الکتروفرمینگ چیست؟ بررسی مراحل،کاربرد و مزایای آن در طلاسازی مدرن
دنیای طلا و جواهر در سالهای اخیر با پیشرفتهای چشمگیری روبهرو شده است. یکی از فناوریهایی که در این مسیر جایگاه ویژهای پیدا کرده، الکتروفرمینگ (Electroforming) است؛ روشی علمی برای ساخت مصنوعاتی ظریف، سبک و در عین حال مقاوم. در این مقاله بهصورت مرحلهبه مرحله با این تکنیک آشنا میشویم و بررسی میکنیم چرا شناخت آن برای علاقهمندان و طراحان طلا اهمیت دارد.
الکتروفرمینگ چیست؟
الکتروفرمینگ فرآیندی الکتروشیمیایی است که طی آن فلز بهصورت لایه به لایه روی یک مدل غیر فلزی مانند آبکاری رسوب میکند تا فرم دلخواه شکل بگیرد. تفاوت آن با ریختهگری طلا در این است که بهجای ذوب و قالبگیری، فلز از طریق جریان برق بهآرامی روی سطح رشد میکند.
مراحل انجام الکتروفرمینگ
۱. طراحی و مدلسازی اولیه
اولین گام در الکتروفرمینگ، ساخت مدل اولیه است.
این مدل همان شکل دقیق قطعهی نهایی است و معمولاً از موادی مانند موم، رزین سهبعدی یا پلاستیکهای خاص مدلسازی ساخته میشود.
ضخامت بخشهای مختلف، نوع بافت سطح، و نقاط تماس الکتریکی در همین مرحله مشخص میشوند.
اگر مدل دارای حفرهها یا قسمتهای بسته باشد، مسیرهای تهویه یا خروج هوا هم در طراحی لحاظ میگردند تا در مراحل بعدی مشکلی ایجاد نشود.
۲. رسانا کردن سطح مدل
چون بیشتر مواد مدلسازی مانند موم یا رزین عایق برق هستند، لازم است سطح آنها با یک لایهی رسانا پوشانده شود تا جریان الکتریکی بتواند از سطح عبور کند.
این کار معمولاً با یکی از روشهای زیر انجام میشود:
- پاشیدن یا اسپری کردن پودر گرافیت، نقره یا مس روی سطح مدل
- غوطهور کردن مدل در محلولهای فلزی رسانا
- یا حتی در برخی موارد، آبکاری بسیار نازک نیکل بهعنوان پوشش اولیه
۳. قرار دادن در محلول الکترولیتی
مدل رسانا درون محلول الکترولیتی قرار میگیرد و بهعنوان کاتد (قطب منفی) عمل میکند. در سوی دیگر، یک صفحه یا سیم از جنس همان فلز (مثلاً مس یا طلا) بهعنوان آند (قطب مثبت) قرار داده میشود.
هنگامی که جریان برق برقرار میشود، یونهای مثبت فلز از آند جدا شده و به سمت سطح کاتد حرکت میکنند. این یونها هنگام رسیدن به سطح مدل، الکترون دریافت کرده و به فلز خالص تبدیل میشوند که روی سطح رسوب میکند.
۴. رسوبگذاری فلز
با عبور جریان الکتریکی، یونهای فلز از آند جدا شده و روی سطح مدل مینشینند. فرآیند رسوبگذاری بسته به ضخامت مورد نظر ممکن است چند ساعت تا چند روز طول بکشد.
۵. جدا کردن قالب و پرداخت نهایی
در مرحلهی پایانی الکتروفرمینگ، زمانی که ضخامت لایهی فلزی به مقدار مطلوب رسید، قطعه از محلول خارج میشود تا فرآیند جداسازی قالب آغاز گردد. مدلی که در ابتدا از موم، رزین یا پلاستیک ویژهی مدلسازی ساخته شده بود، اکنون
درون پوستهای فلزی محصور شده است. برای جدا کردن آن چند روش متداول وجود دارد که بسته به جنس قالب و نوع فلز بهکاررفته انتخاب میشود:
- ذوب حرارتی: برای قالب هایی که از جنس موم یا پلاستیکی نرم است در دمای کنترل شده حرارت داده می شود و ماده درونی پس از ذوب از منافذ خارج می شود.
- حلال شیمیایی: برای قالب هایی از جنس رزین یا پلیمرهای مقاوم است، که با استفاده از حلال های مخصوص قالب تدریجا درون پوسته فلزی حل می شود.
- مکانیکی یا فیزیکی: برای مدلهای خاص، از ابزارهای ظریف مکانیکی جهت شکستن یا بیرون کشیدن قالب استفاده میشود؛ به شکلی که پوسته آسیب نبیند.
پس از انجام این مرحله قطعهی فلزی توخالی، سبک و یکدست باقی میماند. سپس وارد مرحلهی شستوشو، صیقل و پرداخت نهایی میشود تا سطح آن کاملاً براق و یکنواخت گردد. در این مرحله از برسهای نرم، مواد پرداخت
مخصوص و آبکاری نهایی استفاده میشود تا رنگ، درخشندگی و مقاومت قطعه به حد مطلوب برسد.
مزایای روش الکتروفرمینگ در طلاسازی
- وزن کمتر و مصرف بهینه طلا: قطعات الکتروفرمینگ توخالیاند و در نتیجه سبکتر و مقرونبهصرفهتر هستند.
- امکان اجرای طرحهای پیچیده و مدرن: رسوب لایهبهلایه به طراح اجازه میدهد جزئیات بسیار ظریف را اجرا کند.
- کیفیت سطحی بالا: قطعات تولیدی سطحی صیقلی، براق و یکنواخت دارند.
در الکتروفرمینگ، طلا بهجای آنکه مانند روش ریختهگری بهصورت یک آلیاژ یکنواخت ذوب و ترکیب شود، بهصورت لایهلایه از محلول الکترولیتی رسوب مییابد. چون ترکیب این محلول در طول فرآیند دائماً تحت تأثیر عواملی مانند مصرف یون طلا، دما، pH و شدت جریان تغییر میکند، عیار نهایی قابل تثبیت دقیق نیست و ممکن است در بخشهای مختلف قطعه تفاوتهایی وجود داشته باشد.
برای کاهش این نوسانات، در کارگاههای تخصصی از دستگاههای کنترل و تزریق محلول (Dosing System) استفاده میشود. این دستگاهها با اندازهگیری غلظت یونها و تزریق تدریجی طلا و عناصر کمکی تلاش میکنند ترکیب حمام را در محدوده استاندارد نگه دارند.
با این حال، حتی این سیستمها نیز تنها نقش تنظیمکننده دارند و نمیتوانند مانند آلیاژسازی، عیار کاملاً ثابت و یکنواخت ایجاد کنند.
طراحی روش الکتروفرمینگ طراحی خاصی ست که حتما باید بر روی سطح منحنی صورت گیرد چراکه طرحی که دارای گوشه یا کنج یا زاویه باشد استحکام مناسبی را در بر نمیگیرد بدین گونه همیشه مدل های الکتروفرمینگ مدل های خاصی هستند که دارای اشکال محدب و مقعر میباشند.
کاربردهای الکتروفرمینگ در طراحی طلا
الکتروفرمینگ بیشتر در ساخت آویزهای حجیم اما سبک، گوشوارههای بزرگ، اکسسوریهای هنری و فرمهای سهبعدی پیچیده استفاده میشود. این فناوری دست طراحان را باز میگذارد تا مرز میان هنر و مهندسی را از نو تعریف کنند.
از نگاه سعدی
در گالری طلای سعدی، تمرکز اصلی بر ساخت طلاهای دستساز و مدلهای دقیق ریختهگری و رزین است تا اصالت و دوام هر قطعه تضمین شود چرا که تنظیم و تعیین عیار 750 در روش الکتروفرمینگ بسیار نکته حائز اهمیتی ست و از نظر ارزش قیمت گذاری روش پر هزینه ای میباشد و در فرهنگ ایران هنوز خام است.
هرچند فرآیند الکتروفرمینگ در مجموعه سعدی انجام نمیشود، اما شناخت آن برای درک مسیر پیشرفت صنعت طلاسازی اهمیت دارد.
پیشنهاد نویسنده
بهعنوان نویسندهی این مقاله، بر این باورم که شناخت فناوریهای نوین مانند الکتروفرمینگ، پرینت سهبعدی و مدلسازی دیجیتال نهتنها برای طراحان و هنرجویان طلاسازی مفید است، بلکه برای خریداران و علاقهمندان طلا نیز اهمیت دارد.
وقتی مشتری بداند هر قطعه طلا چگونه ساخته میشود، با چه دقتی طراحی میگردد و چه تفاوتی میان روشهای سنتی و مدرن وجود دارد، انتخاب او آگاهانهتر، دقیقتر و با رضایت بیشتری همراه خواهد بود.
شناخت این روشها نهتنها دید فنی شما را گسترش میدهد، بلکه درک عمیقتری از ارزش واقعی هر قطعه طلا میدهد؛ چه ساختهی دست باشد، چه حاصل فناوری.
توصیه ما:
الکتروفرمینگ نمونهای از ترکیب علم و زیبایی است. این فناوری نشان میدهد که در دنیای طلا، ظرافت، سبکی و استحکام میتوانند در کنار هم قرار گیرند. آشنایی با این روش به طراحان و هنرجویان کمک میکند تا درک دقیقتری
از فرآیند شکلگیری مصنوعات مدرن پیدا کنند.گالری طلای سعدی میتواند به شما این یاری را دهد که اگر علاقه مند به این نوع محصولات میباشید شما را در راستای خرید و انتخاب یاری رساند.
