Pierwszym i niezmiernie ważnym etapem przygotowań do przeprowadzenia złocenia jest przygotowanie mechaniczne powierzchni przeznaczonej do tego procesu. Powierzchnia powinna być możliwie jak najgładsza, ale w takim stopniu aby nie utracony został rysunek ornamentyki oraz dekoracyjne matowania. Proces ten jest niezwykle trudny szczególnie, gdy mamy do czynienia z odlewami z brązu. Odlewy przeznaczone do cyzelowania powinno się najpierw oczyścić z masy formierskiej, wyżarzyć przez nagrzanie do ciemnoczerwonego żaru, wytrawić, przemyć i wysuszyć. Wyżarzone odlewy łatwiej poddają się cyzelowaniu, choć można cyzelować i bez uprzedniego wyżarzania.
Do mocowania odlewów na czas cyzelowania stosuje się podkłady smołowe. Płaskie odlewy mocuje się do smoły nalanej do skrzynek lub na deskę, a niewielkie trójwymiarowe na smole wypełniającej z nadmiarem czaszę cyzelerską. Drobne wyroby jubilerskie (medale, biżuteria) mocuje się w kalafonii.
Podczas wykańczającego cyzelowania odlewu należy bardzo starannie dobierać narzędzia o odpowiednim kształcie części roboczej i odpowiedniej fakturze, aby możliwie jak najlepiej oddać charakter odtwarzanego przedmiotu. W celu uzyskania ciągłych, równomiernych, matowych, aksamitnych powierzchni stosuje się piaskowanie. Gruboziarnisty piasek umożliwia uzyskanie dekoracyjnych chropowatych powierzchni, drobnoziarnisty nadaje powierzchni matową aksamitną fakturę. Należy pamiętać im większe jest ziarno zmatowionej powierzchni to aby nałożona na tej powierzchni powłoka złota była całkowicie szczelna musi być grubsza niż w przypadku powierzchni gładkiej. To samo dotyczy przypadków wszelkich nieciągłości czy dziur na powierzchni odlewu. Dlatego należy tak przygotować powierzchnię przed złoceniem, aby odlew wolny był od wad odlewniczych (dziury należy „zaflekować”), a przejścia miedzy poszczególnymi powierzchniami były możliwie łagodne.
Dokładne przygotowanie mechaniczne powierzchni przed złoceniem praktycznie nie uległo istotnym zmianom. Obecnie w bardzo zbliżony sposób szlifuje się i poleruje powierzchnię przedmiotu metalowego, tak jak dawniej. Wprawdzie teraz mamy do czynienia z automatyzacją i bardziej wyrafinowanymi środkami polerowniczymi, ale można z tych nowinek zrezygnować i stosować środki tradycyjne, niestety będzie to okupione większą pracochłonnością.
Ważnym etapem przygotowania przedmiotu do złocenia jest proces odtłuszczenia i wytrawienia powierzchni metalu. W dawnych czasach bardzo skutecznym sposobem odtłuszczenia było opalanie powierzchni. W wyniku tego procesu następowało spalenie wszelkich substancji pochodzenia organicznego (tłuszczy). Powierzchnia pokrywała się w wyniku tego działania ciemnym nalotem produktów spalania, który usuwano przez trawienie w roztworze kwaśnym. Zanurzenie w roztworze trawiącym powodowało również usunięcie warstewki tlenków powstałych podczas polerowania. Obecność tych tlenków powoduje brak przyczepności nakładanej warstewki złota.
Wszystkie omawiane do tej pory operacje można w miarę bezpiecznie przeprowadzić we współczesnym zakładzie złotniczym, z jednoczesnym przestrzeganiem elementarnych norm bezpieczeństwa. Zagrożenia zaczynają się gdy przystępujemy do właściwego złocenia.
Na pierwsze trudności natrafiamy, gdy nakładamy amalgamat na powierzchnię metalu nieszlachetnego. Amalgamat złota dobrze zwilża powierzchnie z metali szlachetnych, a słabo powierzchnie metali nieszlachetnych. Prowadzić to może do znacznych problemów z przyczepnością warstewki złota do podłoża. Unikamy tego stosując wstępne pokrycie powierzchni przeznaczonej do złocenia cienką warstewką rtęci.
Warstewkę rtęci uzyskiwano przez energiczne natarcie przedmiotu szczotka mosiężną, zwilżoną w przygotowanym roztworze rtęci. Po tym zabiegu powierzchnia powinna być jednakowo srebrzysto błyszcząca. Obecność plam świadczy o złym odtłuszczeniu lub wytrawieniu powierzchni.
Po zagruntowaniu powierzchni brązu warstewką rtęci lub srebra należy możliwie jak najszybciej przystąpić do nałożenia amalgamatu, aby nie nastąpiła pasywacja przygotowanej do złocenia powierzchni.
Amalgamat bezpośrednio przed nałożeniem rozcierano palcami na marmurowej płycie i następnie nanoszono szczotką na powierzchnię złoconego przedmiotu. Przedmiot umieszczano na rozżarzonych węglach, ogrzewano tak długo, aż amalgamat uzyskał połysk. Wtedy przerywano ogrzewanie i przenoszono przedmiot na przygotowane uprzednio sukno. Za pomocą pędzla lub nóżki zajęczej rozprowadzano nadmiar amalgamatu równomiernie po całej powierzchni; po czym przedmiot ponownie wracał nad ognisko i zostawał tam tak długo, aż rtęć całkowicie odparowała. Nagrzewanie prowadziło się nie dłużej niż 5 min, ponieważ podczas silnego i długotrwałego grzania razem z rtęcią traci się i złoto. Jeżeli przedmiot miał być bardzo grubo złocony, pokrywanie amalgamatem i odparowywanie rtęci powtarzano kilkakrotnie.
Końcowy efekt dekoracyjny uzyskiwano przez polerowanie złotej powłoki i odpowiednim jej barwieniu.
Polerowanie wykończeniowe nałożonej powłoki złotej jest również istotne jak mechaniczne przygotowanie powierzchni przed złoceniem. Proces takiej obróbki przebiega zwykle w dwóch etapach. Polerowanie wstępne wykonuje się gładzikiem z końcówką stalową lub agatową, zaś polerowanie wykończające – gładzikiem z końcówka z krwawnika.
Metoda polerowania gładzikami jest jednak najlepszym sposobem obróbki wykończeniowej złota. Zaletą tej metody polerowania, polegającej na wywieraniu na obrabianą powierzchnię znacznych nacisków jednostkowych za pomocą odpowiednio ukształtowanego narzędzia powodującego odkształcenie plastyczne materiału jest niewystępowanie ubytku obrabianego złota, wysoki stopień wygładzenia powierzchni oraz utwardzenie powierzchniowej warstwy materiału. Odkształcona plastycznie warstwa powierzchniowa materiału jest bardziej odporna na działanie czynników zewnętrznych. Niewystępowanie ubytku materiału pozwala na obrabianie nawet bardzo cienkich powłok galwanicznych bez obawy ich przepolerowania. Odkształcenia plastyczne likwidują ewentualnie występującą porowatość powłok, zaś w przypadku niezadowalającej przyczepności do podłoża powodują ich odwarstwienie i ujawniają braki jakościowe powstałe w procesie złocenia.
Powłoka otrzymana przez pozłacanie ogniowe jest koloru bladożółtego. Aby złoto odzyskało swoją naturalną jaskrawożółtą barwę, całą złoconą powierzchnię naciera się specjalnie przygotowanym tzw. woskiem złotniczym i ponownie nagrzewa aż do spalenia się wosku. W miarę potrzeby po przemyciu i wysuszeniu pozłoconą powierzchnię ponownie poddaje się polerowaniu.
Możliwe jest uzyskanie złota różnej barwy przez odpowiednie spreparowanie wosku złotniczego. W starych przepisach mistrzów można znaleźć wiele receptur przekazywanych z pokolenia na pokolenie. Przytoczę przykłady takich receptur najbardziej rozpowszechnionych i sprawdzonych w praktyce.
Uzyskanie złota o barwie pomarańczowożółtej jest możliwe gdy przedmiot z nałożoną warstwą wosku nagrzejemy silniej niż w przypadku chęci uzyskania barw jasnożółtej czy zielonej. Następnie nakładamy „barwę” składająca się z mieszaniny tlenków żelaza, ałunu, soli kuchennej i octu. Po nałożeniu masy „barwy” przedmiot nagrzewamy do temperatury 130oC tak długo aż cała powierzchnia będzie czarna. Po tym zabiegu przedmiot studzi się w wodzie lekko zakwaszonej kwasem azotowym. Zakwaszenie wody jest konieczne aby usunąć resztki pasty barwiącej. Po wypłukaniu w wodzie bieżącej i wysuszeniu pozłocony przedmiot ponownie polerujemy.
Nawet z pobieżnej analizy opisanego powyżej procesu złocenia ogniowego widać, że groźnymi dla wykonawcy tego złocenia są procesy ortęciowania , sporządzania amalgamatu złota , jego nałożenie na pokrywaną powierzchnię, jak i samo odparowanie rtęci, a więc wszystkie te procesy gdzie mamy do czynienia z kontaktem z rtęcią metaliczną.
Rtęć jest bardzo szkodliwym metalem dla człowieka. Pomimo znikomej lotności pary nawet w warunkach normalnych, rtęć może powodować zatrucia. W przypadku rozlania tworzy bardzo małe kropelki, co w znacznym stopniu zwiększa jej powierzchnie parowania i prawdopodobieństwo zatrucia. Ostre zatrucie może występować już przy stężeniu par rtęci 0,0015 mg na 1 litr powietrza.
To niebezpieczeństwo występujące przy obcowaniu z rtęcią zauważano od dawna. Theophilus już w XII w. w swojej rozprawie ostrzegał, że przystępując do złocenia nie można być głodnym , ponieważ opary rtęci są bardzo niebezpieczne dla pustego żołądka. W tym celu zalecał bezpośrednio przed złoceniem spożywanie berberysu pospolitego, pieprzu, czosnku i wina. Kuracje te nie były praktycznie żadną ochroną dla średniowiecznych rzemieślników. Znane są opisy masowych śmierci przy złoceniu szczególnie dużych obiektów. Przy złoceniu kopuł cerkwi w latach 1838 – 1841 od par rtęci umarło 60 pracowników. Naturalnym wydaje się więc taka modyfikacja procesu, aby kontakt człowieka z rtęcią był całkowicie wyeliminowany lub wyeliminowane było samo stosowanie rtęci.
Mimo wszystkich zabezpieczeń, procesy złocenia z udziałem rtęci są niebezpieczne i drogie w prowadzeniu. Dlatego zawsze poszukiwano metod gwarantujących uzyskanie powłoki analogicznej do nakładanej metodą ogniową. Realne rozwiązanie tego problemu pojawiło się na początku XIX w. Wynalezienie ogniwa galwanicznego i próby z elektrolitycznym osadzaniem metali przyczyniły się do wynalezienia złocenia galwanicznego. Pierwszy patent w historii złocenia galwanicznego (Udoskonalona metoda złocenia miedzi, mosiądzu i innych metali bądź stopów metali) zgłosił już w 1840 r. George Richards. Nowa metoda od samego początku wzbudzała mieszane uczucia w środowisku złotników. Jak każda nowinka, w konfrontacji z tradycją poddawana była surowej krytyce. Złoceniu galwanicznemu przypisywano wszystko co najgorsze, łącznie z zarzutem, że nakładana tą metodą powłoka nie jest powłoką złotą. Dyskusję o przydatności metody galwanicznej do złocenia brązów przeprowadzono nawet w Komisji Akademii Francuskiej, która w grudniu 1842 r. ogłosiła raport stwierdzający wyższość galwanicznej metody złocenia nad ogniową. Komisja Akademii Francuskiej zamknęła tą opinią erę złocenia ogniowego i rozpoczęła okres złocenia galwanicznego.
Oczywiście początki złocenia galwanicznego były niezwykle trudne. Po pierwsze uzyskiwano powłoki bardzo cienkiej przez to niedostatecznie zabezpieczające pokrywane przedmioty przed korozją. Złoto do złocenia galwanicznego rozpuszczano w bardzo stężonych roztworach cyjanków, które są co prawda mniej szkodliwe dla człowieka niż opary rtęci, ale jednak są na tyle groźne, że nie zawsze możliwe jest ich stosowanie. Obecnie tak zaostrzono wymagania bezpieczeństwa przy stosowaniu tych soli, że praktycznie klasyczne kąpiele do złocenia przechodzą do historii. Po drugie, pierwsze pokrycia złote osadzane elektrolitycznie były gruboziarniste, o nieciekawej fakturze. Nawet po polerowaniu uzyskiwano pokrycia o niejednorodnej barwie. Ten okres młodzieńczy mamy już na szczęście za sobą, a współczesne elektrolity umożliwiają osadzanie powłok złota identycznych z powłokami wytwarzanymi w procesie ogniowym.
Współczesne elektrolity do złocenia w swych składach nie zawierają wolnych cyjanków. Można tak dobrać rodzaj kąpieli galwanicznej i warunki osadzania z niej złota, aby uzyskać powłokę podobną do powłoki uzyskiwanej w procesie złocenia ogniowego. To znaczy, że osadzane powłoki będą dostatecznie grube, wysokiej czystości i na tyle plastyczne, aby w procesie obróbki wykończeniowej uzyskiwać wymagany stopień wypolerowania powierzchni. Nie ma uniwersalnych elektrolitów i praktycznie do zrealizowania konkretnego celu trzeba odpowiednio przygotować roztwór soli złota. Można dobrać elektrolit zastępujący ortęciowanie lub zasrebrzenie odlewu z brązu, elektrolit do osadzania powłoki złotej o dowolnej grubości i elektrolit eliminujący nakładanie barwnych wosków. Przy czym procesy galwaniczne umożliwiają pełną kontrolę gospodarki złotem, jak i równomierne nałożenie powłoki niezależnie od umiejętności ludzi stosujących nową technikę.
Technologia złocenia galwanicznego zastosowana do rekonstrukcji odlewów wykonanych z brązu lub srebra w swojej koncepcji niewiele się różni od technik złocenia ogniowego. Wszystkie operacje opisane przy omawianiu złocenia ogniowego można z powodzeniem zastosować w procesie galwanotechnicznym. Zamiast niebezpiecznych operacji z użyciem trującej rtęci stosowane są procesy elektrolitycznego osadzania złota.
Odpowiednikiem ortęciowania w procesie galwanotechnicznym jest zazłacanie wstępne. Prowadzi się ten proces w kąpielach o niskiej zawartości metalu i możliwie wysokich stężeniach soli zwiększających przewodnictwo.
W procesie wstępnego złocenia mamy do czynienia nie tylko z nałożeniem cienkiej warstewki złota, ale jednocześnie z taką aktywacją powierzchni, że nawet znacznej grubości pokrycia są bardzo dobrze przyczepne do podłoża. Właściwe przyleganie złota jest wymagane po to, aby nie było zniszczenia mechanicznego powłoki złotej w czasie końcowego polero-wania. Niewłaściwie nałożenie tej pierwszej warstwy złota prowadzi bardzo często to powstania pęcherzy na całej powierzchni złoconej, pękania pokrycia i w ostateczności odkrycia metalu podłoża. Dodatkowo w procesie tym można ocenić, czy przeprowadzono właściwie operacje przygotowawcze do złocenia. Wszelkie niedokrycia złotem, plamy czy miejsca niepokryte świadczyć mogą o niedokładnym odtłuszczeniu powierzchni lub niedostatecznej aktywacji w roztworze kwasu. W takich przypadkach należy niezwłocznie powtórzyć cały cykl przygotowawczy.
Po dokładnym wypłukaniu przedmiotu złoconego, najlepiej w wodzie dejonizowanej, przenosi się go do wanny z roztworem do złocenia zasadniczego. W wannie tej przeprowadza się właściwe złocenie, osadzając powłokę o wymaganej grubości. Elektrolit do tego procesu powinien być tak sporządzony, aby możliwe było osadzenie powłoki złota o jednakowej grubości na całej powierzchni. Umożliwia to znaczną oszczędność metalu szlachetnego i gwarantuje osadzenie szczelnej powłoki.
Właściwa konserwacja elektrolitu do złocenia zasadniczego gwarantuje, że bardzo kosztowna kąpiel będzie nam służyła bardzo długo. Aby to uzyskać, należy zachowywać wysoką czystość operacji, nie dopuszczać do przenoszenia z detalami innych roztworów, regularnie kontrolować stężenie metalu podstawowego, często filtrować i pod żadnym pozorem nie dodawać nieznanych odczynników. Przestrzegając tych zaleceń, możemy oczekiwać, że powłoka złota będzie jednolicie matowa, drobnokrystaliczna, bez przypaleń, plam i o wymaganej mikrotwardości. Szczególnie ważne jest, aby obce zanieczysz¬czenia, wbudowując się w pokrycie, nie powodowały utwar¬dzenia pokrycia, a tym samym nie utrudniały dalszej po¬wierzchniowej obróbki złota. Generalnie, nowoczesne procesy wymagają precyzyjnego przestrzegania technologii i właściwej konserwacji na każdym z etapów.
Pozłocona powierzchnia, dobrze wypłukana w destylowanej wodzie, wysuszona, zostaje w dalszej obróbce przepolerowana identycznie jak w przypadku polerowania powłoki wytworzonej w procesie ogniowym.
