Художественное травление металла в домашних условиях
При соблюдении определенной технологии такой процесс не покажется слишком сложным, несмотря на отсутствие базовых художественных навыков. Хотя, безусловно, иметь подобный талант будет не лишним – тогда любое изготовленное изделие обретет красоту и оригинальность.
Для достижения высокой скорости операции травления металла и удаления равномерного слоя с поверхности изделия необходимо предварительно зачистить ее от следов масел и всех загрязнений. Для этого можно использовать теплую воду и обычные чистящие и моющие средства, применяемые для мытья посуды. Промыв и просушив поверхность, необходимо протереть ее фиброй, пропитанной в растворителе. Это не только обезжирит поверхность, но и удалит остатки влаги.
Про качество обработки поверхности необходимо сказать отдельно. Выполнение полировки, несомненно, позволит получить контрастный рисунок даже с небольшой глубиной травления. Но если отполировать поверхность не представляется возможным по какой-нибудь причине, то ее можно обработать мелкозернистой наждачной бумагой таким образом, чтобы следы рисок были в одном направлении. Это также позволит создать хороший оптический эффект.
Нанести рисунок на поверхность металла для его последующего травления можно различными способами, работающими по одному и тому же принципу: участки, не предназначенные для травления, необходимо защищать от воздействия электролита или агрессивной среды.
Самый доступный способ – нанесение на предназначенные для защиты участки обычного лака для ногтей. Но у него есть ряд значительных недостатков: из-за его вязкости сделать тонкие линии для узоров высокой сложности и исправить неточные линии достаточно сложно без необходимых художественных навыков.
Второй способ тоже не слишком трудный. Сначала нужно на всю поверхность детали нанести защитный слой грунтовки ГФ-021 или битумного лака, которые можно приобрести в любом магазине хозтоваров или автозапчастей.
Когда покрытие полностью высохнет, с помощью тонкого маркера или гелевой ручки нужно нарисовать контур планируемого рисунка. Для этой задачи неплохо бы привлечь художника с опытом. Затем из латунного или медного прутка либо проволоки с удобным для удержания в руке диаметром нужно соорудить заостренную иглу и острым концом процарапать слой грунтовки прямо по линиям изображения до металла. Иглы из более твердых материалов могут нарушить слой полировки на поверхности изделия. Этот этап уже даст возможность оценить будущую рельефность изображения.
При необходимости изготовить участки разной глубины травления металла, к примеру, полутеней и контуров, такую операцию можно провести в течение несколько циклов
Важно отметить, что при таком процессе необходимо внимательно следить, чтобы грунтовка не откалывалась. Прежде чем наносить рисунок, следует потренироваться на другой поверхности и убедиться, что она будет пригодна для выполнения качественной работы
Для травления металла третьим методом необходимо заранее обзавестись глянцевой бумагой, утюгом, лазерным принтером и программой для обработки изображений. Выбрав картинку, ее нужно отформатировать (сделать зеркальной, подогнать под размер) и вывести на принтер. Распечатанное изображение необходимо приложить к поверхности, накрыть сверху обычным альбомным листом (для защиты утюга) и прогладить. Когда бумага остынет, смыть ее под струей воды, при этом слой тонера останется на поверхности металла. Такой способ часто применяется при травлении печатных плат. Основной его недостаток – рисунок необходимо наносить только на прямолинейную плоскость.
Необходимо обратить внимание на следующий факт. Под водой глянец трудно увидеть
Сразу после его высыхания надо проверить, не остался ли он на изделии. Обязательно убедитесь в целостности всех поверхностей детали. Для этой цели подойдут различные вещества. Тыльную поверхность можно замазать обычным пластилином, так как он представляет собой отличный диэлектрический материал.
Травление металла сварочным аппаратом
Травление изделия из металла
Способы травления металла могут отличаться в зависимости от обрабатываемого материала. Например, цветные металлы или сталь и железо обрабатываются по-разному.
Цветной металл
Травление цветных металлов
Протравы подбираются в зависимости от вида металла, его физических и механических свойств. Например, сплавы на основе меди и чистую медь эффективнее всего обрабатывать с помощью серной, азотной, соляной или фосфорной кислот. В качестве катализатора, ускоряющего реакцию, можно использовать соединения на основе хрома.
Чтобы травить алюминий, необходимо использовать щелочные растворы. То же самое касается молибдена.
Титан интересен в процессе обработки. Изначально его нужно покрыть щелочным раствором и только потом использовать кислоты. В качестве вторых должны выступать мощные концентраты.
Травление печатных плат
Платы для электроприборов изготавливаются из текстолита. На одной из сторон платы находится слой медной фольги. Вытравить дорожки, по которым будет проходить ток, можно с помощью медного купороса, азотной кислоты, хлорного железа, разбавленной серной кислоты.
Травление стали
Часто методами травления со стали удаляются окалины или оксидная плёнка
Важно изначально обезжирить поверхность стали, чтобы на ней не осталось масляных подтёков или пятен жира. Они могут испортить внешний вид материала после травления
Также особое внимание нужно уделить протравам
Протравы, используемые для стали
Самый популярный состав, которые используют домашние мастера — азотная кислота. Часто её смешивают с соляной, чтобы добиться наилучшего эффекта. Эта смесь опасна и обращаться с ней нужно аккуратно. Чтобы работать с твердыми видами стали, требуется использовать смесь уксусной и азотной кислоты.
Азотная кислота
Процесс травления для других материалов
Часто с помощью травления создаются рисунки на стекле. Для этого применяются пары, которые выделяет плавиковая кислота. При этом защищают места, которые не нужно обрабатывать, с помощью воска или парафина.
Технология гравировки
Готовится электролит
Вода заливается в тару, загружается соль в требуемом количестве (в зависимости от объема) и тщательно перемешивается, до окончательного растворения. От этого во многом зависит качество гравировки.
Готовится деталь (изделие, образец) для нанесения чего-либо
Размеры надписи или рисунка известны, поэтому определиться с площадью покрытия металла лаком несложно. После того, как слой немного «схватится», прорисовывается требуемый контур. Чем – иголкой, тонким шилом, зубочисткой, отточенной спичкой и тому подобное – решать вам, уважаемый читатель. Как удобнее выполнять работу своими руками, так и делать. Задача – по линиям рисунка «оголить» металл основы, чтобы обеспечить его прямой контакт с электролитом.
Можно поступить и по-другому. Подождать, пока лак полностью просохнет, и только потом «процарапывать» линии. Но это уже детали, и как лучше, несложно решить самостоятельно.
Далее электроды помещаются в раствор
Один обозначен – любая металлическая болванка. Она присоединяется проводом к «–» источника тока. Второй – образец, на который наносится гравировка (к его «+»). Технология похожа на хромирование металла.
Подача напряжения
Время технологической операции определяется визуально. Если глубина травления устраивает мастера, то можно зарядное устройство отключить. Обычно для гравировки по такой методике достаточно не более 5 минут.
Остается вынуть из ванночки металлическое изделие, снять лак, хорошо промыть образец под проточной водой и насухо протереть. Все, гравировка сделана!
Рисунок, надпись можно сделать и выпуклыми.
Для этого необходимо наносить лак на предварительно начерченные (фломастером, карандашом) линии (полосы). А весь остальной, «непокрытый» металл подвергнется травлению.
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
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
Азотная кислота
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.
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.
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 40оС, 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.
Заключительная часть
Подобная гравировка, выполненная своими руками, придаст необычности кухонным ножам. Из обычного ширпотреба они превратятся в эксклюзивные изделия, которые удивят ваших друзей и знакомых. А учитывая то, что на выполнение подобной работы не будет затрачено ни копейки, удовлетворение от рисунков, нанесённых методом электролиза, владельцу обеспечено.
Редакция Homius приглашает домашних мастеров и умельцев стать соавторами рубрики «Истории». Полезные рассказы от первого лица будут опубликованы на страницах нашего онлайн-журнала.
Предыдущая ИСТОРИИМини-пылесос из винчестера: вторая жизнь старого жёсткого диска Следующая ИСТОРИИДаёшь экономию: телевизор в гараж или на дачу из старого монитора
Виды травления
Представим распространенные способы. Большинство из них можно реализовать в домашних условиях. Но необходимо придерживаться правил безопасности – дело будем иметь с химикатами.
Электролитическое
Второе название – гальваническая обработка. Проще всего применять эту технологию на мелких деталях, когда необходимо срочно очистить поверхность. Суть процедуры следующая: наводится солевой или кислотный электролитический раствор, в него помещается заготовка. Затем подается разряд. В зависимости от того, как он заряжен, различают травление:
Катодное. В среде с добавлением химических элементов на катоде образуется водород в виде газа – с его выделением проходит реакция. Он насыщает жидкость и вступает в реакцию со сплавами, убирая окалину. Следует учесть, что при этом страдает прочность поверхности, она становится более хрупкой, поэтому тонкие стальные листы так лучше не обрабатывать. Подходящие материалы – сталь с высоким уровнем углерода, образцы после термообработки.
Анодное. Применяется чаще. На аноде происходит отрыв оксидной пленки с выделением кислорода. Все «лишние» частицы расплавляются в растворе. Верхний слой приобретает небольшую шероховатость
Есть вероятность потери чрезмерно большого количества металла, важно не передержать изделие в емкости под напряжением.
Химическое
Если предыдущий вариант отлично подходил для стали, особенно для углеродистой, то эта процедура имеет те же цели, но совсем другую публику. К обработке можно приступить, если в руках находится:
- чермет;
- нержавейка;
- титан;
- алюминий.
Подойдут: H2SO4, HCl, HNO3. Длительность погружения в ванночку зависит от концентрированности состава и степени загрязнения заготовки. Интервал достаточно большой – для косметической чистки тонкостенного изделия может понадобиться всего 1 минута, а для толстой чугунной детали – до 2 часов.
Технология проста. Есть металл. На нем образовалась оксидная пленка, которую нужно убрать. Кислоты через поры проникают под окисление и взаимодействуют со стальной поверхностью. В ходе химической реакции с железом выделяется водород. Он отталкивает загрязнение. Но также может повредиться металлическая поверхность. Избежать этого можно, если предварительно обработать деталь специальными ингибиторами ржавчины.
Плазменное
Процедура также происходит в среде химикатов. Но возбуждает химическую реакцию поток плазмы, сгенерированный на основе инертных газов (с содержанием фтора). Они, вступая во взаимодействие с коррозией (или с кремнием), не трогают само железо. Это очень точный метод, но он требует специального оборудования. Степень точности – до 10 наномикрон.
Посмотрим видео на эту тему:
Гальваническое
Это очень быстрый способ, поэтому он получил популярность, особенно у тех, кто проводит его дома. Скорость – не единственное преимущество. Другие достоинства:
- достаточно четкие границы, контуры;
- не требуются кислоты, поэтому для человека это более экологичный метод.
Сперва определимся с составом жидкости для погружения, она зависит от материала заготовки:
| Вещество | Протрава |
| Сталь, железо | Смесь нашатыря и железный купорос |
| Медь, бронза, латунь | Раствор медного купороса |
| Цинк | Цинковый купорос |
Погружная ванночка обязательно должна быть из диэлектрика. Например, стеклянная банка для мелких деталей.
Кладем элемент в емкость, наливаем средство с хорошими проводящими качествами. Анод прикрепляем к изделию. Обязательно понадобится источник энергии. Процедура занимает не более 2 минут, затем следуем промыть образец под водой.
Художественное
Процедура подходит для травления ножа в домашних условиях. Процесс очень распространен среди реставраторов и ценителей оружия. С его помощью можно сделать гравировку, набить инициалы владельца или добавить живописные узоры.
Операция очень проста. Можно использовать любой из вышеперечисленных методов, но быстрее и безопаснее всего – гальванический. На поверхности металла следует оставить трафарет из скотча. Сделать его просто с помощью хорошего струйного принтера. Когда необходимые участки защищены (следите, чтобы под лентой не оставалось следов воздуха), можно проводить классическое травление.
Посмотрим на фото:
Создание печатных плат
В качестве заготовки используют тонкий лист текстолита, который с обеих сторон покрыт слоем меди. Задача специалиста – сделать токопроводящие дорожки в точном соответствии с чертежом. Это достаточно тонкая работа. Нужно закрепить на линиях какой-либо защитный материал (обычно это лак), а остатки медной фольги убрать с помощью пинцета. При травлении используются такие материалы:
- Хлорное железо.
- Азотная кислота.
- Состав из серной кислоты, перекиси водорода и воды.
- Сульфат меди с хлоридом натрия.
Это в том случае, если применяется жидкий способ. После этого необходимо тщательно убрать все остатки химиката. Также подходит электролитический вариант.
Как проходит процесс для других материалов
Часто так декорируют стекло, например, предметы кухонной утвари, окна, зеркала. Единственное вещество, которое с легкостью и достаточно безопасно растворяет стекло, – это плавиковая кислота. А в качестве защитного покрытия подойдет воск, канифоль. В остальном все этапы прежние – подготовка поверхности, защита участков, нанесения жидкого химиката, снятие остатков.
Что такое травление древесины
Процедура представляет собой пропитку волокон раствором солей, что обеспечивает глубокое тонирование. При правильном подходе крашение древесины дает однородный и насыщенный цвет, позволяя подчеркнуть натуральную текстуру волокон.
Грамотно подготовленный раствор и его правильное нанесение помогают придать древесине дополнительные свето- и водостойкие свойства. От этого зависит и срок службы изделия, что указывает на неоспоримые плюсы травления. Но не следует забывать, что при неправильной и неаккуратной обработке можно только усугубить ситуацию: окраска получается неравномерной и пестрой, а волокна слишком сильно разбухают и трескаются.
Способы травления металла
От вида стали зависит выбор кислоты для травления. Агрессивные вещества для каждого сплава требуются свои. Правильное применение раствора влияет на быстроту и качество процесса. Существует несколько способов:
Химический
Несложный процесс, который не требует сложного оборудования – химический. Но следует учитывать выбросы вредных для человека в воздух испарений. Электролит
Применение электролита с пропускаемым через него током. Этот способ быстрый и можно получить чёткий рисунок. Также экономится раствор рабочей жидкости, и нет вредных испарений. Ионно-плазменный
Ионно-плазменный метод применяется на крупных производственных площадках. Его применяют в сухой среде для производства микроэлектроники.
Для травления в домашних условиях, прекрасно подходят первых два метода. Они не требуют сложных манипуляций и компоненты вполне доступны в продаже.
Завершающая стадия процесса, очистка и полировка клинка
По завершении процесса, питание отключается, а провод отцепляется с ножа. Для удаления лакового покрытия можно использовать канцелярский нож или обычный ацетон, который с лёгкостью выполнит эту работу. Полировка осуществляется на заточном станке с войлочным кругом. Конечно, эту работу можно выполнить и вручную, но времени в таком случае уйдёт намного больше.
Что касается неровности штрихов рисунка, то они не всегда мешают. К примеру, при нанесении арабской вязи, как в моём случае, они даже придают некий шарм надписи, будто она сделана несколько веков назад. Но если изображение требует точности, вроде ранее перенесённого на нож тигра, следует процарапывать каждую линию предельно аккуратно. Конечно, эту работу простой назвать не получится, требуется внимательность к мелочам и усидчивость, зато владелец будет уверен, что рисунок с клинка не сотрётся, независимо от агрессивности чистящих средств или температуры.
Травление готовыми пастами
Современная индустрия предлагает на рынке множество травильных паст для нержавеющей стали. Их основное назначение локальная обработка сварных швов, последствий изменения равномерности окраски поверхности под влиянием температурного воздействия. Принцип работы с такими пастами прост и может быть использован даже в мелких мастерских.
- Нанесение пасты толстым слоем до 2см., при помощи щетки
- Выдержка 60-90 минут
- Промывка струей воды
Применение паст целесообразно для обработки сварочных швов нержавеющих марок стали. Обработанный шов способен противостоять коррозии даже в условиях сырого помещения автомобильной мойки.
Получение цветного рисунка
Для придания полученному узору, рисунку или надписи дополнительного декоративного эффекта предлагаем воспользоваться несложным способом, доступным каждому. Для этого на обработанный участок нанесите небольшое количество любой нитроэмали, добившись полного заполнения углубления. Этот лакокрасочный материал достаточно быстро сохнет, поэтому к дальнейшей работе можно возвратиться уже по истечении часа. Убедившись, что эмаль полностью высохла, удалите лишний материал, попавший на поверхность протравленного изделия с помощью мелкой наждачной бумаги. Применение растворителя в данном случае может испортить всю работу, так как он размазывает краску по поверхности, полностью не удаляя ее, и может придать узору некрасивую матовость.
Окончательно придать окрашенному протравленному рисунку выразительность позволит механическое полирование готового изделия на войлочном круге с пастой ГОИ.
Уважаемые читатели, комментируйте статью, задавайте вопросы, подписывайтесь на новые публикации – нам интересно ваше мнение
Комментарии15 комментариев
Достаточно интересно, и вроде не сложно. Всё это можно сделать и самой, все материалы доступны. Я только одно не поняла, таким способом можно только металл травить, или серебро тоже? У меня есть кучка лома серебра, хочу попробовать браслет сделать, и если серебро тоже травится таким же способом, то было бы замечательно.
Для травления серебра простой солью не обойтись, потребуется соль азотной кислоты: NaNO3, KNO3
какая пропорция при травлении медным купоросом?
Для того, чтобы процесс шел быстрее, нужно получить насыщенный раствор — это значит требуется добавлять медный купорос, размешивая и наблюдая наличие остатка на дне. Добавлять реактив, пока он полностью растворяется. Как только настал момент, что вы не можете размешать осадок, значит раствор «насытился».
Вот такой вопрос, NaNO3 это что натриевая селитра, если да то как её использовать? Хочю вытравить на серебряной ложке.
Да, совершенно верно, так же можно взять нитрат аммония.
Берете ложку, закрываете всю поверхность защитным составом, за исключением мест под травление. Так же оставляете место для контакта с положительным полюсом источника. Ложку погружаете в раствор вместе с металлической полоской, подсоединенной к отрицательному контакту источника.
Только что попробовал, немного изменив технологию. Так, я использовал вместо лака лазерно-утюжную технологию (так радиолюбители делают печатные платы). Заготовку в раствор не помещал, но макал в раствор ватный тампон, подключенным к зарядному устройству для автоаккумуляторов. В итоге — красивый рисунок за 5 минут. Толщина травления порядка 0,2-0,3 мм. Единственный минус — раствор все-таки просочился под тонер и оставил небольшие раковины. Последующая обработка резинокордовым кругом и полировка позволила несколько нивелировать эту досадную неприятность, но не до конца. Полагаю, если бы я не тер ватой поверхность, а все-таки поместил заготовку в раствор все бы вышло замечательно. Но заготовка большая, поэтому такой возможности не было. Лучше наносить трафарет фоторезистивными пленками или лаком.
Для крупных предметов, например, декоративных мечей, кинжалов, копей и т.д., в качестве емкости можно использовать канализационные ПВХ трубы с заглушкой на одном конце. Лучше всего — фиксировать полученную емкость в вертикальном положении, хотя, при надобности, трубу можно разрезать вдоль и придумать заглушку на второй конец. Для травления подобных изделий лучше всего использовать сварочный инвертор, выставляя на 20-40 ампер. При большей силе тока раствор слишком быстро выкипает. Узор наносится по принципу способа с лаком для ногтей, только вместо оного используется акриловая краска.
