2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Травление металла электролизом в домашних условиях

Содержание

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

Читать еще:  Какой металл прочнее титана

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.

Как травить металл в домашних условиях – пошаговый процесс электрохимического травления

Можно травить металл хлорным железом, электролиз — это техника, которую люди используют очень давно. Узнайте, как создать металлическую табличку с глубоким электро-травлением с использованием предметов домашнего обихода или при помощи купленных в магазине предметов.

При травлении металла в домашних условиях нет опасных химических веществ (кроме диоксида водорода и солей натрия и хлора), нет опасных напряжений и токсичных химических веществ, которые нужно утилизировать. Имейте в виду, что металл, который исчезает из вашего травленого металла, действительно попадает в воду, поэтому вам следует обратить внимание на все местные законы об утилизации металлических частиц.

Это отличная техника, которая позволяет легко перейти от виртуальных иллюстраций любого типа к трехмерной поверхности. Дальше вы можете использовать свою заготовку для тиснения бумаги, создания формованных изделий, изготовления штампов, табличек с данными в стиле Steam Punk или чего-либо еще, где вам нужно получить 3D-графику из 2D-графики.

В этом проекте я буду создавать доску из 3 мм латунного прямоугольника, как показано на втором фото.

Шаг 1: Что вам понадобится

Для электрохимического травления вам понадобятся следующие предметы и принадлежности:

  • Кусок латуни, бронзы, алюминия, стали или нержавеющей стали или любого другого металла
  • Программа векторной графики или другая программа для создания рисунка для винилового резака с ЧПУ
  • Виниловый резак с ЧПУ
  • Самоклеящийся виниловый лист для винилового резака любого цвета
  • Ванна достаточно большая, чтобы вместить ваш кусок металла
  • Поваренная соль
  • Вода
  • Зарядное устройство или заряженный автомобильный аккумулятор (или другой аналогичный источник питания постоянного тока от 5 до 10 ампер или более)
  • Провода для подключения блока питания к куску металла
  • Жертвенный кусок металла (желательно из нержавеющей стали, но любой металл подойдет)
  • Электроизоляционная лента

Шаг 2: Создайте шаблон

Используйте вашу любимую программу векторной графики для создания художественных работ. Я использовал Adobe Illustrator, но вы можете использовать любое программное обеспечение для векторного проектирования, включая Autodesk Inventor, Autodesk 123D, Inkscape или другие.

Любые формы, которые вы создадите, приведут к поднятым областям на вашей готовой табличке, а области, где нет рисунков, — это области, которые будут вытравлены. Старайтесь не делать детали слишком маленькими, потому что виниловый нож не справляется с мелкими надрезами.

Вам может потребоваться выполнить операцию для преобразования любого живого текста в векторные контуры. Результирующая работа этого процесса показана на втором фото.

Здесь показана работа с моего первого прохода по этому проекту. Поскольку под логотипом TechShop был очень маленький слоган («СОЗДАВАЙТЕ СВОИ МЕЧТЫ ЗДЕСЬ») и «ТМ» над буквой «p» в логотипе TechShop можно было снять отдельно от остальных букв, я снял их с обложки.

Шаг 3: Вырежьте маску на виниловом резаке

Используйте виниловый резак с ЧПУ для создания виниловой маски. Точная процедура будет зависеть от вашего конкретного винилового резака. После того, как вы порежете винил, «зачистите» ненужные области от разреза, оставив только те части художественного произведения, которые будут представлять не протравленные области или высокие области на вашей пластине. После того, как нежелательные области будут удалены, поместите защитный лист поверх лицевой виниловой маски и снимите оригинальный виниловый защитный лист.

Шаг 4: нанесите виниловую маску на металл

Очистите металл полностью и убедитесь, что он сухой. Нанесите виниловую маску на металл, пройдитесь по всем кусочкам и снимите подложку.

Шаг 5: Подготовьте метал к травлению

Подсоедините кусок провода к задней части металла. Вы можете сделать это с помощью припоя, зажима-аллигатора, или приклеить зачищенный и растянутый провод к задней части заготовки изолентой (как я делаю здесь) или любым другим способом, который вы можете придумать. После того, как провод надежно прикреплен, обмотайте заднюю часть металла изолентой или дополнительным куском винилового листа. Покройте все области на задней части и сторонах, которые вы не хотите травить. Любой металл, который не закрыт, будет вытравлен.

Читать еще:  Методы защиты металлов от коррозии химия

Шаг 6: Подготовьте кусок жертвенного металла

Подключите другой провод к выбранному вами куску жертвенного металла. На этой фотографии я использую оцинкованную сталь для металла, но лучше всего использовать нержавеющую сталь, потому что она не разрушается и сохраняет чистоту соленой воды. Вам не нужно ничего маскировать на этом куске металла, так как он не будет выгравирован.

Вместо жертвенного куска металла вы можете использовать кастрюлю из нержавеющей стали и поставить отрицательный (-) зажим аллигатора прямо на её край. Затем вы положите заготовку в кастрюлю вместе с соленой водой и вытравите прямо в кастрюле. Вам просто нужно убедиться, что заготовка не контактирует с кастрюлей электрически.

Шаг 7: Подготовьте резервуар для вытравки и солёную воду

Отмерьте достаточно воды, чтобы покрыть кусочки металла примерно на 3-5 см, и добавьте в воду много соли. Чем больше соли, тем лучше она будет проводить электричество и тем лучше будет травиться ваш металл.

Шаг 8: Подготовьтесь в электро-гравировке

Положите кусочки металла в ванну с соленой водой. Подключите провод от куска металла, который вы хотите травить, к положительной (+) клемме источника питания, и подключите провод от жертвенного куска металла к отрицательной клемме (-) на вашем источнике питания. Затем поместите кусочки металла в ванну с соленой водой и расположите их как можно дальше друг от друга. Убедитесь, что сторона таблички, которую вы хотите травить, направлена вверх.

Шаг 9: Вытравливаем металлическую плашку

Включите источник питания, и вы увидите, как пузырьки начинают выходить с поверхности вашей плашки. Оставьте её пузыриться так долго, как вы хотите. Чем дольше вы оставляете пластину пузырящейся, тем глубже она будет травиться.

Если через некоторое время соленая вода станет очень темной, вы можете отключить электропитание, заменить воду новой соленой водой и продолжить. Будьте осторожны, если вы дадите пластине слишком долго травиться, то метал начнёт вытравливаться и из под виниловой маски.

На фото вы увидите разделитель, разделяющий правую и левую половинки контейнера. Разделитель — это лишь палочка для еды, она находится на поверхности соленой воды и служит для удержания красной накипи на левой стороне ванны, чтобы я мог видеть налет.

Шаг 10: Оцените ваше творение

Когда вы будете удовлетворены глубиной травления, выключите электропитание и удалите налет из ванны. Смойте и удалите винил и ленту. Снимите провод. Ваша пластина завершена!

После того, как я вытравил эту пластинку, я перенес ее в камеру пескоструйной обработки и обработал всю поверхность, затем я использовал орбитальный шлифовальный станок, чтобы сгладить поверхность выступающих элементов, и получил результат, который вы видите.

После того, как я закончил, я заметил, что медные / цинковые химикаты в соленой воде окрасили мои ногти в красивый бирюзовый оттенок. Это был нежелательный эффект. Я предлагаю вам надеть резиновые перчатки, когда вы работаете с резервуаром!

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

Травление металла в домашних условиях

Решил поделиться с вами довольно простым способом травления металла в домашних условиях на примере клинка.
Итак, нам понадобится:

  • собственно, сама железяка (в моем случае, откованный клинок для ножа).
  • Маркер или карандаш.
  • лак для ногтей (можно порыться в сумочке жены или купить в супермаркете самый дешевый).
  • растворитель.
  • медный купорос (100-200 грамм).
  • наждачная бумага (80, 400, 1200 грид).

Для начала берем клинок, хорошенько проходимся по нему наждачной бумагой и растворителем.

После этого, набросаем на него эскиз предполагаемого рисунка маркером.

Лаком для ногтей аккуратно закрашиваем свой эскиз.
Если лак выступает за пределы эскиза — ничего страшного, все это можно легко протравить в дальнейших операциях.

Прошу обратить внимание: Лак образует плёнку, которая защищает металл от травления.

Поверхность под лаком травиться не будет.

Кроме самого рисунка, стоит защитить торцы изделия, а в моем случае еще и РК клинка.

Даем лаку подсохнуть некоторое время, затем начинаем корректировать рисунок и исправлять косяки.
Для корректировки можно использовать шило или обычную иголку. Убираем лишние ляпы и правим линии, чтобы они выглядели более плавными.

Теперь начинается химия процесса:
Для травления нам нужен раствор медного купороса и соли.

Я использовал на литр воды 100гр. соли и столько же купороса.

Воду для раствора лучше брать горячую(только что скипевшую), чтобы сократить время реакции.

Опускаем наше изделие в раствор, ждем.
Предположительное время травления 25-40 минут.
Все зависит от того, какая глубина травления вас устроит.
Чтобы ускорить реакцию можно увеличить концентрацию купороса.

Во время процесса на клинке образуется рыжий налет, который мешает дальнейшему протеканию реакции травления,
поэтому периодически необходимо доставать клинок и промывать его под теплой струй воды. Никаких щеток и металлических губок, в противном случае, вы сорвете лак с изделия. Проверить, достаточно ли глубоко мы протравили можно на ощупь. Раствор сам по себе безвреден, как и налет, так что проверяйте смело. (Единственная опасность — можете испачкать руки)

Здесь, стоит отметить еще один момент: следите, чтобы ваша железка не протравилась слишком глубоко, иначе, раствор начнет съедать не только незащищенную поверхность, но и вгрызаться сбоку под лак, если только вам не нужен эффект искусственного старения.

Как только мы решили, что металл достаточно глубоко протравлен, достаем поделку из раствора, хорошо промываем под напором воды, протираем растворителем, шкурим и полируем наждачкой по возрастающей, начиная с 80 грид, заканчивая 1200 грид. Если под рукой есть бор-машинка, неплохо бы шлифануть ею неровности рисунка.

В конце можно пройтись войлоком, если считаете нужным.

Осталось только сделать рукоять и отполировать клинок до зеркала.
К сожалению, изображения готового клинка с ножнами у меня нет, т.к. эти фотографии делались давно и для других целей, а для мастер-класса я решил использовать только сейчас.

Спасибо за внимание. Надеюсь, кому-нибудь оказался полезным.

Травление металла электролизом в домашних условиях

Электрохимическое травление, разновидность обработки метала в технике гравировки. Существует также химическое травление — травление с помощью кислот, смесей кислот. Более подробно остановимся именно на электрохимическом травлении, так как, оно гораздо более безопасно и даёт больше возможностей по достижения результата, ввиду хорошего контроля и хорошего предсказуемого качества.

Читать еще:  Как высчитать массу металла

Суть травления, в том, что рисунок получают с помощью вытравливания углублений. На изделие наносят защитный слой покрытия, и с помощью резцов, удаляют его там где нужно протравить. В случае с кислотами, изделия просто погружают в кислоту и там, где метал не защищён, происходит разрушение метала. В случае с электрохимическом травлением в ванну для травления наливают электролит, который служит проводником электрического тока. Опускают катод (-) как правило это либо пластина нержавеющей стали, либо латунная (медная) фольга и изделие, которое является анодом (+). При пропускании постоянного электрического тока, происходит разрушение метала на не защищенных поверхностях изделия, чем дольше будет протекать этот процесс — тем глубже будет рисунок.

Различают две основные техники: когда рисунок составляют углублённые (протравленные) линии или когда вытравливается фон. Но как правило, для красивой работы комбинируют обе техники. Также существует многослойное травление — когда постепенно в процессе травления добавляют участки на изделии для травления. Таким способом получают фоновый рисунок. Также существует сквозное травление, при котором объекты рисунка становятся скульптурами (тоже многослойное травление).

И так, что нам понадобится из оборудования. Прежде всего это источник постоянного тока, в идеале с регулировкой по амперам (чем больше обрабатываемое изделие тем больше ампер). Самое доступное это зарядное устройство для аккумуляторов автомобилей. Если же нет возможности использовать такое — то подойдёт любое зарядное устройство например от мобильного телефона, магнитофона, компьютера и т.д. Главное, что бы оно было постоянного тока, но чем слабее трансформатор, тем дольше будет протекать процесс. Если же Вам достался трансформатор переменного тока, то добавив к нему диодный мост (может помочь любой радио электрик), получится трансформатор постоянного тока. Также можно использовать автомобильный аккумулятор.

Ёмкость для травления (ванна) должна отвечать двум требованиям: быть не проводником электрического тока и вмещать протравливаемое изделие. Подойдёт пластиковая или стеклянная тара.

Электролитом служит насыщенный раствор пищевой соли в обычной (водопроводной воде). Примерно столовая ложка соли на стакан воды. Соль превращает воду в электролит. В некоторых случаях можно добавить немного соляной кислоты (необязательно). В принципе одного раствора хватает достаточно на долго, но в виду его загрязнения, наблюдать за процессом травления становится не удобно, в таком случае его лучше заменить.

В качестве электрода (катода), подойдёт любая медная или латунная фольга, которой лучше всего обернуть изнутри ванну для травления.

В качестве защитного покрытия, можно использовать многие материалы. но на мой взгляд, самым идеальным является автомобильная краска из баллончика, белого, матового цвета. Такая краска после травления хорошо снимается растворителем, и имеет хорошую адгезию. На краске такого цвета очень удобно рисовать карандашом, и при случае, можно стереть обычным ластиком. При вскрытии рисунка, такая краска не скалывается, но лучше проводить эту процедуру не позднее двух дней после окрашивания, после краска твердеет и может скалываться. Если же надо подправить уже процарапанный рисунок, то можно подкрасить место правки лаком для ногтей (он мягкий и быстро сохнет). Для простых рисунков и добавочных штрихов можно использовать перманентный маркер. При электрохимическом травлении, края протравливаются глубже, чем центр рисунка, а также происходит травление под краской на краях изделия, поэтому их необходимо защитить (закрыть) скотчем, или лучше использовать медицинский лейкопластырь. Также важно обезжирить изделие, перед нанесением краски.

Рисунок на покрытое краской изделие, можно наносить от руки с помощью простого карандаша, также, если изделие плоское, можно воспользоваться копиркой.

Далее необходимо вскрыть те части рисунка, где необходимо произвести травление. Для этого нужно воспользоваться резцами, которых лучше иметь несколько. Зоны очищенные под травление, должны быть, как можно лучше очищены от краски. Это самый важный и кропотливый процесс.

Сам процесс травления прост, необходимо к электроду (катоду) подсоединить минусовый провод от блока питания, а к изделию плюс. Включив блок питания в сеть, опускаем изделия в ванну, и следим чтобы от катода шли пузырьки, это говорит нам о том, что мы всё сделали правильно. Через некоторое время (здесь трудно дать конкретный совет ибо всё зависит от блока питания и площади рисунка), скажем пол минуты, достаём и визуально осматриваем глубину травление, если необходимо опускаем ещё. На изделии в процессе травления, образуется шлам, который мешает визуальному осмотру, его можно удалить аккуратно промыв в чистой воде, также можно воспользоваться очень мягкой кистью. Как я уже писал выше по краям травление происходит быстрее, поэтому, может потребоваться локальное травление, которое можно провести с помощью специальной кисточки. Кисточку изготавливаем из латунной (медной) трубки или прутка, на рабочий конец которой нитками приматываем кусочек ваты, а на другой конец подсоединяем минусовой провод. Далее вату намачиваем в электролите, и касаясь смоченной ватой рисунка продолжаем травление. важно, что бы вата всегда была смочена в свежем электролите.

После травления, необходимо снять краску, для этого, нужно взять кусочек тряпки и смочив его в растворителе, обмотать изделие. Сверху обмотать полиэтиленовым пакетом. В таком виде дать полежать несколько минут, после этой процедуры краска легко сотрётся. В зависимости от желаемого результата (особенно при многослойном травлении для проявления задних слоёв рисунка), нужно обработать рисунок наждачной бумагой зернистостью 1000-2500 грит, после чего, отполировать на войлочном или фетровом круге, с помощью пасты ГОИ или другой полировальной пасты.

Подобный метод обработки, можно применять, как для углеродистых, так и для нержавеющих сталей. Нужно учитывать, что углеродистые стали, обрабатываются гораздо быстрее. Также, можно обрабатывать цветные сплавы, но необходимо, для каждого, отдельного случая подбирать режимы обработки и электролиты. Примеры можно посмотреть в разделе Фото.

Надеюсь данная информация, была полезна для Вас, и данная технология позволит расширить Ваши возможности в творчестве.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector