Нанесение рисунка на металл с помощью электролиза. Способы травления металла и гравировки в домашних условиях. Травление изделия из металла

Травление металла иногда заменяет литьё и гравировку, оно делает весь процесс существенно более простым. Можно получать рисунок как вогнутый - рельефный, так и выпуклый - барельефный. Травление металла в домашних условиях может быть химическим и гальваническим. Первый вариант более токсичен при использовании в домашних условиях, поэтому для начала будем пользоваться вторым, его также называют электрохимическим.

Оборудование

Необходимо взять блок питания или трансформатор, который может выдавать от 4 до 7 В. Кроме этого, понадобится диэлектрическая ванночка, она должна вместить в себя необходимую деталь и второй металлический предмет, который подсоединяется к аноду.

Чтобы осуществить травление рисунка на металле, необходимо использовать как железного купороса. Если рисунок необходим на медной или латунной поверхности, то используют Также можно применить Главное, чтобы вода была дистиллированная.

Подготовка детали к травлению

Чтобы травление было равномерным и в нужных местах, деталь нужно очистить от загрязнений, а также обезжирить. Для более удобной работы, на деталь припаивают оловом медную проволоку, за неё будет удобно держать предмет. Чтобы поверхность очистилась, нужно опустить преобразуемый объект в 10% едкий натрий, температура которого 50°С, затем в 15% раствор серной кислоты и подержать его там две минуты, после чего промыть в горячей воде. Когда процедура будет завершена, поверхности предмета станут полностью очищенными, и конечно, прикасаться к ним руками нельзя.

Электрохимическое травление металла

Нам нужно защитить места, которые не должны протравливаться. Для этого необходимо нанести специальную мастику на эти участки поверхности. Её делают из трёх долей воска и двух - канифоли, их плавят в жестяной банке, помешивая. После того как всё превратится в однородную массу, ей дают остыть и разделяют на фрагменты. Каждый из них помещают в марлю, чтобы потом, при нажатии, сквозь неё могло просачиваться столько мастики, сколько необходимо. После этого заготовка, которую будем травить, нагревается. Теперь берём созданную смесь, которую поместили в марлю, и натираем поверхность равномерным слоем.

После остывания мастика становится твёрдой. Сверху её покрывают светлой водорастворимой краской. Это может быть акварель или гуашевые белила. После чего покрытие должно высохнуть. Затем можно наносить рисунок, на краске он будет хорошо держаться. Его можно изобразить при помощи карандаша или же перевести через копирку. Затем этот контур нужно процарапать иголочкой до самого металла.

Теперь начинается травление металла электролизом, подсоединяем одну штангу к аноду - плюсу, другую к катоду - минусу. К первой подключаем деталь, на которой будет наноситься изображение, ко второй любую пластину из стали. После этого начинается процесс вытравливания металла там, где было процарапано изображение.

Если необходимо создать рисунок многоуровневый, делается всё так же, как описано выше. Только контуры каждый раз проверяют, и когда самые мелкие из них протравились на положенную глубину, деталь вынимают и закрашивают их разогретой мастикой при помощи кисточки. Когда она застынет, всё опять повторяют до следующего уровня рисунка. В процессе этого постепенно создаётся изображение.

Таким способом производят травление металла в домашних условиях, после чего поверхность промывают скипидаром, а затем шлифуют, придавая изделию завершённый вид.

Травление химическое

Теперь рассмотрим, как создать рисунок на металлической поверхности без применения электрических приборов. Для этого нам понадобятся химические вещества, свободно продающиеся в хозяйственных магазинах. Итак, начнём. Для травления нам понадобится:

• «Уайт-Спирит»;
• краска, которая не растворяется в «Уайт-Спирите»;
• ацетон;
• смола, которая используется для покрытия крыш;
• соль поваренная;
• медный купорос.

Очищение детали

Для начала деталь, где запланировано изображение, зачищают мелкой наждачной бумагой и обезжиривают. Когда поверхность будет готова, нужно место, где будет наноситься рисунок, заклеить клейкой лентой или чем-то подобным. После этого всю остальную поверхность, где химическое травление не должно повлиять на металл, закрашивают краской. Она может быть любого цвета, главное, чтобы была стойкая к «Уайт-Спириту».

Когда краска высохнет, можно будет снять клейкую ленту. Под ней чистый металл, готовый для создания на нём рисунка. Теперь на этот «мини-холст» нужно нанести изображение. Его делают при помощи смолы, которую растворяют в «Уайт-Спирите», пока она не станет жидкой, как краска. Ею при помощи кисточки рисуют желаемое изображение. Чем хороша такая импровизированная краска, так это тем, что если в рисунке что-либо не получится, то можно будет это убрать, смочив тряпочку или ватную палочку в «Уайт-Спирите». Если на рисунке есть очень мелкие детали, которые плохо получились кисточкой, их можно подправить при помощи иглы, соскоблив лишнее после высыхания.

Таким способом можно осуществить травление ножа, ключей, в общем, любого металлического предмета. Теперь, когда рисунок полностью готов, можно приступать к самому травлению.

Раствор для травления

Нам понадобится литр воды, в котором нужно растворить 100 г медного купороса, и после добавить соли. Её нужно сыпать, пока она не перестанет растворяться. Получившаяся смесь будет иметь голубой цвет. Однако после того как в неё будет погружён металлический предмет, окрас начнёт меняться на зелёный.

Итак, погружаем деталь. Химический процесс тотчас же начинается. Во всём этом производстве не выделяется никаких вредных для здоровья веществ, поэтому такое травление металла в домашних условиях безопасно.

Действия при химической реакции

Во время реакции образуется налёт, которого будет становиться всё больше. Он тормозит весь процесс, поэтому нужно периодически смывать его водой. Не стоит этого делать при помощи различных щёточек, кисточек и прочих инструментов, потому что можно повредить краску. А ведь она словно держит весь рисунок, и будет обидно, если, осуществляя травление ножа, к примеру, рисунок на нём вы ненароком повредите. Это очень тонкая работа, требующая твёрдой руки и терпения.

От времени, в течение которого металл будет пребывать в растворе, напрямую зависит глубина рисунка. Точных критериев не существует, поэтому каждый мастер должен сам наблюдать за ходом химической реакции. И только проделав это несколько раз, можно будет с уверенностью говорить, какое время необходимо для проявления желаемого рисунка на задуманную глубину.

Достоинства и недостатки электрохимического и химического травления

К плюсам электрохимического травление металла в домашних условиях относится то, что создаваемый рисунок более чёткий, это хорошо видно, если взглянуть на него при увеличении. Однако минусом является то, что этот метод требует наличия электрического прибора, который может быть далеко не у каждого.

К плюсам химического травления относится то, что всё необходимое можно купить в хозяйственном магазине. Эти ингредиенты дёшево стоят, и, что самое главное, не потребуется где-то искать блок питания или другие приборы, способные выдавать от 4 до 7 В. Однако минусом являются неидеальные края рисунка.

Многие знают об электролизе воды (разложение воды электрическим током на водород и кислород). Представляю довольно простой и дешёвый способ травления плат с применением данного метода. Это очень жёсткий (в прямом смысле этого слова) процесс, поэтому для нанесения рисунка на текстолит нужно использовать вещество, которое не проводит электричество и очень прочно приклеивается к текстолиту. Перманентный маркер в данном случае плохо подходит, а тонер лазерного принтера должен идеально подходить. Для начала нужно сделать специальную ёмкость.

Для этого подойдёт любая ёмкость, в которой плата может находиться вертикально. В ёмкость надо вертикально установить пластину или повесить несколько проволочек. Далее устанавливаем текстолит так, чтобы весь лист текстолита был на одинаковом расстоянии от металлической пластины.

Вода для данной цели должна быть довольно чистой. Её сопротивление должно быть около 20 кОм или более:

В процессе травления получается водород (водород - ГОРЮЧИЙ и ВЗРЫВООПАСНыЙ газ, поэтому данный способ травления необходимо проводить в проветриваемых помещениях), оксид и возможно гидроксид меди. Соединения меди образуют зелёный желеобразный осадок, который плавает на поверхности:

Травление проходит где то за 20 - 30 минут. После травления плату необходимо промыть чистой водой.

ПОИСК ПО САЙТУ

ГРАВИРОВКА МЕТАЛЛА

ПЕРЕВОД РИСУНКОВ ДЛЯ ГРАВИРОВАНИЯ НА МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПОВЕРХНОСТИ.

Советуем взять рисунок, который желательно перевести, и сделать с него обратный рисунок (через стекло). Затем покрыть металлическую поверхность слабым водным раствором гуммигута (желтая акварельная краска), положить обратный рисунок на высохшую поверхность и прогладить гладким предметом (агатом или просто ногтем большого пальца). Контур, сделанный свинцовым карандашом, отчетливо переносится, и рисунок может быть гравирован иглой и

грабштихелем.

ХИМИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ ТРАВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ.

Травлением называется способ воспроизведения с помощью химических средств рисунков, орнаментов, надписей и т.п. на поверхности металлических предметов.

Травление производится двумя способами: можно покрыть веществом, на которое действует протрава, все линии и поверхности рисунка; можно, наоборот, защитить от действия кислот все промежутки, оставляя линии и поверхности рисунка свободными. Если потом покрыть всю поверхность кислотой, то в первом случае рисунок получится слегка рельефным, во втором - рисунок выйдет углубленным.

Как ни проста, на первый взгляд, операция травления, начинающие часто терпят неудачу, особенно при травлении тонких и сложных рисунков.

Прежде чем наносить предохраняющее покрытие, обрабатываемую поверхность следует тщательно очистить от тонкого налета ржавчины, жира и иной грязи. Приставший к поверхности жир можно удалить промыванием в спирте или бензине, прокаливанием или, наконец, провариванием в растворе соды или едкого натрия.

Очищенный от грязи и жира предмет погружают в 10%-ный раствор серной кислоты и оставляют в ней до тех пор, пока не исчезнет темный налет ржавчины. После этого обрабатываемую поверхность можно отполировать, если форма предмета позволяет и назначение его не противоречит этой операции. Но подобная предварительная полировка не обязательна.

До вычищенной поверхности нельзя дотрагиваться голыми пальцами, так как на них всегда есть большее или меньшее количество жирового вещества, а на жир протрава не действует.

Когда протравливаемая поверхность вычищена настолько, что имеет свежий металлический блеск, приступают к нанесению предохранительного покрытия.

Хорошее покрытие можно приготовить следующим образом: расплавляют 1 часть асфальта и 2 части мастики, смесь перемешивают и добавляют к ней 2 части белого воска. По охлаждении этот состав формуют в шарики и конусы, которые завертывают сначала в тряпочку из тонкого плотного полотна, а сверху - в сухую тафту. Состав наносится на поверхность следующим образом: обрабатываемый предмет подогревают и, слабо надавливая на поверхность, водят по ней равномерно массой, завернутой в тафту; при этом состав тает и просачивается сквозь тряпку, покрывая тонким слоем натираемую поверхность. Когда это покрытие затвердеет, его покрывают тонким слоем свинцовых белил, мелко растертых и распущенных в растворе гуммиарабика. Затем при помощи синей бумаги на белую поверхность переводят требуемый рисунок или надпись. Все места, которые требуется вытравить, проскабливают до поверхности металла. Тонкой и острой гравировальной иголкой можно воспроизвести даже тончайшую тушевку рисунка.

Если хотят протравить простую фигуру или надпись, то предохранительное покрытие можно разбавить какой-нибудь жидкостью, например скипидаром, до консистенции густой масляной краски. По такому покрытию можно воспроизвести требуемый рисунок от руки иглой или даже стальным пером.

При нанесении предохранительного покрытия необходимо следить за тем, чтобы металлическая поверхность была совершенно суха, иначе покрытие местами плохо пристанет, а кислота может проникнуть тогда до металла и протравить места, которые должны остаться нетронутыми.

Протравой для медных, латунных, бронзовых и серебряных изделий служит следующая смесь: 3 части насыщенного водного раствора азотнокислой меди и 1 часть насыщенного уксусного раствора нашатыря.

Протравливаемый предмет опускают в глиняную глазированную кюветку (ванночку), в которую наливают соответствующий растворитель. Если обрабатываемая поверхность плоская, то можно установить ее в горизонтальном положении, вылепить по краям бортик из воска толщиной в палец и в полученную таким образом плоскую кюветку налить соответствующую кислоту. Когда травление считают оконченным, предмет прополаскивают в чистой воде, а предохранительное покрытие удаляют нагреванием или смывают его скипидаром.

Если в углублениях останется некоторое количество протравки, то со временем она разъест металлическую поверхность местами глубже, чем требуется. Во избежание этого промытый предмет кладут на несколько минут в известковую воду, которая нейтрализует остаток кислоты.

ГАЛЬВАНИЧЕСКИЙ СПОСОБ ТРАВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ.

Кроме вышеописанного травления металлов химическим путем, существует еще один способ травления с помощью гальванической батареи. Этот способ имеет много преимуществ перед химическим. Сама операция травления гальваническим способом происходит гораздо быстрее, а контуры вытравленного рисунка получаются более резкими и отчетливыми.

В cостав протравы не входят едкие кислоты, вследствие чего не образуется вредных для здоровья газов.

Если рассмотреть через лупу рисунок, вытравленный химическим способом, то окажется, что края отдельных углубленных линий неровны и что, чем глубже линия, тем она шире протравлена. При гальваническом способе травления края отдельных линий получаются совершенно гладкими, а стенки углублений вертикальными.

Описанный выше способ предварительной обработки предмета применяется и при гальваническом травлении. Обработанный предмет, служащий анодом, подвешивают в ванну, содержащую протраву, на проволоке, которая припаивается оловянным припоем к непокрытому месту; место спайки покрывается лаком. Другой конец проволоки соединен с пластинкой того же металла, служащей катодом. В качестве протравы для стали и железа употребляется железный купорос или раствор нашатыря; для меди, латуни и бронзы - раствор медного купороса; для цинка - цинковый купорос или раствор окиси хлористого цинка.

Если разные части рисунка требуется протравить до различной глубины, то через некоторый промежуток времени предмет вынимают из ванны, споласкивают те места, которые не требуется вытравлять глубже, и наносят на них предохранительное покрытие, а затем снова подвешивают предмет в ванну и продолжают травление.

СОСТАВЫ ДЛЯ ТРАВЛЕНИЯ:

меди: 1 часть спирта, 1 часть хромовой кислоты, 10 частей воды.

алюминия: 1 часть спирта, 1,5 части уксусной кислоты, 1 часть хлористой сурьмы (сурьмяного масла), 10 частей воды.

свинца: 8 частей спирта, 5 частей двухлористого олова, 80 частей воды.

ШТЕМПЕЛЕВАНИЕ ЖЕЛЕЗА И СТАЛИ.

Для штемпелевания стальных изделий (инструментов и т.п.) пользуются обычно едкими кислотами, что, однако, представляет много неудобств, не говоря уже о том, что и сама метка получается не совсем изящной.

Следующий способ во всех отношениях заслуживает предпочтения. Прежде всего готовят раствор в 400 г воды поваренной соли (86 г), медного купороса (86 г), цинкового купороса (24 г) и обыкновенных квасцов (12 г). Затем берут кусок простого мыла, смачивают его водой и натирают им то место стального предмета, на котором хотят сделать метку.

При этом обращают внимание на то, чтобы натираемое место покрывалось ровным и не очень толстым слоем мыла; после этого каким-нибудь острым предметом - шилом, гвоздем или кончиком ножа - выскабливают на мыльном слое требуемую метку так, чтобы отчетливо обнажилась поверхность металла. Теперь остается только заполнить полученное в мыльном слое углубление несколькими каплями вышеуказанного раствора и оставить в таком виде предмет на несколько минут. Если затем смыть слой мыла водой и протереть насухо предмет, то на его стальной поверхности ясно выступит красивая метка цвета меди.

Для вытравливания надписей на железных или стальных изделиях применяют по большей части разведенную азотную кислоту (15-20%-ную); Для нанесения кислоты на металлический предмет служит резиновый штемпель, но только изготовленный из гораздо более твердой резины, чем обыкновенные штемпеля для красок, что достигается более продолжительным процессом вулканизации.

Для того чтобы получить отчетливое травление буквы, штемпеля должны быть возможно более ясными и тонкими. Вместо подушки применяют кусок стекла, на который кладут кусок полотна. На последний наливают столько кислоты, чтобы он целиком пропитался, и к нему плотно прижимают штемпель. После этого слегка прикладывают штемпель к металлу, подлежащему травлению, и оставляют предмет на продолжительное время, а затем протирают керосином, а для предупреждения образования ржавчины - костяным маслом.

ШТЕМПЕЛЕВАНИЕ ЛАТУНИ.

Для нанесения на гладкой латунной поверхности прочных надписей непригодны обычно применяемые краски для штемпелей. Для этой цели необходимы так называемые "протравы", которые предварительно наносят либо на стеклянную пластинку, либо прямо на чистую подушку для штемпелей. Собственно штемпелевание можно производить обыкновенными резиновыми штемпелями.

"Протравы" состоят из раствора хлористой соли какого-либо металла; например, смесь из равных частей хлористой меди и хлористого висмута дает хороший отпечаток. Для этой цели в фарфоровой ступке стирают вместе обе соли, причем разводят растворенной соляной кислотой и сохраняют в плотно закупоренной склянке

Можно также стереть вместе I часть сулемы с 2 частями хлористой сурьмы, добавив к смеси немного соляной кислоты, и в результате получится жидкость, пригодная для штемпелевания.

Здравствуйте, уважаемые читатели! Сегодня в этой статье автор видео расскажет нам о том, как можно самому в домашних условиях нанести любое изображение на металл довольно простым способом.

Для начала я предлагаю посмотреть видео этой самоделки , которое представлено ниже (оно состоит из двух частей):

Итак, как вы уже поняли, сегодня автор расскажет нам, как можно без особого труда нанести любое изображение на любой металл, которое уже нельзя будет удалить никаким способом. Наносить изображение на металл мы будем методом травления. Этот способ похож на способ гравировки, но для него не нужно никакие насадки и бор-машинки.

Итак, начнём.

Для нашей нам понадобятся следующие составляющие:
- металл, на который мы будем наносить изображение (в нашем случае это нож);
- скотч;
- самоклеющиеся обои или глянцевая бумага;
- пластилин;
- ватные диски;
- солевой раствор (вы можете его сделать сами очень просто: перемешайте в половине стакана тёплой воды одну ложку соли);
- провода с "крокодильчиками";
- блок питания или аккумулятор от 8 до 12 вольт;
- один лист бумаги А4;
- утюг;
- лазерный принтер.

Приступаем к работе.
Сначала берём самоклеющуюся бумагу и аккуратно отклеиваем её от глянцевой бумаги:

Теперь нужно аккуратно приклеить скотчем или в нашем случае "самоклейкой" эту глянцевую бумагу на лист А4 вот так вот:

Теперь в компьютере выбираем изображение, которое вы хотите видеть на металле и если там присутствует надпись, то её следует сделать в зеркальном виде. Распечатываем изображение на глянцевом листе:

Далее с помощью ножниц нужно аккуратно вырезать наш рисунок, не дотрагиваясь до самого изображения, чтобы не размыть и не стереть его:

Теперь прикладываем наш трафарет к ножу и старайтесь сделать всё с первого раза (чтобы не пришлось передвигать трафарет), так как изображение будет с разводами:

Теперь нужно взять утюг, предварительно поставив его на второй режим, и очень аккуратно проглаживать наш трафарет в течение одной минуты:

Теперь пока ещё наш нож горячий, берём ватные диски и аккуратно гладим трафарет, тем самым "вдавливая" краску в металл:

После того, как нож остыл, можно отклеивать бумагу (делайте это не быстро и очень аккуратно):

В итоге у вас должно получиться что-то наподобие такого:

Теперь нужно взять скотч и обклеить нож вокруг изображения, для того, чтобы солевой раствор не попал на всю поверхность ножа и травление получилось аккуратным:

Теперь пластилином обкладываем изображение, чтобы получилось такая вот "ванночка", которая не будет пропускать солевой раствор:

Заливаем в нашу "ванночку" солевой раствор (примерно три чайных ложки):

Далее переходим к проводам... цепляем "плюс" аккумулятора к ножу:

Второй "крокодильчик" подключаем к "минусу" аккумулятора и теперь нам потребуется только дотрагиваться до солевого раствора:

Итак, приступаем. солевой раствор начнёт бурлить и чернеть - значит идёт реакция травления. Вы должны держать провод в солевом растворе не более 30 секунд, так как в случае продолжительного травления, изображение получиться недостаточно чётким:

Далее нужно отсоединить провода, вылить чёрную жидкость из "ванночки" и удалить саму "ванночку" вместе со скотчем: