Гравировка на металле электролизом в домашних условиях

Обновлено: 04.10.2024

Способ заключается в следующем: Деталь, на которой делается надпись, рисунок (предварительно нанесенный специальным лаком, как его сделать опишу пониже), погружается в раствор электролита(растворенная в воде поваренная соль) она (деталь) является анодом. То есть к ней подключен (+) источника тока. Катодом, который также погружен в раствор электролита, служит полоска нержавеющей стали, я использовал дешевые китайски ножи которые продаются практически на каждом шагу и стоят копейки. К ней подключен (-) источника тока. При включении тока происходит электрохимическое травление, то есть растворение незащищенных лаком поверхностей детали.

В первую очередь деталь которую хотим протравить нужно тщательно обезжирить, для этого есть сваи причины, основная из них заключается в том, что к очищенной и обезжиренной детали лак пристанет намного прочнее, что в последствии даст нам уверенность в том, что протравливаемая деталь не испортится в следствии отрыва лака. Если это происходит ,то последствия для детали бывают весьма печальны и не исправимы, так что лучше немного поработать в начале, чем сожалеть патом.

Что нам нужно для чистки-обезжиривания?? да практически самая малость, помыть можно и просто в мыльной воде добавив немного стирального порошка(тайд не обязателен),также можно использовать просто пищевую соду смоченную спиртом, я так и поступаю. чистим все тщательно и не спеша ,что бы патом суйпризом не было. После проведения этой процедуры в дальнейшем прикосновения к поверхности клинка-детали крайне не желательны, если все таки нечаянно коснулись то лучше повторите все с начала, чем тщательней все почистите, тем спокойней патом будите работать. С хорошо обезжиренной детали вода будет стекать полностью, не оставляя подтеков и капель похожих на росу. если этого не происходит, то опять таки повторите всю операцию заново.

Теперь расскажу о лаке, который мы будем использовать в нашей работе, его нам придется сварить самим, так как ничего похожего на него не купить, да и зачем .
Для "супа" нам понадобится, гудрон (битум БМ-70) 500 грамм;канифоль 30 куб. см.(спичечный коробок);скипидар 0.5 литра(продают в любом хоз магазине).Что это за материалы думаю обьяснять не стоит, и так все понятно. Все три вещества доступны и недороги.
Гудрон должен быть абсолютно чистым, без посторонних фракций в его составе, его необходимо измельчить (расколоть молотком) и поместить в металлическую посуду с крышкой, в которой и будем готовить лак, можете взять какую нибудь старую кастрюлю, главное чтобы держало температуру. советую не поленится и измельчить хорошенько, растворится намного быстрее и лучше, без какой либо нервотрепки после. Заливаем скипидар в туже тару и тщательно все перемешиваем ,после добавляем измельченный канифоль. если остались небольшие кусочки гудрона ,то это не критично, после нагрева все растворится полностью. Надеюсь читают эту статейку взрослые люди и о Т.Б. при работе с горючими смесями говорить не стоит . Нагревание проводят на электроплитке, на слабом режиме нагрева. Можете погреть и над открытым огнем на в этом случаи будьте крайне осторожны, появления белого дымка над смесью это уже опасный знак, немедленно выключите плиту и остудите смесь(пихать под воду ни в коем случаи не надо),просто не трогайте оно само остынет. После окончания "кулинарной" части нашей работы, залейте лак в какую не будь тару и оставьте чтобы окончательно загустел, не волнуйтесь, его в любой момент можно растворить с помощью скипидара до нужной нам консистенции для работы.

Дальше рисуете понравившийся вам рисунок на поверхности детали, используя кисти ,перья, трафареты и.т.д.. ,особых советов дать не магу каждый это делает по своему, у всех сваи секреты, можно использовать подставку под руку, чтоб не дрожала, по аналогии с теми ,что используют иконописцы. Подставка исключает касание рукой обезжиренной поверхности металла.
Не отчаивайтесь, если с первого раза не получилось аккуратно нанести рисунок. Всегда можно легко смыть лак с помощью того же скипидара, практически любого растворителя, или бензина от зажигалок зиппо, и повторить попытку снова.
При окончании нанесения рисунка подсушите лак 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. Можно оставить на 3-4 суток до полного просыхания лака, или воспользоваться строительным феном, печкой, да чем угодно, главное чтобы грело. будьте осторожны, не пересушите лак, ото отодрать его патом ничем не сможете, кроме как шкуркой. Внимательно просмотрите качество лака после сушки, могут появится пузырьки(это от перегрева металла)просто подчистите и покройте снова лаком и немного подсушите. По окончании этой стадии работы, также обезжирьте поверхность детали, как уже было описано выше, очистите узор от нежелательных жировых пятен и заодно проверите прочность нанесенной пленки лака.
Совсем не обязательно покрывать все остальные поверхности детали тем же лаком. достаточно ограничиться только зоной около надписи-узора, рисунка. Для защиты остальной части клинка можно использовать пластилин, полиэтилен, скотч и.т.д. Полиэтиленовой пленкой к примеру можно тщательно обернуть ручку ножа, закрепив ее изалентой, скотчем. в общем надеюсь мысль понятна, то есть нужно как можно тщательней предохранить нож-деталь от нежелательного соприкосновения с раствором.

Общее устройство установки можно подробно рассмотреть на схеме(она будет ниже). Она состоит из источника постоянного тока, аккумуляторный зарядочник 3-10 ампер подойдет, просто авто аккумулятор в рабочем состоянии, ну или если нужна не слишком глубокая протравка рисунка сойдет и зарядочник для телефонов, сосуда (можно использовать и полиэтиленовые бутыли из под лимонада или минералки ,само собой отрезав горловину) для травления с электролитом, электродов из нержавеющей стали (катодов), детали подвергаемой травлению и проводников, соединяющих источник тока с электродами.

Раствор электролита готовить очень просто, 3-5 ложек обычной поваренной соли на литр обычной водопроводной воды, все тщательно перемешать и все. Этот раствор пригоден практически для всех видов современных сталей, а также латуни, меди. т.д. за исключением разве что свинца и золота. Электролит относительно безвреден для здоровья, но перчатки надеть стоит, ото патом с трудом отмоетесь. Использовать его можно несколько раз, но я бы не советовал, в процессе травки он мутнеет насыщаясь солями протравливаемых металлов, что очень мешает наблюдать процесс работы.
Если деталь имеет вытравливаемый рисунок с одной стороны, необходимо разместить электрод напротив протравливаемой поверхности, в противном случаи возможно травление с различной (неравномерной) глубиной, будет смотреться не эстетично. Соответственно, если травим сразу две противоположные стороны детали (клинка) электроды должны быть с двух противоположных сторон ,площадь электродов не особенно критична. Главное, электрод должен превышать общую вытравливаемую площадь, ото может протравится не равномерно на всю глубину.
Электроды которые мы вырезали из пластины обычного дешевого китайского ножа, практически вечны, они не изнашиваются при работе, и не требуют особого ухода, просто время от времени чистим и падшкуриваем. чтобы содержать их в опрятном виде.

Собираем установку согласно схеме. Особое внимание уделяем правильному соблюдению полярности(+,-). Жестко закрепляем деталь и электроды в ванне (сосуде). Проверяем, нет ли между ними короткого замыкания. Сила тока для травления рисунка на одном ноже среднего размера составляет примерно 3-и ампера. Само собой ,чем больше площадь протравки тем более нужно поднять ампераж, но советую остановится на приемлемом минимуме, чтобы предотвратить срыв лака., если это всетаки произошло, то работу придется приостановить, чтобы не попортить в конец деталь, и повторить всю операцию с самого начала.
В среднем за 45 минут можно добиться достаточной глубины травления. Контролируют глубину на глаз, время - от времени доставая деталь из ванны. Для нанесения тонкой надписи, достаточно небольшой глубины и времени 15-20 минут. с опытом вы сможете с точностью определять, когда необходимо завершить травление.

По завершении травки оставшийся лак на клинке смываем тряпочкой, смоченной в скипидаре. Окончательную, чистовую промывку делаем бензином (для зажигалок зиппо).
У узора на клинке будет виден серо-матовый фон, он абсолютно не опасен для здоровья и в этом виде ножом можно резать продукты без опасения для вашего здоровья. если не нравится такое положение дел, то полировочный круг и паста гойи вам в руки и вперед. спокойно добьетесь нужного вам блеска.
Надеюсь все выше описанное кому то поможет в его работах))),мне помогало. метод хорош и тем ,что им можно пользоваться с достаточной точностью и на обьемных деталях не имея специальных навыков.
Конечно возможно что что либо пропустил, но это не критично, если что то непонятно, спрашивайте с удовольствием отвечу .Фоток процесса не выкладываю ,так как никогда не делал (фоток),ну уж не обессудьте )),надеюсь и так все понятно ))

В общем отписываю еще один наиболее простой способ нанесения рисунка на клинок. Заключается он в использовании хим. веществ ,в частности серной кислоты H2SO4 .Способ хорош только легкостью и быстротой исполнения, более у него достоинств нет. Изян в том ,что кислоты растворяют не все сорта современных металлов , многие из них вполне устойчивы к агресивной среде. Вы можете использовать и другие кислоты, а так же хлористое железо, медный купорос. Правильно подобрав их (кислоты) к тем металлам которые хотите протравить.

Что нам нужно для работы? ,да практически минимум .Немного воска (чистого без посторонних примесей) ,зубочистка или какая либо иголочка ,источник тепла ( да хоть свечка),кислота, я использую 20% раствор H2SO4 ,использовать более концентрированную не рекомендую, можно легко поранится.
Напомню что любая кислота ,это очень "ядовитое" вещество и обращаться с ними нужно очень и очень осторожно. Близко к дыхательным путям не подносить, не нюхать, не подносить к глазам если зрение дорого, в общем вспомните Т.Б. по использованию хим веществ, которую проходили в школе, мне сейчас просто лень все это перечислять. Перчатки и очки желательны, но не обязательны если "мастер" не (извиняюсь за резкость) полный дебил.
Проводим все действия по обезжириванию и очистке, которые уже были описаны с посте повыше, повторюсь что это очень ответственный момент и не добросовестное его исполнение может в последствии испортить вам всю работу, так что аккуратней.
Чистый и сухой клинок подносим к источнику тепла. подогреваем его немного ,до такой степени, что бы преложенный к его поверхности воск нежно расплывался по его поверхности ,а не вскипал, то есть не перенагревайте. Если нужно сделать протравку только на одной стороне клинка, то покройте воском только эту сторону, дайте клинку полностью остыть(минут за 10-ь он остынет, не больше).До нанесения воска, также можно нанести рисунок на клинок карандашом, чтобы патом было легче рисовать, можете этого и не делать если рука у вас тверда и глаз меток . Далее рисунок просто напросто процарапывается на поверхности восковой пленки, тщательно прочищайте канал рисунка который нужно протравить, если останется не прочищенный участок ,то это будет бак, и придется начать все заново.
Все аккуратно сделано. ну значит поздравляю вас ,осталось всего ничего, поставьте и устойчиво закрепите нож, в горизонтально положении ,и пипеткой(все равно стеклянной или пластмассовой),накапайте несколько капель на рисунок, будьте осторожны что бы кислота не разлилась на другие не защищенные части клинка, для этого можете просто пластилином сделать "канавку" вокруг протравливаемого рисунка. По попадании на металл кислота начнет реакцию ,и отдавать дымком. Так и должно быть ,следите чтобы не нанюхаться этого дымка, и что бы он в глаза не попал(не смотрите на нож сверху, только на небольшом отдалении).Далее вы просто интуитивно должны понять когда хватит ,и нужно смыть кислоту. Разное время реакции ,разная "глубина" и "структура" рисунка (обычно хватает 10-15 минут)
Серную кислоту после работы я просто тупо смывал в раковину))) ,но будьте осторожны, не со всякой можно так обращаться, может и "ответить" .
Все работа закончена ,снимите воск ,почистите ножик ,и вуаля --ваш результат. Если не понравилось ,то все легко можно снять ,под шлифовальным кругом, но не слишком увлекайтесь(повторными нанесениями),кислота все таки ест металл, и на каком то этапе старые рисунки начнут виднется .
Ну вот в обшем и все ,больше нечего добавить(или вспомнить).Используйте если интересно "художество" на ножах.
На фотках ниже ,для наглядного примера, одна из моих самых первых работ с помощью этого "метода", за качество извиняйте, нащелкал с телефона как мог

Так же с помощью выше обозначенных способов можно получать вполне приличные "рисунки-гравюры",ведь не обязательно зацикливаться именно на "оружии"))),ограничивает нас только наша фантазия ))),для примера накидаю пару фоток с англоязычного сайта ))),правда здесь рисунок нанесен немного другим способом, а именно с помощью лазерного принтера и утюга, надеюсь с фоток будет понятно как именно ))

Декоративное травление металла

Как известно, металл довольно трудно обрабатывать в домашних условиях без специальных навыков и инструментов, тем более, если это такой твёрдый металл, как сталь. Тем не менее, можно призвать на помощь химию: существует такой химический процесс – электролиз. Он протекает на электродах при прохождении электрического тока через растворы электролитов. Т.е. если в качестве электрода взять металлическую заготовку, в качестве электролита использовать обычную солёную воду, то при прохождении через неё тока металл начнёт стравливаться, проще говоря, атомы с поверхности металла начнут «улетать». Таким образом, для обработки металла не всегда нужны какие-то особые навыки и инструменты, ведь за нас всё может сделать электричество.

Пластиковая или стеклянная ёмкость.
Поваренная соль.
Металлическая пластинка.
Источник питания 5 - 12 вольт.
Соединительные провода.

Электрохимическая гравировка на металле

Шаг 1. Из металлической пластинки вырежем прямоугольный кусочек, который на котором и будет в дальнейшем вытравлена надпись. Достать металлическую пластинку толщиной 1-2 мм можно в любом строительном магазине, я купил самую дешёвую стальную проушину.

Шаг 2. Тщательно зашкуриваем поверхности заготовки, сначала крупной наждачной бумагой, затем мелкой. Поверхность должна стать блестящей, покрытой множеством мелких царапин. Также нужно пройтись наждачной бумагой по краям и рёбрам пластинки. После зашкуривания металл необходимо обезжирить спиртом, растворителем или просто тщательно промыть горячей водой с мылом. После этого прикасаться к поверхностям жирными руками нельзя.

Шаг 3. На лазерном принтере распечатываем рисунок, который будет увековечен на металле и переносим на металл с помощью лазерно-утюжной технологии, которая не раз описывалась в интернете. Распечатывать нужно в зеркальном отображении. Если под рукой нет лазерного принтера, с тем же успехом можно нарисовать рисунок лаком для ногтей или несмываемым маркером. Закрашенная область останется нетронутой, а голый металл подвергнется электролизу, т.е. попросту стравится.

Шаг 4. Теперь, когда заготовка полностью готова к травлению, нужно взять неметаллическую ёмкость, налить в неё воды и насыпать соли. От концентрации соли сильно зависит скорость травления, чем больше соли – тем быстрее идёт процесс. При слишком большой скорости травления есть риск повреждения защитного слоя лака или тонера от принтера, рисунок получится не качественным. Оптимальное соотношение – столовая ложка соли на стакан воды.
В ёмкости нужно закрепить анод, т.е. саму металлическую заготовку и катод – простой кусок металла. Чем больше его площадь, тем выше будет скорость травления. Наглядно установка для травления показана на картинке ниже:

Плюс от источника питания (анод) подключается к заготовке, а минус (катод) в раствор. При этом желательно установить несколько минусовых контактов со всех сторон от заготовки, тогда травление пройдёт равномерно со всех сторон.

Несколько слов об источнике питания. Я использую компьютерный блок питания, а точнее его 12-ти вольтовую линию. Чем больше напряжение – тем выше скорость травления. Можно использовать и обычное зарядное для сотового телефона, на его выходе 5 вольт, этого напряжения будет вполне достаточно. Не стоит повышать напряжение более 12-ти вольт, иначе процесс будет идти слишком активно, защитный слой лака отпадёт, а раствор перегреется.
Правильно подключив все провода, включаем блок питания. От минусового контакта (катода) сразу же начнут идти пузыри, это означает, что процесс идёт. Если пузыри стали идти от заготовки, значит нужно поменять полярность питания.

После нескольких минут травления на поверхности раствора образуется пенка противного жёлто-зелёного цвета.

Минут через 30-40 заготовку можно доставать из раствора, предварительно отключив питание. Она будет вся покрыта чёрным налётом, это нормально.

Шаг 5. Теперь остаётся лишь очистить металл от налёта, стереть тонер или лак, по желанию ещё раз зашкурить поверхность. Чёрный налёт легко удаляется под струёй обычной воды, лак или тонер смывается ацетоном либо жидкостью для снятия лака. Теперь чётко видно, что буквы на металле стали рельефными, сама металлическая поверхность после травления стала матовой.

Как просто вытравить надпись на клинке

При желании самостоятельно украсить клинок ножа надписью, узором или мелким рисунком, лучше всего это сделать электрохимическим методом. Он дает большую гарантию получения желаемого результата, чем механическая гравировка неопытным мастером. Рассмотрим способ контролированного электрохимического травления клинка, которым получится проявить все детали запланированной надписи.

Материалы и инструменты:

растворитель 647;
любая аэрозольная грунтовка;
мягкий грифельный карандаш;
иголка или булавка;
раствор пищевой соли;
прибор для травления (трансформатор, аккумулятор или зарядное устройство);
детский пластилин.

Контролируемое травление надписи на клинке

Перед выполнением травления нож необходимо подготовить. Если на нем уже установлена рукоятка, то ее лучше замотать малярным скотчем или пищевой пленкой. После этого клинок обезжиривается растворителем.

Далее клинок закрашивается тонким слоем грунтовки и откладывается для просыхания на 15-20 мин. Затем на него наносится второй слой и выполняется окончательная сушка не менее 2-3 часов.

Затем используя иголку или булавку нужно процарапать ее до чистого металла, убрав след от карандаша и расположенный под ним слой грунтовки.

Это очень ответственный момент, при котором лучше не торопиться. Важно не повредить грунтовку на других поверхностях, не предназначенных для гравировки. Также нужно снять грунтовку на небольшом участке ближе к режущей кромке для дальнейшего присоединения провода.
Далее необходимо приготовить 100-200 мл раствора пищевой соли. Для этого в воду добавляется соль до такой концентрации, пока она не перестанет растворяться.

Затем из обычного пластилина делаются стенки вокруг надписи на клинке, чтобы получить гальваническую ванну.

К зачищенному месту на клинке присоединяется плюсовой провод от источника питания. После этого пластилиновая ванна заполняется солевым раствором на высоту 3-4 мм.

Затем электродом с подведенным минусовым кабелем выполняется травление. Нужно водить им по поверхности раствора напротив нацарапанных букв.

Металл вытравляется быстрее в непосредственной близости к электроду. Таким образом, можно визуально контролировать, чтобы глубина гравировки везде была одинаковой и при необходимости задерживаться на определенных участках.
При травлении выделяется газ, который нежелательно вдыхать, поэтому лучше работать на улице или под вытяжкой. Длительность травления зависит от технических параметров источника электричества. На автомобильной зарядке для АКБ и трансформаторах гравировка проявляется на глазах, если же использовать зарядку для телефона, то уйдут часы.

По мере травления нож разогреется, раствор станет бурым и появится густой осадок. При необходимости жидкость можно менять, чтобы иметь хорошую видимость поверхности клинка. По завершении работы нож отмывается от грунтовки растворителем. Чтобы проявить красоту надписи клинок лучше слегка отполировать.

Данный метод травления более аккуратный в сравнении с полным погружением ножа в ванну. При нем исключается получение брака, так как в реакции участвует минимальная площадь клинка. Весь процесс контролируется визуально, поэтому если начнется травление ненужных поверхностей, его удастся вовремя остановить, чтобы подкрасить оголенный участок пока металл не разъело.

Травление током в соляном растворе. Часть первая ⁠ ⁠

Заглотив новогодний оливье решила поделать что-нибудь важное и накатать давно планируемый пост про травление в соляном растворе.

Травление - это относительно простой и приятный способ украсить поверхность металла с помошью простых вещей.

- то, чем нанести орнамент. Это может быть битумный лак, лак для ногтей или разнообразные, нерастворимые в воде краски.

- источник тока. Ненужная зарядка для мобильного телефона, ненужный блок питания. В идеале - лабораторный блок питания, у которого есть регулировки (пригодится, если вы захотите эволюционировать до гальваники)

-емкость. В идеале - прочная, устойчивая к высоким температурам, корозионностойкая и не проводящая ток, например толстая пластмассовая. Это в идеале. На практике же можно взять и обрезанный пятилитровый бак из-под воды или стеклянную банку. Или даже чашку. Железные емкости не надо использовать - рано или поздно их проест и раствор потечет от вас.

- Лист нержавейки больше по площади, чем то, что надо протравить. Можно взять столовую ложку, линейку или просто кусок железа (но просто железо даст хлопья и рано или поздно сожрется)

-Скотч, прищепки для белья.

1) При травлении выделяется хлор, поэтому травите на свежем воздухе или в помещениях с вытяжкой. Хлор разрушает кости и зубы! Иначе через полгодика можете неприятно удивиться счету от стоматолога. Травите в месте, недоступном для детей, домашних животных и праздношатающихся. (. )

2) Травление происходит за счет тока, поэтому будьте осторожны. Зарядка для телефона наврятли вам повредит, а вот источники тока помощнее - могут. Не трогайте травильную ванну не выключив источник тока из розетки. Тем более не поправляйте ничего в ванной, когда она под напряжением.

Я видела как девушка поправила заготовку за проводок, а потом хлопок, у нее в руке испарился провод и в помещении вырубилось электричество. Все живы, но источник тока потом покупали новый.

3) При травлении происходит нагрев того, что травите и от него жидкости. Если ванна небольшая, а источник тока мощный, то жидкость может вскипеть, емкость из бутылки поплавиться и жижа потечет в разные стороны.

Поэтому будьте внимательны и поглядывайте за ней. На случай, если раствор утечет уберите вокруг ценные и не очень вещи.

Прочитали? Теперь перечитайте, на всякий.

И пойдем дальше! Многие металлы и сплавы хорошо травятся, ржавеющие стали, медные сплавы, алюминий. Не пробовала титан, оловянные сплавы(не люблю их) и серебро (дорого слишком, и зачем).

Не травятся некоторые сорта нержавейки. В некоторых выедаются точки коррозии, но рового рельефа не получается.

Теперь о подготовке металла к травлению.

Если у вас горячекатанная сталь, значит на ней может быть пленка окислов. Ее нужно снять, иначе она защитит поверхность лучше любого лака. Это можно сделать абразивами или собрав травильную же ванну, но подключить плюс и минус наоборот. Тогда пластину отчистит от всего (и если вы аккуратно нанесли лак и подключили все неправильно, то лак тоже оторвет, муахаха). Не забудьте помыть потом изделие, после соли оно может быстренько заржаветь.

Далее. Чем лучше отполирована поверхность, тем предсказуемее и ровнее результат. Если поверхность покрыта царапками или порами, то раствор может радостно выжрать оттуда больше, чем вам хотелось бы.

(Да, он делается. Лезвие тоже протравлено.)

На этом пока все, далее я расскажу про:

-как облегчить(или нет) нанесение орнамента

-схему травильной ванной и что куда подключать

-фотки примерной ванной.

С праздником всех! Творите(если хочется) и соблюдайте ТБ, с Новым Годом!

С вами была Keertis или Kotiaforge.

Ток нужно повыше (~5А), если хочешь быстрее всё сделать . Эта первая попытка травилась часов 8 при 1.5А (БП от древнего принтера) .

Годный пост, но так не вовремя - людям не до этого сейчас, не увидят.

Здравствуйте спустя месяц :) Подскажите по сабжу. После зарядки от телефона, которая давала чуть более чем никакой эффект (приходилось травить топор по 2е суток) решил сделать ход конём. Взял БП от старого компа, вытащил оттуда две линии по 12 вольт на 16 ампер каждая. Объединил эти линии в одну, так как в постоянных токах (как и в электричестве) я не особо разбираюсь, два минуса на БП тоже объединил в один. На всякий случай. Поставил медные провода с сечением потолще. Подвесил топор и запустил аппарат. Такого эффекта я не ожидал, забурлило так что через край пена полезла. Вроде бы и хорошо что такой активный эффект, но через 15-20 секунд я почувствовал запах горелой проводки. Провода жутко нагрелись. Запах проводки шел не от блока питания а именно от проводки. Больше полу минуты не решился продолжать эксперимент. Теперь пытаюсь выяснить где мой косяк. Провода заменить на толстые твердые медные с большим сечением? Убрать вторую линию на 12 вольт? Вы говорили что используете для травления блок питания от компа? Какие значения вольтажа и силы тока у Вас?

@moderator, поменяйте пожалуйста картинку в посте на эту - я там ошибку допустила, исправляюсь

Травление металла

Удаление части поверхностного слоя металлического изделия с помощью химической реакции называют травлением. Эта технология известна человеку уже несколько тысячелетий, наряду с чеканкой и чернением ее применяли для отделки металлических деталей оружия и домашней утвари, украшений и ритуальных предметов. В наши дни травление металлов применяется в художественных промыслах, для нанесения гальванических покрытий, для создания изображений и надписей на металлических изделиях.

Электрохимическое травление лезвия ножа

Суть метода

Перед проведением травления на те участки поверхности металла, которые не должны быть вытравлены, наносится защитное покрытие, устойчивое к травящему веществу (протраве).

Далее деталь подвергают воздействию кислой среды или погружают в емкость с электролитической жидкостью. Чем дольше деталь подвергается обработке, тем больший слой металла разъедается агрессивной средой. Травление металла может осуществляться в несколько приемов, это так называемое многослойное протравливание.

Травление изображений на металле проводят как в промышленных, так и в домашних условиях.

Способы травления металла

Исходя из применяемых для разъедания слоя металла материалов, различают такие способы травления металлов, как:

Химический (жидкий). Применяются кислые растворы. Не требует сложного оборудования и дорогостоящих материалов. В ходе работы образуются вредные для здоровья испарения.
Электрохимический. Применяется раствор электролита и пропускаемый через него электрический ток. Характеризуется большей скоростью процесса, более точным исполнением деталей рисунка, экономным расходованием рабочей жидкости. Не образует вредных испарений
Ионно-плазменный (сухой). Поверхностный слой испаряется пучком ионизированной плазмы. Применяется при производстве микроэлектронных компонентов.

Ионно-плазменный метод требует высокоточного и дорогостоящего оборудования и применяется только в условиях промышленного производства. Жидкий метод, электрохимическое травление металла и даже электрохимическая гравировка доступны и в домашних условиях.

С помощью гальванического травления можно самостоятельно сделать печатную плату, практически не уступающую промышленной.

Гальваническое травление металла

Гальванический способ травления выгодно отличается от жидкого отсутствие необходимости использования кислот, дающих вредные испарения. В зависимости от материала заготовки используются разные электролитические растворы:

Сталь и железо — нашатырь и железный купорос
Медь и ее сплавы (бронза, латунь)- медный купорос
Цинк – цинковый купорос.

Гальванический способ травления рисунка на металле

Для проведения процесса в домашних условиях потребуется:

Гальваническая ванна из непроводящего материала.
Блок питания на 5 вольт постоянного тока.
Металлический катод (из того же металла, что и заготовка.)
Проволочные подвесы для заготовки и катода. Заготовка не должна касаться стенок или дна ванны.
Две проводящие штанги, превосходящие по длине ванну.

Одну штангу присоединяют к отрицательному выводу блока питания и вешают на нее катод.

Другую штангу — к положительному выводу и подвешивают на нее изделие, которое будет служить анодом.

При подаче напряжения начинается процесс электролитического переноса металла с изделия на катод. Он будет происходить с участков поверхности, не покрытых защитным лаком.

Художественное травление металла

Художественное травление металла проводят как гальваническим, так и жидким методом.

Художественное многослойное травление металла

Мастера народных промыслов и просто домашние умельцы получают с его помощью высокохудожественные изображения на холодном и огнестрельном оружии, всевозможной кованой и литой утвари. Для мастеров, делающих авторские охотничьи и бытовые ножи, травление стало практически обязательным элементом отделки. Особенно популярны охотничьи сцены, арабские, рунические или абстрактно — геометрические орнаменты. Многие мастера комбинируют травление металла с его воронением, придавая рисунку синеваты, черный или желтоватый оттенок.

Для переноса изображений используют как способ покрытия детали лаком, так и глянцевую бумагу. Применяют также еще один способ – оклеивание детали скотчем. Горячей иглой процарапывают линии рисунка, после чего пинцетом аккуратно удаляют скотч с участков, подлежащих протравливанию. Остатки клеевой массы нужно смыть растворителем.

Перед травлением деталь следует тщательно обезжирить.

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.

Нанесение рисунка

Для этой операции применяется несколько способов. Все их объединяет общий принцип: защита части поверхности от разъедающего действия протравы, а различает вещество, используемое для нанесения рисунка.

Лак для ногтей

Популярный и доступный способ. Обладает некоторыми недостатками:

Использование лака для ногтей

Грунтовка или битумный лак

Используется грунтовка ГФ 021, ХВ 062 или битумный лак. Сначала веществом покрывается все протравливаемое изделие. Далее тонкой ручкой или маркером переносят контуры рисунка. Из тонкой проволоки или прутка из мягких сплавов следует изготовить иглу, заострив конец проволоки.

Травление с применением грунтовки

Те участки изображения, которые должны быть вытравлены, процарапываются до металла. Следует следить за тем, чтобы грунтовка не скалывалась.

Глянцевая бумага

Кроме глянцевой бумаги (ее можно купить в магазинах товаров для творчества, а можно просто вырезать лист из журнала), потребуется лазерный принтер, приложение для работы с изображениями и утюг. Изображение рисунка следует сделать зеркальным и распечатать в натуральную величину. Изображение прикладывают к поверхности и проглаживают несколько раз. После остывания заготовки бумагу смывают теплой водой, а тонер остается на поверхности детали. Тыльную и боковые поверхности, не подлежащие протравке, нужно защитить лаком или пластилином.

Глянцевая бумага для травления

Основное достоинство метода — можно точно переносить мельчайшие детали изображения.

Основной недостаток — работать таким образом можно только с плоскими или цилиндрическими заготовками. Способ весьма популярен при изготовлении печатных плат.

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.

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.

Протравы, используемые для стали

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.

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.

Для травления чугунов применяют растворы серной кислоты средних концентраций.

Травление цветных металлов

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.

Для протравливания таких металлов, как никель или вольфрам, используют водный раствор перекиси водорода и муравьиной кислоты.

Травление печатных плат

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 40 о С, 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.

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.

Техника безопасности при травлении

В травлении металлов используются чрезвычайно активные в химическом отношении вещества-сильные кислоты, щелочи и их растворы. При неправильном обращении они могут причинить серьезный вред здоровью и нанести значительный материальный ущерб.

Использование резиновых перчаток

Поэтому при работе с ними нужно соблюдать особые меры предосторожности и строго выполнять правила техники безопасности при проведении работ:

Работы проводят только при наличии хорошей вентиляции, предпочтительно — вытяжного шкафа.
Обязательно использование средств индивидуальной защиты: резиновых перчаток и фартука, плотной производственной одежды, респиратора, защитного лицевого щитка.
Нельзя ставить банки с кислотами и щелочами на высоко расположенные полки и шкафы.
Во время разведения кислот КИСЛОТУ ЛЬЮТ в ВОДУ, и никогда — воду в кислоту.
При работе с кислотой иметь под рукой раствор соды, а при работе со щелочью — слабый уксусный раствор для промывания участков кожи, на которые случайно попали капли раствора.
При работе гальваническим методом перед началом работы тщательно осмотреть все используемое электрооборудование на предмет отсутствия механических повреждений и целостности изоляции.
Иметь под рукой исправный огнетушитель.

В случае попадания травильного раствора на кожу следует немедленно промыть пораженный участок соответствующим нейтрализующим раствором. Если брызги кислоты или щелочи попали на одежду — ее следует немедленно снять.

Промыть водой пораженный участок

Если травильный раствор попал на слизистые оболочки — следует немедленно обратиться за медицинской помощью. Промедление в таких случаях может стоить здоровья или даже жизни.

Читайте также: