Художественное травление металла в домашних условиях

Как сделать травление металла в домашних условиях: различные способы, особенности

Перед тем как приступить к металлообработке, следует убрать с поверхности любые загрязнения, дефекты, следы ржавчины. В статье мы расскажем об электрохимическом травлении по металлу в домашних условиях с помощью электричества и хлорного железа.

Для чего требуется процедура протравки металлической поверхности, где ее используют

Применяют способ обработки как в промышленности, так и в частных целях. Основная задача – увеличение адгезии материала, то есть сцепления с другим веществом. Часто используется перед нанесением лакокрасочных поверхностей, например, в автомобилестроении.

Дома можно использовать метод для бытовых целей. Таким образом можно, к примеру, из старого стального ведра сделать фактически новое. Но перед тем как разобраться с технологией, осветим разновидности, которые имеет способ, и где он применяется.

Травление металла: что это такое

Это способ для удаления части поверхностного слоя (с точностью до микронов) металлического изделия с помощью управляемой химической реакции, часто под воздействием тока. С заготовкой вступают в реакцию вещества разной кислотности, соли. Самый распространенный вариант металлообработки в домашних условиях – погружение образца в заранее подготовленную емкость с реагентами.

Применение в промышленности

• Очищение от оксидной пленки.
• Перед покраской или обработкой специальными защитными составами.
• Перед операцией оцинковки.
• Для выявления коррозии у нержавейки.
• Нанесение рисунка на мелкие детали микросхем, который способствует проведению электрического заряда.

Это неполный перечень задач, которые позволяет решить процедура.

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:

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:

Как перенести рисунок на металл — художественное травление ножа в домашних условиях и нанесение изображений с помощью химических реакций

Данный урок научит вас, как перенести рисунок на металл при помощи хлорного железа.

Химическое травление металла – это отличный способ сделать свой нож уникальным. Можете вытравить свое имя, или просто красивый, неповторимый рисунок.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ! При работе с хлорным железом используйте резиновые перчатки, респиратор, защитные очки. Избегайте попадания вещества на слизистые оболочки, кожные покровы, в органы пищеварения и дыхания. Работы проводите в хорошо проветриваемом помещении.

Шаг 1: Что вам потребуется

Необходимые материалы для травления ножа в домашних условиях:

• Хлорид железа – продается в магазине радиодеталей. Информация о хлориде железа.
• Пластиковый контейнер.
• Дистиллированная вода.
• Трафарет (лак для ногтей, наклейки, винил, изоляционная лента, маркер по металлу).
• Ацетон.
• Ватные диски или ватные палочки.
• Скрепка для бумаг и / или зубочистка.
• Резиновые перчатки.
• Наждачная бумага.

Шаг 2: Приготовления

Подготовка к работе – это самый важный момент во всем процессе. Если не подготовиться должным образом, то результаты работы могут вас разочаровать.

1. Разберите ваш нож. Постарайтесь запомнить, в какой последовательности вы его разбирали, откуда какая деталь. Приберите все эти маленькие винты, шайбы и т. д. в контейнер или на магнит. Если не хотите разбирать нож, тогда надежно изолируйте все части ножа, кроме лезвия, чтобы на них не попало хлорное железо.
2. Очистите лезвие ацетоном. Ацетон очистит поверхность и подготовит ее к травлению. Постарайтесь не касаться лезвия голыми руками после очистки, т.к. жир с пальцев попортит вам всю картину.

Шаг 3: Создаем шаблон, стойкий к кислоте

Проявите творческий подход!

Придумайте какой-нибудь узор, который в дальнейшем будет красоваться на вашем ноже.

Смысл переноса рисунка на металл заключается в том, чтобы создать защитный к кислоте слой на металле, под которым на металл не будет воздействовать кислота. На участках без защитного слоя, под воздействием кислоты металл потемнеет, а защищенный – останется светлым.

Для защиты можете использовать лак для ногтей, маркер по металлу, винил, наклейки, изоленту и другие трафареты.

Если вы желаете затемнить все лезвие полностью, то вам будет проще: трафарет не понадобится, нужно только защитить рукоятку.

Если же вам нужно сделать только маленький логотип, то необходимо защитить остальную часть лезвия скотчем или лаком для ногтей.

Если вы хотите протравить складной нож, то нужно будет защитить шарнир, фиксатор и рукоятку, иначе вы просто испортите нож.

Лак для ногтей лучше взять цветной, чтобы его было видно на поверхности.

Шаг 4: Замешиваем кислоту

Наденьте резиновые перчатки.

Для получения необходимой концентрации, нужно смешать хлорное железо с дистиллированной водой в отношении 50/50. Концентрация может быть другой. Почитайте информацию о концентрациях здесь.

Налейте в пластиковый контейнер немного дистиллированной воды и добавьте столько же хлорного железа. Не заполняйте контейнер до верху, ведь вам еще нужно будет погрузить туда ваш клинок.

Добавляйте всегда кислоту в воду, а не наоборот! При смешивании выделяется большое количество тепловой энергии и, если лить воду в кислоту, то вода моментально разогреваясь, разбрызгивается вместе с кислотой во все стороны.

Желательно, чтобы пластиковый контейнер для смеси имел защелкивающуюся крышку.

Обязательно напишите на контейнере: «ЯД! КИСЛОТА!».

НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ для смеси металлический контейнер, т. к. кислота вступит в реакцию с металлом!

Полученная смесь прослужит вам довольно долго. Конечно, это зависит от того, какие металлы вы травите и какова площадь травления.

Шаг 5: Начинаем травление

Все приготовления для художественного травления металла завершены.

Наденьте резиновые перчатки. Работы проводите только в хорошо проветриваемом помещении. Кислота вызывает химическую реакцию, и выделяет вредные пары. Используйте приточно-вытяжную вентиляцию.

Существует два способа травления.

Кислотная ванна

Опытным путем обнаружено, что недолгие по времени погружения металла в кислоту (10-60 секунд) с последующим быстрым полосканием под краном, дают лучший результат травления. Для погружения лезвия ножа в кислоту воспользуйтесь скрепкой или зубочисткой. Повторите данное действие несколько раз, до получения желаемых результатов.

Желательно делать как можно менее продолжительные погружения, но большее количество раз. Это позволит лучше контролировать процесс травления и сохранит заводскую лазерную маркировку на лезвии (если она имеется).

Примерный порядок травления такой:

1. 10-60 секунд – погружение в кислотную ванну;
2. 10 секунд – выдержка на воздухе;
3. промывка под краном;
4. 10 секунд – снова выдержка на воздухе;
5. затем повторите все с п. 1).

Также рекомендуется во время погружения в ванну, двигать лезвие в кислоте. Можете сделать более сложную систему с подачей пузырьков воздуха в ванну (например, использовать аэратор для аквариума), которые будут перемешивать кислоту. Перемешивание позволит более равномерно протравить лезвие.

Не оставляйте лезвие в кислоте более чем на 10 минут, т.к. это может вызвать коррозию металла.

Не прикасайтесь к лезвию руками в течение всего процесса травления, чтобы не оставлять отпечатков пальцев.

Информацию о концентрации можно прочесть здесь.

Целенаправленное травление

Этот способ применяется при нанесении небольшого изображения или травления только одной стороны лезвия ножа.

Убедитесь, что лезвие заклеено изолентой, винилом или лаком. Если плохо приклеить трафарет, то кислота может попасть под него и испортить рисунок.

С помощью ватного тампона или ватной палочки нанесите кислоту на сталь. Придерживайтесь того же времени и чередования операций, что и в способе 1. Водите ватным тампоном, смоченным в растворе, по трафарету, пока сталь не начнет чернеть.

Шаг 6: Искусственное старение, шлифовка и очистка

После процесса травления, нужно провести дальнейшую обработку лезвия.

После травления поверхность лезвия становится матовой. Требуется последующая обработка клинка.

Есть несколько вариантов обработки. Какой из способов выбрать, решать вам.

• Искусственное старение поверхности придает ей текстурированный вид. Этот способ подойдет для не очень качественно выполненного травления (скрывает неравномерности травления). Во время обработки трафарет остается на лезвии в течении всего процесса.
• Шлифовка протравленной поверхности. Используйте влажную или сухую наждачную бумагу зернистостью 1500, 2000 или 2500. Можно использовать стальную стружку.

После достижения необходимого результата, удалите шаблон с лезвия с помощью ватных дисков, пропитанных ацетоном. Этим способом вы сможете удалить лак или краску, нанесенные вами на лезвие.

Теперь осталось собрать нож и любоваться плодами своей работы.

Храните кислоту в том же пластиковом контейнере, в котором проводили травление!

Если вы больше не планируете использовать раствор, сдайте его в пункт утилизации опасных отходов или, по крайней мере, нейтрализуйте его пищевой содой. Но, лучше все-же сдать на утилизацию, поскольку в нем содержатся соли металлов, которые могут нанести вред окружающей среде.

Шаг 7: Конечный результат

Прежде чем переходить на клинки стоимостью 500 долларов, начните экспериментировать с дешевыми ножами.

Несколько фактов, которые могут помочь вам в работе:

1. Концентрация кислоты влияет на качество и скорость травления.
2. Температура кислоты также влияет на качество и скорость травления.
3. Различные стали по-разному реагируют на кислоту.
4. Кислота – опасное вещество, поэтому будьте осторожны при работе с ней.
5. Капли кислоты оставляют следы на раковине из нержавеющей стали.
6. Кислота имеет темно-оранжевый цвет и может испачкать одежду, которую потом вы вряд ли отстираете.

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Травление металла в домашних условиях. Как нанести изображения на железо: пошаговая инструкция

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 электролит раствор железного купороса. Если рисунок необходим на медной или латунной поверхности, то используют медный купорос. Также можно применить хлорное железо. 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.

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.

Эксклюзив своими руками: нанесение рисунка на нож с последующим травлением металла

Нанесение и травление узора на стальном ноже

В редакцию Homius приходят не только статьи наших читателей о различных способах ремонта. Некоторые обзоры поражают своей простотой выполнения необычных работ, на первый взгляд, невозможных для производства в домашних условиях. И сегодня представляем вашему вниманию одну из таких статей, которая была прислана в рубрику «Истории» Касатоновым Сергеем Борисовичем из города Якутск. В ней он рассказывает о простейшем способе переноса рисунка на лезвие ножа и травлении металла без каких-либо химикатов.

Недавно я увлёкся таким занятием, как травление различных рисунков на металле. Ведь даже кухонный нож можно сделать эксклюзивным, если приложить совсем немного усилий. Однако, если требуется травление высокохудожественного рисунка, не помешает опыт рисования и твёрдая рука. Первоначальное его нанесение проблем не составит, а вот подготовка к гравировке посредством электролиза для некоторых людей будет довольно проблематичным. Но, чтобы не пугать заранее тех, кто хочет понять всю технологию, начну свой отчёт о проделанной работе.

Что понадобится для нанесения рисунка на металл

Здесь всё довольно просто. Кроме самого ножа, достаточно иметь в квартире обычный лазерный принтер и некоторые другие инструменты и материалы, а именно:

• небольшое количество спирта;
• ледяную воду в тазу;
• утюг.

Естественно, клинок кухонного ножа следует тщательно вымыть и высушить. Для охлаждения воды лучше всего использовать лёд.

Всё, что потребуется для нанесения рисунка на клинок

Приступаем к нанесению рисунка на стальное лезвие кухонного ножа

Для начала нужно найти в сети интернет рисунок, который можно разместить на клинке. В любом графическом редакторе его следует уменьшить до такого размера, чтобы он поместился на лезвии и распечатать. При помощи ножниц необходимо вырезать изображение.

Далее в блюдце наливается небольшое количество спирта, достаточное для того, чтобы распечатанная картинка полностью погрузилась в него. В спирте рисунок должен лежать до тех пор, пока бумага не пропитается. Это будет заметно по изображению, которое проступит на обратной стороне листка. Не стоит бояться передержать его в спирте – ничего плохого с рисунком не произойдёт, даже если он пролежит в блюдце сутки, он не потечёт и не расплывётся.

Рисунок нужно хорошенько вымочить в спирте, прежде чем приступать к его переносу на клинок

Использование утюга: здесь потребуется аккуратность

Ту часть клинка, на которое планируется перенести изображение, нужно обильно полить спиртом. После этого аккуратно берём бумажку с изображением и размещаем её на лезвии ножа распечатанным рисунком вниз. В это время его ещё можно поправить, не боясь смазать. Здесь следует учитывать то, что, начав работать нагревательным прибором, ничего подправить уже не удастся.

Размещаем рисунок в нужном месте клинка, поправляем его положение

Когда рисунок уложен так, как нужно, начинаем прогревать его утюгом, включённым на максимальную температуру. При выполнении этой работы следует быть предельно аккуратным, чтобы не сдвинуть листок. Дело в том, что даже чуть нагревшаяся бумага, если её пошевелить, смажет изображение, испортив его.

Прогрев производится в течение 3-4 минут, пока листок не высохнет полностью. При этом лучше переусердствовать, дольше прогревая клинок, чем прекратить работу утюгом, когда бумага ещё полусырая.

Прогреваем рисунок утюгом до полного высыхания спирта

Охлаждение клинка и удаление уже ненужной бумаги

Когда спирт полностью испарился, а клинок разогрелся, необходимо как можно быстрее его остудить. Именно для этого у меня и был припасён таз с водой, которая была охлаждена при помощи льда. Клинок ножа опускается в ледяную воду на 20-30 секунд. Необходимо следить за бумагой, ожидая, когда она полностью пропитается, теперь уже обычной водой. После того, как это произошло, начинаем медленно двигать по ней пальцем. Бумага скатывается и отслаивается.

Торопиться в этом случае не стоит – велика вероятность того, что клинок остыл не полностью, и рисунок будет повреждён.

Клинок охлаждается в ледяной воде, после чего с него аккуратно удаляется бумага

Что получится в итоге: насколько качественным будет рисунок

Если всё было сделано правильно, рисунок ничем не будет отличаться от того, который был на бумаге. При этом качество изображения не зависит от его сложности и количества мелких деталей. Если травление не принципиально, то можно оставить рисунок таким, каким он получился. Конечно, такое изображение не слишком устойчиво к агрессивным чистящим средствам и высоким температурам, но при отсутствии таких факторов он может продержаться до полугода. Это изображение тигра я решил оставить в виде простого рисунка.

Рисунок получился идеальным, и я решил оставить его именно в таком виде, не прибегая к травлению

Что касается травления, то для первых опытов с металлом лучше выбрать нечто более простое, особенно, если нет художественного образования или опыта гравировки по металлу. Но статья была бы неполной, если бы я не рассказал в ней о том, как произвести травление на металле, чтобы рисунок уже не стёрся никогда. Об этом я расскажу на примере другого кухонного ножа и более простого изображения – с художественным образованием у меня отношения не сложились, в отличие от технических и точных наук.

Что потребуется для травления рисунка на металле

Чтобы протравить любое изображение на металле потребуется:

• вода с растворённой в ней поваренной солью (3-4 столовых ложки на 0,5 л) в стеклянной банке;
• блок питания (зарядное устройство) от любого телефона или иного гаджета;
• 2 отрезка провода;
• лак для ногтей, желательно бесцветный;
• обычный болт или металлическая пластина, которая поместится в банке.

Необходимо отметить, что от выходного тока зарядного устройства будет зависеть скорость электролиза, а значит и проявления рисунка на металле. Чем выше ток адаптера, тем меньшее время для работы потребуется.

Подготовка металла к нанесению рельефного рисунка

Сначала весь клинок нужно покрыть лаком. Это необязательно должен быть лак для ногтей, вполне подойдёт состав для покрытия древесины. Но здесь стоит вспомнить, что женская химия высыхает практически моментально. Учитывая то, что покрыть металл потребуется в 2 слоя, это серьёзный повод для использования быстросохнущего состава.

Рисунок, если он не слишком сложен, можно нанести после того, как лак высохнет. Но, при необходимости травления изображения, подобного тому, что я нанёс на предыдущий нож, лучше использовать метод перевода при помощи утюга и спирта, а уже после покрывать сталь бесцветным лаком.

Для травления на одном из кухонных ножей, я выбрал не слишком сложную арабскую вязь. Она была нанесена уже после высыхания лака, после чего покрытие по линиям было удалено. Иными словами, я его просто процарапал иголкой. Отмечу, что края полос нужно аккуратно подравнять – при травлении электролиз выест незащищённые места, а значит, все неровности останутся на металле без возможности последующего исправления.

Арабская вязь нанесена, лаковое покрытие процарапано по ней иголкой, можно приступать к травлению

Подключение питания: принцип травления при помощи электролиза

Питание на элементы подаётся следующим образом. В солёную воду опускается провод с болтом на конце, который подключается к минусовому выходу зарядного устройства. На сам клинок подаётся плюсовой заряд. Принцип электролиза заключается в следующем. Лаковое покрытие не пропускает электричество, а вот область металла, где оно отсутствует, под воздействием напряжения вступает в реакцию с солёной водой. В результате металл разъедается именно там, где лака нет.

Болт приматывается к проводу и опускается в воду

Многим будет интересно узнать, что подобным образом можно даже нанести рисунок медью. Для этого производится аналогичная подготовка клинка. Отличием является то, что полярность подключения будет обратной – плюс на болт, а минус на нож. Вместо соли в воде нужно растворить медный купорос. Подобным образом можно как нанести изображение, так и полностью покрыть деталь медью.

Всё подготовлено, можно подать напряжение, включив адаптер в сеть

Травление: некоторые нюансы, которые следует учесть

Когда на провода будет подано питание, станет отчётливо видно, как происходит электролиз. Из незащищённых лаком областей клинка начнут выделяться пузырьки газа. Именно этот процесс и «выгрызает» частицы металла. Необходимо внимательно следить за температурой зарядного устройства – она может резко повыситься. Во избежание выхода адаптера из строя, не стоит держать его включённым более 15-20 секунд, давая передышку не менее 10 минут. Таким образом, работа растянется, но при этом вы сохраните работоспособность зарядного устройства. В общей сложности на травление небольшого рисунка уходит около минуты постоянной работы. Получается, что за 3 захода изображение будет готово.

На фотопримере видно, как проступает надпись на металле под действием реакции электролиза. После того, как работа будет окончена, останется лишь очистить уже ненужное лаковое покрытие и отполировать клинок.

Процесс пошёл – его можно наблюдать невооружённым взглядом

В процессе работы на поверхности банки будет образовываться слой окисла грязно-бурого цвета. Это не должно вас пугать, процесс предусматривает подобные отложения.

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.

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.

Хотелось бы надеяться, что читатели возьмут на вооружение описанные мною способы работы с металлом. Если что-то из изложенного осталось непонятным, я с удовольствием объясню. Нужно лишь написать об этом в комментариях к статье. Там же можно и высказать своё мнение о прочитанном. Буду рад любому – к критике отношусь вполне адекватно, конечно, если она обоснована. Буду стараться отвечать на каждый отзыв максимально быстро.

Редакция Homius приглашает домашних мастеров и умельцев стать соавторами рубрики «Истории». Полезные рассказы от первого лица будут опубликованы на страницах нашего онлайн-журнала.