Verkupfern / Aufkupfern

Grundverfahren beim Verkupfern

Als Anode (Pluspol) verwendet man dabei immer eine Platte des Schutzmetalls (beim Verkupfern Kupfer, beim Verchromen Chrom usw.) und als Elektrolyt die wässrige Lösung eines Salzes dieses Metalls (bei Kupfer in der Regel Kupfersulfat).

Das Werkstück, das mit einer Metallschicht überzogen werden soll, muss an den Minuspol (=Kathode) der Stromquelle angeschlossen werden, den Pluspol bildet das abgebende Metall (=Kupfer beim Verkupfern). Beim Vergolden und Versilbern genügt eine Anode aus säurefestem Metall. Außerdem benötigen Sie eine Flüssigkeit, den sogenannten Elektrolyten, der den Strom leitet. Er muss ein Salz des Metalls enthalten, das sich auf dem Werkstück niederschlagen soll. Wichtig beim Galvanisieren ist, dass sich die beiden Pole nicht berühren.

Vorteile der elektrolytischen „Ätzung“: Die Punktzwischenräume werden tiefer geätzt, vor allem in den dunkleren Tönen, als dies bei der Ätzung mit Eisen-(III)-Chlorid der Fall ist. Der Kontrast wird dadurch besser.

In der Galvanotechnik werden saure und alkalische Bäder verwandt. Zu den sauren Bädern gehören das Kupfersulfatbad und Kupferphosphorbad; zu den alkalischen das Kupferzyanidbad, Kupferpyrophosphatbad und das Kupferaminbad. Am gebräuchlichsten ist das Kupfersulfatbad.

Beim Kupfersulfatbad besteht der Elektrolyt aus einer wässrigen Lösung von Kupfersulfat, dazu etwas verdünnte Schwefelsäure, die die Löslichkeit des Kupfersulfats verbessert.

 

Chemische Nebenbemerkung

Lösen Sie Kupfersulfat in Wasser auf, so verliert es seine kristalline Bindung und es entstehen als Ionen Cu²⁺ und SO₄^2-. Aus dieser Lösung wird das Metall abgeschieden, sobald eine Spannung anliegt.
Beim hochgiftigen Kupferzyanidbad besteht der Elektrolyt aus Natriumcyanocuprat + Natriumcyanid + Natriumkarbonat + wenig Natriumthiosulfat.

„Negative Radierung“

Das Prinzip der negativen Radierung funktioniert galvanisch: Die Platte wird mit Lack abgedeckt, dieser durch Linien freigelegt und die Platte ins galvanische Bad gehängt. Das Kupfer wird als Anode (Pluspol) angeschlossen und das Kupfer der Druckplatte löst sich und wandert zum unedleren Metall.

Dreht man die Polung um und verwendet als Elektrolyt Kupfersulfat, wird Kupfer als Erhöhung aufgekupfert. Tauchen Sie einen Faden in Klebstoff, kleben ihn auf die Platte auf, dann ab ins galvanische Bad. An allen Stellen, an denen sich kein Faden befindet, lagert sich Kupfer an, der Faden liegt anschließend mit genauer Fadenstruktur im Kupfer. Nach Abziehen oder Auflösen des Fadens durch Lauge bleibt die Vertiefung zurück. Der galvanische Überzug füllt auch dünne Linien.

Kupfer elektrolytisch herausauslösen

Sie schützen wie gewohnt alle Teile, die hell bleiben sollen mit einem Abdecklack bzw. Aquatinta.
Weil die Schicht als Isolator dient, kann sehr exakt „geätzt“ werden. Ein Gleichstrom mit etwa 1-2 Volt löst Metall aus der Anode (Platte) und lässt es zur Kathode (Eisengitter o.ä.) wandern.

Hängen Sie die Radierplatte in eine Kupfersulfat-Lösung, die mit etwas Schwefelsäure aktiviert wurde. An die Kupferplatte legen Sie den Pluspol einer Gleichspannung, z.B. einer starken Autobatterie oder eines Keyboard- Netzteiles, das 1 A liefert..

An den Minuspol (Kathode) kommt ein unedleres Metall, z.B. ein Eisenrost, Stahl, oder Blei – siehe Spannungsreihe der Metalle (Buch Seite 86). Durch die Stromeinwirkung werden Kupferionen aus der Platte herausgelöst, wandern zur negativen Elektrode und bilden dort einen Überzug. Auf diese Weise können Sie gleichzeitig Metallteile verkupfern. Mit anderen Lösungen können Sie auch Überzüge aus Nickel, Chrom, Cadmium, Zink, Silber und Gold auftragen.

Die Elektrolyse erfolgt optimal mit 0,1-0,3 Volt und 100 A/m² und 5 Std Laufzeit.
Für eine normal große Radierung mit 20x30cm benötigen Sie also eine Stromstärke von:
Fläche: 20x30cm = 0,06 m²
Stromstärke: 0,06 x 100 A = 6 A
Spannung: 0,1-0,3 Volt

Bessere Ergebnisse erhalten Sie, wenn Sie die Autobatterie auf 1 Volt herunter transformieren.

Ein 3-Bäder-Verfahren habe ich im Technorama Winterthur gesehen:

1. Entfetten mit 10 Volt, 20 sec (mit Natronlauge)
2. Vernickeln mit 2,5 Volt und 60 sec. (Elektrolyt??)
3. Verkupfern mit 1 Volt und 60 bis 120 sec.

Kupfer auslösen

Anode ist die Kupferplatte, Kathode ist ein Eisendrahtgitter, Elektrolyt ist Natriumchloridlösung (Kochsalz) oder Ammoniumchlorid. Das Bad muss durch Druckluft aktiviert werden, (z.B. Aquarienbedarf oder Pressluft).

Geringe Voltzahl und geringe Luftzufuhr gibt geringen Kontrast, viel Luft, viel Volt gibt hohen Kontrast.
Weil die Menge des gelösten Metalls proportional zum aufgewendeten Strom steht, kann die „Ätzung“ genau gesteuert werden. Der Elektrolyt hält sich monatelang.

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Anmerkungen:
Diese Onlineversion basiert auf dem ersten Buchmanuskript vom Jahr 1997. Die erste – bereits stark erweiterte und überarbeitete – Buchauflage erschien 2004. Die Website besteht ebenfalls seit 2004 – sah damals allerdings so aus: ➥ www.ätzradierung.de ;-). Diese Website ist mit der gedruckten Auflage nur in Ansätzen vergleichbar, enthält weniger Informationen als das Buch und kann nicht korrigierte Fehler enthalten. Informieren Sie sich vor der Anwendung der Rezepturen unbedingt auch aus anderen Quellen. Beachten Sie das Kapitel ➥ Vorsicht Chemie!

Aktuell ist das Buch in der nochmals korrigierten und erweiterten 7.Auflage vom Jahr 2020 erhältlich. Während die Kapitel der Website zum Teil nur wenige Absätze enthalten, hat das Buch aktuell 232 zweispaltig und mit minimalem Rand bedruckte Seiten. Nur so passen die zahlreichen Informationen noch zwischen zwei Buchdeckel. Im Buch finden Sie wenige Illustrationen, dafür umso mehr „Input“. Als ergänzender ‚Bildspeicher‘ dient dieser Onlineauftritt.

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