Materiały potrzebne na tym etapie prac to zasilacz laboratoryjny lub inne źródło prądu stałego, siarczanem miedzi, kwas siarkowy, woda destylowana, nieosłonięty miedziany drutu o średnicy około 3 mm lub blacha, albo rurka miedziana, drut przewodzący do zawieszenia obrabianego przedmiotu, kawałek drewna, zaciski – krokodylki, nić nylonowa, szklane obciążniki, rozpuszczalniki do impregnatu, pojemnik do kąpieli galwanicznej, środki ochrony osobistej.
Zabieg elektroformowania jest jedną z najważniejszych części całego procesu miedziowania. Stanowisko pracy powinno być umieszczone w dobrze wentylowanym miejscu, poza zasięgiem zwierząt i dzieci. Zasada ta jest dość istotna z uwagi na skład roztworu do elektroformowania w którym poza siarczanem miedzi (CuSO4) znajduje się żrący kwas siarkowy (H2SO4). Z tego też powodu, zdecydowanie zalecane jest w trosce o własne bezpieczeństwo używać w czasie pracy rękawiczki, maskę i okulary ochronne.
Elektrolit możemy przygotować samodzielnie według receptury; 200 g siarczanu miedziowego i 30 g kwasu siarkowego stężonego, rozpuszczamy w 1 litrze wody destylowanej. Jeśli elektrolit podczas pracy jest niemieszany, wówczas temperatura kąpieli równa jest pokojowej, a w przypadku jej mieszania wynosi od 30 do 40oC. Gęstość prądu dla kąpieli niemieszanej wynosi od 1 do 2 A/dm2, a dla mieszanej od 3 do 5 A/dm2.
Katodą jest przedmiot obrabiany, a anodą powinna być czysta – elektrolityczna miedź o grubości od 3 do 10 mm, wyżarzona i wytrawiona w kwasie azotowym. Powierzchnia anody powinna być półtora raza większa, a co najmniej równa powierzchni katody. Zaleca się aby stosunek anody do katody wynosił 2 do 1.
W naszym przypadku anodę wykonamy w formie cewki z drutu miedzianego o grubości około 3 mm. Zanim ją sporządzimy, upewniamy się czy drut jest wystarczająco długi, by całkowicie zanurzyć się w roztworze, ale nie na tyle, aby dotykał dna. Kształt można dopasować ręcznie, by pasował do pojemnika. Następnie przygotowaną w ten sposób miedzianą cewkę umieszczamy w pojemniku pilnując, by jej górny koniec wystawał poza krawędź. Zachowując ostrożność oraz środki ochrony osobistej, wlewamy roztwór elektrolitu do pojemnika. Upewnij się, że w pojemniku jest wystarczająco dużo roztworu, tak żeby całkowicie zanurzyć w nim obrabiany przedmiot. W centralnej części cewki umieszczamy zaczepiony na metalowym drucie, miedziowany przedmiot, owijając drugi koniec drutu na kawałku drewna służącym za drążek do zawieszenia, opierany następnie na górnej krawędzi pojemnika.
Lekkie przedmioty, wykonane z plastiku, drewna lub innych materiałów organicznych, wymagają dociążenia, aby nie unosiły się w górę. Jako ciężarki sprawdzą się np. szklane elementy dowiązane do obrabianego przedmiotu za pomocą kawałka nylonowej nici. Wyrób dociążamy, aż zgromadzi się na nim wystarczającą ilość miedzi, powodująca samoczynne zanurzenie w płynie całego przedmiotu.
Czerwony (+) zacisk – krokodylek, przewodu od prostownika – zasilacza, podłącza się do końca anody (naszej cewki), który lekko wystaje z pojemnika, a czarny (-) zacisk – krokodylek, do górnej części przewodu owiniętego na drążku do zawieszania, na którym podczepiona jest katoda (elektroformowany przedmiot). Podczas operowania katodą noś rękawiczki ochronne, aby zapobiec powstawaniu tłustych zanieczyszczeń mogących odpowiadać za tworzenie się plam utrudniających przewodzenie prądu. Nie pozwól, aby zaciski – krokodylki bezpośrednio dotykały roztworu.
Kolejną czynnością jest włączenie zasilania. Ustawiając roboczą wartość prądu, można skorzystać z zasady opisanej na wstępie tego wpisu mówiącej, iż na 1 cm2, natężenia powinno wynosić około 0,05 A. Jednak praktyka wielu wykonawców wykazała, że dobrze się sprawdza rozwiązanie polegające na ustawieniu najpierw natężenia o wartości 0,2 A i następnie zwiększenie jego do 1 A, po upływie około 30 min od rozpoczęciu elektroformowania.
Ruch jonów miedzi Cu2+ migrujących poprzez kąpiel elektrolityczną z anody do katody, powoduje stopniowe osadza się miedzi (na katodzie). W zależności od wielkości wyrobu oraz oczekiwanej grubości powłoki, czas zabiegu może wynosić od kilku godzin do doby lub i nawet więcej. Istotnym jest wytworzenie odpowiednio grubej warstwy miedzi, tak aby powstała wytrzymała struktura zapewniająca integralność wyrobów o cienkiej budowie bazowej (np. liście), lub gdy przedmiot ma słabe miejsca, bądź klejone elementy oraz zaczepy które będą wystawione na naprężenia.
Gdy korzysta się z zasilacza laboratoryjnego wartość natężenia prądu po pewnym czasie, gdy pierwsza warstwa miedzi pokryje katodę, może nieznacznie spaść. Nie jest to nic niezwykłego. Przyczyną tego efektu jest zwiększanie się całkowitej powierzchnia katody wraz z osadzaniem się miedzi na obszarach przewodzących. Gdy tak się zdarzy, powoli zwiększyć należy natężenia prądu, tak by utrzymać je na porządnej wartości.
Jeśli na katodzie pojawią się jakiekolwiek pęcherzyki powietrza, delikatnie porusza sie drutem z katodą, aż do ich rozproszenia. Zapobiegnie to osłabieniu powłoki w tych miejscach, jeśli nie zostaną one usunięte. Kontroluj przebieg procesu co godzinę, upewniając się czy tekstura i grubość osadzanej powłoki są zgodne z zamierzeniami. W przypadku grubszych powłok koniecznym może okazać się zwiększenie natężenia prądu, ponieważ wraz z postępem miedziowania powierzchnia obszarów przewodzących zwiększa się. Przez cały czas trwania galwanizacji powinno obserwować się rozpuszczanie anody, aby nie dopuszczając do jej rozpadu. W razie potrzeby należy wymień anodę.
Po osiągnięciu zaplanowanej grubości miedzianej powłoki na katodzie, wyłączane jest zasilanie i odpinane są przewody zasilające. Wyrób wyjmujemy z roztworu i płuczemy wodą destylowaną. Woda kranowa może być stosowana do płukania tylko wówczas, gdy przedmiotu nie będziemy ponownie poddawać zabiegowi elektroformowania. Minerały w wodzie z kranu mogą zanieczyścić roztwór galwaniczny.
Elektroformowany przedmiot po zabiegu powinien mieć ładny i lśniący wygląd, szczególnie gdy kąpiel galwaniczna jest świeża. W raz z ilością zabiegów, da się zauważyć pogorszenie wyglądu, jest to spowodowane wyczerpywaniem roztworu. By to poprawić wystarczy do kąpieli dodać niewielką ilość wody destylowanej i siarczanu miedzi.
Poziom roztworu galwanicznego należy utrzymywać na stałym poziomie, przez okresowe uzupełnianie wodą destylowaną.
Zbyt wysokie wartości natężenia prądu dają efekt „przepalenia” katody, zmieniając jej kolor na głęboką czerwień lub brąz bądź tworzą nierówną powierzchnię. Temperatura kąpieli ma również wpływ na jakość powłoki. Roztwór nie może być, ani zbyt chłodny, ani nie można także dopuścić do jego zagotowania. Najlepiej gdy temperatura utrzymywana jest w okolicy 19oC.
Gdy zauważone zostaną na wyrobie obszary na których nie osadziła się miedź, konieczne jest opłukanie i osuszenie ręcznikiem papierowym obrabianego przedmiotu, dalej nasienie farby przewodzącej na miejsca nie pokryte, pozostawienie wyrobu do wyschnięcia i ponowne zanurzenie w kąpieli galwanicznej.
Po wyjęciu wyrobu z kąpieli (i jego opłukaniu i osuszeniu) jeżeli stosowany był impregnat, to teraz można go usunąć. Jeśli był to lakier do paznokci, wystarczy użyć acetonu, a jeśli był to płynny lateks można go po prostu oderwać od przedmiotu. Zabezpieczenia wykonane na bazie wody dają się usuwać poprzez namoczenie w gorącej wodzie. Przezroczystych impregnatów, jeśli nie jest to konieczne nie powinno się usuwać z przedmiotu.
Po zakończeniu zabiegu elektroformowania zawsze wyjmuje sie anodę z pojemnika, nie powinno przetrzymywać sie jej w roztworze, gdyż przyczynia się to do rozpuszczania anody. Roztwór trzymać należy w bezpiecznym miejscu, poza zasięgiem dzieci oraz zwierząt i przechowywany powinien być w szczelnie zamkniętym pojemniku, aby zapobiec jego nadmiernemu odparowaniu. Zaciski – krokodylki, zasilacz i przewody, przechowywać trzeba z dala od otwartych pojemników z roztworem, gdyż zaczną one korodować pod wpływem kontaktu z kwasem siarkowym w nim zawartym.
