Electroformarea în artă

Ce este electroformarea?

Electroformarea este un proces de formare a metalului care folosește electrodepunerea pentru a forma sau a crește piese metalice pe un model, cunoscut sub numele de „dorn”. Electrodepunerea implică transferul electrochimic al ionilor metalici printr-un electrolit pe o suprafață dintr-un anod.

Mandrina determină forma produsului final, care poate fi denumită „electroformă”. Această mandrină este condiționată astfel încât metalul depus să nu adere la acesta. După finalizarea procesului, mandrina este de obicei îndepărtată. Suprafața exterioară a mandrinei creează suprafața interioară a produsului finit, iar metalul format în jurul mandrinei păstrează forma creată prin electrodepunere. Această formă metalică este produsul finit.

Această tehnică permite o precizie ridicată și crearea de forme complexe. Suprafața formei care atingea mandrina este foarte precisă în ceea ce privește forma dorită a modelului. Zonele exterioare nu vor fi la fel de bine definite, dar puteți adăuga cât mai multă grosime piesei de pe straturile exterioare. Straturile metalice pot fi extrem de subțiri dacă se dorește. Trebuie doar să fie suficient de gros pentru a se susține.

Galvanizare VS. Electroformare

Electroformarea este adesea confundată cu un proces numit „galvanizare”. Procesele au unele asemănări, dar produc rezultate diferite și au aplicații diferite.

Electroformarea și galvanizarea sunt ambele utilizate la fabricarea produselor metalice și ambele se bazează pe procesul de electrodepunere. În timp ce electroformarea creează un produs separat de model, metalul depus în galvanizare devine parte a suprafeței pe care se depune. Un produs realizat prin electroformare este de obicei creat în întregime prin electroformare, în timp ce galvanizarea formează doar stratul exterior al unui produs.

Galvanizarea este utilizată pentru a depune o acoperire subțire pe suprafața exterioară a unui obiect, de obicei pentru a îmbunătăți aspectul sau funcționalitatea acestuia într-un fel. S-ar putea să folosiți galvanizarea pentru a îmbunătăți atractivitatea cosmetică a unui obiect sau duritatea acestuia, rezistența la coroziune, conductivitate sau multe alte lucruri. Procesul poate fi aplicat unei game largi de obiecte, inclusiv electroforme, iar placarea poate fi realizată dintr-o varietate de metale.

Pe scurt, principalele similitudini dintre electroformare și galvanizare sunt următoarele:

• Ambele sunt utilizate la fabricarea obiectelor metalice.

• Ambii folosesc procesul de electrodepunere.

• Puteți utiliza o varietate de metale pentru ambele procese.

Principala diferență dintre cele două este că electroformarea creează un obiect separat, în timp ce galvanizarea depune un strat pe un obiect existent.

Cum funcționează procesul de electroformare?

Procesul de electroformare începe cu un substrat metalic cu o suprafață texturată - mandrina. Trebuie să curățați și să degresați substratul și apoi să aplicați un strat fotosensibil. Apoi acoperiți zonele în care nu doriți ca ionii metalici să adere la o mască foto-film. Aceasta este transferată la suprafață prin expunerea la lumina ultravioletă, creând un „negativ” al produsului final.

Urmează faza de electrodepunere a procesului, ceea ce determină formarea metalului pe dorn.

Electrodepunerea este, cel mai de bază, metoda utilizată pentru depunerea metalului pe o suprafață conductivă. Acest proces implică scufundarea unui anod și a unui catod într-o baie electrolitică formată dintr-o soluție de sare și metal care vor fi depuse pe obiect. Treceți un curent electric direct (DC) prin soluția de sare și metal, care transformă ionii metalici în atomi și îi determină să se depună pe catod, care este obiectul care va primi metalul. Acest lucru vă permite să construiți obiectul în esență atom cu atom, permițând nivelurile ridicate de precizie pentru care este cunoscut electroformarea.

În electroformare, atomii vor adera doar la părțile care nu sunt mascate cu masca foto. Odată ce metalul a crescut pe mandrină la grosimea dorită, îl scoateți din baia electrolitică. Dacă veți elimina mandrina, așa cum este cazul majorității proiectelor, fie îl veți păstra intact, îl veți separa, fie îl veți dizolva. Uneori - mai ales dacă electroformarea servește unui scop decorativ - veți lăsa mandrina la locul său.

Există două metode diferite de electroformare utilizate pentru a controla forma produsului finit: electroformare excesivă și electroformare groasă.

Creșterea excesivă a electroformării este definită prin placare și folosește un model subțire de fotorezistent care acoperă părți ale substratului conductiv care se va polimeriza sub lumina UV. Metalul se formează peste modelul fotorezistent și este lăsat să crească peste părțile laterale ale modelului. Mărimea deschiderilor depinde de creșterea excesivă a procesului de electroformare, ceea ce înseamnă că procesul de placare definește acuratețea produsului. Această metodă este utilizată în mod obișnuit pentru a crea articole, cum ar fi duze și filtre, datorită formelor de gură de clopot pe care le poate forma.

Metoda de rezistență groasă este foto-definită, deoarece acuratețea sa este definită de procesul fotolitografic. Aceasta implică depunerea materialului metalic sub înălțimea fotorezistentului. Nu este permisă o creștere excesivă, rezultând pereți drepți. Acest tip de model creează o structură bidimensională cu pereți laterali drepți și puteți aplica, de asemenea, cicluri multiple ale procesului pentru a crea structuri cvasi-tridimensionale. Înălțimea fotorezistentului determină înălțimea electroformei.

Electroformare cu materiale neconductoare

Până în acest moment, am acoperit electroformarea cu metale conductoare ca substrat. Acest lucru a necesitat blocarea părților mandrinei în care nu ați dorit să se formeze metalul. De asemenea, puteți utiliza electroformarea cu materiale neconductoare, cum ar fi plasticul și sticla.

Procesul de electroformare cu o mandrină neconductivă este similar cu procesul care implică o mandrină conductoare, dar trebuie să faceți pașii de început într-un mod opus. Pentru a clarifica, în loc să acoperiți părțile suprafeței în care nu doriți să se formeze metalul, trebuie să faceți zonele în care doriți acoperirea să devină conductoare, astfel încât metalul să crească acolo. Faceți acest lucru aplicând o acoperire conductivă pe părțile dorite ale modelului, pe care le puteți face manual, chimic sau cu tehnici de depunere în vid. Metodele manuale sunt obișnuite și includ vopsirea sau pulverizarea pe o vopsea metalică conductivă care creează o peliculă subțire pe substrat, adesea alcătuită din nichel sau argint.

Odată ce folia conductivă este aplicată pe mandrină, puteți trece prin procesul de electroformare așa cum ați face cu un substrat conductiv.

Sursa de informatie: aici