Травление металла в домашних условиях с использованием подручных материалов — Строительство дома, ремонт в квартире, все для дачи
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.
Наиболее удобно использовать с этой целью стеклянные емкости, позволяющие визуально контролировать процесс обработки.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 🙂
Декоративное травление металла своими руками
Как известно, металл довольно трудно обрабатывать в домашних условиях без специальных навыков и инструментов, тем более, если это такой твёрдый металл, как сталь. Тем не менее, можно призвать на помощь химию: существует такой химический процесс – электролиз. Он протекает на электродах при прохождении электрического тока через растворы электролитов. Т.е. если в качестве электрода взять металлическую заготовку, в качестве электролита использовать обычную солёную воду, то при прохождении через неё тока металл начнёт стравливаться, проще говоря, атомы с поверхности металла начнут «улетать».
В этой статье рассмотрим, как вытравить на металлической пластинке надпись или рисунок. Для этого понадобится:
- Пластиковая или стеклянная ёмкость.
- Поваренная соль.
- Металлическая пластинка.
- Источник питания 5 — 12 вольт.
- Соединительные провода.
Шаг 1. Из металлической пластинки вырежем прямоугольный кусочек, который на котором и будет в дальнейшем вытравлена надпись. Достать металлическую пластинку толщиной 1-2 мм можно в любом строительном магазине, я купил самую дешёвую стальную проушину.
Шаг 2. Тщательно зашкуриваем поверхности заготовки, сначала крупной наждачной бумагой, затем мелкой. Поверхность должна стать блестящей, покрытой множеством мелких царапин.
Также нужно пройтись наждачной бумагой по краям и рёбрам пластинки. После зашкуривания металл необходимо обезжирить спиртом, растворителем или просто тщательно промыть горячей водой с мылом. После этого прикасаться к поверхностям жирными руками нельзя.
Шаг 3. На лазерном принтере распечатываем рисунок, который будет увековечен на металле и переносим на металл с помощью лазерно-утюжной технологии, которая не раз описывалась в интернете. Распечатывать нужно в зеркальном отображении. Если под рукой нет лазерного принтера, с тем же успехом можно нарисовать рисунок лаком для ногтей или несмываемым маркером. Закрашенная область останется нетронутой, а голый металл подвергнется электролизу, т.е. попросту стравится.
Шаг 4. Теперь, когда заготовка полностью готова к травлению, нужно взять неметаллическую ёмкость, налить в неё воды и насыпать соли. От концентрации соли сильно зависит скорость травления, чем больше соли – тем быстрее идёт процесс.
При слишком большой скорости травления есть риск повреждения защитного слоя лака или тонера от принтера, рисунок получится не качественным. Оптимальное соотношение – столовая ложка соли на стакан воды.
В ёмкости нужно закрепить анод, т.е. саму металлическую заготовку и катод – простой кусок металла. Чем больше его площадь, тем выше будет скорость травления. Наглядно установка для травления показана на картинке ниже:
Плюс от источника питания (анод) подключается к заготовке, а минус (катод) в раствор. При этом желательно установить несколько минусовых контактов со всех сторон от заготовки, тогда травление пройдёт равномерно со всех сторон.
Несколько слов об источнике питания. Я использую компьютерный блок питания, а точнее его 12-ти вольтовую линию. Чем больше напряжение – тем выше скорость травления. Можно использовать и обычное зарядное для сотового телефона, на его выходе 5 вольт, этого напряжения будет вполне достаточно.
Не стоит повышать напряжение более 12-ти вольт, иначе процесс будет идти слишком активно, защитный слой лака отпадёт, а раствор перегреется.
Правильно подключив все провода, включаем блок питания. От минусового контакта (катода) сразу же начнут идти пузыри, это означает, что процесс идёт. Если пузыри стали идти от заготовки, значит нужно поменять полярность питания.
Минут через 30-40 заготовку можно доставать из раствора, предварительно отключив питание. Она будет вся покрыта чёрным налётом, это нормально.
Шаг 5. Теперь остаётся лишь очистить металл от налёта, стереть тонер или лак, по желанию ещё раз зашкурить поверхность. Чёрный налёт легко удаляется под струёй обычной воды, лак или тонер смывается ацетоном либо жидкостью для снятия лака. Теперь чётко видно, что буквы на металле стали рельефными, сама металлическая поверхность после травления стала матовой.
Травление металла: процесс и преимущества
В производстве травление металла относится к процессу обработки металла, который уменьшает количество примесей на поверхности металлического объекта. В процессе травления удаляются поверхностные загрязнения, такие как пятна, ржавчина или другие загрязнения черных металлов, алюминия, меди, золота и других драгоценных металлов путем погружения их в травильный раствор. В этой статье вы узнаете о процессе травления, особенностях обработки, а также о преимуществах и недостатках травления.
Процесс травления Новые металлы часто содержат слой примесей на поверхности. Например, горячекатаная сталь содержит оксидный слой. Сварка нагревает сталь до высоких температур, образуя цветной оксидный слой. Эти оксиды препятствуют получению гладкой и чистой поверхности стального предмета. Есть несколько способов удалить оксид с поверхности стали, но травление обеспечивает простое и эффективное решение.
При травлении кислый травильный раствор удаляет поверхностный оксидный слой, не повреждая стальной объект.
Травление чаще всего очищает стальные поверхности. Рассол, насыщенный сильными кислотами, удаляет загрязнения с поверхности в рамках общего производственного процесса. Точный состав травильного раствора зависит от типа металла. Углеродистые стали с содержанием легирующих элементов менее 6 % травят в соляной или серной кислоте. Но для сталей с содержанием сплава более 6% становится необходимым второй этап погружения в азотную, фосфорную и плавиковую кислоту.
Маринованная сталь. Предоставлено: Индия, 9 марта.0013 Для коррозионностойких и кислотостойких хромоникелевых сталей лучшие результаты дает погружение в соляную и азотную кислоты. Разбавленная серная кислота обеспечивает травление медных сплавов. Для эффективного травления латуни требуется хлорид натрия, смешанный с концентрированной серной и азотной кислотой. Для специальных применений требуются растворы, отличные от азотной и плавиковой кислот.
Травильные пасты лучше подходят для обработки сварных швов и щелей, чем жидкости.
Даже если кусок металла не имеет оксидного слоя на своей поверхности, он все же, вероятно, содержит некоторые поверхностные примеси, которые могут быть неорганическими соединениями или следами металлов. В зависимости от металла и его применения эти примеси могут снизить его эффективность. Травление может удалить большинство примесей из-за сильных реакционных свойств травильного раствора. ASTM A380 подробно описывает стандартную практику очистки, удаления накипи, пассивации и травления деталей из нержавеющей стали.
Рекомендации по обработке Травильные растворы содержат очень сильные кислоты, которые при неправильном обращении опасны как для оператора, так и для окружающей среды. В качестве кислотной обработки травление удаляет загрязнения, но не удаляет жир или масло. Таким образом, может возникнуть необходимость использования моющего средства или щелочного раствора для очистки перед травлением.
После завершения процесса необходимо тщательно удалить все кислоты путем ополаскивания объекта. Может потребоваться нейтрализация кислоты щелочью перед стадией промывки. Остаточная фтористоводородная кислота может привести к точечной коррозии. После травления длительное воздействие влаги может вызвать окисление. Чтобы противодействовать этому, операторы наносят масляную пленку или другие водонепроницаемые покрытия.
Преимущества и недостатки травленияПреимущества
При травлении на металлическом объекте получается чистая и гладкая поверхность. Травление представляет собой экономичный, простой и эффективный метод обработки металлических поверхностей. Рассол обладает сильными реактивными свойствами, которые удаляют поверхностные загрязнения, делая поверхность более чистой и гладкой.
В случае серной кислоты одну и ту же кислоту можно повторно использовать несколько раз путем удаления растворенных ионных солей в непрерывном процессе.
Существуют и другие процессы финишной обработки поверхности металлических предметов, но ни один из них не обеспечивает такого же уровня качества и однородности, как травление. Травление не оставляет следов и пятен или неровностей на поверхности.
При травлении образуется много побочных отходов, так как шлам отходов состоит из кислых соединений и соединений солей металлов. Он классифицируется как опасный и требует специальной утилизации.
В некоторых случаях травление может ухудшить физические свойства металла. Это связано с тем, что между водородом, образующим металлическое железо, происходит химическая реакция. Водород может внедряться в сталь посредством диффузии, вызывая водородное охрупчивание, делая сталь легкой и хрупкой.
При использовании серной кислоты при травлении стали неизбежен большой расход кислоты. Кроме того, в процессе травления теряется значительное количество металла, хотя использование ингибитора кислотности может значительно уменьшить эту потерю.
В процессе травления в результате химической реакции образуется газообразный водород. Этот водород накапливается в стали, вызывая водородное охрупчивание и, таким образом, ухудшая механические свойства стали.
Водородное охрупчивание, Предоставлено: ЛаханлалПри травлении стали также образуется большое количество отработанного раствора кислоты и оксида железа. Для извлечения и утилизации этих отработанных кислот и солей железа требуются большие инвестиции. Для некоторых небольших количеств травления стальных деталей часто игнорируется обработка травильных жидких отходов, что наносит серьезный ущерб окружающей среде.
7 основных критериев наилучших и безопасных результатов
Перейти к основному содержанию
Фотографии группы BUCHENОксана Восс
БУХЕН-ИКС ГмбХ | Прокуристин
Опубликовано 29 ноября 2019 г.
+ Подписаться
Нержавеющая сталь или углеродистая сталь – травление в качестве химического процесса является лучшим вариантом, если необходимо очистить сложные детали, такие как трубы, трубы или обработанные детали. Самым большим преимуществом травления по сравнению с другими методами является то, что травление обеспечивает равномерное качество поверхности, менее подверженное дальнейшей коррозии, чего невозможно достичь при тех же затратах с помощью любого другого метода.
Химическое травление представляет собой сложный процесс, при котором с металла необходимо удалить поверхностные оксиды, соли и сварочные брызги, жиры и органические соединения. Неправильно проведенный процесс травления может привести к образованию на поверхности металла дефектов, связанных с двумя противоположными условиями: часто обозначаемыми как над травлением и под травлением . Явление как чрезмерного травления, так и недостаточного травления возникает по разным причинам.
Кроме того, поверхностные повреждения из-за неправильной химической обработки могут сделать сталь непригодной для дальнейшей обработки.
Вот 7 основных критериев успешного и безопасного травления:
1. Выбор и концентрация кислот
Выбор кислоты в первую очередь зависит от типа отложений и характеристик материала. Не существует единого кислотного раствора или процесса, который был бы эффективен для всех ситуаций. Смеси используются для удаления более разнообразных примесей и повышения эффективности с различными сплавами. Для удаления сложных примесей может потребоваться широкий спектр химических веществ. Концентрация кислоты оказывает значительное влияние на скорость травления, но она может быть ограничена расходом химикатов, доступной температурой, количеством ингибитора коррозии, парами и промывочной водой, загрязненной кислотой.
2. Температура и нагрев
Второй важный критерий, влияющий не только на скорость химической реакции, но и на выбор химикатов.
Минеральные (неорганические) кислоты из-за их высокой ионизации могут использоваться почти при комнатной температуре, тогда как органические кислоты, будучи менее сильно ионизированными, могут использоваться при температурах выше 70°C для достижения наилучших результатов.
Обычно нагревание ускоряет реакции травления, но также увеличивает риск для здоровья из-за испарения кислот. Кроме того, требуется больше ингибитора для достаточной защиты основного металла. Потребление энергии и вредные условия труда обычно ограничивают нагрев.
3. Время
Достаточное количество времени является одним из самых важных моментов для достижения надлежащего результата травления. Время травления варьируется, поскольку растворение оксидов требует времени, а структура оксидного слоя может варьироваться. Не следует использовать чрезмерное время из-за риска чрезмерного травления.
4. Ингибитор коррозии
Реакция между недрагоценным металлом и кислотой нежелательна. Правильная дозировка ингибитора в травильном растворе предотвращает эту реакцию и потерю железа.
Но при неиспользовании, неправильном выборе или малой концентрации ингибитора потери в железе даже при самой короткой выдержке заметно уменьшают толщину стали и повышают опасность водородного охрупчивания.
5. Турбулентный поток
Турбулентный поток явно увеличивает скорость травления. Преимущество турбулентного потока обычно используется в основном в линиях непрерывного травления, поскольку для этого требуется специальное оборудование. Ультразвуковое травление или перемешивание пузырьками воздуха также могут быть хорошим вариантом для сокращения времени травления.
6. Правильно выполненные действия перед травлением и после травления
Все необходимые действия перед травлением, такие как обезжиривание или щелочная промывка, должны быть выполнены правильно. Эти шаги важны для достижения наилучшего результата травления и последующей стадии пассивации. Если вся процедура выполнена правильно, это сделает поверхность устойчивой к дальнейшей коррозии.
7.
Травление как особая задача
В процессе травления возникает множество технических и экологических проблем, требующих внимания и защиты. Работники, выполняющие травление и работающие в установке, должны быть полностью защищены от паров и любых токсичных элементов. Экологическая утилизация загрязненной кислотой промывочной воды должна осуществляться в соответствии с надлежащей концепцией и профессиональным образом, основанным на местных правилах. Поэтому травление следует рассматривать как задачу для специализированной компании и квалифицированных людей, кто знает, как управлять всем процессом от А до Я в соответствии с вашими конкретными потребностями : документация и разработка, соблюдение правильной процедуры травления, анализ рисков и выбор средств индивидуальной защиты, выбор и поставка оборудования, аналитика, управление химией удаление использованных кислот.
Команда Industrial Chemical Service от BUCHEN предлагает вам индивидуальное решение для достижения наилучших результатов травления как для нержавеющей стали, так и для углеродистой стали, для новостроек, капитальных ремонтов и остановов или работ по выводу из эксплуатации.