重庆泡沫雕塑　电解液的电铸铜技术

重庆泡沫雕塑　电解液的电铸铜技术

 

电沉积，是指以电为能量，从含有某种金属离子的溶液中获得这种金属离子的金属态结晶沉积物的过程。电铸是在作为阴极的芯模表面上进行电沉积，从而获得较厚的镀层，然后将镀层从芯模上剥离，复制出与芯模一样的铸件的方法。电铸所用的金属可以是铜、镍、铁、合金、稀贵金属等。电铸铜使用的电解液有十多种，因为酸性硫酸铜电解液具有成分简单、性质稳定、容易维护、操作简单、沉积物应力较小以及可以在高电流密度下工作等特点，在电铸铜工业中比较常用。以下介绍的就是这种以硫酸铜作为电解液的电铸铜技术。

 

铜雕电铸是一种十分有效的艺术品复制技术，但如今在艺术品铸造方面却渐渐地被人遗忘。由于市场需求量极少的原因，国内只有少数工艺厂在从事电铸铜工艺品的开发和生产，制作诸如装饰浮雕、工艺品、模具及小佛像等，仍停留在对雕塑模型进行简单复制的阶段，并未对如何将电铸铜技术引入到雕塑艺术语言中去的问题进行思考和研究。在理论研究方面，由于电铸技术的应用面比较窄，我国对电铸技术的应用相对落后于世界先进水平，因此研究电铸铜技术的专著很少，只能从一些电镀或模具制造的专著中找到与电铸技术相关的章节，没有专门的学术杂志或期刊，也没有专门的学会、协会或专业委员会组织。

 

电铸铜雕塑技术的复制性能极佳，对芯模表面形貌的还原精确度高，可有效地避免收缩变形等问题(因为电铸是一种原子级的模拟，即使铸造重至数百公斤的铸件，其精确度仍能达到纳米级，尺寸误差只在±0.25μm左右)，其厚度比较均匀，其芯模材质的可选择性大，设备和材料成本低廉，工艺手段简单轻便，安全环保。当然，电铸铜技术也存在局限性，如生产速度低(0.04～0.2mm/h)，采用非金属材料作芯模时均匀地进行金属化的技术难度较大，整个电铸过程中影响因素很多且复杂等。

 

电铸铜雕塑技术的基本设备要求有：可控硅整流机，电铸槽，滤水机，冷水机，电解液(硫酸盐溶液)，阳极(含磷量在0.02%左右的专用磷铜)，挂具，温度计，比重计。

 

铜雕铸前首先要设计和制作芯模，其造型要避免过大的起伏;突出或凹入的转角尽量采用圆钝角，不要用直角，更不能用锐角。电流一般循直线运动，因此芯模造型应避免阳极照射不到的深凹阴影位置的存在;还必须考虑在电铸完成后，电铸件能容易地与芯模分离。接着第三步要选择好芯模的材料;将芯模清洗干净;布置好芯模待铸表面的阴极电源线的连接;将芯模待铸表面进行金属化处理;安排好阴极和阳极的位置;检查电解液的情况;测量浓度比重、温度、洁净度等是否正常。准备就绪后先将整流机电流量调至最小，然后开机，进行小电流试铸，观察设备运作是否正常;将整流机电压调到1～2V,开始正常电流电铸;当电流量缓慢升高到一个接近稳定的数值之后，停机，将芯模取出，检查沉积情况，修补金属涂料，然后再重新入槽，开机继续电铸;彻底检查整个芯模待铸表面是否都已经铸满;经检验确认电铸层已达到预期的厚度后关机，进行出槽清洗;然后脱除芯模。铸造完成后，切割去阴极电源线以及边缘上多余的部分;对分件铸造的铸件进行拼接，可以氧焊、氩弧焊、锡焊、胶粘等等;最后进行颜色效果处理。