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Galvanoplastia - Recubrimientos de oro y plata - 1/4
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Galvanoplastia - Recubrimientos de oro y plata

Galvanoplastia - Recubrimientos de oro y plata

 

 

Galvanoplastia - Recubrimientos de oro y plata

 

 

Tip enviado por: Mario Gandara
Barcelona, España

 

 

Nociones generales de galvanoplastia. La electrometalurgia o galvanoplastia tiene dos ramas principales que se diferencian entre sí por la preparación de las superficies que se trata de recubrir.

 

La electroplastia es la producción de capas metálicas adherentes sobre la superficie de los objetos, y su éxito depende de la limpieza perfecta de dicha superficie, que debe tratarse previamente.

 

La electrotipia es la producción de depósitos no adherentes sobre moldes metálicos o no metálicos, cuya adherencia se evita cubriendo su superficie con plombagina o frotándola con trementina que contenga un poco de cera. La preparación de los objetos depende: primero, de la clase de depósito que se desee, y segundo, de la clase y naturaleza del objeto. En todos los casos hay que quitar toda suciedad, óxido, etcétera, ya que toda la copia obtenida por electrotipia reproduce todo detalle, hasta la señal de los dedos sobre la superficie del modelo.

 

 

Preparación de los objetos


Limpieza

 

El cobre, el latón, el zinc y los metales preciosos se limpian con los ácidos que los atacan, preparándose el baño del modo siguiente, según la clase de metal:

                         Agua   Ácido     Ácido       Acido 
                                   nítrico   sulfúrico  clorhídrico
Para cobre y latón  100     50          100          2 
Hierro                   100      3              8          2
Fundición              100      3             12          3
Zinc                     100      -             10          -
Plata                    100     10             -           -

 


Es mejor preparar siempre dos soluciones, reservando una para dar al metal un segundo baño que actúa más enérgicamente sobre su superficie ya limpia. Este segundo baño puede emplearse después de usado, como primero para otros objetos, acompañado de un fragmento con arena, etc; según la clase de objeto de que se trate.

 

El plomo, el estaño y el metal Britania no debe echarse en ácido alguno, sino limpiarlos con sosa cáustica.


Si los objetos han de pasar a soluciones de oro o de plata, debe quitárseles toda traza de ácidos; si el objeto se ha limpiado con sosa, no hay que tener tanto cuidado, ni tampoco cuando el objeto tratado con ácido a de pasar a una solución ácida de encobrar. En estos casos lo mejor es sumergir el objeto en agua limpia y pasarlo enseguida a la cuba electrolítica.

 

La operación más importante en la electroplastia es la limpieza química de la superficie del metal sobre el cual se ha de depositar otro, porque de no llevarla a cabo con todo rigor, no queda adherida esta capa al objeto.

 

Claro está que los distintos metales requieren generalmente diferente tratamiento. La superficie de casi todos los metales, cuando se limpia, no tarda en cubrirse de una película de óxido al exponerse al aire, sobre todo si dicha superficie ha quedado húmeda; para evitar este inconveniente es, de ordinario, preciso proceder al baño galvanoplástico al terminar la limpieza del metal.

Antes de limpiar los objetos, se suelen armar éstos con alambres de cobre, para no tener que tocarlos con las manos hasta terminar todas las operaciones. A veces basta tocar ligeramente con los dedos el objeto para verse en la necesidad de limpiarlo nuevamente.
Si el objeto que se trata de recubrir tiene su superficie lisa o bruñida, el depósito resultará brillante. Al contrario, si dicha superficie es rugosa o mate, la capa depositada será más bien mate. Si se deja mucho tiempo el objeto en el baño ácido, la superficie pulimentada puede resultar chapeada mate. Las operaciones de limpieza deben hacerse seguidamente, sin interrupción alguna.

 

A continuación pueden verse distintos tratamientos para diferentes metales.

 

Cobre y sus aleaciones


Potasa cáustica ½ kg, agua potable 4 litros. Se calienta hasta ebullición en una vasija de hierro provista de tapa; se acepilla el objeto para quitar todos los cuerpos extraños adheridos, se arma o rodea con alambre, y se suspende algún tiempo en la lejía caliente; ordinariamente bastan unos cuantos minutos; si alguna de las partes del objeto presenta soldaduras no debe tenerse mucho tiempo en el baño, ya que la potasa cáustica ataca a la soldadura, y la solución ennegrece el cobre. al sacar el objeto de esta lejía se lava bien en agua corriente.

 

Si el objeto estuviera muy oxidado se limpia en un baño compuesto de 4 litros de agua y ½ litro de ácido sulfúrico, hasta que desaparezca la parte más oscura; se lava después en agua corriente y se sumerge en la siguiente solución: 4 litros de cianuro potásico comercial 240 gm., se saca de este baño y rápidamente se cepilla todo muy bien con un cepillo y piedra pómez en polvo muy fino humedecida en la solución de cianuro. Hay quien prefiere dar al objeto un baño previo en ácido nítrico, para dar brillo a su superficie, o en una mezcla de ácidos nítricos y sulfúricos, seguido de un lavado en agua corriente; pero el cianuro y la acción mecánica de la piedra pómez y el cepillo dan muy buenos resultados sin necesidad de dicho baño previo.

 

Después del baño ácido, se sumerge por un momento el objeto en la solución de cianuro, se lava con rapidez en agua corriente y se lleva enseguida al baño electrolítico. Cuando se trata de dorar o platear, se acostumbra amalgamar la superficie del objeto, para asegurar la adherencia del metal depositado. La amalgamación se verifica sumergiendo el objeto, después del baño de cianuro durante unos segundos, en una solución de 30 a 210 gr de nitrato mercúrico, 30 a 150gr de ácido sulfúrico y 4 litros de agua agitándola hasta que quede bien clara. Se lava rápidamente el objeto en agua al salir del baño de mercurio, y se lleva a la cuba electrolítica.

 

Los baños de ácido, cianuro y mercurio deben conservarse en tarros de cristal o porcelana (sin esmalte de plomo), provistos de tapa para evitar la evaporación. 

 

A los objetos de cobre o de alguna aleación de este metal, se les da un acabado mate teniéndolos unos minutos en un baño compuesto de 10kg de ácido nítrico (36º), y 5 kg de ácido sulfúrico (66º), de ½ a 5 kg de sal común, y la misma cantidad de sulfato de zinc. se mezclan los ácidos poco a poco, se agrega la sal de zinc, después la de cocina, poco a poco, se agita bien el líquido y se espera a que se enfríe antes de usarlo. Se lava el objeto muy bien en agua y se pasa por el baño de cianuro antes de llevarlo al galvanoplástico. Mientras se prepara el baño ácido deben tenerse las puertas abiertas para evitar el respirar de vapores ácidos combinados.

 

Hierro y fundición


Se le quita la grasa al hierro fundido, sumergiéndolo en una solución alcalina caliente semejante a la empleada para el cobre, y lavado después muy bien con agua; se tiene luego unas cuantas horas en agua acidulada con el 1 por 100 de ácido sulfúrico, y se lava con agua, terminando frotándolo con arena o piedra pómez y un cepillo de fibra. Se vuelve a lavar y se echa otro poco de tiempo en el baño ácido, se lava y se pasa ya por el baño galvánico. Si se usa un baño de más de 1 por 100 de ácido, hay que reducir la duración, por que de no hacerlo así el hierro queda muy corroído y el carbón que el metal contiene, y que no es atacado por el ácido, no sede ni con mucho trabajo a la arena y al cepillo. El hierro fundido no se dora o platea bien por simple deposición los depósitos de cobre o bronce son mejores aunque no perfectos, pero si se estaña el hierro, la capa es adherente y recibe con toda confianza los otros metales.

 

Hierro forjado


El hierro forjado, si esta muy oxidado, se limpia del mismo modo que la fundición, pero requiere un baño ácido más concentrado y de más duración. El hierro blanqueado, limado o bruñido, se trata como el acero.

 

Acero


Se limpia en la lejía que se emplea para el cobre, se lava bien, se frota con piedra pómez húmeda, se lava y se sumerge en un baño compuesto de 4 litros de agua por 2 kg, de ácido clorhídrico. Se vuelve a lavar con agua muy rápidamente, y se pasa a la cuba de galvanizar.

 

Todo el acero como el hierro forjado se dora bien, sin ningún metal intermedio, en baños electrolíticos calientes. Es difícil obtener una capa adherente plata sobre estos metales, sin el intermedio de una capa de cobre o latón, que facilita grandemente el plateado.

 

Zinc, estaño y plomo


El zinc se limpia teniéndolo unos momentos (por que el álcali atacar con rapidez al metal) en la lejía caliente de potasa, lavándolo y echándolo en agua que contenga un 10 por 100 de ácido sulfúrico; a los pocos momentos se lava con mucho agua caliente, y si es preciso se frota con piedra pómez y un cepillo duro mojado en una solución diluida de cianuro, o se acepilla con una grata. Esta ultima operación es muy eficaz cuando hay partes soldadas con estaño.

 

El estaño, el plomo y la aleaciones de estos metales son más difíciles de limpiar que el zinc y el hierro. Se frota rápidamente con un cepillo y potasa caliente, se lava enseguida con agua y se acepilla, o se frota con un trozo de madera blanda y limpia. Es muy difícil obtener un depósito satisfactorio de oro o plata directamente sobre estos metales o sus aleaciones. Sus resultados son mucho mejores dándoles primero una capa de cobre.

 

Grasas o cepillos metálicos


Se emplean para abrillantar y suavizar los objetos metálicos. Están hechos ordinariamente de alambres finos de latón o acero, y son de formas muy variadas según la forma del objeto. Las ruedas de pelos de acero (cepillos o gratas circulares) se emplean en el torno, acercando los objetos a las mismas, puesta en rápido movimiento de rotación. Mientras se trabaja con estos cepillos se mantienen mojados con un pequeño chorro de agua.

 

Baño ácido


Se llama así ordinariamente a una mezcla que se emplea con mucha frecuencia para dar una superficie brillante a los objetos de latón. Cuando se trata de niquelar el latón, el baño ácido se compone de dos kg, de ácido sulfúrico, y 1 kg de ácido nítrico y 2 litros de agua. Al preparar este baño debe primero echarse el ácido nítrico en el agua, y después se va agregando poco a poco el ácido sulfúrico, agitando la mezcla con una varilla de vidrio. El baño se usa en frío. Esta mezcla debe conservarse en una vasija de porcelana, que ha de taparse con una placa gruesa de cristal. Los metales deben tratarse en este baño en sitio abierto o cerca de chimenea, para que puedan salir con facilidad los vapores, que irritan mucho los pulmones cuando se respira. En el mismo instantes de sacar los objetos del baño ácido, deben echarse en agua.

 

Baño corrosivo


El hierro fundido, antes de niquelarlo, tiene que ser tratado en un baño ácido frío, para disolver o desprender el óxido de la superficie. El baño puede prepararse en una cuba de madera, y consiste de ordinario en una mezcla de 625 gr de ácido sulfúrico por 10 litros de agua; el hierro sumergido en este baño durante 20 minutos a media hora, queda con la capa de oxido tan desprendida que puede separarse fácilmente con un cepillo duro, arena y agua. Cuando es preciso que el objeto salga brillante del baño en vez de presentar su superficie negra como sucede con la solución anterior, se emplea doble proporción de ácido, es decir, se disuelven 1250 gr en 10 litros de agua en este baño se disuelven 150 gr de zinc, en forma granulada, y después se agregan 625 de ácido nítrico, agitando bien la mezcla.


El mayor cuidado hay que ponerlo al limpiar antes de niquelar.

 

 

Recubrimientos galvánicos


A continuación pueden verse fórmulas y procedimientos para depositar sobre los metales capas metálica adherentes, en baños electrolíticos. 

 

 

Níquel

 

Preparación del baño para electroniquelar

Solución. Las sales de níquel que ordinariamente se emplean son: el sulfato doble de níquel y amonio, que es de aspecto cristalino y de color verde esmeralda, y el cloruro correspondiente. También se emplean otras sales, como el cianuro de níquel y potasio, el acetato y el sulfato, pero ninguna de tan buen resultado como el sulfato doble mencionado.

 

La solución de esta sal se hace en la proporción de 9 kg de la misma por 100 litros de agua echando primero la sal en una cuba limpia, de madera, donde se le echa una cierta cantidad de agua hirviendo, se agita bien con una varilla durante uno minutos, se echa la solución verde formada en el baño o cuba electrolítica, y se agrega más agua caliente para disolver los cristales que queden, sin dejar de agitar hasta que no quede ninguno sin disolver. Se agrega después agua fría para completar los 100 litros. Es conveniente pasar la solución caliente por un colador antes de echarla en la cuba, para quitarle las impurezas. 

 

El cloruro doble se disuelve en la proporción de 3 kg por cada 100 litros.

 

El baño debe tenerse en sitio donde no pueda caerle polvo ni materia extraña alguna. Expuesto al aire, se evapora el agua, que hay que reponer con adiciones frecuentes. Por esta razón y para evitar la entrada de polvo conviene tapar la cuba. La solución debe espumarse alguna que otra vez, y removerse con frecuencia para que su concentración sea igual en todos los puntos.

 

Cuba. La vasija en que se verifica la electrólisis, llamada cuba electrolítica, esta echa ordinariamente con tablas de pino de 5 cm de ancho, bien encajadas y apretadas entre sí, y enlucida por dentro con una tapa de asfalto de buena calidad, aplicado en estado de fusión.

En vez de cubas de esta forma, se puede emplear medio tonel, con un aro más, aunque a causa de la forma de este recipiente hay una gran parte del mismo llena de líquido que no se utiliza.
Para baños pequeños se usa una cubeta de hierro esmaltado, de dimensiones apropiadas.

 

Ánodos. Es mejor emplear placas de níquel puro fundido, que ánodos de metal granulado. Los tamaños más corriente están comprendidos entre 4 x 10 cm y 20 x 30 cm.

Los ánodos se suspenden en la cuba, siguiendo las paredes de la misma, o atravesados delante y detrás del objeto, pero cuidando siempre que no estén tan próximos a éste que en modo alguno puedan llegar a ponerse en contacto con el mismo. Pueden suspenderse, mediante pinzas de cobre (que no lleguen a tocar el líquido), de las varillas gruesas de cobre que están en conexión eléctrica con la batería.

 

Batería
En casi todos los grandes talleres de galvanoplastia se emplean dinamos en vez de baterías por ser mas limpias, necesitar menos cuidados, ocupar menos espacio y dar una corriente más adecuada al trabajo y aun precio mucho más bajo. Pero como su coste inicial es considerable y requiere fuerza motriz, no están aún tan extendidas como las baterías, que se encuentran en todos los talleres pequeños. La pila de carbón o de ácido crómico es la más corriente, ya que con menor número de elementos hace el trabajo con más rapidez; pero como la corriente que da es muy intensa es preciso con frecuencia introducir en el circuito carretes de resistencia (reóstatos) para reducir la intensidad al niquelar objetos pequeños.

Muy buenos servicios da también la pila de dos o tres elementos Smee (o de sulfato de cobre) en serie. Para saber el número de elementos necesarios, hay que tener en cuenta que la superficie (sumergida) de zinc de la batería ha de ser aproximadamente igual a la superficie del objeto que se quiere niquelar, aparte de la multiplicación en serie para obtener la tensión necesaria. Es decir, que si un elemento tiene una superficie de zinc (sumergida) de cien centímetros cuadrados y el objeto tiene quinientos, hay que disponer cinco elementos en paralelo para la intensidad, y tres en serie para la tensión (si está ha de ser de tres voltios al empezar). O sea, que habrá que montar la batería con quince elementos.

 

Claro esta que esta batería es equivalente a la de tres elementos grandes, en que cada uno tenga quinientos centímetros cuadrados de superficie sumergida de zinc (es decir, una placa cuadrada de zinc, de casi 16 cm de lado, mojada por ambas caras). Son muy convenientes por este motivo las baterías grandes, que admiten la inmersión de la superficie necesaria de zinc.


Si la corriente es demasiado intensa, el metal depositado presenta un aspecto empañado; y si es demasiado débil, queda la capa en forma granular o semicristalina.

 

Hay que procurar que el polo cobre o carbón (positivo) de la batería vaya siempre conectado (con alambres gruesos o varillas de cobre) con los ánodos o placas de alimentación de la cuba, pues si se cambian los polos resultan dañados, el objeto y el baño, por corrosión o solución parcial del primero en el segundo.

 

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