Нанесение рисунка на металл электролизом. Травление алюминия или как сделать настоящую гравировку на металле в домашних условиях

Нанесение рисунка на металл электролизом. Травление алюминия или как сделать настоящую гравировку на металле в домашних условиях

Нанесение рисунка на металл электролизом. Травление алюминия или как сделать настоящую гравировку на металле в домашних условиях

Травлением называется процесс, при котором часть металла удаляется с поверхности химическим способом. Используется такой метод для окончательной обработки детали, при подготовке заготовки перед нанесением покрытия (гальванического), а также для создания всевозможных рисунков, орнаментов и надписей.

Суть метода

Травление металлов предусматривает тщательную обработку поверхности. На изделие наносится защитное покрытие, которое стирают в месте рисунка. Затем используют или кислоты, или ванну с электролитом. Незащищенные места разрушаются. Чем больше время выдержки, тем глубже происходит травление металлов. Рисунок становится более выразительным и четким. Существуют различные способы получения гравюры (надписи): может протравливаться непосредственно само изображение или же фон. Зачастую такие процессы комбинируются. Также используют и многослойное протравливание.

Типы травления

В зависимости от используемого для разрушения поверхности материала вещества, выделяют следующие способы травления.

1. Химический метод (его еще называют жидким). При этом используются особые растворы на основе кислот. Таким образом наносят на сплавы орнаменты, надписи.

2. Электрохимическое травление металла - предполагает использование электролитной ванны. Ее заполняют специальным раствором. Также часто при этом используют соли свинца, которые предотвращают перетравливание. Этот способ имеет ряд преимуществ. Во-первых, рисунок получается более четким, а время, необходимое для завершения процесса, значительно сокращается. К тому же такая обработка металла экономична: объем использованной кислоты гораздо меньше, чем при первом методе. Еще одно несомненное преимущество - отсутствие вредных газов (протрава не содержит едкие кислоты).

3. Существует также и ионно-плазменный способ (так называемый сухой). В данном случае поверхность повреждается минимально. Такой метод используется в микроэлектронике.

Травление стали

В основном такую обработку используют для удаления окалины и различных окислов. Данная процедура требует тщательного соблюдения технологии, так как перетравливание основного металла нежелательно. В процессе применяют как химический способ, так и электролитные ванны. Для приготовления растворов используется соляная, серная кислоты. Все детали требуют тщательного обезжиривания поверхности. Даже небольшой отпечаток пальца способен испортить заготовку. В качестве защитного покрытия применяют лак на основе канифоли, скипидара, гудрона. Однако стоит помнить, что составляющие - огнеопасные вещества, поэтому приготовление лака требует большой концентрации внимания и осторожности. После того как завершилась обработка металла, происходит непосредственно сам процесс травления. По его окончании деталь необходимо очистить от лака.

Протравы, используемые для стали

Очень часто для травления стали применяют раствор азотной кислоты. Также используется соляная, виннокаменная (с небольшими добавками азотной). Твердые марки стали протравливаются смесью азотной и уксусной кислот. Глифоген - это специальная жидкость на основе воды, азотной кислоты и алкоголя. Поверхность обрабатывают таким составом несколько минут. Затем промывают (раствор винного спирта в очищенной воде), быстро сушат. Это - предварительное протравливание. Только после таких манипуляций заготовки помещаются в травильный раствор. Чугун хорошо протравливается в растворе серной кислоты.

Травление цветных металлов

Медь и сплавы на ее основе протравливаются с помощью серной, соляной, фосфорной или азотной кислот. Процесс ускоряют растворы хроматов или нитратов. Первая стадия - это удаление окалины, затем происходит непосредственно травление латуни. Алюминий (и его сплавы) травятся в растворе едкой щелочи. Для литейных сплавов используют азотную и плавиковую кислоты. Заготовки с точечной сваркой обрабатываются фосфорной кислотой. Титановые сплавы протравливаются также в два этапа. Сначала - в едкой щелочи, потом в растворе серной, плавиковой, азотной кислот. Травление титана используется для удаления окисной пленки перед нанесением гальванических покрытий. Молибден обрабатывают раствором на основе едкого натрия и перекиси водорода. Кроме того, травление металлов (например, таких как никель, вольфрам) производится с помощью воды, перекиси водорода и муравьиной кислоты.

Существует несколько способов протравливания плат. В первом случае используется вода и хлорное железо. Его можно изготовить и самостоятельно. Для этого в соляной кислоте растворяют железные опилки. Смесь выдерживают некоторое время. Также травление печатных плат осуществляется с помощью азотной кислоты. Весь процесс длится около 10 минут. По его окончании плату необходимо тщательно протереть с помощью пищевой соды, так как она отлично нейтрализует остатки едкого вещества. Еще один состав для протравливания включает серную кислоту, воду, перекись водорода (в таблетках). Гораздо больше времени занимает травление плат таким составом: горячая вода, поваренная соль, медный купорос. Стоит отметить, что температура раствора должна быть не меньше 40 градусов. В противном случае травление займет больше времени. Можно протравливать платы и с помощью постоянного тока. В качестве посуды для данного процесса можно использовать стеклянную, пластиковую тару (она не проводит ток). Заполняют емкость раствором пищевой соли. Именно он является электролитом. В качестве катода можно взять медную (латунную) фольгу.

Процесс травления для других материалов

Широко распространен в настоящее время такой вид обработки стекла, как травление. Используются пары плавиковой кислоты, фтористого водорода. Сначала осуществляется кислотная полировка поверхности, далее наносится рисунок. После данных манипуляций изделие помещается в ванну с травильным раствором. Затем стекло тщательно промывают и очищают от защитного покрытия. В качестве последнего можно применять смесь на основе пчелиного воска, канифоли, парафина. Травление стекла плавиковой кислотой используется для придания ему матовости. Существует также возможность цветного протравливания. Соли серебра придают поверхности желтые, красные, синие оттенки, соли меди - зеленые, черные, красные. Для получения прозрачного, блестящего рисунка к плавиковой добавляют серную кислоту. Если необходимо глубокое протравливание, процесс повторяют несколько раз.

Техника безопасности при травлении

Травление металлов - довольно небезопасное занятие, которое требует большой концентрации внимания. Обусловлено это работой с агрессивными материалами - кислотами и их смесями. Прежде всего, для данного процесса необходимо грамотно выбрать помещение с хорошей вентиляцией. Идеально, когда при протравливании будет использоваться вытяжной шкаф. Если же такового не имеется в наличии, то необходимо позаботиться о респираторе, чтобы избежать вдыхания вредных испарений. При работе с кислотами следует одевать резиновые перчатки и фартук. Под рукой всегда должна быть пищевая сода, которая - при необходимости - сможет нейтрализовать действие кислоты. Все травильные растворы необходимо хранить в специальных емкостях (стеклянных или пластиковых). Не стоит забывать о стикерах, на которых будет указан состав смеси, дата приготовления. Существует еще одно правило: банки с кислотами не стоит ставить на высокие полки. Их падение с высоты чревато серьезными последствиями. Художественное травление металла не обходится без использования азотной кислоты, которая является довольно-таки едкой. К тому же в некоторых смесях она может быть взрывоопасной. Чаще всего азотную кислоту используют для стерлингового серебра. Травильные растворы готовят путем смешивания кислот с водой. Стоит помнить также, что во всех случаях кислота добавляется в воду, а не наоборот.

Воскресенье, 14 Февраля 2010 г. 03:31 + в цитатник

Гравировка по металлу! Базовые принципы.

Основой методики является метод электрохимического травления металлов. Коротко он заключается в следующем: Деталь, на которой делается надпись, рисунок (предварительно нанесенный специальным лаком), погружается в раствор электролита, она является анодом. То есть к ней подключен (+) источника тока. Катодом, который также погружен в раствор электролита, служит полоска нержавеющей стали. К ней подключен (-) источника тока. При включении тока происходит электрохимическое травление, то есть растворение незащищенных лаком поверхностей детали.

На рисунке схематично показан принцип процесса.

Цифрами показаны:
1. Металлическая деталь.
2. Протравленный участок.
3. Слой лака сохраняет металл не протравленным.

Такова основа. Теперь рассмотрим весь процесс подробно.

1. Подготовка детали.

Как правило, она сводится к тщательному обезжириванию поверхностей, на которых будет наноситься лак. Для чего это делается? Во-первых, на обезжиренную поверхность лак приклеивается очень прочно, что гарантирует, что в процессе травления его не оторвет то детали, что приведет к неустранимому браку в виде нежелательно протравленных участков. Так можно вообще испортить изделие.

Во-вторых: если на поверхности, подлежащей травлению, останется не обезжиренный участок. К примеру, даже отпечаток вашего собственного пальца! Этот жир может сработать как слой лака, защитив поверхность от травления. И тогда вы получите вытравленный отпечаток пальца. Этот дефект неприятный, но в большинстве случаев устранимый методом повторной травки.

И так очистим поверхность от посторонней грязи, мусора и пр. Обязательно нужно одевать резиновые перчатки, чтобы не оставить отпечатки пальцев. Да и работать так в горячей воде легче.


Фото: промывка ножа под проточной водой с мылом.

Обезжиривают путем замачивания детали в растворе мыла, стирального порошка в горячей воде на некоторое время. Затем нужно тщательно прочистить деталь щеткой (подойдет зубная) в том же растворе. Особое внимание глухим (не сквозным) отверстиям. Они промываются очень трудно. Оставлять там грязь нельзя. Промывка проводится под струей воды как можно тщательно. Не снимайте перчатки! Далее с этого момента вообще крайне нежелательно прикасаться к детали руками без перчаток, во избежание появления выше описанных дефектов. Если все же вы коснулись детали, лучше повторить процесс обезжиривания. Как проверить качество обезжиривания? Очень просто. С хорошо обезжиренного металла вода стекает полностью, не оставляя капель и потеков. Если остаются капли, вода прилипает к металлу (точное выражение), то в этих местах есть жир. Потрите их щеткой с раствором более тщательно и повторите промывку и проверку.

Еще один секрет. Для обезжиривания сложных деталей, имеющих трудно промываемые отверстия, щели и пр. используют ультразвуковую ванну. В домашних условиях с успехом заменяемую бытовой ультразвуковой компактной машинкой . Применение ультразвука значительно сокращает время обезжиривания и повышает качество. Но в большинстве случаев в этом нет необходимости.

Мелкие детали можно обезжирить путем протирки ватой с зубным порошком, смоченным спиртом. Порошок содержит соду, которая и удалит жир. Очень быстрый способ обезжиривания, но требует определенного навыка.


Фото: обезжиривание с помощью спирта и зубного порошка.

2. Приготовление специального лака.

Для нанесения надписей и рисунков на металл используется специальный лак. Состав и метод приготовления отработан в результате практической работы и при выполнении этих рекомендаций гарантирует качество работы. Лак обеспечивает надежную защиту участков детали от вытравливания и легко удаляется в конце процесса. Нам понадобятся следующие ингредиенты для его приготовления:


- Гудрон. Вещество черного цвета, хрупкое. Широко используется в строительстве для целей гидроизоляции кровли, при ремонте дорог. Продается в магазинах стройматериалов большими кусками по 50 кг. Для наших целей такое количество не понадобится. Поэтому кусок гудрона проще поискать на стройках, спросить у рабочих, заливающих кровлю либо ремонтирующих дороги. В таких случаях как правило остаются осколки, которые просто выбрасывают. Важно найти чистый, без примесей песка и другого мусора образец. Содержание посторонних примесей крайне не желательно и значительно снизит качество готового лака. Основной компонент. Требуемое количество практически равно объему готового лака.


- Канифоль. Хрупкое вещество янтарного цвета. Изготавливается из сосновой смолы. Широко применяется при пайке электротехнических изделий. Недорогая. Продается в хозяйственных магазинах, также может продаваться в составе наборов для пайки, совместно с паяльником и оловом. Требуемое количество в измельченном виде спичечный коробок (около 30 куб.см.). Примерно.

- Скипидар живичный. Горючая жидкость, используется как растворитель некоторых красок и лаков. Продается в хозяйственных отделах рядом с краской. Обычно в бутылках по 0,5 литра. Достаточно одной бутылки.

Как видите, все три вещества легкодоступны и недороги. Также не опасны для здоровья.

Гудрон необходимо измельчить (расколоть молотком) и поместить в металлическую посуду с крышкой, в которой и будем готовить лак. Добавим туда скипидар и помешиваем для растворения. Можно оставить на некоторое время для растворения кусочков гудрона. Канифоль так же измельчают и перемешивают с кусочками гудрона. Хотя некоторые источники рекомендуют добавлять канифоль в уже растворенный гудрон. Тут главное обеспечить расплавление и равномерное их перемешивание. Желательно получить вязкость жидкой сметаны. Теперь необходимо подогреть смесь для лучшего перемешивания.

Нагревание проводят на электроплитке, на слабом режиме нагрева. Применять нагрев на газовой горелке не рекомендуется по причине опасности возгорания. Важнейший вопрос пожарной безопасности выделяю отдельно.

Внимание! Лак и его компоненты огнеопасны!

Не пользуйтесь источниками открытого огня для нагрева лака и не варите лак в близи огня! Испарения от расплавленного гудрона также огнеопасны! Если над расплавом лака появился серовато-белый дым , это сигнал опасного перегрева. Не открывайте крышку! Пары могут вспыхнуть в любую секунду даже от простого помешивания. Немедленно и осторожно без рывков снимите посуду с лаком с нагретой плиты и остудите. Не варите лак в жилых помещениях, лучше это делать в хорошо проветриваемых местах, так как появляется характерный запах. На всякий случай приготовьте кусок плотной ткани. Если лак вспыхнул, не паникуйте! Не тушите его водой! Накройте посуду плотной крышкой либо закройте горение плотной тканью. Пламя сразу погаснет без доступа кислорода. При тушении водой можно ошпариться водяным паром, горящие брызги лака попадут на тело, одежду и предметы, и тогда неизбежны ожоги и пожар в помещении! Никогда не отходите от варящегося лака.

Основная причина всех пожаров - забыли лак на плитке и ушли пить чай!

При соблюдении разумных мер предосторожности вы избежите возгорания. Случаев пожаров на производстве в наше время практически не бывает.

Нагревание при помешивании проводят до температуры 60-70 градусов. При этом гарантировано перемешиваются компоненты и получается лак с необходимыми свойствами. Теперь лак можно остудить и залить для хранения в посуду с плотной крышкой. При охлаждении лак немного загустеет.

Упрощенное приготовления лака.
Необходимо приобрести готовый битумный лак. Он также свободно продается в отделах красок и растворителей. Применяется в быту для защиты водопроводных труб от ржавчины. Лак разбавляют скипидаром и добавляют мелко измельченную канифоль. Примерно спичечный коробок канифоли на 0,5 литра лака. Тщательно перемешивают при слабом нагревании до полного растворения. Не забываем о пожарной безопасности! Остужаем и наливаем в посуду для хранения.

Перед непосредственным использованием лак разводят скипидаром до необходимой густоты. Лак не портится при хранении долгое время. Если он и загустеет, то всегда можно разбавить скипидаром.

3. Нанесение рисунка на нож (другую деталь).

Вы скажете, что нарисовать рисунок либо надпись может только опытный художник. А как быть тому, у кого нет способностей художника? Здесь ситуация вовсе не безнадежная. Даже опытные художники прибегают к простым хитростям, позволяющим значительно повысить качество и скорость рисовки. Воспользовавшись такой методикой, практически любой человек (Конечно, если руки не трясутся!) может успешно достичь хорошего качества. А небольшой практический опыт значительно придаст уверенности в работе.

Для начала необходимо определиться с будущей миниатюрой или надписью. Сделать карандашный предварительный рисунок в масштабе 1:1 (он называется эскиз). При этом вам никто не запрещает вырезать ножницами подходящий рисунок из журнала, газеты и т.д. Также можно выполнить его на компьютере, кто знаком с необходимыми программами, установить необходимый масштаб и распечатать.


Фото: Подготовка эскиза на компьютере.

Теперь нанесем рисунок на обезжиренную поверхность ножа, детали с помощью переводной бумаги! Только нужно использовать цветную переводку желтого, красного, белого цветов (есть и такая). Переводка черного и фиолетового цветов не оставляет следов на металле.


Фото: На нож нанесена надпись переводной бумагой желтого цвета.
Также размечены горизонтальные линии для написания ровных букв.

Совет от опытного мастера: Чтобы рисунок не сместился при копировании, его и переводную бумагу закрепляют кусочками скотча. Затем карандашом, ручкой переводят рисунок. Отпечатки линий от переводной бумаги позволят легко и точно продолжить работу лаком.

4. Рисунок лаком.

Для прорисовки будущего рисунка, надписи приготовленным лаком нужно использовать тонкие кисти, либо перья. Подобрав оптимальную густоту лака и немного потренировавшись можно быстро научиться прорисовывать переведенный рисунок. При наличии некоторого опыта также можно свободно выполнять надписи пером даже без предварительной разметки с помощью переводной бумаги.

Фото: художник обводит переведенную надпись лаком с помощью кисти. Обратите внимание: используется деревянная подставка для кисти руки. Подставка в виде скамеечки высотой 3 см. над поверхностью стола. (шириной 6 см, длина 30 см). Облегчает точность работы и снимает напряжение, позволяя долго работать без утомления. Подставка исключает касание рукой обезжиренную поверхность металла.

Операция требует определенного навыка и терпения. Не отчаивайтесь, если с первого раза не получилось. Всегда можно легко смыть лак с помощью того- же скипидара, растворителя, бензина (только использовать чистый неэтилированный бензин для зажигалок "нефрас" либо "калоша", этилированый бензин ядовит!) и повторить попытку снова.

Фото: Бинокулярные очки с увеличением 5Х.


Фото: Узор на ноже нарисован лаком. Обратите внимание: сплошная обкраска лаком мест, не подлежащих травлению выполнена не полностью. Это сделано с расчетом на последующую защиту поверхности с помощью пластилина!

5. Предварительная сушка лака.

Следующая технологическая операция - предварительное подсушивание лака до полутвердого состояния. Для этого достаточно оставить деталь в проветриваемом месте на 2-3 часа при комнатной температуре. Произойдет частичное высушивание лака и его загустевание.

6. Окончательная проработка рисунка.

Во время нанесения рисунка кистью либо пером, возможно, вы допустили некоторые неточности, ошибки и закрасили те места, которые нужно было оставить под травку. Теперь можно исправить все эти дефекты. Остро заточенной палочкой из дерева, оргстекла, текстолита либо тонкой металлической иглой необходимо удалить лак с излишне закрашенных участков. Также нужно подчистить края кривых линий, сделав их более ровными и привлекательными. Подравнивание границ линий также имеет важное значение в виду того, что слой лака у края рисунка всегда тоньше, и появляется возможность его нежелательного протравливания. Удаляя лак с границ линий мы тем самым делаем пограничный слой лака более толстым и увеличиваем его надежность.


Фото: инструменты для окончательной проработки рисунка. Палочка из оргстекла, игла на конце палочки от старой кисточки, перовая ручка.

При окончательной проработке также выполняют операцию гравировки. Она заключается в процарапывании тонких линий с помощью острой иглы, закрепленной на конце палочки от старой кисточки. Так можно выполнить очень тонкие протравленные линии либо написать надпись, имитировать номер ножа.

Удаление крупинок лишнего лака нужно выполнять сдуванием либо с помощью ваты, смоченной в спирте. Спирт не растворяет лак и легко удаляет мусор. Если воспользоваться скипидаром, чистым бензином (калоша) либо любым другим растворителем рисунок просто смоется совсем. Так можно удалять неудачные результаты работы, что очень возможно на начальном этапе.

Фото: Очень хорошо видны тонкие линии, процарапанные иголкой.
Для этой операции желательно использовать лупу, бинокулярные очки.

7. Сушка лака.

Окончательно сушить лак можно различными способами. Сушка очень важная и ответственная операция, от качества которой зависит результат работы.

Самый распространенный и надежный способ - это сушка в сушильном шкафе. Температура 100-130 град. Время сушки - 30-40 мин. После чего охлаждение при комнатной температуре. Однако такой способ применяют при больших объемах работ. В домашних условиях можно рекомендовать сушку в старой электро-духовке, установленной на самую слабую ступень нагрева. Не используйте духовки, которыми пользуются для приготовления пищи! Оставшийся запах надолго сохранится и сделает невозможным приготовление пищи! Если по забывчивости превысить время сушки, возможны случаи пересушки лака.

Другой способ - это естественная сушка. Просто оставляем деталь при комнатной температуре в проветриваемом месте. Обычно за 3-4 дня лак высыхает полностью. Сушка достаточно качественная, но очень уж долгая. Для ускорения процесса применяют настольные тепло-вентиляторы, при помощью которого сушка происходит за 1-2 часа.

Фото: Сушка лака с помощью тепловентилятора.
1 - тепловентилятор.
2 - Детали.

После чего включают режим холодного потока воздуха и деталь быстро остывает до комнатной температуры. Пожалуй, это единственный способ сушки для деталей, имеющих элементы, боящихся нагрева. Например, выполнение надписи на ноже, у которого уже собрана ручка. Нагревать такой нож в сушильном шкафу нельзя, можно просто сжечь ручку!

Особое предупреждение касается ножей, у которых ручка крепится к клинку с помощью склеивания эпоксидной смолой. При нагревании до 80-90 градусов смола размягчается и разрушается. При остывании она уже не затвердеет снова. С таким ножом можно работать только после разборки. Как снять ручку? Очень просто: нагрейте клинок до 80-90 градусов, и вытащите ручку!

При естественной сушке опасности пересушить лак практически нет.

Скоростной способ сушки возможен при использовании электроплитки. Деталь держат при помощи теплоизоляционного приспособления (можно плоскогубцами) над нагретой поверхностью электроплитки в 5-10 см. Способ достаточно опасен в перегревом лака и его возгоранием. Окончанием нагрева считают момент достижения температуры 100-130 град. При такой температуре капля воды, попавшая на нагреваемую деталь, шипит и катается по поверхности. Что может служить простейшим индикатором нагрева. Затем следует остывание до комнатной температуры. Если перегреть деталь, можно очень легко пересушить лак.

Качественно просушенный лак приобретает жесткость и при надавливании кончиком ногтя не остается вмятины.

8. Опасность пересушивания лака.

При перегреве либо слишком долгой сушке лак становится черезмерно прочным до такой степени, что удалить его при помощи бензина либо любого другого растворителя становится невозможно! Такой лак превращается в прочное покрытие, снять которое возможно только механическим способом: шлифовкой наждачной бумагой либо даже на наждаке!

Так можно очень легко испортить деталь либо нож. Не забывайте, о детали, находящейся в сушильном шкафу либо над плиткой! Лучше установить таймер для напоминания!

Забывчивость главная причина пересушки и пожаров!

Не забывайте о правилах пожарной безопасности! Все выше сказанные меры предосторожности остаются актуальными и при этой операции!

Внимательно осмотрите качество просушенного лака. Очень возможно появление пузырьков, возникающих при очень быстром нагреве. Их необходимо подкрасить и дополнительно недолго подсушить.

Фото: деталь после травления, пузырьки, возникшие при сушке привели к появлению нежелательно протравленых точек (выделено красным). Дефект неустранимый.

9. Операция после сушки.

Перед последующей травкой необходимо дополнительно промыть и обезжирить деталь, что делают путем легкого протирания ватой, смоченной спиртом и небольшим количеством обычного зубного порошка. Затем окончательно чистым спиртом. О необходимости этого мы уже говорили в главе, посвященной обезжириванию поверхности. Также вы дополнительно проверите прочность просушенного лака.

10. Подготовка детали к травлению.

Вовсе не обязательно закрашивать все остальные поверхности тем же лаком. Достаточно ограничиться только зоной около надписи, рисунка. Для защиты можно с успехом применять пластилин, полиэтилен и другие подручные материалы. Очень могут пригодиться пластиковые крышки и упаковка от майонеза и др. продуктов, из которой удобно вырезать необходимые шаблоны. Полиэтиленовой пленкой нужно тщательно обернуть ручку ножа, закрепив ее изолентой, скотчем. Пластилин, обычный, детский достаточно надежно защитит поверхности металла от травления. Вообще необходимо стараться по возможности обязательно защищать большие закрашенные поверхности дополнительно слоем пластилина, что даст дополнительную защиту от нежелательных протрав. Забегая немного вперед, заметим, что сразу необходимо позаботиться о закреплении электрода, место закрепления также необходимо защитить. На этом этапе не может быть каких-то конкретных рекомендаций, тут все зависит от ваших возможностей и свойств конкретной детали. Главное требование - обеспечить герметичную защиту частей, не подвергаемых травлению.


Фото: нож подготовлен для травления надписи. Ручка защищена слоем полиэтилена и скотча. Клинок защищен при помощи пластилина. Оставлена открытой только вытравливаемая надпись.

Фото: деталь подготовлена для травления. Защита при помощи пластилина. Хорошо видна проволока для подключения тока.

11. Установка для травления.


Общее устройство установки можно подробно рассмотреть на схеме. Она состоит из источника постоянного тока, сосуда (ванны) для травления с электролитом, электродов из нержавеющей стали (катодов), детали, подвергаемой травлению и проводников, соединяющих источник тока с электродами.

Поясним подробнее.

Источник постоянного тока.

В общем случае источник должен обеспечивать постоянный ток силой 3-10 ампер, обязателен амперметр, постоянно показывающий ток. Желательно иметь защиту от короткого замыкания по неосторожности, которая с успехом обеспечивается плавким предохранителем соответствующего номинала. На практике вовсе нет необходимости приобретать дорогостоящий источник тока с цифровой индикацией и встроенным таймером. Отличное решение - это устройство для зарядки автомобильных аккумуляторов. Очень возможно, что оно давно есть в вашем гараже. Да и купить недорого. Как правило, такие устройства снабжены амперметром, предохранителем и переключателем силы тока. Для мастеров, знакомых с электросхемами можно рекомендовать собрать самодельный выпрямитель. Замечу, что сглаживающие конденсаторы на выходе источника тока вовсе не обязательны, вполне пригоден выпрямленный, ток с наличием пульсаций. Для импульсных источников тока конденсатор все же необходим.

Ванна для травления.

Желательно, чтобы ванна была изготовлена из непроводящего ток материала. Например: полиэтилен, пластмассы и т.д. Главное требование: деталь должна свободно помещаться в ванне полностью погруженная в электролит. Возможно, проводить травку и в металлической посуде, но при этом необходимо изолировать как электроды (катоды) так и деталь от электрического контакта между собой. Помните, что при этом значительно увеличивается опасность поражения током! Нельзя прикасаться к металлической ванне при включенном токе! Такую ванну необходимо заземлить. Самый безопасный способ все же использовать неметаллическую посуду. Проявите изобретательность. К примеру, для травки длинных клинков мечей, сабель, шашек в качестве ванны используют обрезок полиэтиленовой трубы диаметром 150-200 мм и необходимой длины. С низу труба разумеется заглушена крышкой. Часто для травки единичного экземпляра ножа вполне можно приспособить полиэтиленовую бутыль из-под минералки, пива 1,5 либо 2 литра, предварительно отрезав верхнюю часть. Хотя электролит и достаточно безвреден, все же не рекомендуется использовать пищевую посуду для травления.

Состав электролита.

Для травки большинства современных нержавеющих сталей пригоден простой раствор поваренной соли! На литр простой (не дистиллят) горячей воды 3-5 столовых ложек соли и тщательно перемешать. Иногда рекомендуют добавлять в такой электролит 8-10 миллилитров соляной кислоты (концентрированной). Соблюдайте крайнюю осторожность при обращении с кислотой! Хотя на практике травка прекрасно проходит и без нее.

Для травления ржавеющих сортов сталей, меди, латуни, алюминия в раствор соли добавляют столовую ложку медного купороса. Он продается в хозяйственных отделах, удобрения (порошок голубовато-зеленого цвета). Замечу, что алюминий будет травиться вообще без подключения тока, с выделением большого количества тепла. Возможно закипание электролита.

Электролит относительно безвреден для здоровья, можно работать без перчаток, но будут трудно-смываемые пятна. После работы необходимо все же промыть руки с мылом в теплой воде. Вполне возможно смывать использованный электролит в городскую канализацию, совместно с большим количеством воды. Электролит имеет ограниченный ресурс работы. То есть в процессе травления он насыщается солями металла и постепенно теряет свои свойства. Также скапливаются нерастворимые осадки коричневого и зеленого цвета и загрязняют рисунок, мешают наблюдать процесс. Такой электролит нужно заменить. Либо дать отстояться и аккуратно перелить, выбросив осадок.

Раньше для травления без применения электротока использовали растворы сильных кислот. Мы не рекомендуем это делать. Это достаточно опасный и вредный для здоровья процесс, требующий вытяжной вентиляции, работать необходимо в очках с применением средств защиты. К тому же современные стали настолько устойчивы к кислотам, что потребуется много времени без гарантии результата.

А наш простой безопасный электролит справляется с любыми сталями!

Электроды (катоды, -).

Самый подходящий материал для изготовления это - мягкая нержавеющая сталь. Она используется для изготовления посуды, термосов, баков для воды, ложек, вилок. Чаще всего электроды представляют собой полоски листовой стали, расположенные с двух сторон по стенкам ванны травления. Если деталь имеет вытравливаемый рисунок с одной стороны, необходимо разместить электрод напротив вытравляемой поверхности, в противном случае возможно травление с различной (неравномерной) глубиной, что является заметным дефектом. Соответственно, если травим сразу две противоположные стороны детали (ножа) электроды должны быть с двух противоположных сторон. Размер электродов (их площадь поверхности) не особенно критичны. Главное, электрод должен превышать вытравливаемую площадь, в противном случае возможно получение неравномерной глубины травления. Для травления небольшой надписи на ноже автор с успехом воспользовался старой столовой ложкой из нержавейки. (Правда потом ее пришлось долго чистить наждачной шкуркой!) Срок службы катодов не ограниченный. Они не растворяются при работе, а только загрязняются. На них осаждаются соли металлов, при травлении латуни на них осаждается слой меди.


Фото: травление латуни. На электроде через 15 мин с начала процесса появился слой меди, который легко удаляется промывкой в горячей воде. После чего продолжили травление.

Уход за ними заключается в промывке горячей водой и немного зачистить наждачной шкуркой. Пластины катодов обязательно должны иметь отверстия, к которым крепятся клеммы подключения проводников. Простой и надежный способ - зажимание провода с помощью винта с гайкой и шайбами. Обеспечьте надежный контакт! Слабый контакт служит причиной нагрева, искрения и электрод может отключиться незаметно для вас! И потом будете гадать, почему одна сторона детали протравилась хорошо, а другая очень слабо.

Проводники.

Требований два: они должны выдерживать ток до 10 ампер без нагрева и иметь водостойкую изоляцию.

Комната для травления
(Щелкните по картинке чтобы ее увеличить)


Фото скрытой камерой: комната для травления на предприятии.
1 - Источники тока.
2 - Ванна для травления нерж.сталей.
3 - Пластилин.
4 - Ванна для травления латуни - малая. Изготовлена из полиэтиленового бака 50 литров. Накрыта полиэтиленом.
5 - Ванна для травления латуни - большая.
6 - Вытяжная вентиляция. Использовалась при травлении кислотами. В настоящее время не работает.

12. Процесс травления.

Собираем установку согласно схеме. Особое внимание уделяем правильному соблюдению полярности. Жестко закрепляем деталь и электроды в ванне. Проверим, нет ли между ними короткого замыкания. Сила тока для травления рисунка на одном ноже среднего размера составляет около 3-х ампер. Необходимо настроить устройство для зарядки аккумуляторов на минимальное значение тока. Увеличение силы тока приведет к более быстрому травлению, но все -же не рекомендуется из-за возможного явления срыва лака. Постоянно наблюдайте за процессом. Появление на поверхности электролита кусочков лака говорит о возможном частичном отрыве лака. Необходимо остановить процесс, достать деталь, аккуратно промыть под слоем воды и внимательно осмотреть. Места, где лак оторвало, необходимо подкрасить заново и снова подсушить. После чего продолжить процесс. Если вы будете вытравливать рисунок либо надпись больших размеров, соответственно нужно увеличить и силу тока. Время на травления необходимо 30-60 минут. В среднем за 45 минут можно добиться достаточной глубины травления. Контролируют глубину визуально, время от времени доставая деталь. Для нанесения номера ножа либо тонкой надписи достаточно небольшой глубины и времени 15-20 минут. Со временем вы приобретете опыт и сможете с достаточной точностью определять, когда необходимо завершить травление.


Фото: травление в стеклянной банке.
Электрод и деталь закреплены при помощи бельевых прищепок. Электрод расположен только с одной стороны, что не совсем правильно. Однако процесс прошел на удивление успешно.

13. Смывка.

Протравленную деталь отсоединить от электродов (предварительно отключив ток!), убирают пластилин и другие средства защиты. Лак смывают тряпочкой, смоченной в скипидаре. Окончательную, чистовую промывку делают бензином калоша (для зажигалок).

Полученный рисунок, надпись имеют серо-матовый фон. Необходимо заметить, что на фоне рисунка находятся соли металла и другие несмываемые вещества, продукты травления. Они не вредны для здоровья и таким ножом можно разрезать пищу. Для большинства целей работу можно считать оконченной.

Фото: Готовый рисунок на ноже. Время травления 30 минут. Сила тока 2.5 Ампера. Дефектов нет.


Фото: Деталь из латуни. Травление закончено.


Фото: Та же деталь. Пластилин удален, лак смыт скипидаром. Хорошо видна глубина травления. Время травления 45 мин. Сила тока 1.2 Ампера. Процесс успешно выполнен в стеклянной банке!

14. Дополнительная операция по обработке фоновой поверхности рисунка.

Немного потрудившись, можно придать фону рисунка металлический блеск, очистив его от продуктов травки.


Фото: Полированный рисунок имеет блестящий фон и выглядит более привлекательно.

Это делают методом полировки рисунка, да и весь остальной нож не мешает привести к хорошему состоянию. Для чего нам понадобятся следующие материалы:

1. Электро-наждак либо электродрель с устройством крепления к столу.
2. Ворсяной круг с синтетическим ворсом.
3. Алмазная полировальная паста. Величина зерна 10-40 мкм либо 7-10 мкм. Соответствуют серый, синий и зеленый цвета паст. Алмазные пасты имеют цвета, соответствующие размеру зерна. Можно использовать пасты с мелким зерном 2-3 мкм (желтый цвет), она даст очень хороший блеск, но работать придется подольше.


Фото: Полировка рисунка алмазной пастой с зерном 7-10 Мкм (зеленого цвета). Самодельный наждак изготовлен на основе двигателя от стиральной машинки.

Как вы уже наверное догадались, необходимо закрепить круг на наждаке либо дрели и тщательно прополировать рисунок с применением алмазной пасты. Операция настолько простая, что не требует подробного описания. Нужно только напомнить, что работать необходимо в защитных очках и перчатках. Крепко держите нож! Велика опасность порезаться, особенно, если он хорошо заточен! Время от времени протирайте поверхность тряпочкой, смоченной в бензине. Довольно быстро фоновая, а также другие поверхности приобретут металлический блеск.


Фото: придание окончательного блеска с помощью алмазной пасты с зерном 2-3 мкм (соответствует желтый цвет). Обратите внимание: используется круг из мягкой ткани.

В заключение можно заметить, что небольшие надписи можно отполировать без применения наждака и пр. Старая зубная щетка с успехом заменит полировальный круг. Однако, времени потребуется на такую чистку значительно больше.


Фото: полировка рисунка старой зубной щеткой.

15. Заключение.

В данном руководстве мы рассмотрели только самые важные, ключевые моменты метода. В каждом конкретном случае могут быть отступления в зависимости от задач и ваших возможностей. Не бойтесь импровизировать и экспериментировать! (Конечно не на вещах заказчика). Можно с уверенностью утверждать, что небольшая практика придаст уверенности и позволит вам добиться отличных результатов.



Фото: Примеры удачно выполненной работы.

Каждый покупатель этой технологии в праве задать вопросы, возможно появившиеся во время прочтения материала автору книги.

Также вы можете рассчитывать на мои подсказки при практическом применении этой методики.
Вопросы, пожелания и нарекания нужно отправлять на mail to [email protected] .
Постараюсь отвечать по возможности быстрее.

Метки:

Процитировано 3 раз
Понравилось: 2 пользователям

Итак, нам понадобится:

  • собственно, сама железяка (в моем случае, откованный клинок для ножа).
  • Маркер или карандаш.
  • лак для ногтей (можно порыться в сумочке жены или купить в супермаркете самый дешевый).
  • растворитель.
  • медный купорос (100-200 грамм).
  • наждачная бумага (80, 400, 1200 грид).

После этого, набросаем на него эскиз предполагаемого рисунка маркером. Для начала берем клинок, хорошенько проходимся по нему наждачной бумагой и растворителем.



Лаком для ногтей аккуратно закрашиваем свой эскиз.
Если лак выступает за пределы эскиза - ничего страшного, все это можно легко протравить в дальнейших операциях.



Прошу обратить внимание: Лак образует плёнку, которая защищает металл от травления.

Поверхность под лаком травиться не будет.

Кроме самого рисунка, стоит защитить торцы изделия, а в моем случае еще и РК клинка.

Даем лаку подсохнуть некоторое время, затем начинаем корректировать рисунок и исправлять косяки.
Для корректировки можно использовать шило или обычную иголку. Убираем лишние ляпы и правим линии, чтобы они выглядели более плавными.


Теперь начинается химия процесса:
Для травления нам нужен раствор медного купороса и соли.

Я использовал на литр воды 100гр. соли и столько же купороса.

Воду для раствора лучше брать горячую(только что скипевшую), чтобы сократить время реакции.

Опускаем наше изделие в раствор, ждем.
Предположительное время травления 25-40 минут.
Все зависит от того, какая глубина травления вас устроит.
Чтобы ускорить реакцию можно увеличить концентрацию купороса.

Во время процесса на клинке образуется рыжий налет, который мешает дальнейшему протеканию реакции травления,
поэтому периодически необходимо доставать клинок и промывать его под теплой струй воды. Никаких щеток и металлических губок, в противном случае, вы сорвете лак с изделия. Проверить, достаточно ли глубоко мы протравили можно на ощупь. Раствор сам по себе безвреден, как и налет, так что проверяйте смело. (Единственная опасность - можете испачкать руки)

Здесь, стоит отметить еще один момент: следите, чтобы ваша железка не протравилась слишком глубоко, иначе, раствор начнет съедать не только незащищенную поверхность, но и вгрызаться сбоку под лак, если только вам не нужен эффект искусственного старения.



Как только мы решили, что металл достаточно глубоко протравлен, достаем поделку из раствора, хорошо промываем под напором воды, протираем растворителем, шкурим и полируем наждачкой по возрастающей, начиная с 80 грид, заканчивая 1200 грид. Если под рукой есть бор-машинка, неплохо бы шлифануть ею неровности рисунка.

В конце можно пройтись войлоком, если считаете нужным.

Осталось только сделать рукоять и отполировать клинок до зеркала.
К сожалению, изображения готового клинка с ножнами у меня нет, т.к. эти фотографии делались давно и для других целей, а для мастер-класса я решил использовать только сейчас.

Нам понадобится:
Собственно, сама железяка (в моем случае, откованный клинок для ножа).
Маркер или карандаш.
лак для ногтей (можно порыться в сумочке жены или купить в супермаркете самый дешевый).
растворитель.
медный купорос (100-200 грамм).
наждачная бумага (80, 400, 1200 грид).
Для начала берем клинок, хорошенько проходимся по нему наждачной бумагой и растворителем.

После этого, набросаем на него эскиз предполагаемого рисунка маркером.


Лаком для ногтей аккуратно закрашиваем свой эскиз.
Если лак выступает за пределы эскиза - ничего страшного, все это можно легко протравить в дальнейших операциях.


Прошу обратить внимание: Лак образует плёнку, которая защищает металл от травления.

Поверхность под лаком травиться не будет.

Кроме самого рисунка, стоит защитить торцы изделия, а в моем случае еще и РК клинка.

Даем лаку подсохнуть некоторое время, затем начинаем корректировать рисунок и исправлять косяки.
Для корректировки можно использовать шило или обычную иголку. Убираем лишние ляпы и правим линии, чтобы они выглядели более плавными.


Теперь начинается химия процесса:
Для травления нам нужен раствор медного купороса и соли.

Я использовал на литр воды 100гр. соли и столько же купороса.

Воду для раствора лучше брать горячую(только что скипевшую), чтобы сократить время реакции.

Опускаем наше изделие в раствор, ждем.
Предположительное время травления 25-40 минут.
Все зависит от того, какая глубина травления вас устроит.
Чтобы ускорить реакцию можно увеличить концентрацию купороса.

Во время процесса на клинке образуется рыжий налет, который мешает дальнейшему протеканию реакции травления,
поэтому периодически необходимо доставать клинок и промывать его под теплой струй воды. Никаких щеток и металлических губок, в противном случае, вы сорвете лак с изделия. Проверить, достаточно ли глубоко мы протравили можно на ощупь. Раствор сам по себе безвреден, как и налет, так что проверяйте смело. (Единственная опасность - можете испачкать руки)

Здесь, стоит отметить еще один момент: следите, чтобы ваша железка не протравилась слишком глубоко, иначе, раствор начнет съедать не только незащищенную поверхность, но и вгрызаться сбоку под лак, если только вам не нужен эффект искусственного старения.


Как только мы решили, что металл достаточно глубоко протравлен, достаем поделку из раствора, хорошо промываем под напором воды, протираем растворителем, шкурим и полируем наждачкой по возрастающей, начиная с 80 грид, заканчивая 1200 грид. Если под рукой есть бор-машинка, неплохо бы шлифануть ею неровности рисунка.

В конце можно пройтись войлоком, если считаете нужным. Осталось только сделать рукоять и отполировать клинок до зеркала.

К сожалению, изображения готового клинка с ножнами у меня нет, т.к. эти фотографии делались давно и для других целей, а для мастер-класса я решил использовать только сейчас. Спасибо за внимание. Надеюсь, кому-нибудь оказался полезным.

Художественное электрохимическое травление металла - один из способов нанесения узора на изделия из металла (амулеты, ножи, клинки и т.д.), по сравнению с гравировкой он менее кропотлив и занимает меньше времени. В этой статье, Вы узнаете, как своими руками украсить лезвие ножа .

Шаг 1

Начнем с создания эскиза, который будем переносить на лезвие ножа. Тему эскиза можете выбрать любую - посмотреть какие есть на других клинка, придумать свою, перенести какой-нибудь рисунок и т.д. - все зависит от Вашей фантазии и воображения.

После того, как выбрали узор, нужно перенести его на лезвие. Для этого поместим лезвие ножа в сканер, отсканируем и откроем сканированное изображение в графическом редакторе, обрисуем контуры клинка; наложим выбранный узор, изображение и отредактируем его. Получившийся эскиз следует продублировать в зеркальном отражении и распечатываем.

Шаг 2

Возьмем лезвие ножа и покроем его лаком, лак можно разбавить нитрорастворителем, так лак быстрее высохнет и нанесем на лезвие с помощью аэрографа или кисточки. Используем лак, т.к. он в течение суток сохраняет пластичность и не крошится.

Вырезаем эскиз, чтобы было проще подогнать к клинку, "зачерняем" обратную сторону карандашом и крепим к лезвию с помощью малярного скотча.

Шаг 3

Процарапаем узор на поверхности лака с помощью скрабберов с различной заточкой. Важно: не повредите лезвие скраббером, а то на нем будут царапины.

Шаг 4

В качестве источника питания, можно использовать переменным трансформатором, например, от игрушечной железной дороги (предельный вольтаж - 12В).Термоусадочный кембрик служит изоляцией. Фланель: медная/латунная пластина-приблизительно 100/7мм.

Травление металла начинаем с того, что кладем ткань на пластинку и все это замачиваем в соляном растворе. После этого начинаем травить - быстрым касанием, не следует долго держать, т.к. лак может перегреться. Когда у рисунка будет законченный вид, выключите агрегат и протрем лезвие растворителем.

Данный метод травления металла хорош тем, что проще контролировать процесс, в отличие от травления в сосуде целиком, достаточно пройтись по рисунку несколько раз.




Самое обсуждаемое
Каком уровне модели osi работает Каком уровне модели osi работает
Тестирование системной платы Тестирование системной платы
Узнаем, что можно сделать из старого бесперебойника от компьютера Использование бесперебойника Узнаем, что можно сделать из старого бесперебойника от компьютера Использование бесперебойника


top