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電気鋳型（ガルバノプラスティとも呼ばれる）は、モデルを正確に再現する金属部品を成形する化学的方法です。この方法は、1802 年にイタリアの物理学者ルイージ・ヴァレンティーノ・ブルニャテッリによって初めて実験されました。その後、1838 年にロシアでプロイセンのエンジニア、モーリッツ・フォン・ヤコビによって再発明および開発され、すぐに印刷やその他のいくつかの分野に応用されました。[ 1 ] 1890 年の論文で説明されているように、電気鋳型は、「印刷に使用される彫刻された鋼板や銅板、木版画、または組版された活字、あるいは芸術目的のメダル、メダリオン、彫像、胸像、または自然物など、不規則な表面を持つあらゆる物体の正確な複製」を作成します。[ 2 ]
美術では、19 世紀に制作された重要な「ブロンズ」彫刻のいくつかは、実際にはブロンズではなく、電気鋳造された銅です。 [ 3 ]彫刻は少なくとも 1930 年代まで電気鋳造を使用して制作されていました。[ 4 ]印刷では、1800 年代後半までに電気鋳造は活版印刷用の版を作成する標準的な方法になりました。これは、金属鋳造を伴う古い技術であるステレオタイプを補完するものでした。[ 5 ] 1901 年までに、いくつかの国のステレオタイプ工と電気鋳造工は、これらの工芸を中心に労働組合を結成しました。[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]これらの組合は 1970 年代まで存続しましたが、版の作成に 1 世紀以上にわたって広く使用されてきた 20 世紀後半には、オフセット印刷への移行と印刷版作成の新しい技術への移行により、これら 2 つの技術は無視されるようになりました。[ 9 ] [ 10 ]
金属鋳造やステレオタイプと同様に、まずモデルから型が作られます。電気鋳型は湿式化学プロセスで行われ、室温付近で行われるため、鋳型材料は柔らかいものでも構いません。ワックス、グッタペルカ（天然ラテックス）、そして最終的にはオゾケライトなどの材料が使用されました。鋳型の表面は、微細なグラファイト粉末または塗料で非常に薄くコーティングすることにより、導電性になります。導電性の表面にワイヤーが取り付けられ、鋳型は電解液中に吊り下げられます。[ 5 ]
電気鋳型は、溶液に浸された陽極線とコーティングされた鋳型（陰極）に接続された線との間に流れる電流によって活性化されます。銅の電気鋳型の場合、一般的な水溶液電解質には硫酸銅（CuSO 4）と硫酸（H 2 SO 4）が含まれ、陽極も銅です。配置は図に示されています。電流によって銅原子が陽極の表面から溶解し、銅イオン（図中のCu ++）として電解質に流入します。銅イオンは、銅が陽極から溶解するのと同じ速度で鋳型の導電性表面に取り込まれ、電気回路が完成します。[ 11 ]鋳型上の銅層が所望の厚さに成長すると、電流が停止されます。鋳型とそれに接続された電鋳型が溶液から取り出され、電鋳型と鋳型が分離されます。[ 5 ]電気鋳型プロセスのアニメーションは、2011年にメトロポリタン美術館によって作成されました。[ 12 ]銅以外の金属も電気めっきできます。同様の手順が適用されますが、それぞれの金属には独自の陽極と電解液が必要です。
銅膜を型の外側に蒸着し、型から分離しない電気鋳型法も用いられてきた。この場合、型は通常防水石膏であり、電気鋳型法の後もコアとして残る。ドイツ語ではこの方法はKerngalvanoplastikと呼ばれ、前の段落で説明したより一般的な技術はHohlgalvanoplastikと呼ばれている。[ 4 ]
電気鋳型は電気めっきと関連しており、自立した金属部品を作るのではなく、金属物体に薄い金属層を永久的に付加します。[ 13 ]電気鋳型と電鋳はどちらも金属部品を作りますが、技術的な詳細が異なります。電鋳は金属マンドレルの周りに金属部品を作るものですが、この用語はすべての電気めっきプロセスを包含するために、より広く使用されることもあります。 [ 14 ]上記のように、電気鋳型は、表面にグラファイトまたは金属粉末の薄いコーティングを施すことで導電性にした非導電性の型またはフォームを使用して部品を成形します。
現在、ほとんどの資料では、1838 年に「ガルバノプラスティ」または電気鋳型を発明したのはモーリッツ・ヘルマン・ヤコビであるとされています。ヤコビはロシアのサンクトペテルブルクで働いていたプロイセンの科学者でした。 [ 1 ] [ 4 ] 19 世紀の記録では、イギリスではトーマス・スペンサーまたは CJ ジョーダン、アメリカではジョセフ・アレクサンダー・アダムスが発明したとされることがよくありました。特にハインリッヒは、1938 年に電気鋳型誕生 100 周年を記念する記事の中で、ヤコビの略歴とともに、発明の功績をめぐる論争について詳しく説明しています。[ 1 ]
電気鋳型製造業は、鋳型への金属膜の析出を活性化するために必要な電流源によって数十年間制約を受けていました。膜の成長速度はこの電流の大きさに比例します。初期の研究では、これらの電流を供給するためにダニエル電池が使用されました。ダニエル電池は、 1840年にアルフレッド・スミーによって発明されたスミー電池（硫酸中の亜鉛と白金銀のアマルガム）にほぼ置き換えられました。 [ 15 ]これらの電池はどちらも、現代の電気電池の先駆けです。1870年代までには機械式発電機が使用されるようになり、発電機によって維持できるより大きな電流により、電気鋳型製造中の金属析出速度が大幅に向上しました。[ 5 ]
電気鋳型印刷の最初の用途の一つは印刷でした。当初、電気鋳型印刷は、彫刻された金属板や木彫りの銅版複製を作成するために使用され、これらが美術作品の印刷に用いられました。電気鋳型は活字と組み合わせて印刷用の版を構成することができました。ヤコビは1838年10月に電気鋳型印刷に関する最初の報告を発表しました。1839年には、ロシアの印刷業者が政府文書に電気鋳型印刷を使用しました。ロシア皇帝ニコライ1世はすぐにこの技術の熱心な支持者および後援者となりました。イギリスでは、印刷に電気鋳型印刷が初めて使用されたのは1840年4月のロンドン・ジャーナルに掲載され、同年後半には他のイギリスの例も知られています。右の画像は、アメリカ合衆国における電気鋳型印刷の初期の使用例の一つを示しています。これは、ジョセフ・アレクサンダー・アダムスが1841年に、木彫りから直接作成された印刷画像と銅版電気鋳型から印刷された画像を比較したものです。電気鋳造された銅板は円筒形に成形することができ、これは雑誌や新聞の印刷に役立った。[ 1 ]
電気鋳造は、活字と挿絵から構成された版から直接印刷版全体を作成するためにも使用されました。この用途では、電気鋳造は、版から作られた型に活字金属を鋳造するステレオタイプ印刷よりも高品質ですが、コストのかかる代替手段でした。ステレオタイプ印刷は1725年頃に発明され、1838年に電気鋳造が発明された時には既に確立されていました。どちらの方法も、将来のニーズに備えて保存できる版を作成することができました。たとえば、小説やその他の予測不可能な人気を持つ書籍の印刷などです。元の版を構成するために使用された活字は、その後再利用することができました。どちらの方法も、最も長い印刷に使用される輪転印刷機用の湾曲版を作成するために使用できました。この用途での電気鋳造の普及は、1872年頃に機械式発電機（ダイナモ）が一般的に入手可能になった後に起こりました。これらの発電機は、電気鋳造に電力を供給するために以前使用されていた化学電池（スミーセル）の部屋全体に取って代わりました。電池には、電鋳（または「電気」）を迅速に析出させるのに必要な電気容量がありませんでした。めっき用ダイナモの登場により、電鋳は20倍以上速くなり、2時間以内に電鋳印刷版を析出させることが可能になりました。さらに、化学電池は有毒ガスを発生させるため、別の部屋に隔離する必要がありました。[ 5 ]
電鋳は、個々の金属活字の型として使用できるマトリックスの製造にも用いられました。これは、硬鋼を用いた従来のパンチカッティングに比べていくつかの利点がありました。まず、活字マスターの彫刻には軟金属のみが必要であり、大きな活字サイズの場合にも有効でした。というのも、大きなパンチをマトリックスに効果的に打ち込むのは困難だったからです。また、本文用活字ほど頻繁には使用されない装飾活字のコスト削減にもつながりました。一方で、複数のマトリックスを迅速に作成できる鋼製パンチは得られず、鋼製パンチカッティングほど良好な結果が得られるとは限らないという欠点もありました。
19世紀には電気鋳造が汎用活字製造に用いられていましたが、評判の悪い製法であったため、一部の活字鋳造業者はこれを軽蔑していました（少なくともそう主張していました）。これは、電気鋳造がオリジナルデザインだけでなく、他社の活字を模倣するためにも容易に利用できたためです。（また、オリジナルのパンチが残っていないものの、マトリックスや活字が残っている場合に、古い書体を復元するためにも用いられ、マトリックスを他国に送るために活字のライセンス複製に使われることもありました。）
1900 年代までに、印刷工場はしばしば電気活字とステレオタイプ部門を組み込んでおり、電気活字とステレオタイプは関連する徒弟制度を伴う職業となっていた。[ 5 ]英国では、 1893 年に全国電気活字・ステレオタイプ協会(NSES) が設立され、1967 年に全国グラフィック協会と合併するまで存続した。[ 6 ]米国とカナダでは、 1902 年に国際ステレオタイプ・電気活字組合(ISEU) が設立された。それ以前は、電気活字工は国際タイポグラファー組合 (ITU) に所属していた。1925 年には 6800 人の会員がおり、1955 年には 10,500 人であった。[ 8 ] [ 16 ] 1973 年に、ISEU は国際印刷・グラフィック通信組合に吸収された。[ 7 ] 1978 年、職業展望ハンドブックは、米国で 2000 人の電気タイプ印刷機とステレオタイプ印刷機が雇用されていると報告した。しかし、雇用見通しは悪いと報告された。[ 9 ]オフセット印刷は、ほとんどの印刷工場で活版印刷に取って代わった。新聞用の最後の活版印刷設備は 1980 年代に設置された。オフセット印刷では、印刷版は通常、感光性材料を塗布して準備され、直接光学露光によって版上に画像が作成される (フォトオフセットプロセス)。ステレオタイプ印刷と電気タイプ印刷は使用されない。[ 10 ]
活字の電気鋳造には、新しい形状が元の形状よりもわずかに小さくなるという小さな問題があり、文字の形状が繰り返し再生されると、このずれが蓄積される可能性があります。スティーブンソン・ブレイクの解決策は、印刷機で活字をわずかに押しつぶすか、ヤスリで削って幅を広げてから電気鋳造浴に入れることでした。[ 17 ]
電気鋳型法は、溶融金属の鋳造に代わる方法として、金属彫刻の製作に用いられてきました。これらの彫刻は、実際の金属は通常銅ですが、「ガルバノプラスチックブロンズ」と呼ばれることもあります。これらの彫刻には、ほぼあらゆる緑青を施すことが可能でした。また、電気めっきを用いることで、電気鋳型法と同じ設備で容易に金メッキを施すこともできました。電気鋳型法は、古代の硬貨などの貴重な物品の複製にも用いられており、場合によっては、電気鋳型で作られた複製の方が、壊れやすいオリジナルよりも耐久性に優れていることが証明されています。
記録に残る最も初期の大型（1.67メートル（5.5フィート））電鋳彫刻の1つは、ジョン・エヴァン・トーマスの「グウェント王テウドリック・マウルの死」 （1849年）である。この電鋳は、1851年のロンドン万国博覧会のためにエルキントン、メイソン社によって制作された。[ 18 ]最も壮観な初期の例の中には、ロシアのサンクトペテルブルクにある聖イサアク大聖堂のドームの基部にあるヨゼフ・ヘルマンの12人の天使（1858年）がある（下の写真Aを参照）。 1867年にテオフィル・ゴーティエが述べたように、「高さは21フィートで、電気めっき法で4つの部分に分けて作られ、溶接部分は見えません。このようにして、その大きさにもかかわらず、ドームに重すぎないように非常に軽量にすることができました。光の洪水の中に佇み、豊かな反射で輝くこの金色の天使の冠は、非常に豊かな効果を生み出します。」[ 19 ]他にも重要な彫刻が続きました。デイヴィッド・A・スコットは次のように書いています。「パリのオペラ座を飾る『ブロンズ像』や、1851年のロンドン万国博覧会の記念としてアルバート・ホールの裏に建てられた高さ320cmのアルバート公像と4体の付随像など、非常に重要な依頼が電気鋳造で行われました。」[ 3 ]アルバート公像は1861年に除幕されました（下の写真Bを参照）。電気鋳型法は「王配が絶大な信頼を寄せていたもの」であった。[ 20 ]パリのガルニエ宮（オペラ座）の 正面ファサードの上には、高さ7.5メートル（25フィート）の彫刻が2体設置されている。建物は1869年に完成した（下の写真Cを参照）。
19 世紀には、博物館はしばしば古代のコインのオリジナルではなく電鋳版を展示し (下の写真 D を参照)、個人は私的なコレクションのために電鋳版を購入しました。[ 21 ] [ 22 ] 1920 年までに、イギリスのヴィクトリア アンド アルバート博物館は、他のヨーロッパの博物館のコレクションから重要な品の電鋳版を 1000 点近く入手しました。最も有名なのは、ロシアのエルミタージュ美術館のコレクションに長年所蔵されている、1735 年にイギリスで作られた見事な銀細工であるジャーニンガムワイン クーラーの複製かもしれません。[ 23 ]これらの品の多くは、電鋳銀製品を幅広く扱っていたエルキントン & Co.によって作られました。
保存のための電気鋳型の使用の重要な例として、詩人ジョン・キーツの石膏製ライフマスクの電気鋳型が挙げられます（下の写真Eを参照）。オリジナルのライフマスクは1816年にヘイドンによって作られました。石膏マスクは1884年にエルキントン社によって電気鋳型化され、この銅製の複製は現在、石膏のオリジナルよりも状態が良いようです。[ 24 ]
1890年から少なくとも1930年まで、ドイツのWMF社の電気めっき部門は、電気鋳造を用いて多くの彫像やその他の品物を製作した。特に彫像は、ブロンズ鋳造品よりも大幅に安価であった。[ 25 ]この時代のドイツの墓地の記念碑には、WMFが著名な彫刻家に依頼したモデルから電気鋳造された彫像がよく組み込まれていた（下の写真Fを参照）。[ 4 ] WMFはより大規模な依頼も請け負った。[ 4 ]一例として、ドイツのワイマールにあるゲーテ＝シラー記念碑のためにエルンスト・リーチェルが1857年に制作したブロンズ像の実物大銅製電気鋳造像（1911年）があり、高さは約3.5メートル（11フィート）である（右の写真を参照）。
多くの彫刻家が、完成した彫刻の核となる石膏型を電気めっきする技法（ケルンガルバノプラスティク）を試してきました。例えば、彫刻家のエリー・ナデルマンは、 1920年代と1930年代にこの技法を用いていくつかの重要な彫刻作品を制作しました。[ 26 ]この技法の利点は、ナデルマンがこれらの「ガルバノプラスティク」金属彫刻を迅速かつ安価に制作できたことです。このような彫刻は劣化が早く、保存と修復において大きな問題が生じています。[ 27 ]
飾る「ブロンズ像」や、1851年のロンドン万国博覧会を記念してロンドンのアルバート・ホール裏に建てられた、高さ320cmのアルバート公像と4体の従者像など、非常に重要な作品が電気鋳造で制作された。アルバート公像は1861年にイギリスのバーミンガムにあるエルキントン社によって電気鋳造され、最近修復された。万国博覧会記念碑は、もともと王立園芸協会の庭園に建てられ、1890年頃に現在の場所に移設された。
おそらく電気鋳型製作に関して最も大きな進歩の一つは、めっき用ダイナモが発明された時でしょう。スミー型電池の代わりにダイナモを初めて採用したのは、1872 年、ニューヨークのレスリーでした。印刷業界の見習い向け入門書。電気鋳型印刷の歴史を簡潔に紹介する良書。
導電性物体に、保護、装飾、または基材金属とは異なる特性や寸法を持つ表面の固定などの目的で、密着性の高い金属コーティングを施すこと。めっき対象物を電解液に浸し、直流電圧源の一方の端子に接続する。同様に、めっき対象物を電解液に浸し、もう一方の端子に接続する。
マンドレルまたは金型上に電気めっきを施し、その後めっき物から分離することによって物品を製造または複製すること。
体の巨大な金色の天使像がカリアティードの役割を果たしており、ドームの内側の列を形成し、窓を隔てる付柱の基部が立つコンソールを支えている。高さは 21 フィートで、電気めっき法で 4 つの部品に分けて作られており、溶接部分は見えない。このようにして、その大きさにもかかわらず、クーポラにとって重すぎないように、非常に軽量に作ることができた。光の洪水の中に佇み、豊かな反射で輝くこの金色の天使像の冠は、非常に豊かな効果を生み出している。この本には、Gautier, Théophile (1866)の翻訳が組み込まれています。 Voyage en Russie [ロシアの航海] (フランス語)。シャルパンティエ。天使像はヨゼフ・ヘルマンによって彫刻された。クリストファー・ライス、メラニー・ライス（2010）『DKアイウィットネス・トラベルガイド：サンクトペテルブルク』ペンギン社刊ISBNを参照。 978-0-7566-6493-0。。
電鋳は一般的に、従来の鋳造作品よりも25～30%ほど安価である。このコスト削減の他に、仕上げ工程にも利点があると主張された。「通常の金属鋳造で必ず生じる表面の粗さを取り除く必要がない。この粗さは、芸術家が行わないと、しばしば造形の美しさを損なう。」(「電気冶金」、アート・ジャーナル、1866年、第5巻、286～287ページ)。しかし、電鋳の外観については否定的な意見もあり、表面に緑青が出るまではかなり明るく見えることがある。
シャルル＝アルフォンス＝アシル・ギュメリー作、「ハーモニー」、1869 年。金メッキされたガルバノプラスチックブロンズ、高さ：24 フィート 7 1/4 インチ、西側正面屋根裏グループ。