электротипирование

Схема аппарата для электротипирования. Электрический ток течет от батареи через медный анод, электролит и форму с покрытием. Медная пленка (электротип) нарастает на электропроводящее покрытие формы.

Электротипирование (также гальванопластика ) — химический метод формирования металлических деталей, точно воспроизводящих модель. Метод был изобретен Морицем фон Якоби в России в 1838 году и сразу же был принят для применения в полиграфии и некоторых других областях. Как описано в трактате 1890 года, электротипирование создает «точную копию любого объекта, имеющего неровную поверхность, будь то гравированная стальная или медная пластина, гравюра на дереве или форма набора текста, который будет использоваться». для печати или медаль, медальон, статуя, бюст или даже природный объект для художественных целей».

В искусстве несколько важных « бронзовых » скульптур, созданных в XIX веке, на самом деле изготовлены из гальванопластичной меди, а вовсе не из бронзы; скульптуры выполнялись с помощью гальванопластики, по крайней мере, до 1930-х годов. электротипирование стало стандартным методом изготовления пластин для высокой печати В полиграфии к концу 1800-х годов . Она дополняла старую технологию стереотипизации , которая включала литье металла . К 1901 году производители стереотипов и электротипистов в нескольких странах сформировали профсоюзы вокруг этих ремесел. Союзы сохранялись до 1970-х годов, но к концу 20-го века, после более чем столетия широкого использования для изготовления печатных форм, эти две технологии были обойдены переходом к офсетной печати и новым методам подготовки печатных форм.

Техническое описание

См. Также: Гальваника и гальванопластика.

Как и при литье металла и стереотипировании , сначала из модели изготавливается форма. Поскольку электротипирование включает в себя влажные химические процессы и проводится при температуре, близкой к комнатной, формовочный материал может быть мягким. такие материалы, как воск, гуттаперча (натуральный латекс) и, наконец, озокерит Использовались . Поверхность формы становится электропроводной путем очень тонкого покрытия ее мелким графитовым порошком или краской. К проводящей поверхности прикрепляют проволоку, а форму подвешивают в растворе электролита .

Электротипирование активируется электрическими токами, которые протекают между анодными проволоками, которые также погружены в раствор, и проволокой, соединенной с формой с покрытием ( катодом ). Для электротипирования меди типичный водный электролит содержит сульфат меди (CuSO ₄ ) и серную кислоту (H ₂ SO ₄ ), анодом также является медь; расположение показано на рисунке. Электрический ток заставляет атомы меди растворяться с поверхности анода и попадать в электролит в виде ионов меди (Cu ⁺⁺ на рисунке). Ионы меди поглощаются проводящей поверхностью формы с той же скоростью, с которой медь растворяется с анода, замыкая таким образом электрическую цепь. Когда медный слой на форме вырастет до нужной толщины, подачу электрического тока прекращают. Форму и прикрепленный к ней электротип извлекают из раствора, а электротип и форму разделяют. Анимация процесса электротипирования была произведена в 2011 году Метрополитен-музеем . Гальванопластике можно подвергать и другие металлы, кроме меди; Применяются аналогичные процедуры, но для каждого металла требуются свои собственные химические вещества анода и электролита.

Применяется второй тип электротипирования, при котором медная пленка наносится на внешнюю сторону формы, а не отделяется от нее. При таком использовании форма обычно представляет собой гидроизоляционный гипс, который остается в виде сердцевины после электротипирования. По-немецки этот метод известен как Кернгальванопластика ; более распространенная техника, описанная в предыдущем абзаце, известна как Хольгальванопластика .

Гальванотипирование связано с гальванотехникой , при которой к металлическому объекту навсегда добавляется тонкий металлический слой вместо создания отдельной металлической детали. И электротипирование, и гальванопластика производят металлические детали, но отличаются техническими деталями. Гальванопластика предполагает производство металлической детали вокруг металлической оправки , хотя этот термин иногда используется в более широком смысле и охватывает все электроосаждения . процессы Как отмечалось выше, электротипирование формирует деталь с использованием непроводящей формы или формы, поверхность которой стала проводящей путем нанесения тонкого покрытия из графита или металлического порошка.

Изобретение и последующие разработки

1837 года Морица фон Якоби (1801–1874), который изобрел электротипию в 1838 году. Литографический портрет

В настоящее время большинство источников приписывают Морицу Герману Якоби изобретение «гальванопластики» или электротипирования в 1838 году; Якоби был прусским учёным, работавшим в Санкт-Петербурге, Россия. В отчетах девятнадцатого века изобретение часто приписывалось Томасу Спенсеру или Си Джей Джордану в Англии или Джозефу Александру Адамсу в Соединенных Штатах; Генрих, в частности, дал подробный отчет о спорах вокруг признания изобретения, а также краткую биографию Якоби в статье, посвященной столетнему юбилею электротипирования в 1938 году.

Электротипическая промышленность в течение нескольких десятилетий была ограничена источниками электрического тока, необходимого для активации осаждения металлических пленок в форму; скорость роста пленки пропорциональна величине этого тока. В первоначальной работе ячейка Даниэля для создания этих токов использовалась . Ячейка Даниэля была в значительной степени заменена ячейкой Сми (амальгамированный цинк и платинированное серебро в серной кислоте) после изобретения последней Альфредом Сми в 1840 году. Оба эти элемента являются предшественниками современных электрических батарей. К 1870-м годам механические генераторы стали использоваться ; более высокие токи, которые могли поддерживать генераторы, позволили существенно увеличить скорость осаждения металла во время электротипирования.

Электротипия в полиграфии

Журнальная иллюстрация 1841 года Джозефа Александра Адамса. На иллюстрации сравнивается прямая высокая печать с резьбы по дереву и с медной электротипной копии резьбы; это одно из первых применений электротипии в печати.

Отдел электротипирования газеты New York Herald в 1902 году.

Одним из первых применений электротипии была полиграфия. Первоначально гальванопластика использовалась для изготовления медных репродукций гравированных металлических пластин или деревянных резных изделий, которые использовались для печати произведений искусства. Электротипы можно было использовать вместе с подвижным шрифтом, чтобы составить формы для печати. Якоби опубликовал свой первый отчет об электротипировании в октябре 1838 года. В 1839 году русские типографы использовали электротипирование для правительственных документов; Русский царь Николай I сразу же стал ярым сторонником и покровителем этой технологии. В Англии первое использование электротипии для печати появилось в « Лондонском журнале» в апреле 1840 года, а позднее в том же году известны и другие примеры на английском языке. На изображении справа показано одно из первых применений электротипии в Соединенных Штатах; это сравнение, проведенное Джозефом Александром Адамсом в 1841 году, напечатанного изображения, полученного непосредственно из резьбы по дереву, и изображения, напечатанного с медной электротипической копии. Из гальванопластических медных пластин можно было формовать цилиндры, что было ценно для использования в печати журналов и газет.

Электротипирование также использовалось для изготовления целых печатных форм непосредственно из форм, составленных из подвижного шрифта и иллюстраций. В этом случае электротипирование было более качественной, но более дорогостоящей альтернативой стереотипированию , которое включало отливку печатного металла в форму, приготовленную из формы. Стереотипирование было изобретено примерно в 1725 году и уже хорошо зарекомендовало себя, когда в 1838 году была изобретена электротипия. Оба метода позволяли получать пластины, которые можно было сохранить на случай будущих нужд, например, при печати романов и других книг непредсказуемой популярности. Подвижный шрифт, использованный для создания исходной формы, затем можно было использовать повторно. Оба метода можно было использовать для подготовки изогнутых пластин для ротационных печатных машин , которые использовались для самых длинных тиражей. Широкое внедрение электротипирования для этого использования произошло после того, как механические электрические генераторы ( динамо-машины ) стали широко доступны примерно в 1872 году. Эти генераторы вытеснили целые помещения химических батарей (элементов Сми), которые ранее использовались для обеспечения электричеством для электротипирования. Батареи не имели электрической емкости, необходимой для быстрого нанесения гальванопластики (или «электро»). Появление гальванических динамо-машин ускорило гальванопластику в двадцать или более раз, так что гальваническую печатную форму можно было наносить менее чем за два часа. Кроме того, химические батареи выделяли токсичные пары, что потребовало их изоляции в отдельных помещениях.

Электротипией также пользовались для изготовления матриц, которые можно было использовать в качестве форм для отдельных деталей типа металла. Это имело несколько преимуществ по сравнению с обычной штамповкой твердой стали: для вырезания шрифтового мастера требовался только мягкий металл, что также было полезно для шрифтов больших размеров, поскольку было трудно эффективно вбивать большие пуансоны в матрицу. Это сократило стоимость декоративных шрифтов, которые не будут использоваться так часто, как шрифты основного текста. С другой стороны, он не давал стального пуансона, который можно было бы использовать для быстрого создания нескольких матриц, и, как сообщалось, не всегда давал такие хорошие результаты, как вырубка стали.

Электротипирование использовалось для изготовления шрифтов общего назначения в девятнадцатом веке, но это был несколько сомнительный процесс, из-за которого некоторые шрифтователи пренебрегали им (или, по крайней мере, заявляли об этом). Это произошло потому, что его можно было использовать так же легко для пиратства типа другой компании, как и для оригинального дизайна. (Он также использовался для возрождения старых шрифтов в тех случаях, когда оригинальные штампы не сохранились, но сохранились матрицы или шрифты, а также иногда для лицензионного копирования шрифтов с целью отправки матриц в другие страны.)

К 1900-м годам типографии часто включали в себя отделы электротипирования и стереотипирования, а электротипирование и стереотипирование превратились в профессию с сопутствующим обучением. В Соединенном Королевстве Национальное общество электротипистов и стереотипистов (NSES) было образовано в 1893 году и продолжало действовать до 1967 года, когда оно объединилось с Национальной графической ассоциацией. В США и Канаде в 1902 году был образован Международный союз стереотипистов и электротипистов (ISEU); ранее электротиперы принадлежали Международному союзу типографов (ITU). В 1925 году было 6800 членов, а в 1955 году — 10500. В 1973 году ISEU вошел в состав Международного союза печати и графических коммуникаций. В 1978 году в Справочнике по профессиональным перспективам сообщалось, что в США работало 2000 электротипистов и стереотипистов. Однако перспективы трудоустройства были оценены как плохие. Офсетная печать вытеснила высокую печать в большинстве типографий; Последняя машина высокой печати для газеты была установлена ​​в 1980-х годах. Для офсетной печати печатные формы обычно готовят путем покрытия их светочувствительными материалами и создания изображения на пластине путем прямого оптического воздействия ( процесс фотоофсетной печати ); стереотипирование и электротипирование не используются.

Небольшая проблема с электротипированием шрифта заключается в том, что новая форма немного меньше исходной, и это отклонение может накапливаться, если форма буквы неоднократно регенерировалась. Решение Стивенсона Блейка заключалось в том, чтобы слегка раздавить шрифт в печатном станке или подпилить его, чтобы расширить, прежде чем поместить его в гальваническую ванну.

Электротипия в искусстве

Медный электротип (1911 г.) скульптуры Эрнста Ритшеля 1857 г. для памятника Гете-Шиллеру в Сиракузах, Нью-Йорк, США. Эта скульптура имеет высоту около 3,5 метров (11 футов) и была произведена компанией WMF в Германии.

Электротипирование используется для производства металлических скульптур, где оно является альтернативой литью из расплавленного металла. Эти скульптуры иногда называют «гальванопластическими бронзами», хотя на самом деле металлом обычно является медь. На эти скульптуры можно было нанести практически любую патину; золочение также легко выполнялось на тех же предприятиях, что и гальванопластика, с использованием гальваники. Электротипирование использовалось для воспроизведения ценных предметов, таких как древние монеты, и в некоторых случаях электротипические копии оказались более долговечными, чем хрупкие оригиналы.

Одной из самых ранних задокументированных крупномасштабных (1,67 метра (5,5 футов)) электротипических скульптур была Джона Эвана Томаса ( « Смерть Тевдрика Маура, короля Гвинта» 1849 г.). Электротипия была изготовлена ​​компанией «Элкингтон, Мейсон и компания» для Великой выставки 1851 года . Среди наиболее впечатляющих ранних примеров — двенадцать ангелов Йозефа Германа (1858 г.) у подножия купола Исаакиевского собора в Санкт-Петербурге, Россия (см. фотографию А ниже). Как описал Теофиль Готье в 1867 году: «Они имеют высоту двадцать один фут и были изготовлены методом гальванопластики из четырех частей, сварка которых между собой невидима. Таким образом, их можно было сделать настолько легкими, что, несмотря на их размеры, , они не были бы слишком тяжелы для купола. Эта корона из позолоченных ангелов, стоящая среди потока света и сияющая богатыми отблесками, производит чрезвычайно богатый эффект». Затем последовали другие важные скульптуры; Дэвид А. Скотт писал: «Некоторые чрезвычайно важные заказы были выполнены с помощью электротипов, например, «бронзы», украшающие Парижскую оперу, а также статуя принца Альберта высотой 320 см и четыре сопровождающие ее фигуры, воздвигнутые за Альберт-холлом в Лондон как памятник Великой выставке 1851 года». Статуя принца Альберта была открыта в 1861 году (см. фотографию B ниже); процесс электротипирования «был тем, в который принц-консорт очень верил». Дворец Гарнье в Париже (Опера) имеет две скульптуры высотой 7,5 метра над главным фасадом; здание было завершено в 1869 году (см. фотографию C ниже).

В XIX веке в музеях вместо оригиналов часто выставлялись электротипы древних монет (см. фотографию D ниже), а отдельные лица приобретали электротипы для своих частных коллекций. К 1920 году Музей Виктории и Альберта в Англии приобрел около 1000 электротипированных копий важных предметов из коллекций других европейских музеев. Самой знаменитой, пожалуй, является копия холодильника для вина Джернингема , впечатляющего изделия из серебра, изготовленного в Англии в 1735 году и долгое время находившегося в коллекции Эрмитажа в России. Многие из этих предметов были изготовлены компанией Elkington & Co. , которая имела обширный бизнес по гальванопластике серебра.

Важным примером использования электротипии для консервации является электротипия гипсовой спасательной маски поэта Джона Китса (см. фотографию E ниже). Оригинальная живая маска была изготовлена ​​Хейдоном в 1816 году. Гипсовая маска была напечатана электротипом в 1884 году компанией Elkington & Co., и эта медная копия сейчас, очевидно, находится в лучшем состоянии, чем гипсовый оригинал.

С 1890 по 1930 год Abteilung für Galvanoplasty компании WMF в Германии производила множество статуй и других предметов с использованием электротипии. В частности, статуи были значительно дешевле, чем бронзовые отливки. Мемориалы на немецких кладбищах этой эпохи часто включали статуи, напечатанные электротипом по моделям, заказанным WMF известными скульпторами (см. фотографию F ниже). WMF также взял на себя более крупные комиссии. Одним из примеров является полноразмерная медная электротипия (1911 г.) бронзовой работы Эрнста Ритшеля 1857 г. для памятника Гете-Шиллеру в Веймаре, Германия , высота которой составляет около 3,5 метров (11 футов) (см. фотографию справа).

Многие скульпторы экспериментировали с техникой электротипирования гипсовой формы, которая остается основой готовой скульптуры ( кернгальванопластик ). Например, скульптор Эли Надельман создал несколько значительных скульптур в 1920-х и 1930-х годах, используя эту технику. Преимущество заключалось в том, что Надельман мог изготовить эти «гальванопластические» металлические скульптуры быстро и недорого. Такие скульптуры могут быстро разрушаться и создают серьезные проблемы с сохранением и реставрацией.

• 
  А. Среди самых ранних и наиболее впечатляющих больших скульптур, созданных методом гальванопластики меди, были двенадцать позолоченных ангелов (ок. 1858 г.) работы Йозефа Германа , которые стоят в куполе Исаакиевского собора в Санкт-Петербурге, Россия. Эти скульптуры имеют высоту 6 метров (20 футов); металл должен был быть достаточно тонким, чтобы вес скульптур мог выдерживаться высоко над полом собора.
• 
  Б. Мемориал (1863 г.) Великой выставке 1851 г. работы Джозефа Дарема . Самая верхняя статуя — принца-консорта Альберта ; все пять статуй являются электротипами. Мемориал стоит перед Королевским Альберт-холлом в Лондоне, Англия.
• 
  C. L'Harmonie (1869) работы Шарля Гюмери - это скульптура высотой 7,5 метров (25 футов), венчающая Дворец Гарнье (Опера) в Париже, Франция. Статуя представляет собой позолоченную медную электротипию, иногда называемую гальванопластической бронзой.
• 
  D. Электротипы монет V века из клада Кентербери-Сент-Мартин в Англии. Электротипные копии монет и предметов старины изготавливались для музейных экспозиций и для частных коллекционеров.
• 
  Станислав Август на польском полуталере , очень редкой монете образца 1771 года. Электротипия.
• 
  E. Репродукция электротипа поэта Джона Китса спасательной маски 1816 года. Электротипия была изготовлена ​​в 1884 году фирмой Elkington & Co. для Британской национальной портретной галереи .
• 
  F. Медный электротип (ок. 1903 г.) Раймунда Либхабера скульптуры ангела . В начале 20 века Abteilung für Galvanoplastik (Подразделение гальванопластики) компании WMF производило множество электротипических скульптур для немецких кладбищ.

См. также

• Луиджи Гальвани
• Электроформовка

Дальнейшее чтение

• Иссон, Джон (2004). «Стереотипирование и электротипирование» (PDF) . Британское издательское общество. Архивировано из оригинала (PDF) 30 апреля 2014 г. Проверено 20 октября 2014 г. Плакат формата А3, объясняющий эти аспекты печати. Этот плакат является частью серии из 34 плакатов Иссона; видеть «История печати» . .
• Лангбейн, Джордж; Брант, Уильям Теодор (1898). Полный трактат по электроосаждению металлов. Третье американское издание . Филадельфия: HC Baird & Co. Лангбейна На основе Handbuch der Galvanischen Metall-Metallniederschläge . Лангбейн опубликовал шесть изданий этого справочника на немецком языке, а также сотрудничал с английскими версиями, такими как эта; см. Георга Лангбейна (на немецком языке). В этом «американском издании» имеется множество рисунков, иллюстрирующих технические процедуры электроосаждения.
• Макала, Джеффри. Издательские пластины: стереотипы и электротипы в печатной культуре США девятнадцатого века. Юниверсити-Парк, Пенсильвания: Издательство Пенсильванского государственного университета, 2023.
• Партридж, CS (1908). Электротипирование: практический трактат по искусству электротипирования новейшими известными методами (второе изд.). Чикаго: Компания Inland Printer.
• Райс, Рой (1982). «Создание матрицы в издательстве Оксфордского университета» . Архивировано из оригинала 14 июня 2012 г. Проверено 17 ноября 2011 г.
• Уол, Уильям Генри; Розлер, Альфред (1883). Гальванопластические манипуляции: Практическое руководство для гальванотехника по золоту и серебру и оператора гальванопластики . Филадельфия: ХК Бэрд. п. 476 . На основе гидропластических манипуляций . Глава LIX содержит очень полное описание этапов электротипирования для печати с рисунками.
• «О электроформованной бронзе» . Проверено 11 декабря 2011 г. Коммерческий сайт прослеживает историю одного производителя гальванопластики из художественного металла в США с 1880-х по 1930-е годы. Фирма была создана П. Мори и сыновьями, производившими предметы под торговой маркой Galvano Bronze. Последующие названия включали: Pompeian Bronze, Armor Bronze, Marion Bronze, Kathodion Bronze Works и LaFrance Bronze Arts.