Травление стали
Кроме художественного травления металла, позволяющего получать изысканные изображения на стальных поверхностях, травление стали используют и для удаления окалины и оксидных пленок. При этом следует особо тщательно соблюдать требования технологического процесса во всем, что связано с концентрацией протравочных растворов и времени выдержки детали в протраве или в электролитной ванне. Перетравливание в ходе такой операции крайне нежелательно.
При травлении стали применяют как жидкий, так и электрохимический метод. Протраву готовят на основе сильнодействующих кислот, таких, как соляная или серная
Особое внимание следует уделить тщательному обезжириванию поверхности. Пропущенное масляное или жировое пятно может привести заготовку в негодность. Для защиты частей заготовки, не подлежащих травлению, использую лаки, составляемые на основе канифоли, скипидара, гудрона
Для защиты частей заготовки, не подлежащих травлению, использую лаки, составляемые на основе канифоли, скипидара, гудрона.
Эти компоненты легко воспламеняемы, поэтому во время работы с лаком следует сбыть особо внимательным и осторожным. По окончании травления непротравленные участки заготовки очищают от защитного лака растворителем.
Большой популярностью среди домашних мастеров — травильщиков пользуется азотная кислота. Ее применяют как единственную основу для протравы, так и в смеси с виннокаменной или соляной
Раствор для травления металла на основе смеси азотной и соляной кислоты обладает очень высокой химической активностью, и обращаться с ним следует крайне осторожно
Азотная кислота
Для обработки твердых и специальных сортов стали используют смеси азотной и уксусной кислоты. Обработку проводят в два этапа. Сначала готовят специальную предварительную протраву — глифоген, представляющий собой смесь воды, азотной кислоты и этилового спирта. В ней деталь выдерживают в течение нескольких минут. Далее заготовку промывают раствором винного спирта в дистиллированной воде и тщательно высушивают. После этого проводят основное протравливание.
Исходя их атомного веса и определяемых им физико-химических свойств вещества, для каждого металла и сплава подбирают свою, наилучшим образом воздействующую именно на него, протраву.
Травление медных сплавов
Как чистая медь, так и медные сплавы протравливают с применением серной, соляной, фосфорной, азотной кислоты. Для повышения скорости реакции в растворы добавляют соединения хрома или азота. На первой стадии травления с заготовки удаляют окалину и оксидную пленку, далее переходят собственно к травлению металла
При травлении меди в домашних условиях следует соблюдать осторожность
Алюминий и сплавы на его основе выделяются среди других металлов тем, что для их травления применяют не кислотные, а щелочные растворы. Для молибдена также применяют щелочные растворы на основе едкого натра и перекиси водорода.
Титан стоит еще большим особняком — на первом этапе предварительного протравливания применяют щелочь, а на основном — уже кислоту. Для титана применяю самые сильные кислоты — плавиковую и концентрированные серную и азотную. Титановые заготовки протравливают с целью снятия поверхностного слоя окислов непосредственно перед тем, как нанести гальваническое покрытие.
Заготовка для печатной платы представляет собой лист текстолита, с одной или с двух сторон покрытый слоем медной фольги. Целью травления печатных плат является создание проводящих дорожек из медной фольги в точном соответствии с чертежом. Дорожки покрывают защитным лаком, остальную часть фольги удаляют травлением.
В домашних условиях применяет несколько способов:
- Хлорным железом. Реагент приобретают в магазине химических товаров или делают самостоятельно. В соляной кислоте следует растворить железные опилки. Перед использованием раствор следует выдержать до полного растворения железа и тщательно перемешать.
- Азотной кислотой.
- Водным раствором серной кислоты, смешанной с таблетированной перекисью водорода.
- Медным купоросом с добавлением горячей воды и хлорида натрия. Этот вариант самый безопасный, но и самый продолжительный. На протяжении всего процесса температуру протравы следует поддерживать не менее 40оС, иначе протравливание растянется на многие часы.
- Электролитическим методом. Следует взять диэлектрическую емкость (хорошо подходят кюветы для проявки фотографий), наполнить ее раствором поваренной соли, поместить туда плату и кусок медной фольги, которая будет служить катодом.
По окончании протравливания жидким методом плату следует тщательно промыть раствором соды, чтобы погасить остатки кислоты.
Процедура химического воронения стали в домашних условиях пошагово (общая схема)
- Перед началом работы поверхность предмета нужно очистить от любых загрязнений, в том числе, невидимых.
- Далее, необходимо провести обезжиривание рабочей поверхности. С этой целью изделие нужно погрузить в специальные растворители, которые могут эффективно удалить масло. К числу таких жидкостей для воронения относятся хлористый этил, эфир и бензин. Если ваш предмет, который вы хотите подвергнуть воронению, слишком массивный, то будет лучше обезжирить его в наполненной раствором едкого натра ванной.
- После этого вы должны, не касаясь вашего ножа, ружья или другого изделия руками, поместить его в ёмкость с краской. Окрашивание происходит методом погружения.
Варианты нанесения рисунка
Мы рассмотрим сразу не одну, а две технологии. Это самостоятельное рисование на лезвии при помощи маркера, и перевод изображения с помощью лазерного принтера. Если с художественным образованием не срослось, лучше сразу перейти к плану Б.
С первым вариантом более-менее понятно. Покрыл поверхность акриловым лаком для ногтей, нарисовал маркером что-нибудь интересное, и сцарапал иголочкой по принципу трафарета.
Для перевода изображения нужна будет глянцевая бумага
Распечатываем на ней изображение нужного размера, причём — внимание — делаем зеркальное отображение картинки в графическом редакторе, особенно если в рисунке содержатся надписи
@reibert.info
Вырезаем бумагу по контуру изображения и прикладываем к плоскости клинка. Некоторые рекомендуют предварительно обработать его спиртом. Далее хорошо нагретым утюгом тщательно проглаживаем бумагу вместе с клинком. Изображение должно перевестись на поверхность. Сразу распечатайте несколько экземпляров картинки — брак в этом деле, скорее, правило, а не исключение.
Если враг не сдаётся — есть ещё один вариант. Покрываем клинок прозрачным акриловым лаком, распечатываем картинку (в зеркальном отражении!) на обычной бумаге. Затем прямо на невысохший лак её наклеиваем. После полного высыхания лака отмачиваем водой бумагу и пальцами её скатываем вплоть до полного исчезновения. Затем всё той же иголочкой аккуратно процарапываем трафарет.
Обработка нержавейки – все популярные методики
Можно травить металл хлорным железом, электролиз — это техника, которую люди используют очень давно. Узнайте, как создать металлическую табличку с глубоким электро-травлением с использованием предметов домашнего обихода или при помощи купленных в магазине предметов. При травлении металла в домашних условиях нет опасных химических веществ кроме диоксида водорода и солей натрия и хлора , нет опасных напряжений и токсичных химических веществ, которые нужно утилизировать
Имейте в виду, что металл, который исчезает из вашего травленого металла, действительно попадает в воду, поэтому вам следует обратить внимание на все местные законы об утилизации металлических частиц
Гальваническое травление металла
Но помимо химического и электрохимического травления используют также и гальванический метод. При таком травлении используют электрическую батарею. Этот метод имеет очень много преимуществ. Одним из преимуществ есть время. Таким способом намного быстрее происходит травление металла, и после обработки контуры изделия более четкие. При гальваническом способе травления не используются различные кислоты, чем безопасно для здоровья человека. Наше изделие является анодом, и его вешают на проволоку, следовательно, погрузив его в ванну, в которой содержится протрава. Раствор нашатыря и железный купорос используют для травления изделия из стали и железа. Для меди, бронзы и латуни используют только исключительно раствор медного купороса. А если наше изделие из цинка, то тут хорошо подойдет цинковый купорос. Вот таких есть два метода травления металлов.
В домашних условиях можно также сделать травление металла. Самым безопасным для здоровья является гальваническое травление. Для процесса травления, нам нужно будет иметь трансформатор, блок питания (на выходе 4 или 5 В.). Конечно же, ванночка, в которую должно поместиться целиком наше изделие
Важно, что бы ванночка была из диэлектрика. Перед самым травлением изделие надо обезжирить и очистить
Затем припаять оловом к изделию медную проволоку и опустить его в раствор едкого натрия, после чего опустить в раствор серной кислоты. Подержать нужно в нем примерно 2 минуты, и промыть изделие под горячей водой. Ни в коем случае не трогать руками. Но есть и такие участки на изделии, которые не нужно травить, то на них наносится специальная мастика. Вы покрываете ею участки и изделие готово к травке. Для этого нужно иметь две штанги, которые будут присоединены к аноду(+), и катоду трансформатора. Они должны лежать попрёк нашей ванночки. На штангу с анодом мы вешаем наше изделие, а на штангу с катодом какое ни будь другое с металла. Опускаем в ванну и выдерживаем определенное время. Затем промываем изделие скипидаром, после чего можно приступать к шлифовке и полировке изделия.
Заключительная часть
Подобная гравировка, выполненная своими руками, придаст необычности кухонным ножам. Из обычного ширпотреба они превратятся в эксклюзивные изделия, которые удивят ваших друзей и знакомых. А учитывая то, что на выполнение подобной работы не будет затрачено ни копейки, удовлетворение от рисунков, нанесённых методом электролиза, владельцу обеспечено.
Редакция Homius приглашает домашних мастеров и умельцев стать соавторами рубрики «Истории». Полезные рассказы от первого лица будут опубликованы на страницах нашего онлайн-журнала.
Предыдущая ИСТОРИИМини-пылесос из винчестера: вторая жизнь старого жёсткого диска
Следующая ИСТОРИИДаёшь экономию: телевизор в гараж или на дачу из старого монитора
Технология гравировки
Готовится электролит
Вода заливается в тару, загружается соль в требуемом количестве (в зависимости от объема) и тщательно перемешивается, до окончательного растворения. От этого во многом зависит качество гравировки.
Готовится деталь (изделие, образец) для нанесения чего-либо
Размеры надписи или рисунка известны, поэтому определиться с площадью покрытия металла лаком несложно. После того, как слой немного «схватится», прорисовывается требуемый контур. Чем – иголкой, тонким шилом, зубочисткой, отточенной спичкой и тому подобное – решать вам, уважаемый читатель. Как удобнее выполнять работу своими руками, так и делать. Задача – по линиям рисунка «оголить» металл основы, чтобы обеспечить его прямой контакт с электролитом.
Можно поступить и по-другому. Подождать, пока лак полностью просохнет, и только потом «процарапывать» линии. Но это уже детали, и как лучше, несложно решить самостоятельно.
https://youtube.com/watch?v=vmcxiWC4z_k
Далее электроды помещаются в раствор
Один обозначен – любая металлическая болванка. Она присоединяется проводом к «–» источника тока. Второй – образец, на который наносится гравировка (к его «+»). Технология похожа на хромирование металла.
Подача напряжения
Время технологической операции определяется визуально. Если глубина травления устраивает мастера, то можно зарядное устройство отключить. Обычно для гравировки по такой методике достаточно не более 5 минут.
Остается вынуть из ванночки металлическое изделие, снять лак, хорошо промыть образец под проточной водой и насухо протереть. Все, гравировка сделана!
Рисунок, надпись можно сделать и выпуклыми.
Для этого необходимо наносить лак на предварительно начерченные (фломастером, карандашом) линии (полосы). А весь остальной, «непокрытый» металл подвергнется травлению.
Химическое травление металла
Травление осуществляют двумя способами — химическим и электрохимическим.
Химическое травление. При химическом травлении с поверхности изделий, изготовленных из черных металлов, действием травильных растворов удаляют окалину и ржавчину. Травление осуществляют в растворах серной или соляной кислот, иногда с добавками азотной, плавиковой и других кислот. Для понимания сущности химического травления рассмотрим воздействие водорода на поверхность с окисью железа, т. е. окалиной.
В серной, соляной, азотной и других кислотах атомы водорода являются составляющей частью. Например, молекула серной кислоты состоит из двух атомов водорода, одного атома серы и четырех атомов кислорода. Атомы водорода обладают свойством выделяться из кислоты, как только в нее будет помещен черный металл. Образующаяся на поверхности изделий из черных металлов окалина имеет поры и, кроме того, она покрывает поверхность металла неравномерно, поэтому серная кислота через поры достигает верхних слоев основного металла и действует на основной металл растворяющим образом, и от действия кислоты на основной металл происходит энергичное выделение водорода. Образовавшийся под коркой окалины водород вследствие все увеличивающегося давления разрыхляет на поверхности изделия окалину и сбивает ее с поверхности, что способствует очистке поверхности металла, т. е. осуществлению травления.
При травлении поверхности изделия с плотной пленкой окалины, препятствующей проникновению кислоты внутрь металла, пользуются обычно растворами соляной кислоты, так как растворы серной кислоты на такую окалину действуют значительно медленнее. Содержание серной и соляной кислот в травильных растворах не превышает 20%, применение более концентрированных растворов может привести к значительному растворению (перетравлению) основной части металла. При перетравлении металл имеет черную и глубоко изъеденную поверхность.
Водород, проникая в верхние слои металла, способствует образованию травильной хрупкости, из-за этого ухудшается качество металла.
В целях устранения травильной хрупкости и уменьшения возможности перетравливания металла в процессе травления в растворы добавляют либо так называемые травильные присадки (КС, ЧМ, УНИКОЛ), полученные путем специальной обработки отходов мясных комбинатов и других пищевых предприятий, либо органические вещества, называемые ингибиторами (замедлителями). В процессе травления пленка присадки или ингибитор закрывает доступ водороду в межкристаллические промежутки металла и прекращает химическое действие кислоты на металл.
Химическое травление поверхности изделий, изготовленных из углеродистых сталей, осуществляют в растворах серной или соляной кислот. Для травления поверхности изделий из низкоуглеродистых сталей применяют травильные растворы следующих двух составов: первый— серная кислота до 20%, присадка КС 0,1—0,2%, вода — остальное; температура нагрева первого раствора наименьшая 16—20° С, наибольшая 50—60° С; второй— соляная кислота до 20%, присадка КС 0,1—0,2%, вода — остальное; температура нагрева этого раствора 30—40° С.
Для травления поверхности изделий из углеродистых сталей часто применяют раствор следующего состава: серная кислота 200 г, хлористый натрий 50 г, присадка КС жидкая 10 г, вода 1 л. Температура нагрева этого раствора 50—60° С.
Для этой цели применяют также травильный раствор, состоящий из соляной кислоты 150 г, присадки КС жидкой 10 г, воды 1 л. Температура нагрева раствора 30— 40° С.
Для травления поверхности изделий, изготовляемых из нержавеющих и жаропрочных сталей, применяют травильный раствор следующего состава в весовых частях: серная кислота 14, соляная кислота 13, азотная кислота 1, вода 75. Температура нагрева раствора 50—70°С.
Травление поверхности изделий, изготовляемых из углеродистых сталей, выполняют в такой последовательности: заправка ванны, загрузка ванны, травление изделия, промывка изделия, контроль качества травления.
Виды травления
Представим распространенные способы. Большинство из них можно реализовать в домашних условиях. Но необходимо придерживаться правил безопасности – дело будем иметь с химикатами.
Электролитическое
Второе название – гальваническая обработка. Проще всего применять эту технологию на мелких деталях, когда необходимо срочно очистить поверхность. Суть процедуры следующая: наводится солевой или кислотный электролитический раствор, в него помещается заготовка. Затем подается разряд. В зависимости от того, как он заряжен, различают травление:
Катодное. В среде с добавлением химических элементов на катоде образуется водород в виде газа – с его выделением проходит реакция. Он насыщает жидкость и вступает в реакцию со сплавами, убирая окалину. Следует учесть, что при этом страдает прочность поверхности, она становится более хрупкой, поэтому тонкие стальные листы так лучше не обрабатывать. Подходящие материалы – сталь с высоким уровнем углерода, образцы после термообработки.
Анодное. Применяется чаще. На аноде происходит отрыв оксидной пленки с выделением кислорода. Все «лишние» частицы расплавляются в растворе. Верхний слой приобретает небольшую шероховатость
Есть вероятность потери чрезмерно большого количества металла, важно не передержать изделие в емкости под напряжением.
Химическое
Если предыдущий вариант отлично подходил для стали, особенно для углеродистой, то эта процедура имеет те же цели, но совсем другую публику. К обработке можно приступить, если в руках находится:
- чермет;
- нержавейка;
- титан;
- алюминий.
Подойдут: H2SO4, HCl, HNO3. Длительность погружения в ванночку зависит от концентрированности состава и степени загрязнения заготовки. Интервал достаточно большой – для косметической чистки тонкостенного изделия может понадобиться всего 1 минута, а для толстой чугунной детали – до 2 часов.
Технология проста. Есть металл. На нем образовалась оксидная пленка, которую нужно убрать. Кислоты через поры проникают под окисление и взаимодействуют со стальной поверхностью. В ходе химической реакции с железом выделяется водород. Он отталкивает загрязнение. Но также может повредиться металлическая поверхность. Избежать этого можно, если предварительно обработать деталь специальными ингибиторами ржавчины.
Плазменное
Процедура также происходит в среде химикатов. Но возбуждает химическую реакцию поток плазмы, сгенерированный на основе инертных газов (с содержанием фтора). Они, вступая во взаимодействие с коррозией (или с кремнием), не трогают само железо. Это очень точный метод, но он требует специального оборудования. Степень точности – до 10 наномикрон.
Посмотрим видео на эту тему:
https://youtube.com/watch?v=s4e3stJS2Xg
Гальваническое
Это очень быстрый способ, поэтому он получил популярность, особенно у тех, кто проводит его дома. Скорость – не единственное преимущество. Другие достоинства:
- достаточно четкие границы, контуры;
- не требуются кислоты, поэтому для человека это более экологичный метод.
Сперва определимся с составом жидкости для погружения, она зависит от материала заготовки:
| Вещество | Протрава |
| Сталь, железо | Смесь нашатыря и железный купорос |
| Медь, бронза, латунь | Раствор медного купороса |
| Цинк | Цинковый купорос |
Погружная ванночка обязательно должна быть из диэлектрика. Например, стеклянная банка для мелких деталей.
Кладем элемент в емкость, наливаем средство с хорошими проводящими качествами. Анод прикрепляем к изделию. Обязательно понадобится источник энергии. Процедура занимает не более 2 минут, затем следуем промыть образец под водой.
Художественное
Процедура подходит для травления ножа в домашних условиях. Процесс очень распространен среди реставраторов и ценителей оружия. С его помощью можно сделать гравировку, набить инициалы владельца или добавить живописные узоры.
Операция очень проста. Можно использовать любой из вышеперечисленных методов, но быстрее и безопаснее всего – гальванический. На поверхности металла следует оставить трафарет из скотча. Сделать его просто с помощью хорошего струйного принтера. Когда необходимые участки защищены (следите, чтобы под лентой не оставалось следов воздуха), можно проводить классическое травление.
Посмотрим на фото:
https://youtube.com/watch?v=CdfOn_iTw-4
https://youtube.com/watch?v=eJA8AlczmsQ
https://youtube.com/watch?v=WFM20LdZhCw
Локальный способ травления рисунка на металле
Здравствуйте! Сегодня я хочу поговорить еще об одном методе на металле. Это метод травления. Допустим, вы уже замечательной формы, и теперь вам необходимо украсить его, каким-нибудь «крутым» рисунком. Рисунок вы можете нарисовать сами, или скачать готовые в интернете, распечатав их на принтере. Еще нам нужен будет обычный скотч, для того чтобы сделать наклеечку
Скотч важно брать хорошего качества. Чем выше качеством будет скотч, тем легче вам будет работать с ним
Отрежете полоску скотча, и наклейте, приготовленный рисунок, на его липкую поверхность, изображением вниз. Теперь смойте бумагу струей горячей воды. Рисунок отпечатается на скотче.
Кстати, нанесение изображения для травления с , применимо, только, с рисунком, отпечатанным на лазерном принтере. Рисунок, отпечатанный на струйном принтере, смоется вместе с бумагой. Бумагу смывайте, как можно тщательнее. Можно для этого использовать зубную щетку. Теперь нам останется подождать, пока все это высохнет и продолжить работу.
Возьмем нашу гордость, и обезжирим его поверхность. Обезжиривать будем спиртом. Если вам не хочется тратить столь «полезный продукт» на какое-то там обезжиривание — используйте ацетон, или любую другую жидкость, способную обезжирить поверхность металла. Теперь аккуратно приклеим скотч на то место клинка, где вы хотите видеть рисунок. Скотч приклеивайте очень плотно, без воздушных пузырей, разглаживая его по поверхности клинка тряпочкой.
Следующим шагом будет прорезание рисунка. Чтобы прорезать аккуратно контур, без задиров скотча, используйте следующий способ. Возьмите шило и нагрейте его на газовой конфорке. Аккуратно прожгите контуры рисунка. Ну, вы, наверняка ведь в детстве, пользовались выжигателем по дереву? Так это почти то же самое, только выжигать будем по металлу.
Кстати, мне пришла мысль, а не использовать ли вместо, предложенного автором метода травления, нагревания шила, действительно выжигатель по дереву, с тонким наконечником. Это будет проще, чем каждый раз бросаться к газовой конфорке для подогрева остывающего шила.
Итак, прожигаем контур рисунка и убираем все лишнее. Получилось что-то вроде этого.
Сейчас нам нужно удалить следы клея. Кстати, нам предварительно надо сделать, специальной приспособление для травления на металле. Для этого приспособления, нужен блок питания от 4 до 9 вольт и пара медный проводов. Можно использовать любе зарядное устройство для телефона.
Чтобы убрать клей от скотча с поверхности металла, положите минусовой провод на нож, а плюсовой на ватку, смоченную в крепком соляном растворе, и начните промакивать ваткой . Клей должен свернутся.
Все, очистив рисунок от клея, приступим непосредственно к травлению рисунка на металле. Для этого меняем у нашего приспособления полярность, то есть плюсовой конец провода крепим к ножу. В кусок бинта положите ватку и, промочив ее в соляном растворе, приложите к рисунку, так, чтобы она его полностью закрыла. Минусовой провод ложим сверху, и закрепляем при помощи скотча. Включаем блок питания в розетку и ждем в течение двадцати пяти минут. Будьте осторожны при процессе травления и отойдите на это время в сторону. Потому что при таком , выделяется ядовитый газ хлор. И хотя он выделяется в довольно небольшом количестве, все же лучше его не вдыхать.
Если качество травления вас не устраивает, повторите процедуру еще раз со свежей ваткой. Естественно, времени на повторное травление у вас уйдет уже гораздо меньше. Получилось вот такое изображение.
Осталось тщательно промыть и почистить поверхность ножа. Все, работа закончена, и мы получили методом травления, вот такое вот изображение быка на поверхности клинка.
Всем привет! Я покажу вам способ электрохимической гравировки, с помощью которой можно перенести рисунок, распечатанный на лазерном принтере на нож, тесак, любую другую металлическую поверхность. Я буду переносить рисунок с компьютера на шпатель для наглядности процесса.
Шаг 6: Подготовьте кусок жертвенного металла
Подключите другой провод к выбранному вами куску жертвенного металла. На этой фотографии я использую оцинкованную сталь для металла, но лучше всего использовать нержавеющую сталь, потому что она не разрушается и сохраняет чистоту соленой воды. Вам не нужно ничего маскировать на этом куске металла, так как он не будет выгравирован.
Вместо жертвенного куска металла вы можете использовать кастрюлю из нержавеющей стали и поставить отрицательный (-) зажим аллигатора прямо на её край. Затем вы положите заготовку в кастрюлю вместе с соленой водой и вытравите прямо в кастрюле. Вам просто нужно убедиться, что заготовка не контактирует с кастрюлей электрически.
Принцип травления при помощи электролиза
Для металлических изделий применяют два способа: кислотный (жидкий) и электрохимический. Используют их для снятия окалины и оксидных пленок. Соблюдение правил протравки: время выдержки и концентрация раствора, залог успешного процесса.
Процесс электролиза.
Немаловажно тщательное обезжиривание детали. Небольшое жирное пятно, приведёт в непригодность все труды мастера
При работе с лаками необходимо соблюдать осторожность, они легко воспламеняемы. К этому относится и сам процесс
В любом виде – он небезопасен. Относится к нему необходимо с осторожностью и внимательностью.
