Травление металла в домашних условиях электричеством

12.11.2021 Автор: VT-METALL

Из этого материала вы узнаете:

• Описание технологии травления металла/li>
• Области применения травления металла
• Виды травления металла
• Основные растворы-травители металла
• Особенности травления печатных плат
• Способы и тонкости художественного травления металла
• Инструкция по электрохимическому травлению металла своими руками
• Техника безопасности при травлении металла

Травление металла – технология, с которой люди работают уже не одно тысячелетие. Благодаря ей в древности обрабатывали оружие, всевозможную утварь, предметы ритуальных церемоний, красивые украшения. Сегодня травление приходит на помощь как в промышленности, так и в домашних условиях. Если вы мастер, любящий все делать своими руками, то для начала вам нужно ознакомиться с основами и правилами этой процедуры, иначе вы можете лишь навредить себе: работа с разъедающими кислотами – очень опасное дело.

Наша статья поможет вам разобраться с технологией травления. Вы узнаете, каких видов оно бывает и какие растворы применяются. Также мы поделимся инструкцией по собственноручному проведению этой операции и памяткой по технике безопасности, чтобы вы ни в коем случае не подвергли опасности свое здоровье.

Описание технологии травления металла

Данная технология представляет собой удаление части поверхностного слоя изделия посредством проведения химической реакции.

Говоря о том, что такое травление металла, нужно понимать: при помощи растворов кислот, солей и щелочей изделия очищают от окалины, следов коррозии, окислов. Также данный подход необходим при дополнительной подготовке металлических деталей к соединению, нанесению покрытия, поскольку обеспечивает более качественное сцепление элементов, либо основы и защитного слоя. Стоит оговориться, что самым распространенным считается химическое травление металла, при котором заготовку погружают в ванну с химическими реактивами.

Прежде чем приступать к травлению, участки поверхности, которые должны остаться без изменений, защищают при помощи специального состава. После чего заготовка испытывает на себе воздействие кислой среды или окунается в электролит. Чем толще слой металла необходимо удалить, тем больше времени занимает обработка. Иногда прибегают к многослойному протравливанию, при котором работа ведется в несколько приемов.

Подготовка поверхности металла

Перед началом травления поверхность следует подготовить. Это позволит обеспечить:

• Высокую скорость процесса
• удаление металла ровным слоем.

В ходе обработки поверхности с нее удаляются все механические и химические загрязнения. Для нее применяют теплый мыльный раствор, подойдет и любое моющее средство. После высыхания поверхности ее надо протереть ветошью, пропитанной растворителем или обезжиривателем. Это позволит удалить остатки жидкости и масляные пленки.

Процесс обезжиривания поверхности металла

Химическую обработку хорошо сочетать с механической:

• полировка до зеркального состояния
• шлифовка наждачкой. Применяется при недоступности полировки. Следует проследить, чтобы шкурка все время двигалась в одном направлении и следы от нее были строго параллельны

Механическая обработка значительно улучшит внешний вид изделия после травления.

Области применения травления металла

Сегодня метод травления металлов активно используется в промышленности, а именно он позволяет:

• удалить оксидную пленку с деталей из разных видов стали: углеродистой, низколегированной и высоколегированной, а также титана, алюминия;
• улучшить адгезию металла и, например, гальванического защитного покрытия;
• подготовить стальное изделие к цинкованию горячим методом;
• выполнить макроанализ нержавеющих сталей, чтобы выявить образование межкристаллитной коррозии;
• очистить маленькие детали, в том числе используемые в механизмах наручных часов;
• нанести на полупроводниковую микросхему или печатную плату медные токопроводящие дорожки в электронике;
• быстро удалить окислы с горячего металлопроката, деталей после термообработки;
• уменьшить толщину листов алюминия, чтобы снизить массу самолета в авиастроении;
• нанести изображения по необходимому трафарету на металлические изделия.

Травление нержавеющей стали: кислотами, пастами, хлорным железом

Процедура травления нержавеющей стали
Химическая и электрохимическая обработка или травление считается одним из лучших способов очистки верхнего слоя нержавейки.

Данная процедура отлично очищает поверхность стали от сварных швов, устраняет деформации различного типа, а также способствует укреплению структуры сплава после термической обработки.

Кроме очистных свойств, процедура обеспечивает восстановление пассивного слоя стали, необходимого для защиты сплава от разрушения структуры при повышенных температурах.

Суть очистки стали 12х18н10т заключается в химическом взаимодействии верхнего слоя с концентрированным кислотным раствором.

В основном используются соляная либо серная кислоты, после чего в ход вступает смесь расплавленной щелочи.

Процесс очистки кислотой имеет две стадии: в первую очередь металл обрабатывается основным кислотным составом, а в заключении сплав выдерживается в ванне с раствором азотной кислоты.

Обрабатывая нержавейку, стоит строго соблюдать этапы технологического процесса. Емкость с раствором, в которую помещен сплав, должна обрабатывать лишь верхние слои металла, дополнительно устраняя имеющиеся повреждения. Не рекомендуется допускать изменение макроструктуры нержавеющей стали, так как железо может потерять свои первоначальные свойства.

Применение травления

Процесс травления широко применим на производстве во время очистки верхних слоев стали от сварных швов, окалин, окислов и ржавчин. Используется во время поиска внутренних дефектов путем снятия верхнего слоя заготовки либо для изучения структуры металла.

Эта процедура обеспечивает зачистку материала, благодаря чему увеличивается адгезия верхнего слоя. Это необходимо для успешного соединения металлической заготовки с другой поверхностью, после чего наносится покрасочный, эмалированный, гальванический слой или другое защитное покрытие.

Такой вид обработки обеспечивает не только быструю очистку заготовки, но и создаёт на верхнем слое металла заданный рисунок. С помощью травления можно вырезать канал любой толщины или оформить сложное изображение.

Также возможна обработка крупных заготовок и проката. Можно легко регулировать глубину обработки до микронов, благодаря чему удастся обработать поверхность со сложными участками и мелкими пазами.

Процедура применяется в проведении анализа, определяющего образование межкристаллической коррозии у нержавеющей стали.

Кроме этого данный процесс широко используется во время обработки углеродистых, низколегированных и высоколегированных сталей, цветных металлов и титана. Эта технология незаменима во время обработки мелких металлических деталей, шестеренок наручных часов.

С помощью неё изготавливаются полупроводниковые микросхемы и печатные платы в электронике. Этот способ обработки обеспечивает образование токопроводящего канала на микросхемах.

В авиастроении травление играет важную роль, так как с помощью этого процесса уменьшается толщина металлических листов, благодаря чему снижается вес самолёта. В нанесении рисунков и надписей данная операция также играет большую роль.

Травление производит рельефное изображение, полученное путем разрушения металлической поверхности согласно определенным шаблонам. В быту операция способствует очистке трубопровода.

Методы травления

В домашних условиях и на производственных участках используется следующие виды обработки:

• Кислотная очистка;
• Электролитическая очистка;
• Очистка пастами.

Травление кислотами

Наилучший результат в ходе обработки нержавеющей стали получается путем длительного выдерживания верхнего слоя нержавейки в емкости кислот из серы и азота. Как происходит данный процесс:

1. Первоначальным этапом считается обезжиривание верхнего слоя стали, с последующей зачисткой заусениц и ожогов;
2. Далее происходит травление в сернокислотных ваннах. Во время процесса кислотный состав разъедает шероховатость на поверхности, окалины и заусенцы. Наилучшим показателем температуры во время разъедания является 60-80 градусов по Цельсию. В течение процесса важно контролировать данный параметр. Продолжительность травления зависит от концентрации кислоты (10-12%) и маркировки стали. Стоит быть внимательней, так как истощение кислотной ванны приводит образование точечной коррозии на поверхности металла. К примеру, сталь с содержанием хрома (18%) и никеля (8%) потребует 20-40 минут обработке сернокислотной ванне. Есть возможность сократить время данной процедуры в несколько раз. Для этого следует контролировать уровень атмосферы.
3. Следующий шаг — промывка заготовки в большом количестве жидкости.
4. Следом стоит погрузить обрабатываемую деталь в ванну, которая наполнена азотнокислым раствором. Время процедуры занимает от 5 до 15 минут с учётом температуры ванны 50-70 градусов по Цельсию.
5. Заключительный этап – повторное ополаскивание проточной водой.

Описанный метод травления считается стандартным и включает в себя несколько вариантов обработки. К примеру, выдержка в емкости с азотным раствором, который обогащен элементами плавиковой кислоты, увеличивает процедуру до получаса.

Если поднять уровень концентрации плавиковой примеси до 15%, то получится провести процесс обработки при низкой температуре, при этом избежав предварительное опускание заготовки в кислоту. Ещё один доступный вариант обработки – очистка стали с помощью ортофосфорной кислоты.

Для выполнения процедуры стоит следовать следующим шагам:

• Обезжирить стальную заготовку любым доступным средством;
• Промыть деталь в проточной воде и высушить;
• Залить ванну для обработки ортофосфорной кислотой по пропорции 150 мг на литр воды;
• Поместить сплав в емкость и ожидать в течение часа;
• Достать и промыть в проточной воде очищенную деталь.

Сократить время обработки в сернокислой ванне можно с помощью добавления хлористого натрия в размере 5%. Благодаря этому процесс занимает 15 минут, но стоит придерживаться соответствующего температурного режима (80 градусов).

Важно помнить, что в помещении с плохой аспирацией следует заменить состав для второго этапа обработки. Проблема в выделении вредных паров из кислоты, поэтому лучше заменить раствор, используя 8% сернокислого железа и 3% плавикового раствора.

Оказать помощь в определении метода травления может окисная пленка, расположенная на верхнем слое нержавейки. Преимущество в том, что внешнее состояние подсказывает о составе плёночного слоя.

Если цвет окалины зелёный, это свидетельствует о высоком уровне хрома в составе.

В результате может затрудниться взаимодействие стали и кислотной ванны, следовательно, на обработку уйдет больше времени.

Электролитическое травление

Суть электролитической очистки заключается в неравномерной анодной обработке различных структурных элементов, а также в избирательной окраске металла из-за появления пленок. Отличительной чертой данной обработки считается имение внешних источников тока.

Максимально эффективна электролитическая обработка во время определения макроструктуры металлов, сплавов подвергшихся деформации, а также высоколегированных сталей, которые отличаются высокой химической устойчивостью. Электролитическая обработка имеет три вариации травления:

• Очистка посредством анодного растворения;
• Анодная пленочная очитка;
• Катодная пленочная очистка.

Самым распространённым методом электротравления считается анодное растворение, благодаря которому рельеф на поверхности образуется в результате отдельных границ или фаз зерен.

Травление готовыми пастами

На данный момент современный рынок обеспечен огромным ассортиментом различных паст для травления нержавеющей стали. задача пасты – изменение неровностей окрашенной поверхности в результате высоких перепадов температуры, а также очистка сварных швов.

Процесс использования травильной пасты достаточно прост и может быть применён даже в домашних условиях. Нержавейка после сварки хорошо очищается пастой густой концентрации, ведь её эффективность уже начинает проявляться при температуре 80 градусов.

Перед травлением металлическую поверхность необходимо очистить от коррозии и прочих дефектов.

Процесс травления пастой состоит из следующих шагов:

• Обработка верхнего слоя заготовки пастой слоем до нескольких сантиметров;
• Выдержка в течение полутора часа;
• Промывка под проточной водой.

Травление пастой идеально подходит для обработки сварных швов на нержавеющих марках стали. После правильной обработки поверхность способна выдерживать коррозийные атаки в самых неблагоприятных условиях.

Виды травления металла

1. Способ химического травления металлов.

При помощи данного подхода поверхности металлических деталей избавляют от следов коррозии, окалины, пленки оксидов. Метод позволяет обрабатывать:

• алюминий;
• титан и его сплавы;
• нержавеющие и жаропрочные стали;
• черные металлы.

Данная технология предполагает применение для травления металла серной кислоты либо азотной и соляной. Заготовки на некоторое время опускают в ванну с кислотным или щелочным раствором, соляным расплавом – продолжительность воздействия начинается от минуты и заканчивается двумя часами. Данный промежуток подбирается в соответствии с целым рядом характеристик.

В основе метода очистки лежит тот факт, что взаимодействие кислоты и металла сопровождается выделением водорода. Если говорить более подробно, кислота через мелкие дефекты поверхности попадает под оксидную пленку, где соприкасается с самой заготовкой. Это приводит к образованию газа, который отрывает оксидную пленку, оставляя чистую поверхность изделия.

Однако кислота растворяет не только оксиды, но и сам металл, поэтому данный процесс на производстве предотвращают за счет коррозийных ингибиторов.

Основные растворы-травители металла

1. Углеродистые стали обрабатывают 8–20%-ным раствором серной или 10–20%-ным раствором соляной кислоты. Чтобы избежать дальнейшей хрупкости материала и снизить вероятность перетравливания, в состав вносят ингибиторы коррозии, такие как КС, ЧМ, УНИКОЛ.

2. Нержавеющую или жаропрочную сталь протравливают смесью из 12%-ной соляной, 12%-ной серной, 1%-ной азотной кислоты. При необходимости обработка осуществляется поэтапно. Тогда при помощи 20%-ной соляной кислоты разрыхляется окалина, после чего изделие окунают в 20–40%-ный раствор азотной кислоты, чтобы удалить загрязнения поверхности.

3. С нержавеющей стали толстый слой окалины, сформировавшийся в процессе производства, снимают 75–85%-ным раствором едкого натра в сочетании с 20–25%-ным азотнокислым натрием. Далее окислы удаляют травлением металла 15–20%-ной азотной кислотой.

4. Алюминий и его сплавы очищают от оксидной пленки, находящейся на поверхности заготовки, при помощи щелочных или кислотных растворов. Чаще всего применяют 10–20%-ную щелочь, все воздействие происходит при температуре +50…+80 °C в течение минимум двух минут. Иногда к щелочи добавляют хлористый и фтористый натрий, чтобы добиться большей равномерности травления.

5. Титан и сплавы на его основе очищают в несколько этапов после термической обработки. В первую очередь необходимо разрыхлить окалину в концентрированном едком натре, далее ее снимают в растворе из серной, азотной либо фтористоводородной кислоты. На заключительном этапе избавляются от оставшегося травильного шлама при помощи соляной или азотной кислоты с небольшим добавлением фтористоводородной кислоты.

6. Медь и ее сплавы обрабатывают при помощи перекиси водорода, хромовой кислоты и ряда солей, таких как:

• хлорид меди;
• хлорид железа;
• персульфат аммония.

Как травить металл в домашних условиях

Травление осуществляется при помощи специальных растворов из серой или соляной кислоты. Для проведения химических опытов вам понадобится металлическая емкость, защитный костюм, состоящий из резиновых перчаток, очков и нарукавников, щипцы и сухие салфетки. В домашних условиях опыты лучше проводить на улице или в комнатах с хорошей продуваемостью.

Травление с чернением на медном листе

При правильном подходе к травлению вы добьетесь от меди характерного отблеска и однородности поверхности на длительный промежуток времени. Внимательно следите за тем, чтобы химический раствор не попадал на руки и глаза. Нивелировать действие кислот можно при помощи воды – пораженный участок обильно промывается.

При попадании состава в глаза следует немедленно обратиться к местному врачу и пройти обследование на качество зрения.

Травление хлорным железом

Этот процесс, пожалуй, известен каждому подростку, который во дворе не раз ставил опыты над найденным прутиком из меди.

Раствор хлорного железа до и после травления

Достоинства:

• Относительно стабильная скорость химических процессов;
• Для проведения эксперимента нужен один элемент – хлоридное железо;
• Пропорции делаются «на глаз». То есть, скорость реакции не зависит от количества хлоридного железа;
• Температуру окружающей среды можно не учитывать.

Недостатки:

• Скорость взаимодействия металлов постепенно снижается и травление превращается в муку;
• Не все могут достать ключевой элемент. На черном рынке хлорное железо часто стоит очень дорого;
• Ключевой элемент пачкает все, к чему прикоснется. Так вы можете безвозвратно испортить себе одежду и предметы интерьера.

Медный купорос и соль

Достоинства:

Медный купорос: приготовление раствора, вид «до» и «после»

• Достать медный купорос не составляет труда, поскольку его активно применяют в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями растений;
• Синеватые пятна легко удаляются уксусом из одежды и предметов интерьера.

Недостатки:

• Медный купорос может изменять не только свойства меди, но и нанести вред здоровью человека;
• Стоимость ключевого элемента стремительно растет по необъяснимым причинам. Всего за несколько лет его стоимость выросла буквально в 3 раза;
• Скорость реакции сильно зависит от температуры жидкости. Стоит отметить, что медный купорос является очень чувствительным к незначительным колебаниями температуры и даже подогрев на 3-5 градусов может увеличить скорость травления в несколько раз.

Травление персульфатами

Достоинства:

Персульфат Аммония

• Для поддержания полноценной химической реакции достаточно одного ключевого элемента – персульфата;
• Элемент абсолютно безвреден для одежды и предметов интерьера, следов и пятен не оставляет;
• Высокая скорость химической реакции.

Недостатки:

• При попадании на одеяния в больших количествах способен прожигать ткань и делать на ней дырки;
• Для поддержания процесса ключевой элемент необходимо постоянно подливать и подогревать;
• После травки остается много балласта – сульфата.

Перекись водорода и соляная кислота

Достоинства:

Медные бусины в растворе перекиси водорода и соляной кислоте

• Отличается самой высокой скоростью протекания химического процесса из всех рассмотренных выше;
• При попадании на кожу или ткань не оставляет заметных следов;
• Не требует подогрева и может проходить при комнатной температуре;
• Доступность: перекись водорода имеется в свободном доступе в аптечных пунктах, а вместо соляной кислоты подходит аккумуляторный электролит.

Недостатки:

• Сильная концентрация соляной кислоты в растворе может навредить не только вещам, но и здоровью человека. Травление меди таким способом требует большой осторожности и дополнительных средств защиты – перчаток, очков и нарукавников. Опыты в домашних условиях лучше проводить в старой одежде;

Перекись водорода и лимонная кислота

Достоинства:

Набор для травления перекисью водорода и лимонной кислотой

• Достаточно высокая скорость протекания химических процессов;
• При попадании на предметы интерьера и ткани не оставляет на их поверхности пятен;
• Не требует дополнительного подогрева, легко протекает при комнатной температуре;
• Доступность материалов: перекись водорода можно купить в любой аптеке, а лимонную кислоту достать в каждом супермаркете или местном магазине;
• Травильный раствор совершенно безопасный для человека и его одеяний. Стоит отметить, что при попадании налицо, глаза и кожу желательно обильно промыть водой;
• Низкая цена ключевых элементов. На проведение химического опыта требуется от силы 15-30 рублей.

Недостатки:

• При превышении концентрации лимонной кислоты в емкости могут образовываться осадки – остатки травления и меди. Образовавшиеся осадки затрудняют протекание реакции и могут оставлять темные пятна на металле.

Приготовление растворов

Травление меди дома в ювелирных целях

Раствор персульфат аммония до и после травления меди

После внимательного взвешивания всех «за» и «против» каждого из способов, вы можете подобрать себе оптимальный для проведения опытов в домашних условиях.

Итак, травление меди хлорным железом требует пустой емкости, куда кладется равномерным слоем ключевой ингредиент. Весь процесс делается в перчатках. На железо аккуратно кладется медь. Емкость закрывается пластиковым пакетом или крышкой и оставляется в любом месте, желательно подальше от стола или продуктов питания.

При травке медных деталей при помощи купороса и соли вам понадобится: соль, медный купорос, любая емкость и вода. Соль и купорос смешивается в консистенции 1:1 и растворяются в чашке воды. Медь помещается в открытый сосуд, поскольку воздух также принимает участие в химической реакции.

Травка металла в домашних условиях персульфатом достаточно простая.

Набор для приготовления раствора перекиси водорода с соляной кислотой

Возьмите неглубокий сосуд, насыпьте в него порошок и залейте небольшим количеством воды. Дождитесь его полного растворения и положите медное изделие, накрыв крышкой.

Для очищения поверхности медного изделия в домашних условиях при помощи перекиси водорода и соляной кислоты потребуется небольшой сосуд. В него выливается 100 гр. перекиси и кладутся 2 таблетки кислоты. После полного растворения кислоты в емкость добавляется медь.

Перекись водорода + лимонная кислота – это самый простой способ очистить металл и придать его поверхности гладкой формы.

Для проведения опытов понадобится небольшой сосуд в виде металлической кастрюльки или лотка. В емкость наливается 200 мл перекиси водорода и высыпается 5 г лимонной кислоты.

Содержимое лотка размешивается при помощи металлического предмета или деревянной палочки, после чего добавляется медное изделие.

Химическая реакция в таком растворе протекает очень быстро, поэтому не отходите от лоточка и приготовьтесь вынуть медь сразу, после того, как она станет светлеть.

Особенности травления печатных плат

В качестве основы для платы берется заготовка в виде листа текстолита, покрытого медной фольгой – она может быть с одной или обеих сторон. Задача состоит в том, чтобы по чертежу сформировать проводящие медные дорожки. Для этого на будущие дорожки наносят защитный лак, а весь остальной металл удаляют.

Травление металла в домашних условиях осуществляют такими методами:

• Хлорным железом. Его продают в магазине химических товаров либо реагент можно изготовить самому из соляной кислоты и железных опилок. Для травления металла хлорным железом необходимо дождаться, пока частицы металла растворятся, и хорошо перемешать получившийся состав.
• Азотной кислотой.
• Водным раствором серной кислоты в сочетании с перекисью водорода в таблетках.
• Медным купоросом, смешанным с горячей водой, хлоридом натрия. Способ травления металла медным купоросом считается наиболее безопасным, однако требует значительных временных затрат. Чтобы обработка не заняла несколько часов, в течение всей реакции необходимо поддерживать температуру состава не ниже +40 °C.
• Электролитическим методом. Для травления металла электролизом нужна диэлектрическая емкость, например, кювета для проявки фотографий. Ее наполняют раствором поваренной соли, куда погружают плату и медную фольгу. Последняя призвана играть роль катода в данном процессе.

Когда протравливание завершено, плату промывают раствором соды, чтобы нейтрализовать кислоту.

Травление — углеродистая сталь

Травление углеродистых сталей с окалиной в НС1 и H2SO4 с добавками БА-6 дает гладкую, блестящую поверхность без растрава, шероховатость — — но верхности снижается в 2 раза по сравнению с травлением в кислоте без ингибитора. БА-6 хорошо совмещается с пенообразователями ОП-10, синтанолом, КБЖ, не снижая своей эффективности в их присутствии. При использовании для пенокислотных обработок хорошо совмещается с дисолваном. [1]
Травление углеродистых сталей ведут в концентрированной соляной кислоте при 20 — 30 С в течение 5 — 30 мин или в 8 — 20 % — ном растворе серной кислоты при 50 — 80 С в течение 10 — 120 мин, или в их смесях. Стали осветляют в растворе, содержащем 200 — 300 г / л хромового ангидрида и 3 — 4 г / л серной кислоты при 60 — 70 С в течение 30 — 60 мин. [2]

Травление углеродистых сталей ведут в. [3]

Для травления углеродистой стали и получения чистой поверхности без шлама применяют азотную и хромовую кислоты. При этом поступают следующим образом. [4]

При травлении углеродистых сталей КПИ-3 не замедляет скорости удаления окалины, не загрязняет поверхность травимой стали, предотвращает наво дороживание, сохраняет прочностные свойства сталей на исходном уровне, ингибитор малочувствителен к солям железа. [5]

Предназначен для травления углеродистых сталей , изделий из ковара в сер; ной и соляной кислотах, для защиты оборудования из углеродистых и легированных сталей при солянокислотных обработках скважин с высокими забойными температурами ( до 150 С) для солянокислотных промывок теплоэнергетического оборудования при 120 — — 140 С. [6]

Предназначен для травления углеродистых сталей в сернокислотных растворах, удаления накипи с теплообменной аппаратуры. [7]

Предназначен для травления углеродистых сталей с целью удаления окалины и ржавчины в раствор ах НС1, HzSCu, HaPCU. [8]

На скорость травления углеродистых сталей в кислотах оказывает влияние циркуляция раствора и его температура, причем в растворах серной кислоты сильнее оказывается первый фактор, в растворах соляной — второй. [9]

Бойлстон [23] для травления углеродистых сталей . Для сталей с содержанием углерода более 0 4 % этот травитель может оказаться слишком сильным. Кроме того, азотная кислота более пригодна для выявления границ зерен феррита, чем пикриновая кислота, что, однако, не всегда экспериментально подтверждается. [11]

В некоторых случаях травление углеродистой стали ведут смесью серной ( 15 %) и соляной ( 2 — 6 %) кислот. [12]

В настоящее время для травления углеродистых сталей применяют в основном серную или соляную кислоты. На распространение серно — и солянокислого травления, кроме качества травления, оказали влияние возможность доставки, хранения кислот, а также условия обезвреживания или регенерации отработавших травильных растворов. [13]

Раствор № 1 применяют для травления углеродистой стали с наличием толстого слоя окалины; № 2 и 3 — для углеродистой стали без окалины; № 4-для нелггированной стали с окалиной и ржавчиной; № 5-для предварительного травлении нержавеющей стали: № 7 — для травления стали с легким налетом ржавчины; JVs 8 — для травления чугуна. [14]

Источник

Способы и тонкости художественного травления металла

Под художественным травлением металла понимают нанесение на стальное изделие рельефного рисунка или объемного изображения. Чаще всего этот подход применяют при работе со сталями высокой твердости, которые тяжело поддаются обработке инструментами для гравировки.

Таким образом можно украсить любое оружие, кованые, литые предметы. Мастера, занимающиеся изготовлением авторских охотничьих и бытовых ножей, редко обходятся в своей работе без травления металла. Наибольшей популярностью в этой сфере пользуются сцены охоты, арабская вязь, руны, геометрические узоры. Нередко травление дополняют воронением, за счет чего изображение приобретает синеватый, желтоватый или черный оттенок.

Художественную обработку методом травления рисунка на металле можно выполнять такими профессиональными способами: на поверхность эскиза наносят состав, вступающий в реакцию с протравой, либо оставляют изображение свободным, закрывая все промежутки. Далее используют кислоту, причем в первом случае получится малая рельефность рисунка, тогда как во втором рельеф будет сильно углублен.

Принято разделять методы художественного травления на гальванический и химический. Первый считается менее вредным и более эффективным. Немаловажно, что он не предполагает выделения ядовитых газов из раствора электролита, что неизбежно при химической обработке.

Во время химического травления на поверхность изделия, в соответствии с запланированным изображением, наносят кислотостойкий лак. Далее предмет погружают в травильную ванну на нужный отрезок времени, где реактив разъедает незащищенный металл, создавая углубленный рисунок.

Процесс травления для других материалов

Кроме металлов, операции травления подвергают и другие материалы. Наиболее часто встречается протравливание стекла с декоративными целями. Травление осуществляют в парах плавиковой кислоты, единственной, способной растворить стекло. На этапах подготовки проводится предварительная кислотная полировка поверхности изделия, потом на нее переводится контур будущего изображения. Защитные покрытия для стекла делают из смеси воска, канифоли и парафинов. После нанесения защитного покрытия заготовку окунают в травильную емкость.

Применение плавиковой кислоты создает на поверхности красивую матовую структуру. Чтобы получить гладкую, прозрачную поверхность, в протравочную смесь добавляют концентрированную серную кислоту. Для получения рельефного, глубокого узора операцию повторяют.

Инструкция по электрохимическому травлению металла своими руками

Электрохимическим травлением металла часто пользуются домашние мастера, ведь данный метод позволяет перенести любой рисунок. Для этого необходимо пройти такие этапы:

Подготовить поверхность изделия

• убрать с металла посторонние вкрапления, следы коррозии, окалину, грязь;
• протереть его ветошью и обезжирить растворителем.

Далее переходят к полировке. Иногда не удается добиться зеркальной гладкости – тогда поверхность зачищают наждачной бумагой строго в одном направлении.

Чтобы создать на металлической пластинке надпись или рисунок, нужно подготовить:

• емкость из стекла или пластика;
• поваренную соль;
• металлическую пластину;
• источник питания на 5–12 В;
• соединительные провода.

1. Отрезать от металлической пластины прямоугольный фрагмент, на котором вскоре появится надпись. В любом строительном магазине можно без труда найти пластинку толщиной 1-2 мм. Например, подойдет дешевая стальная проушина.

2. Зашкурить заготовку – для этого используют крупную наждачную бумагу, после чего переходят к мелкой. Должна получиться блестящая поверхность с множеством мелких царапин. Не стоит забывать о зачистке наждачкой краев и ребер пластины. Далее металл обезжиривают спиртом, растворителем либо промывают горячей водой с мылом, после чего запрещается притрагиваться к поверхностям жирными руками.

3. Распечатать на лазерном принтере рисунок и перенести на заготовку посредством лазерно-утюжной технологии. Помните, что эскиз распечатывается в зеркальном отображении. Если в вашем распоряжении нет лазерного принтера, для нанесения рисунка подойдет лак для ногтей или несмываемый маркер. В результате закрашенная область останется без изменений, а незащищенный металл будет вытравлен.

4. Взять неметаллическую емкость, налить воду, насыпать соль. При травлении металла в солевом растворе концентрация последнего влияет на скорость работы: чем больше соли, тем быстрее вы добьетесь желаемого результата. Однако нужно понимать, что избыточная скорость опасна для защитного слоя лака или тонера, из-за чего рисунок получится низкого качества. Поэтому рекомендуется приготовить смесь из стакана воды и столовой ложки соли.

В емкости закрепляют анод, роль которого играет сама заготовка, и катод. В качестве последнего используется любой кусок металла, но чем больше его площадь, тем быстрее завершится травление.

Плюс от источника питания необходимо подсоединить к заготовке, а минус – в раствор. Чтобы добиться равномерного травления металла, лучше установить несколько минусовых контактов со всех сторон от обрабатываемого кусочка пластины.

В качестве источника тока подойдет компьютерный блок питания, а именно его линия на 12 В. Помните, что от напряжения зависит скорость травления. Либо можно воспользоваться зарядным устройством для мобильного – на его выходе 5 В, что вполне достаточно для запланированной процедуры. Напряжение выше 12 В чревато слишком быстрым протеканием процесса, из-за чего защитный слой лака отпадет, а раствор для травления металла наберет недопустимую температуру.

Итак, когда провода подключены, можно включать блок питания. Пузыри, которые сразу пойдут от катода, являются признаком того, что процесс запущен. Если пузыри исходят от заготовки, допущена ошибка при выборе полярности.

За несколько минут обработки на поверхности раствора появится пена неприятного желто-зеленого оттенка. А через 30–40 минут после начала травления нужно отключить питание и достать пластину из раствора. Не стоит пугаться темного налета на поверхности металла, он является нормой.

5. Удалить налет, стереть тонер или лак, игравший роль трафарета для травления на металле, и повторно зашкурить металл, если в этом есть необходимость. Налет без труда можно смыть струей воды, для очищения от лака или тонера понадобится ацетон или жидкость для снятия лака. После этих процедур хорошо заметно, что получились рельефные буквы, а подвергшаяся травлению поверхность стала матовой.

Методы нанесения рисунка

Рисунок из различных материалов, служит защитным слоем, протравливаться будет металл не покрытый им. Присутствует схожесть с негативом фотоплёнки, при проявлении фотографии. В качестве защиты вариантов предостаточно: изолента, наклейка, лак для ногтей, винил, маркер по металлу и многие другие полимеры.

Лак для ногтей

Распространённый материал среди любителей. Но и профессионалы им не брезгуют. Хорошая сопротивляемость агрессивным средам, делают его лидером в использовании. Нанеся его на изделие и дав подсохнуть, есть доступность подкорректировать рисунок острыми режущими предметами. Достигая чёткого рисунка и плавности линий.

Грунтовка или битумный лак

Изделие полностью покрывается, затем переносятся поверх слоя контуры рисунка, маркером или кистью. Заострив тонкую проволоку, необходимо процарапать до металла эскиз. Грунтовку используют ГФ 021 или ХВ 062. При процедуре процарапывания эскиза есть риск откалывания засохшего грунта или битумного лака. Является минусом этого метода.

Глянцевая бумага

Набирающий обороты среди мастеров, неплохой метод, имеющий немало положительных сторон. На глянцевой бумаге лазерным принтером распечатывают необходимый эскиз в реальную величину. Приложив к поверхности клинка стороной с рисунком, необходимо утюгом прогладить бумагу.

После остывания изделия, его помещают в воду. Доведя бумагу до размякшего состояния, она отслаивается, а тонер с принтера остаётся на изделии. Следует лишь вокруг рисунка обработать поверхность лаком для ногтей. Метод позволяет переносить мельчайшие подробности изображения.

Техника безопасности при травлении металла

Во время всех описанных выше работ нужно выполнять такие правила:

• Помещение должно быть обеспечено хорошей вентиляцией, желательно иметь вытяжной шкаф.
• Мастер обязан использовать средства индивидуальной защиты: резиновые перчатки, фартук, плотную спецодежду, респиратор, защитный щиток для лица.
• Запрещается располагать банки с кислотами и щелочами на полках и в шкафах, находящихся высоко.
• Кислоту наливают в воду, а не наоборот.
• Для работы с кислотой необходимо заранее приготовить раствор соды, при использовании щелочи – слабый уксусный раствор. С помощью этих составов обрабатывают кожу после попадания смеси для травления.
• Перед использованием гальванического метода травления металла необходимо проверить применяемое электрооборудование на предмет отсутствия механических повреждений, убедиться в целостности изоляции.
• Рядом должен находиться огнетушитель в рабочем состоянии.

Когда состав для травления металла попал на кожу, необходимо срочно промыть ее указанными выше растворами, чтобы нейтрализовать действие. Если кислота, щелочь забрызгала одежду, экипировку сразу снимают. В случае попадания травильного раствора на слизистые оболочки, важно как можно быстрее обратиться за медицинской помощью. Нужно понимать, что промедление угрожает здоровью и даже жизни мастера.

Итак, теперь вы знаете о травлении металла и его разновидностях гораздо больше. Пусть наша статья поможет вам стать еще более компетентным и умелым специалистом в области обработки металлических изделий. Соблюдайте приведенные выше правила и создавайте красивые и функциональные вещи!

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

• цветные металлы;
• чугун;
• нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.