Надпись на металле электричеством

Обновлено: 17.05.2024

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.

Электроискровой карандаш своими руками

Сделать надпись на металле иногда бывает интересно. Особенно на подарке близкому человеку, чтобы он радовался и, главное, не забыл кто ему подогнал подарочек и за что.
Связываться с высоким и опасным напряжением не хочется, да и опасно, а вот сделать самому устройство рабочее и не сложное приятно.

Электромагнитное втягивающее реле на 12 В (HCNE1-0530);
Корпус от шариковой ручки потолще;
Металлический стержень диаметром около 2 мм.;
Контакты типа «крокодил» для подключения к источнику напряжения;
Сам источник напряжения на 12 В.

Делал автоматическую кормушку для кота, но оказалось, что при контакте с металлом оно отлично искрит. Для электрокарандаша - то что надо. Для нанесения красивых надписей важно иметь удобную форму карандаша. Его должно быть удобно держать в руке, а что удобнее ручки для такого дела? Берём ручку потолще, чтоб в неё уместить реле. У меня была ручка на 10 стержней. Выглядела она примерно вот так.
Ручка хорошая, но в детских руках быстро сломалась. Основное её преимущество в том, что она толстенькая. Почему я её не выкинул? Потому что в неё может влезть реле. Реле не влезло и в корпусе ручки пришлось сделать вырезы, чтобы углы прямоугольного реле встали на своё место.

К реле надо приделать стержень, который и будет непосредственно писать. Я использовал маленькую отвертку для мелких работ. Она всё равно давно провернулась в ручке и не работала. Почему я её не выкинул? Потому что её можно с небольшой доработкой использовать как стержень для электрокарандаша.

Со штоком реле доработанный стержень соединил кусочком проволоки длиной 5 мм от большой скрепки и, чтоб он не выпадал, обмотал изолентой.

Вообще вместо отвёртки можно использовать разогнутую большую скрепку или проволоку диаметром 1,5 … 2,0 мм. Проволоку на конце загнуть колечком.
Осталось только собрать всё.

У меня реле вставилось в обе половинки довольно туго и не пришлось укреплять, но, если чуть болтается, можно всё укрепить изолентой или скотчем. Один провод присоединить к металлической части корпуса реле, а второй провод выпустить наружу и присоединить к нему «крокодил». Ах да – надо ещё чуть заточить кончик стержня и, если использовали проволоку, накрутить небольшое утолщение из изоленты.

Утолщение не даст стержню-перу слишком далеко вылезти из ручки. Стержень при полностью втянутом положении должен торчать примерно на 10 мм и вытягиваться еще на 5 мм. Как раз утолщение и не должно пролезть в носик ручки внутри.
Можно приступать к писанине. Или к рисованию, но электрокарандашу нужно напряжение и отлично подходит для этих целей аккумулятор от шуруповерта.
Погонять аккумулятор всегда полезно. Чтоб он не застаивался и не терял форму. Подключаем карандаш к аккумулятору. Второй провод от батареи присоединяем к металлическому предмету, на котором будут наши художества, и пишем.
Электромагнитное реле не имеет полярности присоединения, но для карандаша правильно присоединить плюс и минус важно.
Когда мы подключенным карандашом касаемся подключенного к другой клемме предмета возникает искра и цепь замыкается. Реле срабатывает и втягивает стержень-перо внутрь ручки. Цепь размыкается и опять с икрой. Реле отключается и пружина выталкивает перо до касания предмета. Цепь замыкается, размыкается и всё искрит и искрит. Цикл повторяется пока вы держите ручку на месте. А вы её не держите на месте, а уже пишите, пишите.

Искра — это маленькая дуга плазмы и она оставляет на металле хорошо заметную отметину. Ведёте перо медленно – надпись более выраженная, ведёте быстро – менее заметная. Минута работы и уже видимый отличный результат.

Смотрите видео

Видно как быстро и легко получается отличная стойкая надпись.

Простой способ отмаркировать инструмент травлением

Этим простым, но надежным способом травления металла можно пометить однотипные элементы набора, нанести имя или логотип на инструмент, сделать надпись на подарке и т. д. Его реализация не потребует больших затрат, много времени и особых навыков.

Понадобится

источник постоянного тока 12 В;
два провода с зажимами;
поваренную соль и пищевой уксус;
емкость;
ватные палочки (тупферы);
трафареты, стикеры и наклейки;
чистящее средство и салфетки;
машинное масло;
лак для ногтей и ацетон;
ножницы и маркер.

В качестве объекта травления могут быть любые металлические предметы: молоток, набор розеток, кухонный нож, термос, ключ и т. д. Поскольку нам придется иметь дело с «химией», приготовим защитные очки, перчатки и вентилятор.

Процесс травления металла

К источнику тока (аккумуляторная батарея, стартер, зарядное устройство и даже батарейка 9 В) подсоединяем два длинных провода с «крокодильчиками» на концах.

В емкость из стекла насыпаем поваренную соль, заливаем уксусом или водой и слегка перемешиваем, чтобы компоненты быстрее прореагировали. После чего, в емкость опускаем несколько ватных палочек.

Для нанесения нумерации на набор глубоких хромированных розеток воспользуемся трафаретом или наклейками. Выбираем трафарет, наклейки же пойдут в ход позже.

Очищаем поверхность травления, протирая ее салфеткой, смоченной в спирте или мыльном растворе, предварительно надев защитные очки и резиновые перчатки.
Крепим красный провод к красному зажиму, черный – к черному при выключенном зарядном устройстве. В случае аккумуляторной батареи концы проводов не должны соприкасаться.
Если мы будем травить металл в помещении, то вблизи устанавливаем и включаем вентилятор, а еще лучше – работаем на открытом воздухе. Начнем с розетки с разметкой 21 мм.
Подрезаем трафарет цифры «2» справа, а «1» – слева и наклеиваем их по месту.

Красный плюсовой провод подсоединяем к изделию, а в зажиме черного минусового провода закрепляем ватную палочку, пропитанную раствором соли, располагая вату ниже кончика зажима.

Подаем на контакты напряжение и прикладываем ватный тампон к прорезям трафарета на 5 секунд, после чего перемещаем его в соседнюю точку и так до конца. Если тампон почернел, то меняем его на свежий. При этом процесс травления сопровождается характерным шипением, выделением пены и почернением его пути.

Протираем места травления ватной палочкой, смоченной в спирте, и обводим маркером для придания цвета.

Удаляем трафареты и видим цифры вполне четко с любого ракурса. Выгравированные номера смазываем машинным маслом и насухо протираем салфетками. Это защитит гравировку от влаги и продлит ей жизнь.

Приступаем к нанесению логотипа на ручку разводного ключа

Как и в прошлый раз, протираем металл спиртом, наносим стикер, покрываем его лаком для ногтей и даем просохнуть 30 минут.
С помощью ножа с острым клиновым лезвием удаляем надпись, стараясь не повредить окружающий лак.

Подключаем к металлу плюсовую клемму. В «крокодильчике» минусовой клеммы зажимаем ватную палочку, пропитанную солевым раствором, и протравливаем открытые места, как в прошлый раз.
Нам остается лишь с помощью ацетона смыть лак для ногтей, протирая металл, покрытый лаком, салфеткой. Эту операцию можно повторить на стальном корпусе термоса, клинке охотничьего ножа и т. д.

Надпись на металле электричеством

Простейший аппарат для электрогравировки по металлу

Существует великое множество способов гравировки по металлу, но все они требуют либо специального, а порой и далеко не дешевого оборудования, либо наличия каких-то определенных навыков, или-же эти способы довольно сложные. К примеру возьмем химическую гравировку. Опять-же нужны какие-то средства, которых в квартире вовсе может и не оказаться. Но как-же быть, если нужно срочно сделать перманентную надпись на металле, а никакого оборудования для этого нет? Но выход-то есть всегда, подробнее читайте под катом :)

Для того чтобы собрать простейший гравировальный аппарат нам потребуется:
1) Лампочка накаливания (оптимально- 100Вт, чем больше мощность, тем больше ток, а чем больше ток- тем глубже будет травление), патрон к ней с подключенными гибкими проводам длиной не меньше 20 см. Вместо лампочки можно использовать любой потребитель, если его не жалко.
2)Двужильный кабель, сечение выбирается исходя из мощности прибора. Для лампочки накаливания 100Вт- оптимальным будет сечение 1- 1,5 квадрата. Можно поставить меньше, но не желательно.
3) Изолента, преимущественно тряпичная. Можно использовать и ПВХ, но тряпичная лучше выдерживает высокую температуру. Если дома вообще нет изоленты- можно использовать пластиковый скотч.
4) Обычный графитовый карандаш. Чем короче стрежень- тем лучше.
5) Еще короткие проводки.
6) Отвертка (на фото обозначена так-же 5, опечатка). Помимо отвертки желательным было-бы наличие фазного индикатора, но если его нет- ничего страшного.

Теперь перейдем непосредственно к сборке нашего аппарата.
На одном конце провода (2) делаем импровизированную вилку, если в квартире найдется лишняя полноценная вилка- ставим ее на один конец провода. Потом эти два торчащих проводка будут просто втыкаться в розетку.

С другого конца провода делаем то-же самое, и ставим на обе жилы клеммы. Если клемм нет- ничего страшного, тогда просто побольше зачищаем жилы провода.

Далее нам нужно к жиле на которую будет подаваться фаза прикрепить провод от лампочки. Удобнее это делать через клеммник как у меня на фото, но если клеммников нет- можно обойтись и скруткой.
К жиле, на которой будет "ноль"- прикрепляем проводок, зачищенный с двух концов, длиной примерно 20 см. Прикрепляем как угодно, можно клеммником, можно скруткой, можно "клеммами "Ваго". Должно получится что-то на подобии этого:

Теперь берем обычный карандаш, затачиваем его с одной стороны, а с другой- снимаем слой древесины. Чем короче будет карандаш- тем лучше.

Далее наматываем идущий от лампочки провод на карандаш. Приматывать нужно плотно, если будет контакт плохой- между проводом и стрежнем будет возникать дуга, гравировка получаться не будет а карандаш будет гореть.

Заматываем место соединения стержня карандаша и провода изолентой. Как я уже писал выше, лучше использовать тряпичную изоленту, так как при плохом контакте между проводом и стержнем это место будет греться, а тряпичная изолента лучше выдерживает температуры, чем изолента ПВХ. Если нет тряпичной, конечно можно использовать и ПВХ, а если нет и ПВХ-изоленты, в ход может пойти прозрачный пластиковый скотч.

Ну вот и все, наш аппарат готов. В собранном виде все это должно выглядеть как-то так:

Теперь перейдем к процессу гравировки: "Ноль" мы подключаем на деталь, на которой будем делать гравировку, на карандаше у нас находится фаза, идущая через лампочку. Перед началом работы необходимо убедиться, что на детали находится точно ноль, а не фаза. Для этого можно использовать индикатор, а если такого под рукой нет- соединить деталь с батареей отопления, водопроводным стояком, полотенцесушителем, вообщем, с любым заземленным предметом. Если лампочка загорается, значит на предмете который будем гравировать находится фаза. В таком случае просто переворачиваем вилку в розетке, проверяем еще раз- лампочка не зажигается- значит все нормально, и можно приступать к работе.

Карандашом начинаем дотрагиваться до детали, в этот момент между деталью и карандашом должна проходить искра, а лампочка зажигаться. В момент прохождения искры между карандашом и деталью будет проходить гравировка.

Собственно, чем хорош такой способ: Он крайне простой, не требует никаких затрат, все что надо для сборки такого аппарата есть почти у каждого в квартире. Для такой гравировки не надо иметь каких-то специальных навыков, достаточно уметь рисовать карандашом. Но и минусы у данного способа тоже есть, все-таки мы имеем дело с сетевым напряжением, и данный способ относительно не безопасный. В результате такой гравировки мы получаем вытравленную на металле надпись глубиной примерно 0,1 мм, при мощности лампы в 100 ватт. Чем больше будет мощность прибора, тем глубже будет травление. Надпись изначально выходит черной, яркой, но ее яркость можно изменить с помощью наждачной бумаги до почти невидимой рельефной надписи.

Думаю, не лишним было-бы описать технику безопасности при работе с данным устройством:
1) Не работать на голом бетонном полу, работать только на изолированной поверхности, в идеале- на диэлектрическом коврике.
2) Между грифелем карандаша и зануленной деталью напряжение 220 вольт, по этому если взяться одновременно за грифель карандаша и деталь то можно получить электротравму.
3) Если с электрикой дружите не особо- лучше обойти этот способ стороной.
4) Перед началом работы обязательно убедиться что на детали находится ноль, а не фаза.
Ну и остальные правила как при работе с любыми другими электроприборами.

Для тех, кто не особо понял как собирать аппарат с моих слов, выкладываю схему.

Электромаркер по металлу. Как сделать гравировку?

К числу специфических способов электроискровой обработки токопроводящих материалов относится гравировка их поверхности с применением электрического разряда малой скважности. Производимые для этих целей электромаркеры по металлу представляют собой компактные, энергосберегающие приборы, а потому широко применяются как в производственных, так и в бытовых целях.

Характеристики устройства

При пробое межэлектродного промежутка между катодом, в качестве которого выступает маркирующий инструмент (иногда называемый электрографическим пером) и анодом – поверхностью металла, происходит эрозия металла анода, в результате которой формируется совокупность лунок. Их форма и расположение определяется траекторией перемещения электромаркера по металлу и интенсивностью электрического импульса. Для того, чтобы тепловая энергия испарения металла концентрировалась в ограниченном объёме, поверхность зоны обработки смачивается жидким диэлектриком, в качестве которого используется обычное минеральное масло. Кроме того, масло снижает усилие отрыва вручную перемещаемого электрода от обрабатываемой поверхности, не допуская короткого замыкания в межэлектродном промежутке. Анод–заготовка присоединяется к общей электрической цепи устройства при помощи зажима. Нельзя для электромаркировки использовать воду, и тем более – водные растворы солей.

В результате точечной эрозии на поверхности можно сформировать рисунок, производственное клеймо или любую другую отметку глубиной до 1…2 мм. Кроме того, промаркированная поверхность отличается и визуально. Поскольку результатом единичного акта электроэрозии является лунка, где дно формируется периодическими электрическими импульсами, то обработанная поверхность всегда является матовой, а потому особенно заметна на шлифованном, полированном, либо холоднокатанном металле.

Процесс электрографической маркировки устойчиво протекает при следующих рабочих характеристиках устройства:

Рабочее напряжение, В – 30…140.
Ток обработки, мА – 40…300.
Скважность, с -1 – до 100.
Материал катода – вольфрамовая проволока диаметром до 1 мм (возможно также применение высокоуглеродистой стали типа 65Г или 60С2).

Практически потребляемая мощность устройства зависит от глубины маркировки и электроэрозионной способности металла анода, но обычно не превышает 20…50 Вт. В комплект поставки входит также вибратор, генерирующий колебания рабочей головки прибора с необходимой частотой. С целью обеспечения электрической безопасности электромаркеры по металлу снабжаются тепловыми датчиками, реагирующими на перегрев.

Принцип работы электромаркера

Поверхность металла, подлежащая маркировке, должна быть тщательно очищена от жировых загрязнений и окисных плёнок. Последние заметно ухудшают проводимость металла, что вынуждает увеличивать напряжение в межэлектродном промежутке. Разряд получается малой скважности, однако с более грубыми лунками, что ухудшает качество маркировки. Мощность искрового разряда регулируется ступенчатым переключателем.

Оптимальными для данных целей считаются следующие геометрические характеристики лунки:

Ширина – 0,2…2,0 мм;
Глубина – 0,15…20 мкм;
Скорость перемещения маркера по поверхности — до 10 мм/с.

В комплект некоторых моделей электромаркеров по металлу входит также стальная плита, снабжаемая креплениями для фиксирования детали, которая подвергается маркировке.

Последовательность работы с электромаркером по металлу такова. Прибор через автономный блок питания подключается к бытовой электросети напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Маркируемая деталь зажимом «крокодил» присоединяется к металлической плите. Вибрационное устройство с целью защиты глаз оператора закрывается специальным фильтром, после чего электрографическое перо подносится к поверхности, которая покрыта тонким (2…3 мм) слоем жидкого диэлектрика. Вначале производится пробный разряд, при котором устанавливается оптимальная скорость перемещения электрографического карандаша по поверхности изделия. По мере перемещения пера смачиваются диэлектриком новые участки обработки.

Для настройки электрографического маркера по металлу необходимо произвести следующие действия:

Настроить частоту вибратора на требуемый режим. Для этого пользуются (в зависимости от типоразмера и производителя данных устройств) одним из следующих способов: либо оптимизируют звуковой сигнал (при снижении частоты колебаний допустимое значение межэлектродного зазора увеличивается), либо регулируют частоту путём изменения яркости сигнальной лампочки.
Переключателем устанавливают необходимую величину тока. Обычно она максимальна для металлов с низкой теплопроводностью (большинство цветных металлов и сплавов), и меньше – для алюминия, стали или чугуна.

Перемещением электрода-инструмента по необходимой траектории движения, производят маркировку. Габаритные размеры символов не имеют ограничений.
При работе с электромаркером следует помнить, что увеличение, сверх необходимого, напряжения и тока электрического разряда ускоряет износ электрода, и не приводит к существенному увеличению производительности процесса. Особенно интенсивен износ в случае короткого замыкания цепи (случается при недостатке или отсутствии жидкости-диэлектрика на маркируемой поверхности изделия). Для ориентировки можно пользоваться нормативными значениями износа 0,05…0,2 мм на одно клеймение.
Для исправления ошибочного нанесённого знака поверхность необходимо прошлифовать.

Применение электрокарандаша требует от оператора определённых навыков и опыта работы. Длительность непрерывного использования электроискрового маркера принципиально не ограничивается, хотя при продолжительности работы устройства более 30…40 минут блок генератора импульсов разогревается. Замена изношенного катода-инструмента производится при отключённом приборе. Электромаркер по металлу не должен эксплуатироваться в помещениях, относительная влажность воздуха в которых превышает 75%.

Преимущества электромаркеров и их типоразмеры

Сохранение товарного вида продукции после электромаркировки обеспечивается:

Отсутствием искажений поверхности изделия;
Возможностью проводить клеймение тонких поверхностей без опасности их деформирования;
Эффективным использованием процесса относительно любых токопроводящих материалов;
Удобством нанесения клейм, номенклатура которых ничем не ограничивается;
При использовании вольфрамового электрода с избирательным переносом металла одновременно производится антикоррозионная обработка поверхности стальных изделий.

Модели наиболее востребованных электромаркеров приведены в таблице

Читайте также: