Extrait de l'ouvrage « GREEN PRINT » par Cedric Green, publié par Ecotech Design, Sheffield, Royaume-Uni - manuel sur les méthodes récentes de gravure non toxique en taille-douce sur plaques métalliques, par l'usage de la gravure électrolytique, développement moderne de la technique d'électrolyse du XIXe siècle, et substituts des procédés traditionnels, nocifs pour la santé et l'environnement.

GALV-ETCH (Gravure Eléctrolytique)

• Qu'est-ce que la gravure électrolytique ?
• Le procédé électrolytique
• Les avantages de la gravure électrolytique
  sur la gravure à l'acide

Qu'est-ce que la gravure électrolytique?

Dans les versions antérieures de cet ouvrage, j'ai présupposé trop de connaissances élémentaires pour la compréhension scientifique des principes de l'électrolyse de la part des graveurs, ce qui m'a valu un grand nombre de questions et beaucoup d'erreurs auraient pu leur être évitées s'ils avaient assimilé les principes de base du processus de la gravure électrolytique. Vous pouvez passer cette section si vos connaissances en électricité et en électrolyse sont suffisantes.

Pendant plusieurs siècles, le procédé traditionnel utilisé pour la gravure sur plaque destiné à la taille douce fût basé sur l'emploi d'acide, nitrique ou chlorhydrique, ou plus récemment le perchlorure de fer, moins nocif, mais encore relativement dangereux dans son utilisation (voir la gravure des plaques de zinc). La gravure électrolytique est un procédé électrolytique, dont les principes sont connus depuis le début du XIXe siècle (voir « bref rappel sur la gravure électrolytique ») et le procédé original a été décrit en 1855 et désigné sous l'appellation d'électrogravure. Similaire au processus de chargement des batteries de voiture dite batteries humides, il utilise le principe inverse du déchargement. Une batterie produit un courant continu, contrairement au réseau électrique, qui lui utilise un courant alternatif. Pour charger une batterie, un courant continu doit être ainsi utilisé, de même que
dans le procédé de gravure électrolytique, expliquant le fait qu'une alimentation secteur ne peut être utilisée sans « redressement » et une réduction de la tension de 230 ou 110 volts à des valeurs beaucoup plus faibles, généralement moins de 12 volts. Pour réaliser cela, le matériel utilisé et plus connu sous l'appellation de transformateur et redresseur, l'exemple le plus courant étant les blocs d'alimentation que l'on trouve dans les équipements électroniques. Mais ceux-ci n'étant pas suffisamment puissants pour un usage de gravure électrolytique, un autre matériel couramment utilisé en guise de transformateur et redresseur se trouve être le chargeur de batterie de voiture..

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Le procédé électrolytique

Si deux plaques de métal, disons de cuivre, sont placés en parallèle, mais sans se toucher dans une solution conductrice de même métal, par exemple de sulfate de cuivre et ensuite reliées aux bornes d'une batterie ou d'une source de courant continu comme un chargeur, il se produit alors entre elles un flux de courant d'une plaque à l'autre à travers cette solution. Un processus complexe de séparation des ions positifs qui composent la solution se produit et ceux-ci se trouvent alors attirés par la plaque de polarité inverse. Le sulfate de cuivre et composé d'ions positifs et négatifs de cuivre ainsi que de sulfate. Normalement, également répartis dans la solution, on observe un équilibre stable entre eux et sont agglutinés de la même façon que le sont les extrémités de deux aimants de polarités opposées. Le courant est donc en mesure de circuler dans cette solution conductrice au travers de ces ions. Les ions de cuivre positifs sont attirés par la plaque de cuivre reliée au pôle négatif (appelée cathode), les ions négatifs de sulfate étant eux attirés par la plaque reliée au pôle positif (appelé anode). Les ions de cuivres adhèrent alors à la cathode (si celle-ci est suffisamment propre) et les ions sulfate, attirés aux environs de l'anode de cuivre, réagissent avec sa surface dénudée, l'oxydant et le corrodant comme pourrait le faire l'acide. En fait, au point de contact, le processus et exactement le même qu'une gravure à l'acide. Il s'opère une action identique à une production temporaire d'acide à la proximité du point de contact ! Alors que les ions de cuivre sont amenés à s'accumuler sous forme solide sur la cathode, une somme équivalente de cuivre est retranchée de l'anode, le sulfate de cuivre étant maintenu dans sa concentration originale, car le cuivre retiré de l'anode, combiné avec les ions sulfate forme à nouveau du sulfate de cuivre à une vitesse équivalente à la disparition des ions de cuivre à la cathode. On croit communément que les particules de cuivres s'écoulent d'une plaque à l'autre, mais il s'agit d'une interprétation trompeuse de la réalité.

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Les avantages de la gravure électrolytique
sur la gravure à l'acide

1. L'avantage principal est, qu'avec le même équipement, la morsure des plaques peut s'opérer de façon plus ou moins forte, des plaques peut être gravé (mordues) ou plaqués, avec une plus grande variété et que la latitude de tons possible est plus importante qu'avec les acides. En outre, de nouvelles plaques peuvent être créées par « galvanoplastie » à partir de moule ou de relief issus de plaques de cuivre argenté - sens originel du mot galvanography.
   
   
2. Le travail des plaques de cuivre avec le sulfate de cuivre est totalement sûr, même s'il est conseillé de porter des gants pour protéger la peau. Avec les plaques de zinc -le sulfate de zinc- également, est plus sûr que l'acide, mais doit être utilisé avec précaution, en évitant le contact avec la peau ou les yeux et doit être stocké dans un endroit sûr, hors de la portée des enfants.
   
   
3. Pour les plaques d'acier, la gravure électrolytique est la méthode la plus sûre, même si la solution dite de Bordeaux avec ajout de chlorure de sodium (sel), peut être utilisée comme mordant (voir la section sur la solution de mordant Bordelais plus loin)..
   
   
4. Les solutions ne se dégradent pas à l'usage et peuvent même être utilisées pendant des années et ne posent éventuellement pas de problème grave d'évacuation (voir la section sur les mesures de sécurité et le mordant bordelais et méthode d'élimination).
   
   
5. Aucun dégagement de gaz ou vapeurs toxiques n'est généré et l'ensemble des précipités reste dans la solution de morsure.
   
   
6. Les durées nécessaires pour la gravure à une profondeur donnée, de même taille, pour le même type de plaque sont toujours identiques, à courant et tension constante, laissant la possibilité de se concentrer sur d'autres taches.
   
   
7. Un autre avantage est que le dos des plaques n'a pas besoin de protection - la force de l'électrolyse étant proportionnelle à la distance entre les électrodes, il est donc nécessaire de vernir simplement les bords de la plaque et une fine bordure adjacente. La méthode mi-sèche laissant elle le dos totalement intact.
   
   
8. À long terme, le prix de revient est très faible, en particulier avec la méthode mi-sèche, la quantité de courant consommée étant négligeable - équivalente à peu près à une ampoule électrique. Les dangers d'électrocution étant quasi nuls, la tension et le courant étant très faibles (0,5 à 8 volts et 0,5 à 10 ampères).
   
   
9. L'action électrolytique n'agit pas comme la corrosion des acides, donc l'éventail des vernis utilisables est plus étendu, car il leur suffit d'être seulement isolants et non plus résistants aux acides. Certains vernis, sensibles à la chaleur, nécessitent une électrolyse à faible intensité, car le procédé génère un peu de chaleur à proximité du point de gravure.
   
   
10. L'action électrolytique entre la plaque (anode) et la cathode est dirigée perpendiculairement à la surface, ainsi les bords d'un enduit isolant ne sont pas soumis à une érosion significative.
    
    
11. La méthode de gravure électrolytique mi-sèche ( Galv-On), simplifie l'équipement nécessaire et permet de travailler sur des petites portions de grandes plaques, avec une grande variété de texture et de tons, tout cela rapidement et facilement..
    
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Détail de "Fleurs imaginaires" - plaque avec "gravure profonde" tirée en taille douce en bleu et superposé en relief en couleurs.