Травление металла в домашних условиях — этапы гравировки металла
Травлением называют процесс обработки металла, в результате которого с поверхности удаляется слой определенной толщины под воздействием активных химических веществ (кислот или солей с кислой реакцией), а также постоянного тока в ванне с электролитом.
Травление металла может преследовать различные цели и применяться в промышленности и домашних условиях. Поверхность изделия, подвергаемого травлению, получает целый ряд технологических и декоративных свойств и позволяет рассмотреть его микроструктуру в металлографический микроскоп, удалить окалину и другие неметаллические включения с поверхности, получить необходимый ювелирный орнамент или подготовить к пайке.
К травлению, называемому также электрохимической гравировкой, в домашних условиях или в гараже прибегают чаще всего для получения рельефных изображений на различных предметах с декоративными функциями. Чаще всего ему подвергают стали с высокой твердостью, обработка которых обычным гравировальным инструментом требует больших усилий.
Этот процесс не представляет высокой сложности даже при отсутствии художественных навыков, если соблюдать его технологию.
Подготовка поверхности металла
Для того, чтобы процесс травления протекал с высокой скоростью, а толщина удаляемого слоя была одинаковой, с поверхности изделия следует удалить все загрязнения и следы масел. Для этого подойдут обычные моющие и чистящие средства, используемые для мытья посуды, и тёплая вода. После мытья и просушки поверхность следует протереть фиброй, смоченной в растворителе, который, кроме обезжиривания, способствует удалению остатков влаги.
Отдельно стоит сказать о качестве обработки поверхности. Полировка в зеркало впоследствии гарантированно даст хороший контрастный рисунок даже при небольшой глубине травления. Но если ее выполнение невозможно по каким-либо причинам, поверхность можно обработать наждачной бумагой так, чтобы риски от нее шли в одном направлении. Это также даст хороший оптический эффект.
Нанесение рисунка
Для нанесения рисунка на металл можно использовать массу различных способов, работающих по одному и тому же механизму: участки, не подвергающиеся травлению, защищаются от воздействия агрессивной среды или электролита.
Способ №1
Самым доступным способом считается нанесение на защищаемые участки обычного лака для ногтей. Однако, он обладает рядом существенных недостатков:
- Вязкость лака не позволяет сделать линии достаточно тонкими для получения узоров высокой сложности;
- Необходимы хорошие способности в изобразительном искусстве;
- Исправление неточных линий затруднительно.
Способ №2
Для начала необходимо нанести защитный слой на всю поверхность изделия. Для этого можно использовать грунтовки ГФ-021, ХВ-062 или битумный лак, доступные в магазинах автозапчастей и хозтоваров. После полного высыхания покрытия при помощи гелевой ручки или тонкого маркера можно нанести контуры будущего изображения. Для этой задачи можно привлечь опытного художника.
Далее из медной (можно латунной) проволоки или прутка, диаметр которых выбирается исходя из удобства удержания в руке, необходимо сделать иглу с заострённым концом и процарапать грунтовку по линиям изображения до металла.
Более твердый материал иглы может повредить полировку поверхности изделия.
Уже на этом этапе можно оценить рельефность будущего орнамента. Для получения участков с разной глубиной травления металла, например, контуров и полутеней, этот процесс можно проводить в два и более цикла.
Важно! В процессе грунтовка не должна откалываться. Перед нанесением рисунка стоит поэкспериментировать и убедиться в том, что она пригодна для работы.
Способ №3
Понадобится лазерный принтер, глянцевая бумага, программа для обработки изображений и утюг. Выбранную картинку необходимо отформатировать (подогнать под размер, сделать зеркальной) и распечатать. Самый доступный источник глянцевой бумаги – женские журналы.
Распечатанное изображение прикладывается к поверхности, накрывается сверху обычным альбомным листом (для защиты утюга) и проглаживается. После остывания бумага смывается под струёй воды, а слой тонера остается на поверхности металла.
Таким способом часто пользуются для травления печатных плат.
Основной его недостаток – рисунок наносится только на прямолинейную поверхность.
Важно! Глянец под водой плохо виден. После высыхания необходимо убедиться в том, что он не остался на изделии.
Необходимо позаботиться о защите всех поверхностей изделия. Для этого можно использовать различные вещества. Закрыть тыльную поверхность можно обычным пластилином: он является хорошим диэлектриком.
Способы травления металла
Выбор конкретного способа зависит от многих факторов: химической активности металла, доступности химических реактивов и соображений безопасности.
Химическое травление
Выполняется в емкости с активным веществом. Для углеродистых сталей могут подойти растворы слабых кислот: лимонной, уксусной. Хорошо работает соляная кислота. К травлению в аккумуляторном электролите, азотной кислоте и преобразователе ржавчины следует относиться очень осторожно: в процессе могут выделяться ядовитые газообразные вещества, поэтому с такими реактивами лучше не работать при отсутствии вытяжного шкафа и хорошей вентиляции.
Одним из самых безопасных веществ считается насыщенный раствор хлорного железа. Его можно купить в магазинах, торгующих радиодеталями. Преимуществами раствора являются практически неограниченный срок его службы (при работе со сплавами железа) и окрашивание протравленной поверхности в ровный серый цвет.
Время протекания процесса подбирается экспериментально в зависимости от концентрации используемого реактива и активности металла.
Электрохимическое травление
Многие нержавеющие и кислотостойкие стали, например, 40Х13, 95Х18, 08Х10Н18, 03Х12Н14М2, не реагируют на воздействие кислот, поэтому для их травления используется электрохимический способ.
Для него понадобятся ванна для электролита из пластмассы или стекла, провода, клеммы и источник постоянного тока.В качестве электролита вполне сойдет насыщенный раствор поваренной соли. При выборе емкости для него следует помнить, что процесс может протекать достаточно бурно, этому ее объём должен быть в 2 раза больше, чем у электролита.
В качестве источника тока можно использовать аккумуляторные батареи, но лучше применять зарядное устройство (3 – 10А) с амперметром и возможностью регулировки параметров тока для выбора их оптимального значения. Обрабатываемая деталь при помощи клемм и проводника присоединяется к аноду (плюсовому контакту), в качестве катода можно использовать любую нержавеющую пластину, размещаемую в ванне параллельно к лицевой поверхности детали. После этого прибор включается в сеть.
Весь процесс может занимать от двух минут до получаса в зависимости от силы тока и площади рисунка. Глубину травления следует контролировать, периодически вынимая деталь из ванны. При этом не забываем отключать питание.
По окончании процесса защитное покрытие можно удалить подходящим растворителем и оценить результаты работы. Благодаря хорошей адгезии протравленной поверхности возможно создание цветного рисунка.
Для этого вся поверхность изделия задувается из баллона нитроэмалью, а после ее высыхания протирается куском чистой кожи, войлоком или другим безабразивным материалом.
С полированной поверхности краска удаляется, оставаясь только во впадинах.
Гальваническое травление металла электрохимическим способом
Травление металла гальваническим способом отличается от жидкого отсутствие необходимости использования кислот, дающих вредные испарения и считается наиболее безопасной методикой. Гальванический способ травления подразумевает под собой использование электролитических растворов на основе медного, железного, цинкового купороса и нашатыря. Сама операция гальванического травления металла происходит гораздо быстрее, а контуры вытравленного рисунка получаются более резкими и отчетливыми. Химическое травление проводят путем погружения изделий в травильный раствор без воздействия электрического тока. Наибольший процент деталей, покрываемых в гальваническом цехе, из низкоуглеродистой стали, которые имеют на поверхности окисный слой, неравномерный по толщине. Слой окалины пористый, поэтому при травлении в растворах кислот вместе с окислами происходит частичное растворение металла.
В состав протравы не входят едкие кислоты, вследствие чего отсутствуют вредные испарения и не образуются вредные для здоровья газы.
Процесс травления
Для травления окисла двухвалентного железа используют в основном растворы серной и соляной кислот. Необходимо процесс травления осуществлять таким образом, чтобы травление в растворе основного металла было минимальным. Это зависит от состава раствора, концентрации кислот и температуры. В растворе соляной кислоте, в отличие от серной, травление окалины происходит за счет ее химического растворения. На практике используют 10 – 20 % растворы соляной кислоты при комнатной температуре. При травлении в растворе серной кислоты оптимальная концентрация 20 – 25%, температура 50 – 600С. Учитывая различный характер воздействия кислот на железо и его окислы, для травления применяют смеси растворов: серной кислоты – 5%, соляной – 15% или серной 10%, соляной – 10%.
Процесс травления кроме удаления окалины, сопровождается выделением водорода, при этом в растворе происходит наводораживание поверхности, приводящее к охрупчиванию.
В зависимости от материала заготовки используются разные электролитические растворы:
- Сталь и железо — нашатырь и железный купорос
- Медь и ее сплавы (бронза, латунь)- медный купорос
- Цинк – цинковый купорос.
Травление металла 101 — Кольца и вещи
Травление — это метод использования химических веществ для вырезания рисунка или узора на металлической поверхности. Выгравировать собственные рисунки на металле проще, чем может показаться, и это может быть увлекательным и полезным способом изготовления собственных украшений! Изучите основы выбора металлов, травителей, создания или переноса изображений с резистами и завершения процесса травления. Узнайте, как сделать поплавковую лодку для подвешивания ваших рисунков в травильном растворе, а также узнайте об основных мерах предосторожности при травлении, рекомендациях по проектированию и бесплатных проектах. Вы также можете купить наши химикаты и расходные материалы для травления , включая наш эксклюзивный набор инструментов для травления . Какие металлы можно травить?Поскольку химическое травление фактически врезается в поверхность металла, вы должны убедиться, что ваша пластина или лист металла имеют достаточную толщину, чтобы хорошо удерживать выгравированный рисунок. Мы рекомендуем использовать металлический лист толщиной 22 или более и предварительно вырезанные металлические заготовки . Предлагаемые нами варианты, которые будут работать с хлоридом железа (см. следующий раздел), включают:
Листовой металл 24 калибра и Предварительно нарезанные заготовки 24 калибра также подойдут для — просто не забудьте оставить изделия 24 калибра в химической ванне на меньшее время , чем более толстый металл. См. все размеры металлических заготовок для получения дополнительных опций. | ||||||||
Выбор подходящего травителяТравитель — это химикат (или смесь химикатов), который вы будете использовать для вырезания незащищенных частей металла и создания готового травленого рисунка. важно подберите для вашего металла соответствующий травитель , потому что один и тот же металл будет по-разному реагировать на разные химические вещества (и наоборот).
| ||||||||
Типы резистовРезист используется для защиты определенных частей металла от травителя. Резисты обычно представляют собой чернила (и ленты). Вы нанесете рисунок или рисунок на металл с помощью резиста. Затем, когда вы погрузите свой металл в химическую ванну, покрытые области будут «сопротивляться» разъеданию. Эти покрытые области станут яркими точками вашего дизайна после завершения процесса травления. Разные мастера используют разные резисты, и разные резисты лучше работают с разными эстетическими стилями и методами — например, с использованием резиновых штампов, переводом фотографий, рисованием от руки и т. Резисты для меди, латуни и нейзильбера включают:
| ||||||||
Учебники и проекты по гравированиюИспользуйте наш пост в блоге ниже, чтобы пройти через весь процесс травления рисунка на металле, включая инновационное использование «плавающей лодки» вместо ленты для подвешивания ваших рисунков. в травителе! Найдите больше полезных советов в наших мерах предосторожности и проектных рекомендациях. Вдохновляйтесь бесплатными проектами.
| ||||||||
Иллюстрированное пошаговое руководство, которое легко распечатать, см. в нашем Травление металла 101 PDF . | ||||||||
0006
д. Практикуясь и экспериментируя, вы поймете, какие материалы и методы вам подходят. тоже предпочитаю.
Просто имейте в виду, что травители могут немного подтачивать рисунок. Не рисуйте слишком тонкой линией, иначе детали могут быть потеряны.26 октября 2021 г. Rings & Things Staff
- #латунь
- #медь
- #образовательная станция
- #основы ювелирного дела
- #травление металла
- #ресурсы-101
Учебное пособие по классическим свадебным серьгам
22 февраля 2023 г.
Саммер МелаасСоздано: Саммер МелаасСоветы дизайнера Прикрепите проволоку для ушей к верхней петле филиграни. Для наилучшего управления
Подробнее
-
Лучшая длина ожерелья и браслета
22 февраля 2023 г. Polly Nobbs-LaRue
Какова ЛУЧШАЯ длина ожерелья? 18-дюймовые ожерелья являются самыми популярными в Соединенных Штатах, но могут
Подробнее
Индекс драгоценных камней: перидот
22 февраля 2023 г.
Rings & Things StaffЭта разновидность оливина состоит из силиката магния и железа. Перидот (произносится как ГРУША-их-дох или ГРУША
Подробнее
Саммер Мелаас
Rings & Things StaffПодробнее статьи
Качественные услуги по травлению фотографий | Advanced Metal Etching®
Наши услуги предлагают недорогую альтернативу лазеру и штамповке, которая идеально подходит для простых или сложных конструкций
Услуги фототравление
Фототравление — это процесс прецизионного изготовления тонких металлических деталей простой или сложной конструкции. В 2022 году фототравление стало самым популярным отраслевым термином для субтрактивного метода, также известного как химическое травление. Травление — это многоступенчатая операция с использованием светочувствительного материала для переноса изображений деталей на металлические листы до того, как химический травитель растворит нежелательные участки, оставив только желаемые размеры детали.
Другие термины для фототравление: травление металла , фотохимическое травление , кислотное травление , фотохимическая обработка, и химическое фрезерование.
Возможности и преимущества фототравления значительно расширились с момента его традиционного появления в 1960-х годах. Процесс фототравления позволяет достичь высокой точности с различными металлами для всех типов промышленных конструкций и требований. Химическое травление имеет конкурентоспособную цену даже для своих высоких производственных возможностей по сравнению с более дорогими твердыми инструментами в традиционном процессе штамповки. Это может быть экономичным вариантом для деталей с множеством мелких и сложных элементов.
Полезные ссылки
Как фототравление может снизить затраты?
По сравнению с другими процессами, химическое травление более экономично для деталей сложной конструкции или множества элементов.
Детали с большим количеством маленьких отверстий, таких как прорези и отверстия, можно травить одновременно. Например, такие компоненты, как фильтры, экраны, сита , и выводные рамки, не потребуют дополнительного времени или затрат для травления, чем крышки ступеней, шайбы или прокладки.
Номер детали, логотипы и другие отличительные признаки могут быть выгравированы одновременно с дизайном детали всего за один процесс! Нет дополнительных затрат на маркировку или многочисленные функции.
Стоимость гибкой пленки для оснастки составляет всего несколько сотен долларов по сравнению с тысячами для твердой оснастки, используемой в процессе штамповки. Затраты на создание прототипа низкие, поскольку инструментальная пленка, используемая в процессе травления, легко модифицируется и стоит намного меньше, чем первоначальная конструкция инструмента.
Фототравление позволяет получать детали без заусенцев и напряжений без изменения свойств металла. Нет необходимости в дорогостоящих вторичных процессах удаления заусенцев.
Время экономит деньги… В дополнение к указанным выше экономическим преимуществам, оснастка может быть изготовлена в течение часа, а благодаря нашим ускоренным услугам детали могут быть доставлены в течение 24 часов.
Преимущества фототравление
Инженеры, покупатели и производители считают, что преимущества фототравления для определенных требований к деталям могут привести к экономии средств и времени по сравнению с другими процессами обработки. Посмотрите видео, чтобы узнать как!
Воспроизведение видео
Начало работы с Advanced Metal Etching™
Возможности фототравления
Поскольку процесс травления металла контролируется скоростью, глубину травления и допуски можно регулировать в зависимости от времени, в течение которого металл остается в травильном растворе, в зависимости от металла. толщина. Этот контроль позволяет нам достичь минимально возможного допуска. Более подробную информацию о допусках см.
на нашей странице возможностей фототравление .
Возможности химического травления включают частичное травление металла, которое идеально подходит для нанесения логотипов, серийных номеров или декоративных рисунков. Линии полутравления на таких деталях, как экранирование платы от электромагнитных и радиопомех, упрощают ручную формовку деталей из более тонких металлов, устраняя физическое напряжение при машинной формовке.
На обе стороны металла можно нанести рисунок. Примером такой возможности является конструкция канала для жидкости, используемая для переноса жидкости или газа на пластины топливных элементов, пластины теплообменника или биполярные пластины.
Толщина металла
Мы можем травить металл толщиной от 0,001 дюйма до 0,060 дюйма. (результаты могут варьироваться в зависимости от размера листа, толщины металла и объемов производства)
Допуски
Допуски на размеры составляют +/- 15 % от толщины металла и минимум +/- 0,001 дюйма при толщине 0,005 дюйма и под.
Наименьший размер отверстия или прорези: не менее толщины металла; минимальная ширина 0,003 дюйма и диаметр 0,005 дюйма
Половинное травление
Возможные глубины травления варьируются от 25% до 75% в зависимости от толщины металла и требований к детали.
Размеры листа
максимальная площадь для деталей размером 11,8 x 22 дюйма
При большей толщине металла потребуются листы меньшего размера для соблюдения меньших допусков
Общие приложения для фототравление
Еще одним преимуществом фототравление является его использование в различных отраслях и целях. Этот метод обычно используется в аэрокосмической, автомобильной, электронной, медицинской, электронной и радиочастотной промышленности. От медицинских инструментов, компонентов печатных плат до производства мелких металлических деталей, можно создать и спроектировать несколько приложений. Мы знакомы с вашими трудностями при проектировании, выборе материалов и том, как с точностью добиться минимальных допусков.
- Actuator Springs
- Антенны батареи батареи / метки / контакты
- .
- Диски энкодеров
- Фильтры, экраны и сита
- Плоские пружины и свинцовые рамы
- Решетки, сетки, сита и сетки
- Прокладки и прокладки
Фототравление металлов
Фототравление является универсальным, поскольку оно экономически выгодно для прототипирования и небольших тиражей, а также для сложных конструкций в больших количествах. Точность точна с гибким инструментом и легко корректируется. Фототравление также может преобразовывать легкие металлические материалы в различные промышленные компоненты. Примеры металлов и материалов, которые можно получить с помощью процесса фототравления, включают:
Часто задаваемые вопросы
Что такое фототравление?
Фототравление , также известное как химическое травление , фотохимическое травление, и фотохимическая обработка , представляет собой высокоточный, быстрый производственный процесс для производства тонких металлических деталей.
При этом химический травитель одновременно растворяет ненужные металлические участки деталей, оставляя только нужные размеры.
Каковы преимущества фототравление?
Некоторыми из преимуществ химического травления являются недорогие цифровые инструменты и фототравленые детали, которые не имеют напряжений и заусенцев без изменения свойств металла. Фототравление идеально подходит для деталей сложной конструкции, поскольку оно более рентабельно, чем другие производственные процессы.
Детали какого типа обычно подвергаются фототравлением?
В процессе фотохимической обработки можно производить многие типы промышленных компонентов, которые относятся к электрическим/электронным и механическим системам в электронной, радиочастотной, микроволновой, автомобильной, аэрокосмической, медицинской и военной промышленности. Некоторые общие части включают прокладки, контакты, разъемы, экранирование EMI / RFI, выводные рамки, плоские пружины, диски энкодера, экран, сита, сетки, пластины топливных элементов.