Художественное травление процесс химический

Художественное травление металла впервые стали применять средне вековые оружейных дел мастера. Украшения на их изделиях не уступа ли тем, что выходили из-под рук искусных ювелиров. Травлением оружейники заменили один из трудоемких процессов — ручную гравировку, не утратив при этом прежних художественных качеств.

Техникой травления можно воспроизвести рельефный или углубленный орнамент, сюжет, текст на любом металле. Сейчас существуют два способа травления — химический и гальванический. Гальванический способ проще, потому что раствор электролита не выделяет вредных для здоровья газов, которые неизбежны при химическом способе, и эффективнее, так как контуры вытравленного рисунка получаются более четкими.

Чтобы заняться гальваническим травлением, нужно обзавестись источником постоянного тока напряжением 4 — 7 в и сделать ванночку из изолирующего материала для электролита — ее устройство видно на рисунке.

Электролит — это насыщенный водный раствор железного или медного купороса. Первый предназначен для стали и железа, второй — для меди, латуни, бронзы.

Можно также применять насыщенный раствор поваренной соли. Вода во всех случаях желательна дистиллированная.

К металлической заготовке перед травлением необходимо припаять оловом медную проволоку с согнутым кольцом. Придерживая за кольцо, опустите заготовку в подогретый до 50 градусов десятипроцентный раствор едкого натра минут на пять. Затем перенесите в пятнадцатипроцентныи раствор серном кислоты на одну-двс минуты, после этого хорошенько промойте в горячей воде. Заготовка обезжирена.

Теперь приготовьте мастику. Расплавьте в жестяной коробочке или банке 4 части вара, 2 части канифоли, 3 части воска и помешивайте, пока не получится однородная масса. Остывшую мастику разрежьте на небольшие кусочки и каждый заверните в прочную нетолстую ткань. У вас получатся своеобразные тампоны. Водите тампоном по поверхности чуть подогретой заготовки, слегка надавливая, и металл покроется тон ким равномерным слоем мастики. Заготовку нужно покрыть мастикой всю.

Когда слой мастики затвердеет, на него наносят и аккуратно растирают пальцем белую или желтую акварельную краску. На загрунтованную таким образом поверхность карандашом наносят рисунок или текст. Острым ножичком и иголками выскабливают мастику в тех местах, где по замыслу должны быть углубления.

Подготовленную таким образом заготовку поместите в электролит, подвесив за кольцо к штанге с клеммой «плюс». Это анод. К катоду (знак «минус») подвесьте пластинку из любого металла и подключите ток.

Если необходима различная глубина травления, изделие время от времени извлекайте из раствора и кисточкой покрывайте мастикой те места, которые достаточно протравились. Добившись желаемого результата, отключите ток, отпаяйте проволоку, промойте изделие скипидаром и приступайте1 к окончательной отделке—шлифовке, полировке.

Если по творческому замыслу необходима более декоративная отделка, можно применить нитроэмаль различных цветов. Обезжирьте изде лие бензином, потом равномерно заполняйте эмалью вытравленные уча стки. Сушите эмаль под электролампой, следя, чтобы на краску не по падала пыль.

Отделывая вещь, попробуйте свои силы и в таушировании — это ин крустация металла другим металлом — мягким, пластичным, контрастным по цвету.

Протравите в изделии канавки глубиной и шириной 0,7 — 1 мм. Возь мите медную проволоку (а если изделие выполнено из меди, то алюми ниевую) сечением на одну пятую больше вытравленной канавки. Ото жгите проволоку (алюминиевую отжигать не надо) и вбивайте ее в канавку, ударяя молотком по пуансону, торец которого должен соответствовать ширине канавки, чтобы на изделии не осталось забоин.

Окончив таушнрование, отшлифуйте изделие до блеска и, предвари тельно обезжирив, покройте лаком — он предохранит металл от коррозии.

27.09.2012 Другое рукоделие

Художественное травление металла впервые стали применять средневековые оружейных дел мастера. Украшения на их изделиях не уступали тем, что выходили из-под рук искусных ювелиров. Травлением оружейники заменили один из трудоемких процессов – ручную гравировку, не утратив при этом прежних художественных качеств.

Техникой травления можно воспроизвести рельефный или углубленный орнамент, сюжет, текст на любом металле. Сейчас существуют два способа травления – химический и гальванический. Гальванический способ проще, потому что раствор электролита не выделяет вредных для здоровья газов, которые неизбежны при химическом способе, и эффективнее, так как контуры вытравленного рисунка получаются более четкими.

Чтобы заняться гальваническим травлением, нужно обзавестись источником постоянного тока напряжением 4 – 7 в и сделать ванночку из изолирующего материала для электролита – ее устройство видно на рисунке.


Устройство ванны для травления

Электролит – это насыщенный водный раствор железного или медного купороса. Первый предназначен для стали и железа, второй – для меди, латуни, бронзы.

Можно также применять насыщенный раствор поваренной соли. Вода во всех случаях желательна дистиллированная.

К металлической заготовке перед травлением необходимо припаять оловом медную проволоку с согнутым кольцом. Придерживая за кольцо, опустите заготовку в подогретый до 50 градусов десятипроцентный раствор едкого натра минут на пять. Затем перенесите в пятнадцатипроцентный раствор серной кислоты на одну-две минуты, после этого хорошенько промойте в горячей воде. Заготовка обезжирена.

Читайте также:  Как ставить заклепки на кожу

Теперь приготовьте мастику. Расплавьте в жестяной коробочке или банке 4 части вара, 2 части канифоли, 3 части воска и помешивайте, пока не получится однородная масса. Остывшую мастику разрежьте на небольшие кусочки и каждый заверните в прочную нетолстую ткань. У вас получатся своеобразные тампоны. Водите тампоном по поверхности чуть подогретой заготовки, слегка надавливая, и металл покроется тонким равномерным слоем мастики. Заготовку нужно покрыть мастикой всю.

На затвердевший слой мастики наносят и растирают пальцем белую или желтую акварельную краску. На загрунтованную таким образом поверхность карандашом наносят рисунок или текст. Острым ножичком и иголками выскабливают мастику в тех местах, где по замыслу должны быть углубления.

Подготовленную таким образом заготовку поместите в электролит, подвесив за кольцо в штанге с клеммой "плюс". Это анод. К катоду (знак "минус") подвесьте пластинку из любого металла и подключите ток.

Если необходима различная глубина травления, изделие время от времени извлекайте из раствора и кисточкой покрывайте мастикой те места, которые достаточно протравились. Добившись желаемого результата, отключите ток, отпаяйте проволоку, промойте изделие скипидаром и приступайте к окончательной отделке – шлифовке, полировке.

Если по творческому замыслу необходима более декоративная отделка, можно применить нитроэмаль различных цветов. Обезжирьте изделие бензином, потом равномерно заполняйте эмалью вытравленные участки. Сушите эмаль под электролампой, следя, чтобы на краску не попадала пыль.

Отделывая вещь, попробуйте свои силы и в таушировании – это инкрустация металла другим металлом, мягким, пластичным, контрастным по цвету.

Протравите в изделии канавки глубиной и шириной 0,7 – 1 мм. Возьмите медную проволоку (а если изделие выполнено из меди, то алюминиевую) сечением на одну пятую больше вытравленной канавки. Отожгите проволоку (алюминиевую отжигать не надо) и вбивайте ее в канавку, ударяя молотком по пуансону, торец которого должен соответствовать ширине канавки, чтобы на изделии не осталось забоин.

Окончив тауширование, отшлифуйте изделие до блеска и, предварительно обезжирив, покройте лаком – он предохранит металл от коррозии.

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.

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.

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.

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.

Читайте также:  Прибор для отыскания скрытой электропроводки

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.

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.

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:

  • Высокая вязкость лака не дает возможности для прорисовки мелких деталей и тонких линий.
  • Требуется твердая рука и навык рисования.
  • Весьма сложно исправить ошибочно нанесенные детали.

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.

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.

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.

Читайте также:  Переключатель силовой на два направления

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.

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:

  1. 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.
  2. Азотной кислотой.
  3. Водным раствором серной кислоты, смешанной с таблетированной перекисью водорода.
  4. 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.
  5. 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.

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.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector