесение токопроводящего слоя	Ёмкость с суспензией графита, колонковые кисточки №6-14, резиновые перчатки	Смесь графита с клеем БФ2, клей разжижаем спиртом(25% клей и 75% спирт). Соотношение клея и графита 2:1 по весу.
15	Сушка	Сушильный шкаф	Т=30 C в течении 5мин.
16	Визуальный контроль качества	Лампа (Мощность 300 люкс), лупа х6	Графит должен быть равномерно нанесен по всей поверхности модели. Проверить с помощью тестера.
17	Загрузка в ванну	Ванна гальваническая, стационарная (полипропилен), изделия на подвесочном устройстве
18	Затяжка	Ванна гальваническая, стационарная (полипропилен), электролит	KAu(CN)2;-5 г/л KCN - 20 г/л К2С03.25г/л К2НР04 - 20 г/л . Плотность тока - 0,1 А/Дм2, время 30мин
19	Промывка	Проточная вода, ванна	T=18-20о C
20	сушка	Сушильный шкаф	Т=40оС 5мин
21	Визуальный контроль качества	Сплошность покрытия модели изделия металлом.
22	Осаждение основного слоя	Ванна гальваническая, стационарная (полипропилен), электролит	KAu(CN)2-10г/л KCN - 30 г/л К2СОЗ-25 г/л К2НРО4-20 г/л Плотность тока 0,5А/Дм2 время 14 часов
23	Промывка в ванне улавливания	ванна улавливания 3 шт.	Дистиллированная вода
24	Сушка	Сушильный шкаф	40°C 5мин
25	Демонтаж	Пластиковый поднос	Снятие изделий с подвеса
26	ОТК	Лампа (Мощность 300 люкс), лупа х6	Покрытие должно быть ровным и четко повторять рельеф модели на которую производится осаждение металла.
27	Отправка на участок монтировки
28	Вытапливание воска	Газовая горелка, пинцет, емкость для воска
29	Отбеливание	Кислотостойкая ванна	10%р-р H2SO4
30	Пайка	Прокат золота 585, модель (1) для кольца и модель (2) для серьги, французская петля и подвес (колечко) 585 пробы, легкоплавкий припой ПЗл585- III, флюс (1 части буры + 2 часть борной кислоты), пинцет, гуашевая краска(белая).	Шинку изготавливаем из проката, припаиваем модель отверстием к шинке, чтобы изделие выглядело монолитно. Для серьги припаиваем французскую петлю, на подвесе.
31	Отбеливание	Кислотостойкая ванна	10% р-р H2SO4
32	Промывка	Ванна для промывки	Проточная вода
33	Сушка	Сушильный шкаф	40-50°C 5 мин
34	ОТК	Лампа (Мощность 300 люкс), лупа х6	Паяный шов равномерный, чистый, безпористый
35	Отправка на участок гальваники
36	Обезжиривание	Резиновые перчатки, ванна	Раствор МС8
37	Промывка	Ванна для промывки	Проточная вода
38	Сушка	Сушильный шкаф	40-50°C 5 мин
39	Монтаж на подвесочные уствойства, прикрепление к анодным штангам	Ванна гальваническая, стационарная (полипропилен), изделия, подвесочное устройство, резиновые перчатки
40	Электрохимическое полирование	Ванна гальваническая, стационарная (полипропилен), электролит, катод титан ВТ-1	Тиомочевина 80-90г/л H2SO4 – 20-40 г/л Т=18-25°C Плотность 3-5 А/дм2 1-3 мин
41	Промывка	Ванны улавливания 3 шт. (полипропилен)	Дистиллированная вода
42	Сушка	Сушильный шкаф	40-50°C
43	Визуальный контроль качества	лампа, лупа х6	Контролируем качество золотых покрытий по их внешнему виду, толщине, сплошности
44	Нанесение защитного покрытия	волосяная кисточка	лак Heimerle Meule (Red)
45	Декопирование	Кислостойкая ванна	10%р-р H2SO4
46	Промывка	Ванна для промывки	Проточная вода
47	Сушка	Сушильный шкаф	40-50°C
48	Загрузка деталей на подвесочном устройстве в ванну
49	Декоративное золочение	Ванна гальваническая, стационарная (с бортовым отсосом) из полипропилена, резиновые перчатки	АuС13 -50 г/л K4Fe(CN)6*3H20-200 г/л Na2C03 -50 г/л Цианистый никель-4-5 г/л Плотность тока 4-5 А/Дм2, время 7-10 мин
50	Промывка в ванне улавливания	Ванна улавливания 3 шт.	Дистиллированная вода
51	Сушка	Сушильный шкаф	40-50°C
52	Демонтаж подвесочного приспособления	Стол, подвесочные приспособления
53	Снятие защитного покрытия	Щетка, резиновые перчатки	ацетон
54	Промывка	Ванна для промывки	Проточная вода
55	Сушка	Сушильный шкаф	40оС 5 мин
56	ОТК	лампа, лупа х6	Контролируем качество золотых покрытий по их внешнему виду, толщине, сплошности
57	Упаковка: взвешивание заполнение бирки крепление бирок к изделию	Весы HR-200, ручка, пломбы, нитки, пломбиратор, полиэтиленовые пакеты

2.4 В гальванопластике изделие должно хорошо отделяться от основы (модели), поэтому большое внимание уделяется технологии нанесения разделительных и токопроводящих слоев. В результате этого производится дополнительные процесс «затяжки», т.е. первичное затягивание поверхности тонким слоем металла. Примерные технологический процесс гальванопластики состоит из следующих операций:

1 .Изготовление модели изделия;

2.Подготовка поверхности изделия;

3.Нанесение на поверхность токопроводящего или разделительного слоя;

4.Наращивание металла;

5.Удаление модели;

б.Отделка изделия;

Основным этапом гальванопластики является изготовление модели. Она представляет собой основание для нанесения металла. Она является катодом в электролитической ванне. Качество изготовления изделия существенно зависит от качества изготовления модели, чистоты ее поверхности. По принципу использования модели делятся на однократно применяемые (разрушаемые) и многократного применения (не разрушаемые). В данном случае мы будем использовать не разрушаемые модели изготовленные из термопласта. Поверхность неметаллических моделей перед нанесением проводящего слоя должна быть тщательно очищена и обезжирена. Нанесение токопроводящего слоя производится графитированием. При этом используют очищенный, мелкоразмолотый, просеянный через мелкое сито графит, содержание углерода не менее 92%. Графитирование проводят сухим или мокрым способом. В данном случае графитирование наносим мокрым способом. Графит рекомендуется наносить на разведенном клее БФ-2 или БФ-4. Для этого клей разжижают спиртом. Состав должен содержать 25% клея и 75% спирта. Соотношение клея и графита следующее: 1 весовая часть графита и 2—3 весовые части клея. Кистью наносим суспензию графита на поверхность модели. Помещаем в сушильный шкаф на 5 минут, при температуре 30^оС. После подготовки поверхности следует основной этап наращивания металла. Так как металл наносится на очень тонкие разделительные слои высока возможность его разрушения, поэтому большое внимание уделяется контактированию подвесочного приспособления с моделями. Площадь контакта должна быть как можно больше. Контакт осуществляется за пределами рабочей поверхности. На специально предусмотренных полях. Первоначальная плотность тока должна быть минимальной во избежание подгорания контактов. До наращивания основного металла производится процесс затяжки. Ее производят в электролитах, отличающихся от электролитов основного наращивания, как правило слабокислых на пониженных плотностях тока. В данном случае электролит имеет следующий состав: KAu(CN)₂;-5 г/л; KCN - 20 г/л; К₂С0₃- 25 г/л; К₂НР0₄ - 20 г/л. Плотность тока 0,1 А/Дм², время 30 мин. Электролит для осаждения основного слоя металла имеет состав: KAu(CN)₂-10 г/л; KCN - 30 г/л; К2СОЗ-25 г/л; К₂НРО₄-20 г/л. Плотность тока 0,5 А/Дм², время 14 час. Процесс гальванопластики происходит при высоких температурах, высоких плотностях тока и интенсивном перемешивании. В нашем случае удаление модели производится термически, т.е. воск вытапливается.

Выбор основного оборудования зависит от вида обрабатываемых деталей, производственной программы, и принятого технологического процесса. Для обработки данных изделий наиболее походит ванна из полипропилена. В связи с малыми размерами ванны, и небольшим количеством обрабатываемых одновременно изделий загрузку и выгрузку осуществляем вручную.

1.3D принтер Solidscape

2.Восковой инжектор Schultheiss-W1500 с кареткой (для изготовления моделей);

3.Ванна затяжки

4.Ванна основного осаждения

5.Ванны улавливания

6.Ванна электрохимического полирования

7.Ванна декопирования

8.Ванна получения декоративного покрытия

9.Промывочная ванна

Для нагрева ванн будем использовать змеевик по которым подаётся пар, для перемешивания – барботер (перемешивание сжатым воздухом). Кроме ванн для химических процессов оборудование цеха составляют ванны улавливания, вытяжные устройства, сушильный шкаф. Ванны улавливания представляют собой стеклянные или стальные эмалированные, винипластовые ванны с холодной водой размером 260*360*150мм. Предназначенные для улавливания вредных соединений цианидов, остающихся на изделиях после обработки. Монтаж изделий на подвесочные приспособления, демонтаж, нанесение и снятие защитного покрытия на изделиях производится на специальных столах. Участок химической обработки желательно размещать на первом этаже у наружной стены с окнами для обеспечения рабочего места достаточным естественным освещением, необходимым для наблюдением за ходом операции у ванн. Помещение цеха прямоугольной формы 3*4. Высота цеха должна быть не менее 3,5м. Такая форма помещения дает возможность рационально разместить оборудование цеха. На участке предусмотрена мощная приточно-вытяжная вентиляция; система отопления и вентиляция должны обеспечивать поддерживание температуры не ниже 20°С при относительной влажности помещения не выше 70%. Для отсасывания выделяющихся из ванн газов и паров предусматривается местная вентиляция: ванны для затяжки и основного осаждения металла снабжены бортовыми отсосами из винипласта. Также для удаления вредных испарений предусмотрены вытяжные зонты, а ванны во время работы закрывают крышкой.

2.5 Золото это единственный металл обладающий устойчивым желтым цветом, отражательная способность золота 81%. Комбинация всевозможных золотых покрытий и получение различных сплавов путем лигирования другими металлами значительно расширяет цветовую гамму. Золото с другими металлами ( медь, серебро, алюминий, платина, никель и т.д.) в зависимости от количества лигатуры дает множество оттенков. Медь введенная в золото дает красный цвет, а серебро - зеленый. Введением только двух компонентов можно получить широкую гамму цветов:

Цвет	серебро	медь
Зеленый	25	0
Бледный желто-зеленый	21,4	3,6
Бледно-желтый	16,7	8,3
Ярко желтый	12,5	12,5
Бледно-красный	8,3	16,7
Оранжевый	3,6	21,4
Красный	0	25

Красные тона золотых покрытий : в электролит вводят добавку медной цианистой соли в кол-ве 0,1-0,5 г/л в пересчете на металл, в зависимости от необходимого оттенка . По др способу вводят уксусно- кислую соль меди 0,5 г/л , так же можно использовать растворимые аноды из меди или сплава золото –медь.

Зеленые тона получают введением в цианистый электролит применяемый для желто- оранжевого золочения цианистые соли серебра. Зеленую позолоту так же получают заменой на непродолжительное время золотых растворимых анодов на серебряные. Наиболее интенсивное увеличение зеленой позолоты получают в электролитах с солями мышьяка или углекислого свинца. Темный и интенсивный цвет при введении окиси кадмия 0,5 г/л , температура 60, катодная плотность тока 0,1-0,4 А/дм².

Для получения цвета старого или черного золота в электролит для оранжево-желтого золочения вводят 0,2-0,3 г/л углекислого никеля, золочение ведут с угольным анодом.

Для получения розового золота используют электролит состава: цианистое золото -4 г/л в пересчете на металл; цианистая медь- 0,5 г/л, цианистый натрий- 8 г/л, синеродистый калий- 90 г/л, углекислый калий 15 г/л, катодная плотность тока 0,3-0,5 А/дм², температура60-80