Художественное травление металла в домашних условиях

Травление металла в домашних условиях

Решил поделиться с вами довольно простым способом травления металла в домашних условиях на примере клинка.
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).

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 травление металла в домашних условиях

Электрохимическое травление, разновидность обработки метала в технике гравировки. Существует также химическое травление – травление с помощью кислот, смесей кислот. Более подробно остановимся именно на электрохимическом травлении, так как, оно гораздо более безопасно и даёт больше возможностей по достижения результата, ввиду хорошего контроля и хорошего предсказуемого качества.

Суть травления, в том, что рисунок получают с помощью вытравливания углублений. На изделие наносят защитный слой покрытия, и с помощью резцов, удаляют его там где нужно протравить. В случае с кислотами, изделия просто погружают в кислоту и там, где метал не защищён, происходит разрушение метала. В случае с электрохимическом травлением в ванну для травления наливают электролит, который служит проводником электрического тока. Опускают катод (-) как правило это либо пластина нержавеющей стали, либо латунная (медная) фольга и изделие, которое является анодом (+). При пропускании постоянного электрического тока, происходит разрушение метала на не защищенных поверхностях изделия, чем дольше будет протекать этот процесс – тем глубже будет рисунок.

Различают две основные техники: когда рисунок составляют углублённые (протравленные) линии или когда вытравливается фон. Но как правило, для красивой работы комбинируют обе техники. Также существует многослойное травление – когда постепенно в процессе травления добавляют участки на изделии для травления. Таким способом получают фоновый рисунок. Также существует сквозное травление, при котором объекты рисунка становятся скульптурами (тоже многослойное травление).

И так, что нам понадобится из оборудования. Прежде всего это источник постоянного тока, в идеале с регулировкой по амперам (чем больше обрабатываемое изделие тем больше ампер). Самое доступное это зарядное устройство для аккумуляторов автомобилей. Если же нет возможности использовать такое – то подойдёт любое зарядное устройство например от мобильного телефона, магнитофона, компьютера и т.д. Главное, что бы оно было постоянного тока, но чем слабее трансформатор, тем дольше будет протекать процесс. Если же Вам достался трансформатор переменного тока, то добавив к нему диодный мост (может помочь любой радио электрик), получится трансформатор постоянного тока. Также можно использовать автомобильный аккумулятор.

Ёмкость для травления (ванна) должна отвечать двум требованиям: быть не проводником электрического тока и вмещать протравливаемое изделие. Подойдёт пластиковая или стеклянная тара.

Электролитом служит насыщенный раствор пищевой соли в обычной (водопроводной воде). Примерно столовая ложка соли на стакан воды. Соль превращает воду в электролит. В некоторых случаях можно добавить немного соляной кислоты (необязательно). В принципе одного раствора хватает достаточно на долго, но в виду его загрязнения, наблюдать за процессом травления становится не удобно, в таком случае его лучше заменить.

Читать еще:  Плазменная резка металла принцип работы

В качестве электрода (катода), подойдёт любая медная или латунная фольга, которой лучше всего обернуть изнутри ванну для травления.

В качестве защитного покрытия, можно использовать многие материалы. но на мой взгляд, самым идеальным является автомобильная краска из баллончика, белого, матового цвета. Такая краска после травления хорошо снимается растворителем, и имеет хорошую адгезию. На краске такого цвета очень удобно рисовать карандашом, и при случае, можно стереть обычным ластиком. При вскрытии рисунка, такая краска не скалывается, но лучше проводить эту процедуру не позднее двух дней после окрашивания, после краска твердеет и может скалываться. Если же надо подправить уже процарапанный рисунок, то можно подкрасить место правки лаком для ногтей (он мягкий и быстро сохнет). Для простых рисунков и добавочных штрихов можно использовать перманентный маркер. При электрохимическом травлении, края протравливаются глубже, чем центр рисунка, а также происходит травление под краской на краях изделия, поэтому их необходимо защитить (закрыть) скотчем, или лучше использовать медицинский лейкопластырь. Также важно обезжирить изделие, перед нанесением краски.

Рисунок на покрытое краской изделие, можно наносить от руки с помощью простого карандаша, также, если изделие плоское, можно воспользоваться копиркой.

Далее необходимо вскрыть те части рисунка, где необходимо произвести травление. Для этого нужно воспользоваться резцами, которых лучше иметь несколько. Зоны очищенные под травление, должны быть, как можно лучше очищены от краски. Это самый важный и кропотливый процесс.

Сам процесс травления прост, необходимо к электроду (катоду) подсоединить минусовый провод от блока питания, а к изделию плюс. Включив блок питания в сеть, опускаем изделия в ванну, и следим чтобы от катода шли пузырьки, это говорит нам о том, что мы всё сделали правильно. Через некоторое время (здесь трудно дать конкретный совет ибо всё зависит от блока питания и площади рисунка), скажем пол минуты, достаём и визуально осматриваем глубину травление, если необходимо опускаем ещё. На изделии в процессе травления, образуется шлам, который мешает визуальному осмотру, его можно удалить аккуратно промыв в чистой воде, также можно воспользоваться очень мягкой кистью. Как я уже писал выше по краям травление происходит быстрее, поэтому, может потребоваться локальное травление, которое можно провести с помощью специальной кисточки. Кисточку изготавливаем из латунной (медной) трубки или прутка, на рабочий конец которой нитками приматываем кусочек ваты, а на другой конец подсоединяем минусовой провод. Далее вату намачиваем в электролите, и касаясь смоченной ватой рисунка продолжаем травление. важно, что бы вата всегда была смочена в свежем электролите.

После травления, необходимо снять краску, для этого, нужно взять кусочек тряпки и смочив его в растворителе, обмотать изделие. Сверху обмотать полиэтиленовым пакетом. В таком виде дать полежать несколько минут, после этой процедуры краска легко сотрётся. В зависимости от желаемого результата (особенно при многослойном травлении для проявления задних слоёв рисунка), нужно обработать рисунок наждачной бумагой зернистостью 1000-2500 грит, после чего, отполировать на войлочном или фетровом круге, с помощью пасты ГОИ или другой полировальной пасты.

Подобный метод обработки, можно применять, как для углеродистых, так и для нержавеющих сталей. Нужно учитывать, что углеродистые стали, обрабатываются гораздо быстрее. Также, можно обрабатывать цветные сплавы, но необходимо, для каждого, отдельного случая подбирать режимы обработки и электролиты. Примеры можно посмотреть в разделе Фото.

Надеюсь данная информация, была полезна для Вас, и данная технология позволит расширить Ваши возможности в творчестве.

Травление металла

Травление – это процесс очистки и обработки металлической заготовки. Химическое, кислотное, щелочное, электрохимическое – есть много способов выполнения этой технологической операции. Где применяют травление металла, зачем его используют в промышленности, какие бывают способы обработки с применением этой технологии, всё эти вопросы подробно разобраны в представленной ниже статье.

Что такое травление

Это технология удаления верхнего слоя с поверхности металлической детали. Технология применяется для очистки заготовок от окалины, ржавчины, окислов и снятия верхнего слоя металла. Используя этот способ, снимают верхний слой для поиска внутренних дефектов и изучения макроструктуры материала.

С помощью травления зачищают деталь и увеличивают адгезию поверхности. Это делают для последующего соединения металлической поверхности с другой заготовкой, перед нанесением краски, эмали, гальванического покрытия и других защитных покрытий.

Метод позволяет не только быстро очистить деталь, но и создать на металлической поверхности нужный рисунок. Этим методом вырезают на металлической поверхности тончайшие каналы и сложные изображения. Можно выполнять очистку габаритных деталей или проката. Глубина обработки регулируется с точностью до несколько микрон, что позволяет изготавливать сложные детали с небольшими пазами и другими сложными элементами.

Применение травления в промышленности

  1. Для очистки от оксидной плёнки деталей из углеродистой, низколегированной и высоколегированной стали, титана и алюминия.
  2. Для улучшения адгезии перед нанесением гальванических и других видов защитных покрытий.
  3. Для подготовки стальной поверхности к горячему цинкованию.
  4. Чтобы провести макроанализ для выявления образования межкристаллитной коррозии у нержавеющих сталей.
  5. С помощью этой технологии обрабатываются мелкие металлические детали, такие как шестерёнки наручных часов.
  6. Обработка меди применяется для изготовления полупроводниковых микросхем и печатных плат в электронике. Этим методом выполняется нанесение токопроводящего рисунка на микросхему.
  7. Для быстрой очистки изделий горячего металлопроката, термообработанных деталей, от окислов.
  8. В авиастроении с помощью этой технологии уменьшают толщину алюминиевых листов для снижения массы самолёта.
  9. При изготовлении металлических надписей и рисунков. Травлением получают рельефные изображения, нарисованные путём удаления слоя металла по определённому трафарету.
Читать еще:  Гильятиновые ножницы по металлу

Виды травления

Основные разновидности применяемой в промышленности обработки металлов:

  • электролитическое – бывает катодное и анодное;
  • химическое;
  • плазменное.

Электролитическое травление

Электролитическая или гальваническая обработка металла применяется для быстрой очистки деталей, нанесения гравировок и получения пазов. Металлические детали погружают в кислотный или солевой электролит. Деталь становится катодом – отрицательным электродом или анодом – положительным электродом. Поэтому классифицируют два типа электролитического травления – катодное и анодное.

  1. Катодное травление. Метод применяется для снятия окалины с поверхности изделий из углеродистых сталей после горячей прокатки или проведения закалки в масле. При катодном травлении материалом для анода служит свинец, электролитом является раствор соляной, серной кислоты или соли щелочного металла. В процессе электролиза на катоде активно выделяется газообразный водород, который взаимодействует с железом, и отрывает окалину. Металлическая поверхность при катодном методе активно насыщается водородом, что повышает хрупкость заготовки. Поэтому для тонкостенных изделий катодный способ не применяют.
  2. Анодная электрохимическая очистка. Это самый распространённый в машиностроении способ. Процесс заключается в механическом отрывании на аноде оксидной плёнки кислородом и смешивании с электролитом металлических молекул. Электролит представляет собой раствор кислот или солей обрабатываемого металла. В качестве катода применяют свинец, медь и другие металлы. При анодной обработке поверхность изделий становится чистой, с небольшой шероховатостью, а металл растворяется в электролите. При этом способе существует риск уменьшения толщины заготовки и перетравливания.

Химическое травление

Метод химической обработки используют для очистки поверхности детали от оксидной плёнки, окалины и ржавчины для заготовок из следующих материалов:

  • чёрных металлов;
  • нержавеющих и жаропрочных сталей;
  • титана и его сплавов;
  • алюминия.

Для травления применяют серную, соляную или азотную кислоту. Заготовку погружают в кислотный или щелочной раствор, расплав соли и выдерживают на протяжении нужного временного интервала. Необходимое время для очистки может составлять от 1 до 120 минут.

Процесс очистки происходит за счёт выделения водорода при взаимодействии кислоты с металлом. Молекулы кислоты проникают через поры и трещины под оксидную плёнку. Там они взаимодействуют с металлической поверхностью, выделяется водород. Выделяющийся газ отрывает оксидную плёнку и очищает деталь.

Одновременно с оксидами в кислоте растворяется обрабатываемый металл. Чтобы предотвратить этот процесс используются ингибиторы коррозии.

Плазменное травление

При ионно-плазменном способе очистка и снятие поверхностного слоя происходит путём бомбардировки детали ионами инертных газов, которые не вступают в химическую реакцию с молекулами обрабатываемого материала. Позволяет делать высокоточные насечки, пазы с точностью до 10 нм. Технология применяется в микроэлектронике.

Плазмохимический метод предусматривает возбуждение плазмы в химически активной среде, что вызывает образование ионов и радикалов. Активные частицы, попадая на металлическую поверхность, вызывают химическую реакцию. При этом образуются лёгкие соединения, которые удаляются из окружающей воздушной среды вакуумными насосами.

Метод основывается на химических реакциях, возникающих при использовании химически активных газов, таких как кислород, обладающих большой реакционной способностью. Эти газы активно взаимодействуют в плазме газового разряда. В отличие от плазменной обработки в инертных газах при этом способе очистки активный газ вступает в реакцию только с определёнными молекулами.

Недостатком этого метода является боковое расширение пазов.

Травители

Травление углеродистых сталей осуществляется в 8-20% растворе серной или 10-20% соляной кислоты. С обязательным добавлением ингибиторов коррозии (КС, ЧМ, УНИКОЛ) для устранения хрупкости материала и уменьшения возможности перетравливания.

Изделия из нержавеющей или жаропрочной стали обрабатываются с применением раствора, состоящего из: 12% соляной, 12% серной, 1% азотной кислоты. Если требуется, обработку делают в несколько ступеней. Первая – в 20% соляной кислоте разрыхляется окалина. Второй этап – это погружение в 20-40% раствор азотной кислоты для полного удаления поверхностных загрязнений.

Толстый слой окалины, который образуется на нержавеющей стали, при её производстве удаляют 75-85% расплавом едкого натра с 20-25% азотнокислого натрия. После чего в 15-20% азотной кислоте производится полное удаление окислов.

Обработку алюминия и сплавов на его основе используют снятия тугоплавкой оксидной плёнки с поверхности заготовки. Для этого применяются щелочные или кислотные растворы. Обычно используют 10-20 % щёлочь, при температуре 50-80 ºС, процедура травления занимает менее 2 минут. Добавка в щелочь хлористого и фтористого натрия делает этот процесс более равномерным.

Очистка титана и его сплавов, проводимая после термической обработки, выполняется в несколько этапов. На первой стадии в концентрированном едком натре разрыхляют окалину. Затем удаляют окалину в растворе из серной, азотной или фтористоводородной кислоты. Для удаления оставшегося травильного шлама используют соляную или азотную кислоту с добавкой небольшого количества фтористоводородной кислоты.

При обработке меди и ее сплавов используют травители из перекиси водорода, хромовой кислоты и следующих солей:

  • хлорида меди;
  • хлорида железа;
  • персульфата аммония.

Этот информационный материал подробно описывает применяемый на металлургических предприятиях процесс травления. Способ позволяет быстро очищать поверхность металла от окислов, окалины, ржавчины и других загрязнений. Благодаря травлению можно наносить на металл различные рисунки, создавать сложные микросхемы и делать микроскопические каналы нужной формы.

Травление металла в домашних условиях

Если с поверхности метала нужно удалить ржавчину, окись в растворах соли или различных кислот, то такой процесс называется травление металла. Существует два способа травления металла: химическое и электрохимическое. При химическом травлении изделия из стали опускают в сосуд, который наполнен раствором соляной или серной кислоты. Этот процесс нужно делать быстро, чтоб не повредить основной металл. При химическом травлении металла взаимодействует железо с кислотами, и в результате этого выделяется водород. На поверхности образуются пузырьки. Что бы этого избежать, то в ванну добавляют специальные добавки. Они делают так званную защитную пленку, при которой сам металл защищён от водорода. Обычно при химическом травлении нужно использовать бетонные или деревянные баки. Внутри они должны быть выложены из кислотоупорных плиток. Очень хорошо травить ржавчину специальными травильными пастами. Сначала берут одну пасту, затем другую, смывают ее, и уже после паяют деталь всем известным обычным способом. Если же у вас медное изделие, или его сплав, то для таких изделий используют серную или азотную кислоты. А изделия из алюминия желательно травить в растворе щелочей. Только лишь в единичных случаях используют соляную кислоту. В серной кислоте делают травление изделиям из никеля. При электрохимическом травлении изделие опускают в электролитическую ванну в качестве анода или катода. Но этот способ требует немало времени. Если же вы решили использовать анодное травление, то использовать нужно растворы кислот или же соли щелочей металла. Очистка изделия происходит очень быстро. Поэтому вы должны быть внимательны, и строго делать все по инструкции. Если же нет, то изделие может раствориться почти полностью! При катодном травлении металла применяют свинец в качестве анода, и используют также растворы кислот и соли щелочей металла. Если сталь вашего изделия каленная, то такой способ травления не подходит. Будьте аккуратнее с кислотами и не работайте без специальных навыков и средств защиты!

Читать еще:  Металлический лист чечевица

Гальваническое травление металла

Но помимо химического и электрохимического травления используют также и гальванический метод. При таком травлении используют электрическую батарею. Этот метод имеет очень много преимуществ. Одним из преимуществ есть время. Таким способом намного быстрее происходит травление металла, и после обработки контуры изделия более четкие. При гальваническом способе травления не используются различные кислоты, чем безопасно для здоровья человека. Наше изделие является анодом, и его вешают на проволоку, следовательно, погрузив его в ванну, в которой содержится протрава. Раствор нашатыря и железный купорос используют для травления изделия из стали и железа. Для меди, бронзы и латуни используют только исключительно раствор медного купороса. А если наше изделие из цинка, то тут хорошо подойдет цинковый купорос. Вот таких есть два метода травления металлов.

В домашних условиях можно также сделать травление металла. Самым безопасным для здоровья является гальваническое травление. Для процесса травления, нам нужно будет иметь трансформатор, блок питания (на выходе 4 или 5 В.). Конечно же, ванночка, в которую должно поместиться целиком наше изделие. Важно, что бы ванночка была из диэлектрика. Перед самым травлением изделие надо обезжирить и очистить. Затем припаять оловом к изделию медную проволоку и опустить его в раствор едкого натрия, после чего опустить в раствор серной кислоты. Подержать нужно в нем примерно 2 минуты, и промыть изделие под горячей водой. Ни в коем случае не трогать руками. Но есть и такие участки на изделии, которые не нужно травить, то на них наносится специальная мастика. Вы покрываете ею участки и изделие готово к травке. Для этого нужно иметь две штанги, которые будут присоединены к аноду(+), и катоду трансформатора. Они должны лежать попрёк нашей ванночки. На штангу с анодом мы вешаем наше изделие, а на штангу с катодом какое ни будь другое с металла. Опускаем в ванну и выдерживаем определенное время. Затем промываем изделие скипидаром, после чего можно приступать к шлифовке и полировке изделия.

Художественное травление металла

Еще есть художественное травление металлов. На сегодняшний день оно имеет большую популярность. С его помощью делают красивые рисунки на оружии, различные надписи и гравировку. Так же с помощью художественного травления можно писать разнообразные тексты, сюжеты на любом металле. Как уже вы знаете, лучше использовать гальванический способ (он не выделяет испарин, вредных здоровью). Рисунок получится очень четкий и красивый. Пользуются также бешеной популярностью и клинки с гравировкой, рисунком. Если у вас есть клинок, то вы можете в домашних условиях своими руками сделать рисунок или же надпись. Итак, вам нужно нарисовать рисунок(можете распечатать из интернета), прилепить на него скотч, и смыть бумагу горячей водой. Но если вы решили все же распечатать рисунок на принтере, то он(принтер) должен быть лазерным! И так, рисунок должен остаться на скотче. Пока скотч сохнет, нужно обезжирить наш клинок. Это можно сделать спиртом. Когда скотч высохнет, его нужно приклеить в то место на клинке, где должен находиться рисунок. Следите за тем, чтоб не остался воздух(пузыри). Далее прорезаем рисунок шилом(горячим). Все лишнее нужно убрать. Затем убираем лишний клей. Вот именно теперь и будем делать травление металла. Делаем все так, как при гальваническом травлении(см. вверху). При таком травлении лучше отойти в сторону, потому что будет выделятся ядовитый газ. Вот и все, работа сделана. Вот так делается травление рисунка на металле. Получился отличный клинок с рисунком, который вы с гордостью можете подарить, кому ни будь, либо же оставить себе.

Травления металла можно производить различными растворами. Например: можно делать травление хлорным железом. При таком травлении будут выделяться ядовитые испарения, так что лучше работать в маске! Более доступным является раствор медного купороса и поваренной соли. Так же хорошо делать травление соляной кислотой. После работы желательно проветрить помещение, в котором вы работали.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector