Электротипирование (также гальванопластика ) — это химический метод формирования металлических деталей, которые точно воспроизводят модель. Метод был изобретен Морицем фон Якоби в России в 1838 году и был немедленно принят для применения в печати и ряде других областей. [1] Как описано в трактате 1890 года, электротипирование создает «точное факсимиле любого объекта, имеющего неровную поверхность, будь то гравированная стальная или медная пластина, ксилография или форма набора шрифтов, используемая для печати; или медаль, медальон, статуя, бюст или даже природный объект для художественных целей». [2]
В искусстве несколько важных « бронзовых » скульптур, созданных в 19 веке, на самом деле являются гальванопластической медью, а не бронзой вообще; [ 3] скульптуры были выполнены с использованием гальванопластики по крайней мере до 1930-х годов. [4] В печати гальванопластика стала стандартным методом изготовления пластин для высокой печати к концу 1800-х годов. Она дополнила старую технологию стереотипизации , которая включала литье металла . [5] К 1901 году стереотиписты и гальванопластики в нескольких странах сформировали профсоюзы вокруг этих ремесел. [6] [7] [8] Профсоюзы сохранялись до 1970-х годов, но к концу 20 века, после более чем столетия широкого использования для подготовки пластин, эти две технологии были обойдены переходом к офсетной печати и новым методам подготовки печатных форм. [9] [10]
Как и в случае с литьем металла и стереотипированием , сначала из модели формируется форма. Поскольку электротипирование включает в себя влажные химические процессы и выполняется при температуре, близкой к комнатной, формовочный материал может быть мягким. Использовались такие материалы, как воск, гуттаперча (натуральный латекс) и, в конечном счете, озокерит . Поверхность формы становится электропроводящей, если покрыть ее очень тонким слоем мелкого графитового порошка или краски. К проводящей поверхности прикрепляется провод, и форма подвешивается в растворе электролита . [5]
Электротипирование активируется электрическим током, который протекает между анодными проводами, которые также погружены в раствор, и проводом, подключенным к покрытой форме ( катод ). Для электротипирования меди типичный водный электролит содержит сульфат меди (CuSO 4 ) и серную кислоту (H 2 SO 4 ), а анод также является медью; расположение показано на рисунке. Электрический ток заставляет атомы меди растворяться с поверхности анода и поступать 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, таким образом замыкая электрическую цепь. [11] Когда слой меди на форме вырастает до нужной толщины, электрический ток прекращается. Форма и прикрепленный к ней электротип извлекаются из раствора, а электротип и форма разделяются. [5] Анимация процесса электротипирования была создана в 2011 году Музеем Метрополитен . [12] Электротипированию могут подвергаться и другие металлы, помимо меди; применяются похожие процедуры, но для каждого металла требуются свои собственные анодные и электролитные химикаты.
Существует второй тип электротипирования, который использовался, при котором медная пленка наносится на внешнюю сторону формы и не отделяется от нее. При таком использовании форма обычно представляет собой водонепроницаемый гипс, который остается в качестве ядра после электротипирования. В немецком языке этот метод известен как Kerngalvanoplastik ; более распространенная техника, описанная в предыдущем абзаце, известна как Hohlgalvanoplastik . [4]
Электротипирование связано с гальванопокрытием , которое наносит на металлический объект тонкий металлический слой вместо создания отдельной металлической детали. [13] Электротипирование и гальванопластика производят металлические детали, но различаются в технических деталях. Электроформование включает в себя производство металлической детали вокруг металлической оправки , хотя этот термин иногда используется более широко, чтобы охватить все процессы электроосаждения . [14] Как отмечалось выше, электротипирование формирует деталь с помощью непроводящей формы или формы, поверхность которой сделана проводящей путем нанесения тонкого покрытия из графита или металлического порошка.
В настоящее время большинство источников приписывают Морицу Герману Якоби изобретение «гальванопластики» или электротипирования в 1838 году; Якоби был прусским ученым, работавшим в Санкт-Петербурге, Россия. [1] [4] Отчеты девятнадцатого века часто приписывают изобретение Томасу Спенсеру или CJ Jordan в Англии, или Джозефу Александру Адамсу в Соединенных Штатах; Генрих, в частности, дал подробный отчет о спорах, окружающих признание изобретения, вместе с краткой биографией Якоби, в статье, посвященной столетию электротипирования в 1938 году. [1]
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 для обеспечения этих токов использовался элемент Даниэля . Элемент Даниэля был в значительной степени заменен элементом Сми (амальгамированный цинк и платинированное серебро в серной кислоте) после изобретения последнего Альфредом Сми в 1840 году. [15] Оба эти элемента являются предшественниками современных электрических батарей. К 1870-м годам использовались механические генераторы ; более сильные токи, которые могли поддерживаться генераторами, позволили существенно увеличить скорость осаждения металла во время электротипии. [5]
Одним из первых применений электротипирования была печать. Первоначально электротипирование использовалось для изготовления медных репродукций гравированных металлических пластин или деревянных резных фигур, которые использовались для печати произведений искусства. Электротипы могли быть включены вместе с подвижными литерами для составления форм для печати. Якоби опубликовал свой первый отчет об электротипировании в октябре 1838 года. В 1839 году электротипирование использовалось русскими печатниками для правительственных документов; русский царь Николай I сразу же стал восторженным сторонником и покровителем этой технологии. В Англии первое использование электротипирования для печати появилось в London Journal в апреле 1840 года, и известны другие английские примеры с более позднего времени того же года. Изображение справа показывает одно из самых ранних применений электротипирования в Соединенных Штатах; это сравнение, сделанное Джозефом Александром Адамсом в 1841 году, печатного изображения, подготовленного непосредственно с деревянной резьбы, и изображения, напечатанного с медной электротипической копии. Электротипированные медные пластины можно было формировать в цилиндры, что было ценно для использования в журнальной и газетной печати. [1]
Электротипия также использовалась для производства целых печатных форм непосредственно с форм, составленных из подвижных шрифтов и иллюстраций. В этом применении электротипия была более качественной, но и более дорогой альтернативой стереотипии , которая включала литье металла шрифта в форму, подготовленную из формы. Стереотипия была изобретена около 1725 года и уже была хорошо зарекомендовала себя, когда электротипия была изобретена в 1838 году. Оба метода давали формы, которые можно было сохранить на случай будущих потребностей, например, при печати романов и других книг непредсказуемой популярности. Подвижный шрифт, используемый для составления исходной формы, затем можно было использовать повторно. Оба метода можно было использовать для подготовки изогнутых форм для ротационных прессов , которые использовались для самых длинных тиражей. Широкое распространение электротипии для этого использования произошло после того, как механические электрические генераторы ( динамо ) стали общедоступными около 1872 года. Эти генераторы вытеснили целые комнаты химических батарей (элементы Сми), которые ранее использовались для обеспечения электротипии электричеством. Батареи не обладали электрической емкостью, необходимой для быстрого нанесения гальванопластики (или «электро»). Появление гальванических динамо-машин ускорило электропечать в двадцать раз и более, так что гальванопластическая печатная форма могла быть нанесена менее чем за два часа. Кроме того, химические батареи выделяли токсичные пары, из-за чего их приходилось изолировать в отдельных помещениях. [5]
Электротип также использовался для изготовления матриц, которые можно было использовать в качестве форм для отдельных частей металлического шрифта. Это имело несколько преимуществ по сравнению с обычной штамповкой в твердой стали: для вырезания шаблона шрифта требовался только мягкий металл, что также было полезно для шрифтов больших размеров, поскольку было трудно эффективно вбивать большие пуансоны в матрицу. Это сокращало стоимость декоративных шрифтов, которые не использовались бы 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 штамповка из стали.
Электротипирование использовалось для изготовления шрифтов общего назначения в девятнадцатом веке, но это был несколько сомнительный процесс, из-за чего некоторые шрифтолитейщики презирали его (или, по крайней мере, заявляли об этом). Это было связано с тем, что его можно было использовать как для пиратства шрифтов другой компании, так и для оригинального дизайна. (Его также использовали для возрождения старых шрифтов в случаях, когда оригинальные пуансоны не сохранились, но сохранились матрицы или шрифты, а иногда и для лицензионного копирования шрифтов с целью отправки матриц в другие страны.)
К 1900-м годам типографии часто включали в себя отделы электронабора и стереотипирования, а электронабор и стереотипирование стали профессиями с соответствующими ученичествами. [5] В Соединенном Королевстве Национальное общество электронаборщиков и стереотипистов (NSES) было образовано в 1893 году и просуществовало до 1967 года, когда оно объединилось с Национальной графической ассоциацией. [6] В США и Канаде Международный союз стереотипистов и электронаборщиков (ISEU) был образован в 1902 году; ранее электронаборщики входили в Международный союз типографов (ITU). В 1925 году в нем было 6800 членов, а в 1955 году — 10 500. [8] [16] В 1973 году ISEU был поглощен Международным союзом печати и графических коммуникаций. [7] В 1978 году в Справочнике перспектив профессиональной деятельности сообщалось, что в США было занято 2000 электротипировщиков и стереотипировщиков. Однако перспективы трудоустройства были оценены как плохие. [9] Офсетная печать вытеснила высокую печать в большинстве типографий; последняя установка высокой печати для газеты была установлена в 1980-х годах. Для офсетной печати печатные формы обычно готовятся путем покрытия их светочувствительными материалами и создания изображения на форме путем прямого оптического экспонирования (фотоофсетный процесс ); стереотипизация и электротипирование не используются. [10]
Небольшая проблема с электротипированием шрифта заключается в том, что новая форма немного меньше исходной, и это отклонение может накапливаться, если форма буквы многократно регенерируется. Решение Стивенсона Блейка состояло в том, чтобы слегка сдавить шрифт в прессе или подпилить его, чтобы расширить его перед помещением в ванну для электротипирования. [17]
Электротипирование использовалось для производства металлических скульптур, где оно является альтернативой литью расплавленного металла. Эти скульптуры иногда называют «гальванопластическими бронзами», хотя фактическим металлом обычно является медь. На эти скульптуры можно было наносить практически любую патину; золочение также легко выполнялось в тех же помещениях, что и электротипирование, с помощью гальванопокрытия. Электротипирование использовалось для воспроизведения ценных предметов, таких как старинные монеты, и в некоторых случаях электротипные копии оказывались более долговечными, чем хрупкие оригиналы.
Одной из самых ранних задокументированных крупномасштабных (1,67 метра (5,5 футов)) электротипных скульптур была скульптура Джона Эвана Томаса «Смерть Тевдрика Маура, короля Гвента» (1849). Электротип был выполнен компанией Elkington, Mason, & Co. для Великой выставки 1851 года . [18] Среди наиболее впечатляющих ранних образцов — двенадцать ангелов Йозефа Германа (1858) у основания купола Исаакиевского собора в Санкт-Петербурге, Россия (см. фотографию A ниже). Как описывал Теофиль Готье в 1867 году, «Они имеют высоту двадцать один фут и были сделаны гальванопластическим процессом из четырех частей, сварка которых невидима. Таким образом, их можно было сделать настолько легкими, что, несмотря на их размеры, они не были бы слишком тяжелыми для купола. Эта корона из позолоченных ангелов, парящая среди потока света и сияющая богатыми отражениями, производит чрезвычайно богатый эффект». [19] Затем последовали другие важные скульптуры; Дэвид А. Скотт писал: «Некоторые чрезвычайно важные заказы были выполнены с помощью электротипии, такие как «бронзы», украшающие Оперу в Париже, и статуя принца Альберта высотой 320 см и четыре сопровождающие ее фигуры, воздвигнутые позади Альберт-холла в Лондоне в качестве памятника Великой выставке 1851 года». [3] Статуя принца Альберта была открыта в 1861 году (см. фотографию B ниже); процесс электротипии «был тем, в который принц-консорт питал большую веру». [20] Над главным фасадом Оперы в Париже находятся две скульптуры высотой 7,5 метров; строительство здания было завершено в 1869 году (см. фотографию C ниже) .
В 19 веке музеи часто выставляли электротипы древних монет вместо оригиналов (см. фотографию D ниже), а частные лица приобретали электротипы для своих частных коллекций. [21] [22] К 1920 году Музей Виктории и Альберта в Англии приобрел около 1000 электротипированных копий важных предметов из коллекций других европейских музеев. Самой знаменитой, возможно, является их копия винного холодильника Jerningham , впечатляющего серебряного изделия, изготовленного в Англии в 1735 году, которое долгое время находилось в коллекции Эрмитажа в России. [23] Многие из этих предметов были изготовлены компанией Elkington & Co. , которая имела обширный бизнес в области электротипированного серебра.
Важным примером использования электротипирования для сохранения является электротипирование гипсовой прижизненной маски поэта Джона Китса (см. фотографию E ниже). Оригинальная прижизненная маска была изготовлена Хейдоном в 1816 году. Гипсовая маска была электротипирована в 1884 году компанией Elkington & Co., и эта медная копия сейчас, по-видимому, находится в лучшем состоянии, чем гипсовый оригинал. [24]
С 1890 по 1930 год Abteilung für Galvanoplastic компании WMF в Германии изготовила множество статуй и других предметов с помощью электротипирования. Статуи, в частности, были значительно дешевле, чем бронзовые отливки. [25] Мемориалы на немецких кладбищах той эпохи часто включали в себя электротипированные статуи с моделей, которые были заказаны WMF у известных скульпторов (см. фотографию F ниже). [4] WMF также выполняла более крупные заказы. [4] Одним из примеров является полноразмерная медная электротипия (1911) бронзовой скульптуры Эрнста Ритшеля 1857 года 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 ядром готовой скульптуры ( Kerngalvanoplastik ). Например, скульптор Эли Надельман создал несколько значительных скульптур в 1920-х и 1930-х годах, используя эту технику. [26] Преимущество заключалось в том, что Надельман мог быстро и недорого изготавливать эти «гальванопластические» металлические скульптуры. Такие скульптуры могут быстро разрушаться и представляют значительные проблемы с сохранением и реставрацией. [27]
Некоторые чрезвычайно важные заказы были выполнены с помощью электротипии, такие как «бронзы», украшающие Оперу в Париже, и статуя принца Альберта высотой 320 см и четыре сопровождающие ее фигуры, воздвигнутая позади Альберт-холла в Лондоне в качестве памятника Великой выставке 1851 года. Статуя принца Альберта была отпечатана с помощью электротипии компанией Elkington & Company из Бирмингема, Англия, в 1861 году и недавно была отреставрирована.Мемориал Великой выставки изначально был возведен в саду Королевского садоводческого общества и перенесен на нынешнее место около 1890 года.
Возможно, один из самых больших шагов вперед в связи с электротипированием был сделан, когда была изобретена гальваническая динамо-машина. Первое применение динамо-машины вместо батареи типа Сми было осуществлено Лесли из Нью-Йорка в 1872 году.Учебник для учеников в полиграфии. Хорошее краткое введение в историю электротипирования.
гальванопокрытие. Нанесение адгезивного металлического покрытия на проводящий объект для защиты, украшения или других целей, таких как обеспечение поверхности со свойствами или размерами, отличными от свойств или размеров основного металла. Объект, который необходимо покрыть, помещается в электролит и подключается к одному выводу источника постоянного напряжения. Металл, который необходимо осадить, аналогичным образом погружается и подключается к другому выводу.
гальванопластика. 3. Изготовление или воспроизведение изделий методом электроосаждения на оправке или форме, которая впоследствии отделяется от осадка.
Двенадцать больших позолоченных ангелов, играющих роль кариатид, поддерживают консоли, на которых стоят основания пилястр, образующих внутренний ряд купола и разделяющих окна. Они имеют высоту двадцать один фут и были изготовлены гальванопластическим способом из четырех частей, сварка которых невидима. Таким образом, их можно было сделать настолько легкими, что, несмотря на их размеры, они не были бы слишком тяжелыми для купола. Этот венец позолоченных ангелов, балансирующий среди потока света и сияющий богатыми отражениями, производит чрезвычайно богатый эффект.В эту книгу включен перевод Готье Теофиля (1866 г.). Voyage en Russie [ Путешествие по России ] (на французском языке). Шарпантье.Ангелы были созданы Йозефом Германом; см. Райс, Кристофер; Райс, Мелани (2010). DK Eyewitness Travel Guide: St. Petersburg. Penguin. ISBN 978-0-7566-6493-0..
Электротипы обычно стоят примерно на 25–30 % меньше, чем традиционные литые работы. Помимо этой экономии, утверждалось, что есть преимущества в процессе отделки: "Не нужно устранять с поверхности ту общую шероховатость, которая всегда является результатом обычного литья металла и которая, если ее не делает художник, часто разрушает красоту моделирования". ("Электрометаллургия", Art Journal, 1866, т. 5, стр. 286–287). Однако были и негативные комментарии о внешнем виде электротипов, которые могли казаться довольно яркими, пока поверхность не покрылась патиной.
Шарль-Альфонс-Ашиль Гюмери, Гармония, 1869. Позолоченная гальванопластическая бронза, высота: 24' 7 1/4, аттическая группа западного фасада.