Usunięcie części warstwy wierzchniej produktu metalowego za pomocą reakcji chemicznej nazywa się trawieniem. Technologia ta jest znana człowiekowi od kilku tysiącleci; wraz z tłoczeniem i czernieniem, stosowano ją do wykańczania metalowych części broni i artykułów gospodarstwa domowego, biżuterii i przedmiotów rytualnych. Obecnie trawienie metali wykorzystuje się w rzemiośle i sztuce, do galwanizacji oraz do tworzenia obrazów i napisów na wyrobach metalowych.

Istota metody

Przed trawieniem na te obszary powierzchni metalu, które nie powinny być trawione, nakłada się powłokę ochronną odporną na substancję trawiącą (zaprawę).

Następnie część poddaje się działaniu środowiska kwaśnego lub zanurza w pojemniku z cieczą elektrolityczną. Im dłużej część jest obrabiana, tym większa jest warstwa metalu skorodowana przez agresywne środowisko. Trawienie metalu można przeprowadzić wieloetapowo, jest to tzw. trawienie wielowarstwowe.

Trawienie obrazów na metalu odbywa się zarówno w warunkach przemysłowych, jak i domowych.

Metody trawienia metali

W zależności od materiałów stosowanych do korozji warstwy metalu istnieją takie metody trawienia metali, jak:

• Chemiczny (ciecz). Stosuje się roztwory kwaśne. Nie wymaga skomplikowanego sprzętu ani drogich materiałów. Podczas pracy powstają szkodliwe dla zdrowia opary.
• Elektrochemiczny. Stosuje się roztwór elektrolitu i przepuszcza się przez niego prąd elektryczny. Charakteryzuje się większą szybkością procesu, dokładniejszym wykonaniem szczegółów projektu i oszczędnym zużyciem płynu roboczego. Nie tworzy szkodliwych oparów
• Plazma jonowa (sucha). Warstwa powierzchniowa jest odparowywana za pomocą wiązki zjonizowanej plazmy. Stosowany w produkcji elementów mikroelektronicznych.

Metoda plazmy jonowej wymaga bardzo precyzyjnego i drogiego sprzętu i jest stosowana wyłącznie w przemysłowych warunkach produkcyjnych. Metoda płynna, elektrochemiczne trawienie metali, a nawet grawerowanie elektrochemiczne są dostępne w domu.

Za pomocą trawienia galwanicznego możesz samodzielnie wykonać płytkę drukowaną, która jest prawie tak dobra, jak płytka przemysłowa.

Trawienie galwaniczne metali

Galwaniczna metoda trawienia wypada korzystnie w porównaniu z metodą trawienia cieczą, ponieważ nie ma potrzeby stosowania kwasów wytwarzających szkodliwe opary. W zależności od materiału przedmiotu obrabianego stosuje się różne roztwory elektrolitów:

• Stal i żelazo - amoniak i siarczan żelaza
• Miedź i jej stopy (brąz, mosiądz) – siarczan miedzi
• Cynk – siarczan cynku.

Aby przeprowadzić proces w domu, będziesz potrzebować:

• Wanna galwaniczna wykonana z materiału nieprzewodzącego.
• Zasilacz prądu stałego o napięciu 5 V.
• Katoda metalowa (ten sam metal co przedmiot obrabiany).
• Wieszaki druciane do przedmiotu obrabianego i katody. Obrabiany przedmiot nie powinien dotykać ścian ani dna wanny.
• Dwa przewodzące pręty dłuższe od wanny.

Jeden pręt podłącza się do ujemnego bieguna zasilacza i zawiesza się na nim katodę.

Drugi pręt jest podłączony do zacisku dodatniego i zawieszony jest na nim produkt, który będzie służył jako anoda.

Po przyłożeniu napięcia rozpoczyna się proces elektrolitycznego przenoszenia metalu z produktu na katodę. Będzie to występowało na powierzchniach nie pokrytych lakierem ochronnym.

Artystyczna akwaforta w metalu

Artystyczne trawienie metali odbywa się zarówno metodą galwaniczną, jak i płynną.

Z jego pomocą mistrzowie rzemiosła ludowego i po prostu rzemieślnicy domowi uzyskują wysoce artystyczne obrazy na broni białej i palnej, wszelkiego rodzaju naczyniach kutych i odlewanych. Dla rzemieślników wykonujących designerskie noże myśliwskie i domowe, trawienie stało się niemal obowiązkowym elementem wykończenia. Szczególnie popularne są sceny myśliwskie, wzory arabskie, runiczne czy abstrakcyjne wzory geometryczne. Wielu rzemieślników łączy trawienie metalu z niebieszczeniem, nadając projektowi niebieskawy, czarny lub żółtawy odcień.

Do przenoszenia obrazów stosuje się zarówno metodę powlekania części lakierem, jak i papier błyszczący. Stosowana jest również inna metoda - przyklejenie części taśmą. Za pomocą gorącej igły zarysuj linie wzoru, po czym za pomocą pęsety ostrożnie usuń taśmę z miejsc, które mają zostać wytrawione. Pozostałości masy klejącej należy zmyć rozpuszczalnikiem.

Przed trawieniem część należy dokładnie odtłuścić.

Przygotowanie powierzchni metalu

Przed rozpoczęciem trawienia należy przygotować powierzchnię. Zapewni to:

• Wysoka prędkość procesu
• usuwanie metalu równą warstwą.

Podczas obróbki powierzchni usuwane są z niej wszelkie zanieczyszczenia mechaniczne i chemiczne. W tym celu stosuje się ciepły roztwór mydła; Po wyschnięciu powierzchni należy ją przetrzeć szmatką nasączoną rozpuszczalnikiem lub odtłuszczaczem. Spowoduje to usunięcie wszelkich pozostałych warstw cieczy i oleju.

Dobrze jest połączyć obróbkę chemiczną z obróbką mechaniczną:

• polerowanie lusterek
• szlifowanie papierem ściernym. Stosowany, gdy polerowanie nie jest możliwe. Należy zwrócić uwagę, aby skóra zawsze poruszała się w jednym kierunku, a ślady na niej były ściśle równoległe.

Obróbka mechaniczna znacząco poprawi wygląd produktu po wytrawieniu.

Rysunek

Istnieje kilka metod stosowanych w tej operacji. Wszystkich łączy wspólna zasada: zabezpieczają część powierzchni przed korozyjnym działaniem zaprawy, a wyróżnia je substancja, z której naniesiony jest wzór.

Lakier do paznokci

Popularna i niedroga metoda. Ma pewne wady:

• Wysoka lepkość lakieru uniemożliwia narysowanie drobnych szczegółów i cienkich linii.
• Wymaga pewnej ręki i umiejętności rysowania.
• Bardzo trudno jest skorygować nieprawidłowo nałożone części.

Lakier podkładowy lub bitumiczny

Stosuje się podkład GF 021, XB 062 lub lakier bitumiczny. Najpierw całą substancję do wytrawienia pokrywa się substancją. Następnie za pomocą cienkiego pisaka lub markera przenieś kontury rysunku. Igła powinna być wykonana z cienkiego drutu lub pręta z miękkich stopów, ostrząc koniec drutu.

Te obszary obrazu, które muszą zostać wytrawione, są zarysowane aż do metalu. Należy uważać, aby podkład nie odpryskiwał.

Błyszczący papier

Oprócz błyszczącego papieru (można go kupić w sklepach z artykułami dla plastyków lub po prostu wyciąć kartkę z czasopisma) będziesz potrzebować drukarki laserowej, aplikacji do przetwarzania obrazu i żelazka. Obraz rysunku należy odbić lustrzanie i wydrukować w pełnym rozmiarze. Obraz nanosi się na powierzchnię i kilkakrotnie prasuje. Po ostygnięciu przedmiotu papier zmywa się ciepłą wodą, a toner pozostaje na powierzchni części. Tylne i boczne powierzchnie niepoddane trawieniu należy zabezpieczyć lakierem lub plasteliną.

Główną zaletą tej metody jest to, że można dokładnie przekazać najdrobniejsze szczegóły obrazu.

Główną wadą jest to, że można w ten sposób pracować tylko z przedmiotami płaskimi lub cylindrycznymi. Metoda ta jest bardzo popularna w produkcji płytek drukowanych.

Trawienie stali

Oprócz artystycznego trawienia metalu, które pozwala uzyskać znakomite obrazy na powierzchniach stalowych, trawienie stali służy również do usuwania zgorzeliny i warstw tlenków. W takim przypadku należy szczególnie uważnie przestrzegać wymagań procesu technologicznego we wszystkim, co dotyczy stężenia roztworów trawiących i czasu ekspozycji części w zaprawie lub w kąpieli elektrolitycznej. Nadmierne trawienie podczas takiej operacji jest wyjątkowo niepożądane.

Do trawienia stali stosuje się zarówno metody płynne, jak i elektrochemiczne. Zaprawę przygotowuje się na bazie mocnych kwasów, np. solnego lub siarkowego. Szczególną uwagę należy zwrócić na dokładne odtłuszczenie powierzchni. Pominięta plama oleju lub smaru może sprawić, że przedmiot obrabiany nie będzie nadawał się do użytku. Aby zabezpieczyć części przedmiotu niepodlegające trawieniu, używam lakierów na bazie kalafonii, terpentyny i smoły.

Składniki te są wysoce łatwopalne, dlatego należy zachować szczególną ostrożność i ostrożność podczas pracy z lakierem. Po zakończeniu trawienia niewytrawione obszary przedmiotu obrabianego są czyszczone z lakieru ochronnego za pomocą rozpuszczalnika.

Zaprawy stosowane do stali

Kwas azotowy jest bardzo popularny wśród domowych kisielców. Stosowany jest jako jedyna baza do zapraw lub w mieszaninie z kamieniem nazębnym lub solą. Roztwór do trawienia metali na bazie mieszaniny kwasu azotowego i kwasu solnego jest bardzo reaktywny chemicznie i należy się z nim obchodzić ze szczególną ostrożnością.

Do obróbki twardych i specjalnych gatunków stali stosuje się mieszaniny kwasu azotowego i octowego. Przetwarzanie odbywa się w dwóch etapach. Najpierw przygotowuje się specjalną zaprawę wstępną – glifogen, będący mieszaniną wody, kwasu azotowego i alkoholu etylowego. Część pozostaje w niej przez kilka minut. Następnie przedmiot myje się roztworem alkoholu winnego w wodzie destylowanej i dokładnie suszy. Następnie przeprowadza się główne trawienie.

Do trawienia żeliwa stosuje się roztwory kwasu siarkowego o średnim stężeniu.

Trawienie metali nieżelaznych

Na podstawie ich masy atomowej oraz określonych przez nią właściwości fizykochemicznych substancji, dla każdego metalu i stopu wybiera się własną zaprawę, która najlepiej na niego oddziałuje.

Zarówno czysta miedź, jak i stopy miedzi są trawione kwasem siarkowym, solnym, fosforowym i azotowym. Aby zwiększyć szybkość reakcji, do roztworów dodaje się związki chromu lub azotu. W pierwszym etapie trawienia z przedmiotu obrabianego usuwa się zgorzelinę i warstwę tlenku, po czym przystępuje się do właściwego trawienia metalu. Zachowaj ostrożność podczas trawienia miedzi w domu.

Aluminium i stopy na jego bazie wyróżniają się spośród innych metali tym, że są trawione roztworami alkalicznymi, a nie kwaśnymi. W przypadku molibdenu stosuje się również roztwory alkaliczne na bazie wodorotlenku sodu i nadtlenku wodoru.

Tytan wyróżnia się jeszcze bardziej - w pierwszym etapie wstępnego trawienia stosuje się zasady, a na etapie głównym kwas. Do tytanu używam najsilniejszych kwasów – fluorowodorowego oraz stężonych siarkowo-azotowych. Półfabrykaty tytanowe są trawione w celu usunięcia powierzchniowej warstwy tlenków bezpośrednio przed galwanizacją.

Do trawienia metali takich jak nikiel czy wolfram stosuje się wodny roztwór nadtlenku wodoru i kwasu mrówkowego.

Trawienie PCB

Półfabrykat płytki drukowanej to arkusz tekstolitu, pokryty z jednej lub obu stron warstwą folii miedzianej. Celem trawienia płytek drukowanych jest utworzenie ścieżek przewodzących z folii miedzianej dokładnie według rysunku. Ścieżki pokrywamy lakierem ochronnym, resztę folii usuwamy poprzez trawienie.

W domu stosuje kilka metod:

1. Chlorek żelaza. Odczynnik można kupić w sklepie chemicznym lub wykonać samodzielnie. Opiłki żelaza należy rozpuścić w kwasie solnym. Przed użyciem roztwór należy przechowywać do całkowitego rozpuszczenia żelaza i dokładnie wymieszać.
2. Kwas azotowy.
3. Wodny roztwór kwasu siarkowego zmieszany z tabletkowanym nadtlenkiem wodoru.
4. Siarczan miedzi z dodatkiem gorącej wody i chlorku sodu. Ta opcja jest najbezpieczniejsza, ale także najdłuższa. Przez cały proces należy utrzymywać temperaturę trawienia na poziomie co najmniej 40 o C, w przeciwnym razie trawienie będzie trwało wiele godzin.
5. Metoda elektrolityczna. Należy wziąć pojemnik dielektryczny (kuwety są dobre do wywoływania zdjęć), napełnić go roztworem soli kuchennej, umieścić w nim płytkę i kawałek folii miedzianej, która będzie służyć jako katoda.

Po zakończeniu trawienia metodą płynną należy dokładnie umyć płytkę roztworem sody w celu wygaszenia pozostałości kwasu.

Proces trawienia innych materiałów

Oprócz metali trawieniu poddawane są także inne materiały. Najpopularniejsze trawienie szkła służy celom dekoracyjnym. Trawienie odbywa się w oparach kwasu fluorowodorowego, jedynego zdolnego do rozpuszczenia szkła. Na etapach przygotowania przeprowadza się wstępne polerowanie kwasowe powierzchni produktu, a następnie przenosi się na nią zarys przyszłego obrazu. Powłoki ochronne na szkło wykonane są z mieszaniny wosku, kalafonii i parafin. Po nałożeniu powłoki ochronnej przedmiot obrabiany zanurza się w zbiorniku do trawienia.

Zastosowanie kwasu fluorowodorowego tworzy na powierzchni piękną matową strukturę. Aby uzyskać gładką, przezroczystą powierzchnię, do mieszaniny trawiącej dodaje się stężony kwas siarkowy. Aby uzyskać reliefowy, głęboki wzór, operację powtarza się.

Środki bezpieczeństwa podczas marynowania

Do trawienia metali wykorzystuje się substancje niezwykle aktywne chemicznie – mocne kwasy, zasady i ich roztwory. Nieprawidłowe obchodzenie się z nimi może spowodować poważne obrażenia ciała i szkody materialne.

Dlatego podczas pracy z nimi należy zachować szczególne środki ostrożności i ściśle przestrzegać zasad bezpieczeństwa podczas wykonywania pracy:

• Prace wykonuje się wyłącznie przy dobrej wentylacji, najlepiej wyciągu.
• Obowiązkowe jest stosowanie środków ochrony osobistej: rękawic gumowych i fartucha, grubej odzieży roboczej, respiratora i osłony twarzy.
• Nie umieszczaj słoików zawierających kwasy i zasady na wysokich półkach i szafkach.
• Przy rozcieńczaniu kwasów KWAS WLEWA się do WODY, a nigdy wodę do kwasu.
• Pracując z kwasem, miej pod ręką roztwór sody, a podczas pracy z alkaliami – słaby roztwór octu, aby przemyć miejsca na skórze, na które przypadkowo spadły krople roztworu.
• Podczas pracy metodą galwaniczną przed rozpoczęciem pracy należy dokładnie sprawdzić cały używany sprzęt elektryczny pod kątem uszkodzeń mechanicznych i integralności izolacji.
• Miej pod ręką działającą gaśnicę.

W przypadku kontaktu roztworu trawiącego ze skórą należy natychmiast przemyć zanieczyszczony obszar odpowiednim roztworem neutralizującym. Jeśli kwas lub zasada rozpryśnie się na ubraniu, należy je natychmiast usunąć.

Jeśli roztwór wytrawiający dostanie się na błony śluzowe, należy natychmiast zwrócić się o pomoc lekarską. Opóźnienie w takich przypadkach może kosztować zdrowie, a nawet życie.

Artystyczne trawienie elektrochemiczne metalu- jedna z metod nanoszenia wzoru na wyroby metalowe (amulety, noże, ostrza itp.), w porównaniu do grawerowania, jest mniej pracochłonna i zajmuje mniej czasu. W tym artykule dowiesz się, jak to zrobić samodzielnie udekoruj ostrze noża.

Krok 1

Zacznijmy od stworzenia szkicu, który przeniesiemy na ostrze noża. Możesz wybrać dowolny motyw szkicu - spójrz, jakie mają inne ostrza, wymyśl własny, przenieś jakiś rysunek itp. - wszystko zależy od Twojej wyobraźni i wyobraźni.

Kiedy już wybierzesz wzór, musisz przenieść go na ostrze. W tym celu należy umieścić ostrze noża w skanerze, zeskanować i otworzyć zeskanowany obraz w edytorze graficznym, obrysować kontury ostrza; zastosuj wybrany wzór, obraz i edytuj go. Powstały szkic należy powielić w odbiciu lustrzanym i wydrukować.

Krok 2

Weź ostrze noża i pokryj je lakierem, lakier można rozcieńczyć rozpuszczalnikiem nitro, dzięki czemu lakier szybciej wyschnie i nałóż go na ostrze za pomocą aerografu lub pędzla. Używamy lakieru, ponieważ... Zachowuje swoją plastyczność przez cały dzień i nie kruszy się.

Wycinamy szkic, aby ułatwić dopasowanie ostrza, „zaczerniamy” odwrotną stronę ołówkiem i mocujemy go do ostrza za pomocą taśmy maskującej.

Krok 3

Zadrapujemy wzór na powierzchni lakieru za pomocą szorowarek o różnym zaostrzeniu. Ważne: nie uszkadzaj ostrza płuczką, w przeciwnym razie powstaną na nim zarysowania.

Krok 4

Jako źródło zasilania można zastosować transformator zmienny, na przykład z kolejki zabawkowej (maksymalne napięcie - 12 V). Osłona termokurczliwa służy jako izolacja. Flanela: płyta miedziano-mosiężna - około 100/7mm.

Trawienie metalu rozpoczynamy od ułożenia tkaniny na talerzu i namoczenia całości w roztworze soli fizjologicznej. Potem zaczynamy zatruwać - szybkim dotknięciem nie należy go trzymać długo, bo lakier może się przegrzać. Po zakończeniu rysowania wyłącz urządzenie i przetrzyj ostrze rozpuszczalnikiem.

Ta metoda trawienia metalu jest dobra, ponieważ łatwiej jest kontrolować proces, w przeciwieństwie do trawienia w całym naczyniu; wystarczy kilka razy przejrzeć rysunek.

Piękny i oryginalny wzór możesz przenieść na ostrze noża w domu, jednak bardzo ważne jest przestrzeganie zasad bezpieczeństwa i stosowania wzoru. Jeśli pominiesz te punkty, w najlepszym przypadku rysunek nie zadziała lub uszkodzisz nóż, w najgorszym przypadku doznasz oparzeń. Wszystkie subtelności i szczegóły dotyczące wykonywania rysunków na metalu poprzez trawienie znajdują się poniżej.

Materiały

Do pracy będziesz potrzebować:

• • nóż ze składaną rączką;

• • Chlorek żelaza;

• • woda destylowana;

• • Plastikowy pojemnik;

• • lakier, naklejka winylowa lub taśma elektryczna;

• • aceton;

• • płatki kosmetyczne;

• • plastikowa pęseta lub nić dentystyczna;

• • Lateksowe rękawiczki;

• drobnoziarnisty papier ścierny.

Krok 1. Całkowicie zdemontuj nóż, pozostawiając jedynie ostrze do dalszej pracy. Opuszczając uchwyt, ryzykujesz jego uszkodzeniem w trakcie pracy.

Krok 2. Potraktuj ostrze noża acetonem. Aby to zrobić, namocz w nim wacik. Ostrożnie wytrzyj powierzchnię, aby palce nie dotykały metalu. To jest ważne. Jeżeli na ostrzu pozostaną naturalne, tłuste ślady powstałe w wyniku kontaktu ze skórą, konstrukcja ostrza ulegnie uszkodzeniu.

Krok 3. Utwórz wzór na ostrzu noża. Zakryj te części, które powinny pozostać nietknięte, naklejką winylową, taśmą klejącą lub pomaluj wysokiej jakości lakierem do paznokci. Nałóż powłokę ochronną na złącza ostrza, jeśli jest to składany scyzoryk. Roztwór chemiczny, który dostanie się na tę część, beznadziejnie zniszczy produkt i wystarczy go wyrzucić.

Krok 4. Nosić gumowe rękawiczki. W plastikowym pojemniku zmieszaj wodę destylowaną i chlorek żelaza w równych proporcjach. Rozcieńczyć roztwór trawiący w dobrze wentylowanym pomieszczeniu. Jest żrący, podobnie jak opary uwalniane podczas reakcji kompozycji z metalem.

Krok 5. Za pomocą nici dentystycznej lub plastikowej pęsety opuść przygotowane ostrze do pojemnika z roztworem. Zalecamy wykonywanie tej czynności z następującą częstotliwością:

• • 20 sekund – metal w roztworze;

• • 10 sekund – pozwól, aby roztwór spłynął z ostrza;

• • 10 sekund – spłucz pod bieżącą wodą;

• 10 sekund - pozwól wodzie spłynąć.

Częstotliwość ta pozwoli Ci dostosować intensywność powstałego wzoru. Podczas procesu trawienia nie dotykaj części gołymi rękami, w przeciwnym razie możesz się poparzyć.

Krok 6. Jeśli potrzebujesz wytrawić tylko jedną stronę noża lub przenieść mały wzór, zrób to inaczej. Po wymieszaniu roztworu namocz w nim wacik i nałóż go na żądany obszar noża. Przytrzymaj gąbkę przez 10 – 30 sekund. Kiedy metal reaguje z chlorkiem żelaza, dysk zacznie ciemnieć. Następnie opłucz również ostrze pod bieżącą wodą i w razie potrzeby powtórz procedurę.

Cześć wszystkim! Pokażę Ci metodę grawerowania elektrochemicznego, za pomocą której możesz przenieść wydrukowany na drukarce laserowej wzór na nóż, tasak lub inną metalową powierzchnię. Aby zilustrować proces, przeniosę rysunek z komputera na szpatułkę.

Wyszukaj zdjęcie

Drukowanie rysunku

Transfer obrazu na metal

Trawienie elektrochemiczne wzoru

• - woda 50 ml.
• - sól, zwykła sól kuchenna - pół łyżeczki.

Efekt przeniesienia projektu na metal

Posłowie