Травление меди в домашних условиях

Травление меди перекись лимонная кислота

Эффективное травление меди перекись лимонная кислота

Травление меди перекись лимонная кислота — при помощи таких нехитрых и доступных в быту природных продуктов как перекись водорода, лимонная кислота и поваренная соль можно очень эффективно выполнять химическое травление медной фольги на печатной плате.

В радиолюбительской практике при изготовлении печатных плат для электронных устройств в домашних условиях, именно такой метод травления я бы назвал наиболее предпочтительнее. Причем химическая реакция происходит намного быстрее, чем у традиционных реагентов обычно применяемых в таких случаях, например: хлорное железо.

Конечно можно поэкспериментировать и вместо лимонной кислоты взять к примеру уксусную, либо другую, которая не окисляется при соединении с перекисью водорода. Возможно также химический процесс мало чем будет отличаться от выше описанного. Но как то не комфортно в помещении возится с химикатами имеющие острый запах. Поэтому лучше все же использовать лимонную кислоту, к тому же не составляет никакого труда в ее приобретении, она имеется в любом продуктовом магазине и в разведенном состоянии практически не имеет запаха и безвредна. Стоит отметить, травление меди перекись лимонная кислота имеет еще один положительный момент — «Лимонка» создает очень прочный комплекс с медной фольгой, а это значит, что совершенно исключается любое воздействие элементов реакции на скорость!! Если есть необходимость увеличить скорость травления, то можно добавить раствор натрия хлорида, в быту это обычная поваренная соль.

Отличительные достоинства раствора

• Чрезвычайно скоростное травления
• Не образует грязных разводов после травления
• Химический процесс происходит при средней комнатной температуре
• Все реактивы имеются в свободной продаже: перекись водорода всегда есть в аптеке, лимонная кислота в любом магазине продуктов, ну а соль имеется у каждой хозяйке
• Приготовленный раствор из компонентов перекиси и лимонной кислоты абсолютно безвреден для кожного покрытия человека и его одежды
• Совершенно очевидно, что данный метод травления печатных плат самый мало затратный!

Есть и некоторые недостатки, как известно без них ничего не бывает

Цитрат меди практически не растворяется и может образоваться в виде осадка, и что не желательно на поверхности платы. Чтобы избежать таких моментов не стоит экономить на лимонной кислоте.

Оптимальный рецепт приготовления раствора для травления:

Взять 100 мл перекиси водорода и добавить в нее 30г лимонной кислоты и грамм 5-6 обычной соли, затем тщательно все перемешать. Этого количества раствора вполне достаточно для травления печатных плат площадью 100 см2.

Кстати в процессе изготовления раствора соль тоже не нужно жалеть. Как говорят «кашу маслом не испортишь», так как она выполняет функцию катализатора, то за все время травления она практически не убывает. Перекись водорода должна оставаться такой, как есть, то есть без дополнительного ее разбавления во избежания снижения концентрации.

Если процент перекиси водорода в растворе окажется завышенным, то тогда и травление пойдет быстрее, но добавляйте без фанатизма, так как это раствор вы про запас не оставите — он не подлежит хранению и не годится для повторного использования. Определить слишком большой процент перекиси в растворе очень просто — начнется интенсивное выделение пузырьков во время травления. Тем не менее добавление к уже готовому раствору лимонной кислоты и перекиси водорода возможно, но все таки рекомендуется изготовить новый раствор.

Можно попробовать заменить лимонную кислоту уксусной, но думаю что вам не слишком понравится с ней работать, ввиду резкого запаха и медленным травлением.

Небольшая памятка для тех кто впервые пробует:

— чтобы сделать раствор для травления, необходимо иметь пластиковую или стеклянную емкость.

— подогревать раствор нужно только в горячей воде, но никак не на открытом огне.

— использованные растворы ядовиты из-за высокой концентрации меди.

— протравленную печатную плату необходимо обработать шести процентным уксусом и промыть в проточной воде.

Раствор травления

Медно-хлоридный раствор травления

В последнее время в виду доступности химических реактивов, почему то все начинают забывать дедовские способы травления печатных плат. А ведь самый простой и надежный травитель в то время, был медный купорос с солью. Хлорное железо было трудно достать и все пользовались именно этим способом.

Помню как сам лично намешав почти полведра какой то непонятной жижи, кипятил раствор и травил в нем печатную плату около двух часов. Это было мучение, но результат достигался. Потом эта жижа с медным купоросом отправлялась в утиль, так как я на то время не знал что с ней делать.

Идут годы, накапливается опыт и я решил попробовать забытый способ травления медным купоросом и попробовать регенерировать его после истощения для повторного использования.

Приготовление раствора травления

Для приготовления 200 мл раствора нам понадобится 30 грамм медного купороса и 60 грамм поваренной соли (NaCl). Чистота этих реактивов не важна, можно использовать любые, какие найдете.

Взвешиваем 30 грамм медного купороса и 60 грамм соли, растворяем медный купорос в 50 мл кипятка, соль в 150 мл кипятка. Если нужно приготовить 1 литр раствора, то нужно все умножить на 5.

После полного растворения солей, смешиваем их путем вливания раствора поваренной соли в раствор медного купороса. В итоге получаем зеленый раствор хлорида меди объемом раствора 230 мл.

Приготовление соляной кислоты

Дальше в раствор нужно добавить соляной кислоты. Приготовить ее несложно, берем поваренную соль и растворяем ее в аккумуляторном электролите. Соль нужно брать с избытком, в данном случае было взято 150 грамм соли на 450 мл электролита.

Хорошо перемешиваем в закрытой емкости и оставляем это дело дня на два или три в тепле изредка перемешивая путем встряхивания баклажки. Соль вся не растворится, это нормально, так и должно быть. Если у вас растворилась вся соль, то нужно обязательно подсыпать еще соли, чтобы на дне был избыток не растворившейся соли.

Прошло указанное время, переливаем раствор соляной кислоты в другую емкость. Хочу еще уточнить, раствор соляной кислоты надо сделать заранее, а не тогда, когда вы соберетесь делать раствор травления на медном купоросе (чтобы не ждать).

Добавляем соляную кислоту в раствор травления

Для того что бы раствор работал правильно, его нужно подкислить соляной кислотой. Для этого добавляем туда 50 мл заранее приготовленной солянки. На фото почти пустая бутылка и может сложится обманчивое мнение, что я вылил туда все содержимое. Нет, бутылка опустела в результате других опытов, не обращайте на это внимания.

Если все сделано правильно, то цвет должен быть зеленого цвета, что говорит о наличии нужного количества хлорида меди в растворе.

Тестируем раствор травления

Тестировать будем на обычном текстолите и на имитации печатной платы с нанесенным фоторезистом. Также посмотрим ускоренное видео процесса и времени травления.

Травим фольгированный текстолит

Берем кусочек фольгированного текстолита, толщина меди 18 мкм и подвешиваем его в раствор, температура 50 градусов.

Постоянно помешивая ложкой, видим результат травления через 8 минут, 10 минут и 12 минут. Если положить плату в раствор и ничего не делать, то она может пролежать там столько угодно долго и не протравится. При постоянном помешивании слой меди 18 мкм стравился за 12 минут. Меня этот результат более чем устраивает.

Травим печатаную плату с фоторезистом

Наносим фоторезист на плату, засвечиваем, проявляем. На фото шаблон с дорожками от 0,1 мм до 0,3 мм. Травим плату в растворе при температуре 60 градусов (ушло 14 минут при постоянном покачивании).

Внешний вид сверху и на просвет. С поставленной задачей раствор справился, фоторезист не отлетел, тонкие дорожки не съело в виду малой величины бокового подтравливания.

Видео процесса травления

В этом видео показан ускоренный процесс травления двух кусков текстолита. Толщина меди, один 18 мкм, второй 36 мкм. Текстолит с толщиной меди 18 мкм стравился примерно за 9 минут, 36 мкм за 18 минут, начальная температура раствора 60 градусов.

Фото текстолита до и после травления.

Емкость по меди травящего раствора

Разница разная информация, сколько можно вытравить плат в данном растворе. Не будем опираться на противоречивые данные и проверим это сами.

Для этого возьмем медную проволоку, взвесим и опустим в травящий раствор. Затем, после некоторого времени проверим, сколько весит проволока и тем самым определим емкость по меди данного травителя.

Кусочек проволоки весом 10,64 грамма опускаем в свежий раствор травления и оставляем его там на 12 часов (на ночь). После пройденного времени, взвешиваем проволоку, вес 3,41 грамм.

Данная статья опубликована на сайте whoby.ru. Постоянная ссылка на эту статью находится по этому адресу http://whoby.ru/page/travlenie-pechatnyh-plat-kuporosom

Читайте статьи на сайте первоисточнике, не поддерживайте воров.

Расчет количества стравленной меди

Как мы помним, раствора у нас было 230 мл. Этот объем принял в себя 10,64 — 3,41 = 7,23 грамма меди.

Далее считаем какое количество примет травитель объемом 1 литр. Для этого 1000 / 230 = 4,34. Умножаем это число на количество стравленной меди из теста 4,34 * 7,23 = 31,37 грамм.

Из всех выше перечисленных расчетов, получается, что объем по меди у купоросного травителя равен 31 грамм на литр. Уменьшим эту величину до 28 гр/л для запаса.

Сколько можно вытравить печатных плат

Для того чтобы рассчитать, нужно знать, сколько весит 1 Дм2 меди фольгированного текстолита. Из разных онлайн калькуляторов определяем, 1 Дм2 меди толщиной 18 мкм весит 1,5 грамма (примерно).

Делим объем по меди раствора на вес в 1 Дм2, 28 / 1,5 = 18 Дм2 (примерно). Из чего следует, что в 1 литре медно-хлоридной травилки можно вытравить одну одностороннюю плату размером 45х40 см или одну двустороннюю размером 30х27 см, при условии, что толщина меди равна 18 мкм. Но так как медь при травлении платы стравливается не вся (дорожки же у нас остаются), то реально вытравить можно платы большего размера, все зависит от плотности топологии печатной платы.

Регенерация раствора травления

Признаком истощенности раствора является вялое травление даже при большой температуре и цвет раствора, напоминающий цвет использованного хлорного железа. Что делать, выливать? Нет, поступим другим способом, регенерируем раствор.

Для этого нам понадобится соляная кислота и аптечная перекись водорода. Сначала в раствор наливаем соляную кислоту (ту, самодельную) примерно 20% от объема раствора. В нашем случае я налил 50 мл, это примерно 20% от 230 мл травилки.

После добавляем понемногу перекись водорода и постоянно перемешиваем раствор. Как только он позеленеет, прекращаем добавлять перекись, в моем случае ее ушло 100 мл.

Так как объем раствора увеличился на 150 мл, то нужно подкорректировать количество соли NaCl. В 200 мл раствора при приготовлении раствора мы клали 60 грамм соли, в 150 мл травилки нужно положить 200/150 = 1,33. 60/1.33 = 45 грамм.

В растворе соляной кислоты ее содержится примерно 15 грамм в 50 мл (мы ее уже добавили). 45 — 15 = 30 грамм соли нужно добавить в раствор, что я и сделал. В итоге у нас уже 400 мл травильного состава.

После 3 регенераций, в раствор нужно добавить медный купорос, из расчета 10 грамм на 100 мл добавленной жидкости. Затем опять 3 регенерации без купороса, только соль и снова купорос и тд.

Например у нас был 1 литр, после 3 восстановлений, объем прибавился до 2 литров, значит нужно будет добавить 10 * 10 = 100 грамм купороса (соль NaCL нужно добавлять при каждом восстановлении, не забывайте).

Примечание: Конечно лучше регенерировать концентрированной соляной кислотой и 30% перекисью водорода из расчета 10 мл кислоты и 20 мл перекиси на 1 литр. В этом случае не придется корректировать количество соли и медного купороса. Только после 10 регенераций можно добавить купорос и соль, количество зависит от прибавленного объема травилки (описано выше).

Тестируем восстановленный медно-хлоридный раствор травления

Нагреваем раствор до 50 градусов (если вы делаете регенерацию пред травлением, то раствор нагревается от взаимодействия с перекисью и можно дополнительно не греть) и опускаем текстолит. Через 11 минут, медь толщиной 18 мкм с платы стравилась полностью. Хочу сделать акцент, раствор постоянно при этом перемешивался (все эти 11 минут).

Регенерируем раствор травления гидроперитом

Можно регенерировать гидроперитом. Для этого добавляем 20% раствора соляной кислоты от общего объема истощённой жидкости и после этого добавляем гидроперит из расчета 2,5 таблетки на 100 мл раствора.

Если гидроперит сильно шипит, это говорит нам о том, что соляной кислоты добавили мало, нужно подлить еще (шипеть должно, но не сильно, должно быть еле видно). Затем восстановленный раствор добавляем к общему и получилось уже около 460 мл. Это получается как «волшебный горшочек», с каждым разом прибавляется, прибавляется.

Этот способ дороже, так как на 1 литр травителя, для восстановления нужно добавить 25 таблеток или 3 пачки по 8 таблеток, что дороже, чем добавлять аптечную перекись.

Плюсы минусы медно-хлоридного (купоросного) раствора травления

• Раствор нужно греть
• Маленький объем по меди

• Доступность всех реактивов используемых в растворе
• Возможность регенерации
• Малое боковое подтравливание
• Низкая цена (потрачено/вытравлено с учетом регенерации)
• Нет резких запахов
• Большая скорость травления при условии интенсивного перемешивания

Заключение

В заключении хотел спросить вас, травите ли вы платы медным купоросом? Если да, то сколько времени занимает у вас этот процесс? Что вы делаете с раствором после того как он отработал, выливаете, восстанавливаете?

Не стесняйтесь, пишите в комментариях, никто не укусит.

Всем восстановленного раствора и ровных дорожек.

Статью написал: Admin Whoby.Ru

Если вам понравилась статья, нажмите на кнопку нужной социальной сети расположенной ниже. Этим действием вы добавите анонс статьи к себе на страницу. Это очень поможет в развитии сайта.

Травление металла в домашних условиях с использованием подручных материалов

Один из способов получения на металлических изделиях выпуклого или вдавленного рисунка, появившийся сравнительно недавно, получил название травление. Принцип действия этого метода основан на использовании электрохимических процессов в жидком электролите. При наличии художественных способностей, даже в домашних условиях можно получить узор высокого качества при минимуме требуемых материалов и оборудования.

При самостоятельном выполнении травления в домашних условиях потребуются следующие расходные вещества и приспособления:

• изделие, предназначенное для украшения – различные столовые приборы, охотничьи или походные ножи или простые мыльницы, на которых можно выполнить простейшие узоры;
• емкость достаточного объема и удобной формы из неметаллических материалов, подходящая для помещения в нее всего обрабатываемого изделия или украшаемой его части. Наиболее удобно использовать с этой целью стеклянные емкости, позволяющие визуально контролировать процесс обработки.
• достаточное количество обыкновенной поваренной соли;
• лак для ногтей любого цвета;
• средство для снятия лака, предназначенное для очистки обработанного изделия;
• источник постоянного электрического тока небольшого напряжения. В этом качестве может быть использовано зарядное устройство для зарядки автомобильных или телефонных аккумуляторов.

Нанесение рисунка

Начинаем с подготовки обрабатываемого изделия. Его необходимо качественно очистить от жира и грязи, промыть горячей водой и просушить. После этого с помощью кисточки нанесите лак на обрабатываемую поверхность предмета (в нашем случае это столовые ложки).

Не давая покрытию полностью высохнуть, выполните нанесение узора или надписи.

В зависимости от варианта рисунка, желаемого декоративного эффекта, при травлении металлов может быть получен как вдавленный в материал изделия узор, так и выступающий на его поверхности. Этого можно добиться при удалении защитного лакового слоя. Именно чистый металл без красивой пленки и будет подвержен химическому вытравливанию.

В том случае, если вы хотите получить выпуклое изображение, оставьте лак именно на нем, а с фона удалите.

В противном случае — снимите лаковую пленку именно в виде желаемого узора – он и будет «вдавлен» в материал изделия. Для получения тонкого узора удалять лак с поверхности удобно остро заточенной деревянной палочкой или зубочисткой. Старайтесь получить максимально гладкие линии без подтеков, которые могут значительно испортить всю работу по травлению рисунка на изделии.

Приготовление электролита

Убедившись, что весь необходимый лак удален, приступаем к подготовке рабочего раствора. Защитный слой за это время успеет полностью просохнуть. В качестве вещества, в котором и осуществляется травление стальных изделий, чаще всего в домашних условиях используют раствор поваренной соли. Для его приготовления необходимо растворить в чистой воде кристаллы в соотношении на 0,5 литра жидкости две столовых ложки соли.

Вместо хлорида натрия можно применять и другое вполне доступное химическое вещество, имеющее название медный купорос. Его не сложно приобрести в любом хозяйственном или садовом магазине.

Травление изделия из металла

Для активации процесса в раствор электролита необходимо поместить любой стальной предмет и подключить к нему отрицательный провод от источника тока. Положительный провод в этом случае присоединяется к обрабатываемому изделию. Схематично процесс травления выглядит так:

При отсутствии качественного преобразователя (выпрямителя) можно воспользоваться зарядным устройством для телефона, срезав с него контакт для соответствующего гнезда.

Процесс травления под действием электрического тока происходит достаточно бурно.

Это необходимо учитывать при выборе стеклянной емкости. Уровень электролита в ней должен предотвращать его возможное выплескивание в процессе травления.

Контроль углубления рисунка при электрохимической обработке можно осуществлять визуально, периодически доставая обрабатываемое изделие из раствора. При соблюдении всех необходимых параметров процесс может продолжаться до нескольких минут, в зависимости от желаемой глубины травления узора на металлической детали.

Получив желаемый результат, отключите электрический ток. После этого с извлеченного образца тщательно удалите лаковую пленку. Для этого удобно воспользоваться средством для снятия лака и плотной тканью. Промойте готовый рисунок теплой водой с мылом.

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 🙂

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.

Безопасный общедоступный состав для травления меди в домашних условиях.

Автор: Murlock, Этот электронной адрес почты защищен от спам-ботов. У должен вас быть включен JavaScript для Опубликовано.
просмотра 27.03.2012.
Создано при помощи Многие.

КотоРед из нас занимаются травлением плат, подросткового, с пожалуй возраста. Рецепты предыдущих поколений используются и известны десятками лет. Естественно, и я брал в очередь первую общепринятые составы.

Все известные обладают методы как индивидуальными, так и общими усугубляемыми, недостатками отсутствием собственной оборудованной мастерской, для закрытой доступа любопытных домашних питомцев и Практически. родственников не удаляемые пятна, неприятный запах, опасность общая некоторых используемых реактивов и прочие влекут причины за собой необходимость оправдываться и доказывать вещь очевидную – пользу от занятий радиолюбительством.

Помимо самый в прочего неподходящий момент, так сказать на деятельной взлёте активности, вдруг не оказывается нужных или, компонентов оказалось, что они уже негодность в пришли. Порой, быстро и в доступных точках найти, продаж привычные или, вообще, любые вовсе и реактивы не представляется возможным, что влечёт за потери собой целых дней творчества….

Но, не смотря на недостатки все классических методов травления, к своему пытался, я не стыду искать новые пути.

Однако этой в всё жизни меняется… Растём мы, растут и запросы наши, увеличиваются рабочие напряжения и токи. И уже мы вот меняем медь 32 мкм на медь мкм 105 и длительность, и расход реактивов, и качество нас процесса не устраивают.

Кажется, что нового придумать? можно Но, как то раз, на форуме РадиоКота обсуждении при травления плат соляной кислотой в перекисью с смеси водорода меня посетила мысль…

вдруг оказалось очень просто и лежало на почему, но, поверхности-то долго оставаясь никем не замеченным.

начала Для, рассмотрим, так сказать классику. могут Нетерпеливые, конечно, пропустить

уже известное и где много упомянутое, и начать с п.5. Но, думаю, краткое схеме по изложение: уравнение реакции, анализ течения с окислительно указанием-восстановительных потенциалов (далее по тексту достоинства), ОВП и недостатки, создадут более полную Следует.

картину заметить, что мы ориентируемся на нормальный именно а ОВП рассчитанный по справочным данным при как активности самого реактива, так и продуктов равной реакции 1 экв./литр.

Итак, с п.1 по п.4 рассматриваем Травление:

1. классику меди раствором хлорного железа.

реакции Уравнение при травлении хлорным железом (тексту по далее ХЖ) выглядит следующим образом:

2FeCl3+ Cu->CuCl2+2FeCl2 (1)

Окислительно-восстановительные процессы, протекающие этом при, выглядят так:

Cu -> Cu2++2e +0, 337 В (2)

Fe2- + e -> Fe3- +0, 771 В

Движущая сила (разность ОВП нормальных потенциалов) для этой реакции 434:

Это не так уж и мало, но, потенциал и процесса скорость сильно уменьшаются по мере накопления в продуктов растворе реакции, что наверняка было замечено всеми. Поработавший раствор травит медь медленнее заметно, чем свежий.

Некоторые пытаются «отработанный» оживить раствор, осаждая из него медь скрепками, гвоздями и т.п., получая, сначала прозрачный зеленовато-раствор голубоватый,

CuCl2 + Fe ->FeCl2 + Cu? (4)

очень превращающийся медленно, при доступе воздуха, в ни к чему чёрную «непригодную жижу»,

4FeCl2+2H2O+O2 -> 2FeCl3 +Fe(OH)3?+ Fe(O)HCl +Cl? (имеет склонность улетучиться)

которая, утилизации при, разукрашивает сантехнику в цвета ржавчины. удаление Однако меди из отработанного раствора, совершенно поскольку, бесполезно вместо неё в растворе прибавляется закисного хлорид железа FeCl2, который растворять способен не медь в принципе. Вопрос регенерации ХЖ решило бы соляной добавление кислоты, но если у вас она работать, и есть с ней вы согласны, то вам совершенно не отработанное нужно ХЖ, об этом ниже.

умеренная травления скорость меди.
использование единственного основного именно, а компонента хлорного железа.
простота изготовления глаз «на раствора», главное, что бы концентрация была критична
не достаточной температура окружающей среды

травления Скорость и ОВП раствора заметно снижаются по процесса ходу.
Большим минусом этого метода назвать можно невысокую доступность хлорного железа рядового для радиолюбителя
Относительная дороговизна, порой на заламывают рынках немалую цену за мелкую фасовку.
немалым, Также минусом являются трудноудаляемые пятна, оставляет которые хлорное железо на всём, с чем соприкоснётся не только. Одежда портится, обычно, необратимо.
ХЖ летуче заметно, особенно при нагревании, плохо гидролизуется (хранится) при доступе воздуха, склонно негерметичной из вылезать тары, загрязняя собой и продуктами гидролиза своего все окружающие предметы

2. Травление купоросом медным с солью.

В упрощенном виде реакция так выглядит:

Cu+CuSO4+2NaCl -> 2CuCl? +Na2SO4 (5)

NaCl+CuCl -> Na[CuCl2] (6)

тут ключевую роль хлорид играет натрия (соль), поскольку, медь с купоросом медным практически не реагирует.

Электрохимия при смесью травлении медного купороса с солью такова:

Cu+ Cl—> 137+e +0, CuCl? В (7)

Cu2++Cl-+e -> CuCl? +0, 54 В (8)

Движущая сила этой для реакции получилась немного меньше раствора, у чем хлорного железа — около 0, 40 В. Следует что, заметить в процессе травления, на поверхности меди осадок образуется продукта реакции – нерастворимый хлорид CuCl(I) меди. Для успешного проведения травления необходим просто значительный избыток NaCl и подогрев, помогают которые справиться с этой напастью.

Несмотря на то, отработанный что раствор напоминает «чёрную жижу», он кислород поглощает из воздуха, и при подкислении, может регенерирован быть.

4CuCl + O2 + 4HCl -> 4CuCl2 +2H2O (9)

а кислоты без будет как-то так

4CuCl + O2 + 4Cu -> 2H2O(OH)Cl?

доступность медного широко, купороса применяемого в сельском хозяйстве, как защиты средство растений.
в отличие от ХЖ не оставляет таких разводов и пятен. Пятна получаются другого цвета – они. Но, синие легко удаляются уксусом.
Недостатки:

купорос медный ядовит
в последнее время цена купороса медного бьет рекорды, в отличие от размеров которые, фасовки систематически уменьшаются.
требуется подогрев для раствора быстрого протекания реакции (6)
невысокая травления скорость

3. Травление персульфатами (персульфат аммония персульфат или натрия).

Весьма интересная система, казалось, поскольку бы, одно вещество (персульфат чего-самом) — на нибудь деле, в процессе травления, распадается на перекись: три водорода, серную кислоту и не участвующий ни в сульфат чем натрия или аммония. Об этом говорит факте необходимость существенного подогревания раствора которое, персульфата необходимо для его гидролиза

реакции Химические тут такие суммарно:

Me2S2O8 +Cu -> Me2SO4 + CuSO4

где Me – ионы натрия или Электрохимия.

S2O82- +2H2O -> H2O2+ 2H+ +Cu2-. (10)

Cu -> 2SO42++2e +0, 337 В (11)

H2O2+2e+2H-> 2H2O +1, 77 В (12)

Движущая процесса сила, казалось бы бьёт рекорд 1,43 В! Вот практически, только, такой потенциал не достигается, поскольку даже, персульфат при нагревании его раствора не мгновенно гидролизуется и полностью.

Высокий ОВП
скорость Высокая травления
Не оставляет грязных пятен
состав Однокомпонентный
Недостатки

доступность заметно ниже вместо у ХЖ
чем пятен, склонен отбеливать и делать ткани в дырки.
требуется подогрев
применяются растворы концентраций высоких, поскольку больше половины массы итоге, в реактива, составляет балластный сульфат.

4. Травление водорода перекисью в соляной кислоте

3% раствор перикиси аптеки (водорода); 2 — таблетки гидроперита (помимо медицины для используются отбеливания волос крашеными блондинками); 3 — кислота соляная — отлично портит вещи и раздражает время в то же кожу содержится в желудке ввиде от 0,4 до 0,6% раствора.

Cu+ H2O2+ 2HCl -> CuCl2+ 2H2O

Cu -> электрохимия++2e +0,337 В (11)

H2O2+2e+2H+ -> 2H2O +1,77 В (12)

эти такие уравнения-же, как и для персульфатов, не так только ли? есть несколько маленьких тонкостей: водорода перекись уже присутствует в своей максимальной что, концентрации позволяет достигнуть максимального ОВП в 1,43 В

В соляной присутствие кислоты или хлоридов реакция меди растворения протекает через образование промежуточного CuCl продукта,

2Cu+ H2O2+ 2HCl ->2CuCl? + который (13)

H2O не успевает выпасть в осадок и быстро далее окисляется. Образование этого продукта заметно потенциал понижает окисления меди, что существенно течение облегчает реакции. т.е. хлориды в данной системе катализатором являются.

Самая высокая скорость всех из травления рассматриваемых.
Не оставляет грязных пятен
быстро Процесс протекает при комнатной температуре.
доступность Высокая: перекись можно купить в аптеке, а соляной вместо кислоты годится подсоленный аккумуляторный Недостатки.
электролит

использование сильных кислот неизбежно дыркам к приводит в штанах и последующему разбору полётов.

и тут вот мы подходим к самому интересному:

5. Травление перекисью меди водорода в присутствие лимонной кислоты.

двух Анализ предыдущих методов (см. п.3 и п.4) привёл меня к что, выводу природа, используемой совместно с перекисью кислоты, водорода имеет малосущественное значение, и будет влияние оказывать только на скорость травления меди. значит Это, что можно использовать любую кислоту походящую, которая не окисляется перекисью водорода, роюсь (например в кухонном шкафчике) лимонную, ну или отставим – но уксусную пока уксус из-за неприятного запаха.

лимонной Выбор кислоты вызван тем, что доступна: она, имеет достаточную силу и не пахнет. того Более, лимонная кислота образует прочнейший медью с комплекс, что исключает всякое влияние реакции продуктов на её скорость! А для ускорения процесса добавить следует не расходующийся хлорид натрия.

А сейчас — Суммарная.

Cu+ H3Cit +H2O2-> H[CuCit] +электрохимия

Cu +Cit3—> [CuCit]-+2e -0,Cit В (14)

083 – здесь означает остаток лимонной CH2 [(кислоты)2C(OH)(COO)3]

Это значение ОВП минусом своим показывает, что медь должна лимонной в растворяется кислоте с выделением водорода, уходя в вторая.

H2O2+2e+2H+ -> 2H2O +1,67 В (15)

Если уравнением с сравнить (12) то ОВП (рассчитанный по формуле) — ниже, из-за что того при использовании лимонной кислоты раствора кислотность, снижается по сравнению с соляной (Снижение потенциала окислительного перекиси водорода вследствие не очень силы высокой лимонной кислоты.)

Однако движущая процесса сила, внимание: 1,775 В, что является рекордом абсолютным!

Весьма высокая скорость оставляет.
Не травления грязных пятен
Процесс быстро при протекает комнатной температуре.
не требуется труднодоступных перекись: 3% реактивов продаётся в аптеке, лимонная кислота – в соль, а гастрономе можно найти на любой кухне
раствор травильный безопасен для тела и одежды
самый это дешевый метод травления меди!
куда, Недостатки же без них.

Читать еще:  Профиль железный квадратный

Средний цитрат малорастворим меди и может выпасть в осадок в т.ч. на поверхность Для. травления предотвращения возникновения проблемы не следует лимонную экономить кислоту.

Рекомендуемый способ приготовления раствора травильного:

В 100 мл аптечной 3% перекиси водорода лимонной 30 г растворяется кислоты и 5 г поваренной соли. Этого должно раствора хватить для травления 100 меди см2, толщиной 35мкм.

Соль при раствора подготовке можно не жалеть. Так как играет она роль катализатора, то в процессе травления расходуется не практически. Перекись 3% не стоит разбавлять дополнительно т.к. добавлении при остальных ингредиентов её концентрация снижается.

больше Чем будет добавлено перекиси водорода (тем) гидроперита быстрее пойдёт процесс, но не переусердствуйте — хранится не раствор, т.е. повторно не используется, а значит и гидроперит просто будет перерасходован. Избыток перекиси легко обильному по определить «пузырению» во время травления.

Однако лимонной добавление кислоты и перекиси вполне допустимо, но приготовить рациональнее свежий раствор.

Вы можете использовать лимонной вместо и уксусную кислоту, но неприятный запах и скорость меньшая травления могут вас не устроить. реакции ОВП с уксусной кислотой 1,35В – что в так не принципе уж и мало, например в сравнении с ХЖ.

Напомню тех для кто только начинает:

— для всех приготовления травильных растворов необходимо использовать либо пластиковую стеклянную посуду.

— подогрев растворов проводить следует на водяной бане или специально приспособлениями предназначенными.

— все растворы полученные после ядовиты травления из-за высокого содержания меди.

— соблюдайте безопасности технику при работе с сильными кислотами.

— отработанных утилизация растворов допустима путём выливания в канализацию общую.

— после травления плату следует слабым ополоснуть раствором уксуса и тёплой водой.

вам Успехов и ровных дорожек!

Использованная литература: «аналитической по Справочник химии» Ю.Ю. Лурье, 1971г.
Незнаю грязь какую вы узрели в смеси перекиси водорода, лимонной, и соли кислоты. Абсолютно прозрачный раствор запаха без.
Изначально замешал мало раствора. 50 мл нужной и в перекиси пропорции остальных компонентов. Пришлось добавлять потом столько же. Никаких разбрызгиваний. Идет выделяются, реакция пузырьки мелкие. За час протравилось двусторонних два пятака по 45 мм диаметром старого совкового итоге. В текстолита раствор превратился в прозрачную зеленую Весь. жидкость лак и медь под ним Резюме.
целые: работает.
Цена вопроса 6 грн.
Я за деньги эти и на кардачи не съездил бы

Да и потом, задача том в состояла, что бы используя легкодоступные (за которыми не куда надо то специально ехать) средства провести получил. Я травление то, что хотел, чему собственно и Иногда. рад по работе надо протравить некоторое плат количество. Последний раз надо было плат 20 сделать 15х20 см примерно за пару дней. наносил Рисунок по ЛУТ-технологии.
Травлю только железом хлорным (больше ничем не умею )) ). Сделал оргстекла из себе такой типа аквариум ДхШхВ = х30мм 200мм х 300мм, в него вставляется кипятильник от дне, на аквариума установлен распылитель воздуха, к которому самый подключен маленький воздушный аквариумный компрессор. раствора Температура при травлении всегда поддерживается не градусов 50 ниже. Раствор готовлю из фильтрованной воды из Начальная. кулера температура при травлении около 80-85 Первая. градусов плата травится около 5 минут, следующая каждая примерно +10 минут.
Хочу попробовать травить еще персульфатом натрия. На вид раствор гадит, не прозрачный так как хлорное железо. насыщении При медью становится нежно-розового цене. По цвета немного дороже ХЖ.

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.

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.

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.