Galvanoplastik

Galvanoplastik. Durch elektro-chemische Zersetzung der Auflösung von Metallsalzen lassen sich die aufgelösten Metalle auf einer metallenen Oberfläche im regulinischen Zustande abscheiden. Je längere Zeit der Zersetzungsproceß einer solchen Metalllösung dauert, desto dicker wird die Schicht des galvanisch gefällten Metalles. Die Ablagerung des regulinischen Metalles bildet entweder einen gleichförmigen zusammenhängenden Überzug, welcher unter gewissen Umständen fest u. dauernd an der Elektrode haftet, od. er läßt sich als compacte Masse von der letzteren ablösen. Hierauf gründen sich die technisch wichtigen Methoden, in Metall[901] abzuformen (G. im engeren Sinne) u. metallene Gegenstände mit einer Schicht eines anderen Metalles zu überziehen (Galvanostĕgie, Galvanoepikalymmatik), z.B. die galvanische Vergoldung, Versilberung etc. Wenn man auf einer metallischen Form sich galvanisch ausgeschiedenes Metall, gewöhnlich Kupfer, bis zu einer gewissen Dicke ablagern läßt u. das abgelagerte Metall endlich von den Rändern der metallischen Form abfeilt, so hat man einen galvanoplastischen Abdruck der Form, welcher alle Verschiedenheiten der Oberfläche des Originals in verkehrter Richtung enthält. Wach war schon 1830 der Erfindung der G. ziemlich nahe, aber erst 1839 ist es Jacobi in Petersburg gelungen, durch den galvanischen Strom Gegenstände in Kupfer abzuformen. Schreibt man auch Spencer in Liverpool gleichzeitig die Erfindung der G. zu, so ist doch die G. erst durch Jacobi in einer vollendeteren Form bekannt geworden. De la Rive in Genf entdeckte die galvanische Vergoldung u. Versilberung, welche Entdeckung von Elkington, Ruolz, Becquerel u. Smee ausgebildet wurde. Die einfachste Art des galvanoplastischen Verfahrens besteht darin, daß man den abzuformenden Gegenstand gleichsam zum negativen Gliede einer einfachen Daniellschen Kette macht (s. Galvanismus E). Der Gegenstand muß an der Oberfläche, wenn er nicht von Metall ist, so weit leitend gemacht werden, als die Ablagerung des Kupfers vor sich gehen soll; leitet aber dagegen die Oberfläche, so wird dieselbe an jenen Stellen nicht leitend gemacht, die von der Ablagerung des Metalles frei bleiben sollen. Das Leitendmachen geschieht am besten dadurch, daß man auf die betreffenden Stellen der Form, die von Gyps, Wachs od. Stearin sein kann, mittelst eines seinen Pinsels Graphit- od. Silberpulver aufträgt. Will man gewisse Stellen nichtleitend machen, so überzieht man dieselbe mit Wachs od. Stearin. Besteht die Form aus Metall, so wird die Oberfläche derselben erst mit Baumöl eingerieben u. darauf mit weichem Filtrirpapier abgewischt, weil sich außerdem die Copie vom Original nicht loslösen würde. Das Modell, auf welchem die Ablagerung vor sich gehen soll, darf nicht aus einem Metall bestehen, das von der Kupfervitriollösung angegriffen wird, namentlich nicht aus Zink, Zinn u. Eisen. Am häufigsten wendet man Kupfer an, das auf nassem Wege mit einer dünnen Schicht Silber überzogen worden ist. Um Kupferplatten u. ähnliche Gegenstände auf galvanischem Wege zu erzeugen, benutzt man gewöhnlich einen hölzernen Trog, der mit einer Harzmasse ausgegossen ist; am Boden desselben befindet sich die gravirte Platte, auf der sich das Kupfer ablagern soll. Über derselben ist ein Holzrahmen angebracht, der an seiner unteren Seite mit einer Blase od. mit einer porösen Thonplatte versehen ist. Unmittelbar über diesem Rahmen befindet sich eine Zinkplatte, die mit Hülfe eines Bleistreifen mit der Kupferplatte verbunden ist. In den Trog gießt man eine möglichst concentrirte Lösung von Kupfervitriol, die man dadurch in demselben Concentrationszustande erhält, daß man in ein, in der oberen Schicht befindliches Sieb Kupfervitriolkrystalle bringt, die sich in dem Maße lösen, als Kupfer auf die Platte niedergeschlagen wird. In dem inneren Theile des Rahmens befindet sich eine concentrirte Lösung von Zinkvitriol. Der Vorgang bei der galvanischen Ablagerung des Kupfers ist folgender: Der Kupfervitriol (schwefelsaures Kupferoxyd) gibt an der Anode Sauerstoffgas u. an der Kathode metallisches Kupfer. Die Abscheidung des letzteren läßt sich durch die Annahme erklären, daß der Kupfervitriol in Schwefelsäure u. Kupferoxyd, das Wasser der Lösung in Sauerstoff u. Wasserstoff zerlegt wird. Der Sauerstoff des Wassers scheidet sich an der Anode (am positiven Pole) ab, dasselbe geschieht mit der Schwefelsäure; der Wasserstoff des Wassers begibt sich an die Kathode, ebenso das Kupferoxyd. Hier verbindet sich der Wasserstoff mit dem Sauerstoff des Kupferoxydes zu Wasser, während das Kupfer metallisch abgeschieden wird. Der an der Anode feinverdünnte Sauerstoff verbindet sich mit dem daselbst befindlichen, als Leiter dienenden Zink zu Zinkoxyd, das mit der Schwefelsäure zu schwefelsaurem Zinkoxyd zusammentritt. Aus der über G. gemachten Erfahrung geht es hervor, daß das Kupfer in compacter, cohärenter Masse nur dann gefällt wird, wenn die Kupfervitriollösung in ziemlich concentrirter Form angewendet wird, u. der elektrische Strom gerade ausreichend ist, die Kupfervitriollösung, nicht aber auch das Wasser zu zersetzen. Scheidet sich an der Kathode außer metallischem Kupfer auch noch Wasserstoff aus, so erhält man das Kupfer nicht cohärent, sondern in Form eines braunen Pulvers. Ist die Entwickelung des Wasserstoffes zu heftig, folglich der Strom zu stark, so verringert man das Volumen der Anode, od. vergrößert das der Kathode, od. erwärmt die Lösung, od. setzt zu derselben noch Kupfervitriol, od. rückt die beiden Elektroden einander näher. Ist der Strom verhältnißmäßig zu schwach, so verfährt man umgekehrt. Um wo möglich stets eine gleiche Stromstärke zu haben, ist es nothwendig, dieselbe in jedem Augenblicke zu kennen u. jede Zu- od. Abnahme des Stromes zu bemerken. Zu diesem Zwecke benutzt man das Galvanometer (s.d.). Die G. ist einer sehr ausgedehnten künstlerischen Anwendung fähig, indem keine der bisher bekannten Methoden, Copien durch Abdruck od. Abguß zu erhalten, eine solche Sicherheit, Schärfe u. Genauigkeit gewährt, als die galvanoplastische. Die G. ist in der neueren Zeit zur Vervielfältigung von Lettern, Vignetten, Randverzierungen etc. (welche Verfahrungsart man Elektrotypie nennt) angewendet worden u. hat der Buchdruckerei, namentlich der Schriftgießerei, bes. durch Erzeugung von neuen Matrizen, große Vortheile gewährt. Um einen neuen Letternsatz zucopiren, werden die einzelnen Lettern mit Spatien in einer solchen Ausdehnung umgeben, als die Größe der von jeder Letter zu erzeugenden Matrize es erforderlich macht; dieser Satz wird sodann zusammengebunden u. an den Rändern mit Wachs umgeben. Davon erzeugt man einen galvanoplastischen Abdruck u. schneidet die einzelnen Matrizen mit einer Säge aus; dieselben werden nun noch auf der Rückseite mit Letternmaterial zur gehörigen Dicke ausgegossen; damit dieser Aufguß sich mit dem Kupfer vereinige u. fest darauf haste, muß die Rückseite verzinnt werden. Um Holzschnitte zucopiren u. Stereotypplatten zu erzeugen, wendet man Gutta Percha als Material zur Matrize an. Zur Erzeugung von Stereotypplatten benutzt man Abdrücke in Bleifolie als galvanoplastische Modelle. Die Folien dazu werden zuerst[902] ausgeglättet, auf einem Leder ausgebreitet, darauf der fest eingerahmte Letternsatz gestellt u. zuletzt dem allmälig zunehmenden Drucke einer Schraubenpresse ausgesetzt. Die Bleifolie, in welcher sich der Leetternsatz abgedruckt hat, wird vorsichtig abgehoben, auf eine ebene Kupferplatte aufgelegt u. in den galvanoplastischen Apparat gebracht. Die Anwendung der chemisch zersetzenden Kraft des galvanischen Stromes zum Versilbern, Vergolden etc. s. in den betreffenden Artikeln. Die galvanische Verzinnung, Verzinkung, Verbleiung u. Bronzirung unterscheidet sich von der erwähnten G. dadurch, daß man die verschiedenen Metalle nur bis zu einer sehr geringen Dicke auf dem damit zu überziehenden Gegenstande anwachsen läßt. Zur Verzinnung nimmt man eine durch anhaltendes Kochen von Zinnoxyd (Zinnasche) in Ätzkalilange dargestellte Lösung von Zinnoxydkali; zur Verzinkung u. Verbleiung Auflösungen von Zinkoxyd u. Bleioxyd in wässerigem Ätzkali. Das galvanische Verzinken findet bes. bei Eisen statt, um dasselbe gegen das Rosten zu schützen; das mit einer dünnen Zinkhaut überzogene Metall heißt galvanisirtes Eisen. Das gairanische Ätzen gründet sich darauf, daß unter gewissen Umständen die an den Elektroden ausgeschiedenen Stoffe sich mit denselben chemisch verbinden. Erfolgt eine Verbindung, so wird die Elektrode nach u. nach zerstört. Regulirt man dieses Zerstören dergestalt, daß die Elektrodenplatte bis auf gewisse freigelassene Stellen mit einer Substanz überzogen wird, welche für den an der Elektrode ausgeschiedenen Körper unzerstörbar ist, so hat man alle Bedingungen zum Ätzen. Um eine Kupferplatte galvanisch zu ätzen, überzieht man dieselbe mit dem sogenannten Ätzgrunde, radirt in derselben die beabsichtigte Zeichnung bis auf das Metall ein u. stellt sie nachher, als positive Elektrode einer constanten Kette, in Kupfervitriollösung einer anderen als negative Elektrode dienenden blanken Kupferplatte gegenüber. Während diese sich mit metallischem Kupfer abzieht, wird an den radirten Stellen durch den Sauerstoff des zersetzten Wassers Kupferoxyd gebildet u. dieses von der im Kupfervitriole freigewordenen Schwefelsäure immer wieder aufgelöst. Über die technische Anwendung der Ablagerung von Metalloxyden s. Metallochromie. Vgl. Jacobi, Die G., Petersburg 1840; Werner, Die G. in ihrer technischen Anwendung, ebd. 1844; Martin, Repertorium der Galvanoplastik u. Galvanostegie etc., Wien 1856, 2 Bde.; Schmidt, Handbuch der Galvanoplastik in allen ihren Anwendungsarten, 3. A. Quedlinb. 1856; Häule, Galvano-Epikalymmatik, 2. Aufl. Lahr 1857; Elsner, Die galvanische Vergoldung, Berl. 1843.