СПОСОБ ЗОЛОЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МЕТАЛЛА Российский патент 2004 года по МПК B44C1/14 

Изобретение относится к нанесению металлических покрытий на металлические поверхности, в частности к химическому золочению, и может быть использовано для декоративной отделки изделий, конструкций, архитектурных сооружений (главы церквей, крыш и др.).

Золочение - процесс нанесения, в частности, на металлические, деревянные поверхности слоев золота, в основном от десятых долей микрон до 2-3 микрон.

Известен листовой метод золочения, согласно которому на подготовленную поверхность изделий наклеивали 1-3 слоя тончайших лепестков золота. (Большая советская энциклопедия, М.: Советская энциклопедия, 1978, с.570). Срок службы листовых изделий достигал не более 50 лет.

Применялся огневой метод золочения, когда на поверхность наносили пасту из амальгамы золота (соединение золота с ртутью). При нагреве изделия из металла или фарфора ртуть испарялась, а золотое покрытие оставалось. Срок службы таких изделий увеличивался до 100-150 лет, но оставался небольшим. Кроме того. работа с ртутью вредна и опасна. (Большая советская энциклопедия, М.: Советская энциклопедия, 1978, с.570).

Широко используется гальванический метод золочения (Крузенштерн А. Гальванотехника. М.: Металлургия, 1974, с.93-95; а.с. СССР №1326470) и различные электролиты золочения. Наиболее распространены цианистые электролиты для золочения: щелочные и кислые (Справочник “Гальванические покрытия в машиностроении”, Москва, изд. “Машиностроение”, 1985 г., т.1, стр. 220-227. И те, и другие содержат дицианурат калия.

Разработаны электролиты золочения, содержащие добавки различных веществ и способы их нанесения на поверхность изделий (заявка Японии 5-53879, публ. 93.08.11; пат. США 5318687, публ. 94.06.07; пат. РФ №№2182190, МПК С 25 D 15/00, публ. 2002.05.10; 2114213, публ. 1998.06.27).

Покрытие металла, нанесенное гальваническим способом, обладает большой химической стойкостью. В частности, в а.с. СССР описан способ нанесения позолоты на листовую нержавеющую сталь, включающий нанесения слоя пчелиного воска, разогретого до 80-90°С, нагрев и испарение воска после его застывания, осаждение металла электрода, выполненного из золота, например 583 пробы (пары воска создают нейтральную среду в зоне осаждения металла).

Основными недостатками гальванического способа золочения являются необходимость использования дополнительного оборудования и химических реагентов, высокие энергетические затраты и, что очень важно, трудность использования для нанесения слоев золота на архитектурные сооружения (шпили дворцов, крыши).

Известен способ художественно-декоративной модификации поверхностей изделий с имитацией золочения (заявка РФ №96121672, публ. 1999.01.27), включающий подготовку поверхностей до получения светлой их тональности, нанесение на поверхности многослойного лакового покрытия, художественной росписи, при этом нижний слой лакового покрытия выполняют лаком, подкрашенным спиртовым раствором органических красителей оранжевого при определенном соотношении компонентов, желтого, сушку изделий после каждой операции.

Прототипом предлагаемого изобретения выбран способ декоративной обработки и золочения изделия, заключающийся в том, что перед нанесением металлического слоя наносят слой лака с последующей выдержкой до испарения из лака испарителя, а в качестве материала окрашивающего слоя используют смесь бесцветного лака, растворителя на основе простых спиртов, спирторастворимых красителей желтого и оранжевого цветов и кислотного катализатора (заявка РФ №93039387, МПК В 44 С 1/14, публ. 1966.03.20).

Основным недостаткам способа, выбранного в качестве прототипа, является недостаточно высокие показатели качества изделий: механическая и химическая стойкость покрытия (влияние атмосферы воздуха), определяющие срок службы золотого покрытия, и неравномерность нанесенного слоя (покрываемость). обуславливающая зрелищный эффект.

Задачей настоящего изобретения является получение технического результата, который выражается в повышении механических свойств золотого покрытия металлических изделий, архитектурных сооружений - износостойкости, твердости, а также химической стойкости (при влиянии загрязненного химическими веществами воздуха, кислотных осадков и др.), увеличивающих срок службы золотых покрытий. Кроме того, изобретение направлено на повышение зрелищного эффекта: блеск, равномерность нанесения.

Предложен способ декоративной отделки и золочения изделий из металла, включающий нанесение многослойного лакового покрытия перед нанесением золотого покрытия, в котором, согласно изобретению, предварительно до нанесения лакового покрытия проводят формирование на металлической поверхности слоя со свойствами, обеспечивающими получение поверхности, пригодной для последующей обработки, для нанесения многослойного лакового покрытия используют лаки, различные по своей химической природе, при этом нижние слои лакового покрытия выполняют полиакриловым лаком, верхний - лаком на натуральной масляной основе, причем покрытие каждого следующего слоя полиакрилового лака ведут на мокрую поверхность без сушки изделия, а после нанесения золотого покрытия и выдержки до образования контакта между золотом и обработанной поверхностью изделия дополнительно проводят нанесение многослойного покрытия на основе полиакрилового лака.

Формирование на металлической поверхности слоя со свойствами, обеспечивающими получение поверхности, пригодной для нанесения лакового покрытия, ведут шпаклеванием (многослойно).

Нанесение полиакрилового лака на поверхность изделия ведут при комнатной температуре.

После нанесения лака на натуральной основе проводят выдержку в течение 10-12 часов.

Целесообразно каждый последующий слой полиакрилового лака, наносимого на покрытие из золота, фиксировать с интервалом 30-40 минут.

Механическая обработка металлической поверхности изделия, а именно проведение операции шпаклевания перед нанесением лакового покрытия, формирует однородную поверхность, на которую наносят золотое покрытие, и увеличивает адгезию лакового покрытия. Нанесение именно многослойного полиакрилового лака до лака на натуральной основе без проведения процесса сушки после каждого слоя создает условие для прочного закрепления золотого покрытия на поверхности изделия, увеличивая тем самым срок службы покрытия, и ускоряет процесс нанесения лакового покрытия (до одних суток). Проведение выдержки после нанесения лакового покрытия в течение 10-12 часов создает условия для нанесения золота на мокровато-липкую поверхность, тем самым обеспечивая качественные характеристики золотого покрытия: однородность и блеск. В случае нанесения золота на сухую лаковую поверхность происходит “налипание” золота и оно приобретает матовый цвет (теряет блеск). Использовать один полиакриловый лак не представляется возможным ввиду того, что на мокром лаке такой основы золото не закрепится.

Предлагаемый способ позволяет получить золотое покрытие большой площади (до 100 м² и более), которое имеет прочное сцепление с поверхностью изделия.

Проведение операции нанесения полиакрилового лака на золотое покрытие повышает химическую и механическую стойкости последнего, что создает условия для защиты изделий в атмосфере воздуха, т.е. на открытых площадках, (архитектурные сооружения, памятники и др.), увеличивая срок их эксплуатации, а также позволяет чистить изделия путем их мытья химическими средствами или механическим путем. Кроме того, нанесение дополнительного лакового покрытия на основе полиакрилового лака улучшает зрелищный эффект изделия.

Предлагаемый способ был реализован при нанесении золотого покрытия на крест, установленный на Морском соборе в г. Кронштадте.

Способ осуществляется следующим образом.

Металлическое изделие из цветного металла покрывают грунтом ВЛ-02 или АЛ-010 (ГОСТ 24595-81). Затем производят сушку изделия при комнатной температуре в течение 4-4,5 часов. После этого ведут шпаклевание поверхности полиэфирными материалами механическим путем. Затем наносят жидкую шпаклевку (Вошфиллер) краскораспылителем (несколько слоев) с выдержкой между слоями 1-2 часа. Зачищают поверхность, покрывают подготовленную поверхность шпаклевкой Вошфиллер. После сушки поверхность покрывают полиакриловым лаком повышенной твердости (ГОСТ 23832-79) с выдержкой 30-40 минут при нанесении последующего слоя. Покрытие каждого следующего слоя ведут на мокрую поверхность (без высыхания лака). Количество слоев - более 5. Толщина лакового покрытия составляет 0.06-0.09 мм. Затем после подготовки поверхности наносят лак на натуральной основе "Мордан" или "Микшен" с выдержкой 10-12 часов с последующим золочением сусальным золотом (например, нанесением кисточкой). Толщина золотого покрытия в несколько раз меньше толщины лакового покрытия. Изделие с нанесенным золотым покрытием выдерживают до связывания золота с поверхностью в течение десятков дней. Затем производят нанесение нескольких слоев полиакрилового лака на золотое покрытие. Температура при проведении каждой операции - комнатная.

Предложен ускоренный способ нанесения золота на металлические поверхности, позволяющий получить золотое покрытие с повышенной стойкостью к механическим воздействиям и внешним условиям окружающей среды.

Способ золочения изделий из металла для повышения механических свойств покрытия заключается в том, что предварительно до нанесения лакового покрытия проводят формирование металлической поверхности со свойствами, обеспечивающими получение поверхности, пригодной для последующей обработки. 3 з.п. ф-лы.

1. Способ золочения изделий из металла, включающий нанесение многослойного лакового покрытия на металлическую поверхность с последующим нанесением золотого покрытия, отличающийся тем, что предварительно до нанесения лакового покрытия проводят формирование металлической поверхности со свойствами, обеспечивающими получение поверхности, пригодной для последующей обработки, для нанесения многослойного лакового покрытия используют лаки, различные по своей химической природе, при этом нижние слои лакового покрытия выполняют полиакриловым лаком, верхний - лаком на натуральной масляной основе, причем покрытие каждого следующего слоя полиакрилового лака ведут на мокрую поверхность без сушки изделия после каждой операции, а после нанесения золота и выдержки изделия дополнительно проводят нанесение многослойного покрытия на основе полиакрилового лака.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что нанесение многослойного покрытия на основе полиакрилового лака ведут при комнатной температуре.3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что после нанесения лака на натуральной масляной основе проводят выдержку в течение 10-12 ч.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что каждый последующий слой полиакрилового лака, наносимого на поверхность, покрытую золотом, фиксируют с интервалом 30-40 мин.