Художественное травление металла. Травление нержавеющей стали

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.

Травители

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.

Травление металлов имеет своей целью или сплошное растворение тонкого слоя с поверхности металла - матовое травление, или вытравление на поверхности только отдельных мест - травление рисунков, букв. В последнем случае поверхность металла покрывается защитным слоем, на который наносится рисунок, прорезываемый острым инструментом (иглой) до металла, с тем, чтобы дать в этих местах доступ травящей жидкости. Ниже мы указываем протравы для разных металлов.

1. Протравы для железа и стали. а) Разбавленная азотная кислота в следующей пропорции: 1 азотной кислоты на 4-8 воды. Менее сильный раствор употребляют для первоначального травления и смешивают его для этой цели с несколькими куб. сант. раствора азотнокислого серебра в воде. При самом же травлении не прибавляется азотнокислого серебра. Для более глубокого травления можно, при условии хорошего грунта, взять на 1 воды 1 азотной кислоты. б) Кик рекомендует следующий раствор: 1 хлористой сурьмы, 6 соляной кислоты и 6 воды. Чтобы получить равномерное травление, нужно эту жидкость разбавить еще более. в) Очень рекомендуется также раствор 15 хлорной ртути (сулемы) и 1 винно-каменной кислоты в 420 воды с прибавлением небольшого количества азотной кислоты. г) При густом грунте можно применять травильную жидкость, похожую на глифоген (см. ниже). Она приготовляется из 600 г алкоголя (80%), 40 г химически чистой азотной кислоты и 2 г азотнокислого серебра, предварительно растворенного в небольшом количестве дистиллированной воды. Жидкость эта сохраняется нехорошо закупоренной бутылке и особенно пригодна для сильно полированных стальных и никелированных железных предметов. д) Если же грунт нанесен тонким слоем, то рекомендуется изменить вышеприведенную смесь таким образом, чтобы вместо чистого алкоголя взять смесь из 240 г алкоголя и 360 г. воды. Азотнокислого серебра можно совершенно не прибавлять или же взять половину указанного количества. Таким образом травильная жидкость состояла бы из 240 г алкоголя, 360 г воды, 40 г азотной кислоты и 1 г азотнокислого серебра. е) Смешивают 30 г медного купороса, 8 г квасцов, 0,5 чайной ложки истолченной в порошок поваренной соли, 0,125 литра уксуса и 20 капель азотной кислоты. Смотря по продолжительности действия, жидкость глубокого въедается в металл и придает ему красивую шероховатую поверхность. ж) Для твердой стали применяют смесь 2 азотной кислоты и 1 уксусной кислоты в качестве травильной жидкости.з) Чугунные изделия лучше всего протравливаются в 3% серной кислоте, железо-в 10%, а сталь-в 20% кислоте.и) Для железных и стальных предметов. Предметы, хорошо очищенные от жировых пятен, погружаются в азотную кислоту, которую смешивают с небольшим количеством сажи. После травления, за силой которого следят, вынимают предмет из травильной жидкости. Предмет хорошо прополаскивается сначала водой, а затем водой, в которой растворено немного соды. Вслед за этим его еще раз промывают и высушивают в опилках (по Бюхнеру).к) Глифоген - травильная жидкость для стали - состоит из жидкости для предварительного травления, из воды для ополаскивания и из собственно травильной жидкости. Жидкость для предварительного травления состоит из 95 воды, 5 химически чистой азотной кислоты и небольшого количества алкоголя; обрабатываемую стальную поверхность подвергают действию этой жидкости только в течение нескольких минут. Затем предметы споласкивают жидкостью, состоящей из 25-ти процентного раствора винного спирта в дистиллированной воде, и быстро высушивают их при помощи мехов. Только после этого наливают собственно травильную жидкость (30 дистиллированной воды, 15 винного спирта, 5 химически чистой азотной кислоты, 0,5 азотнокислого серебра в кристаллах), причем предметы должны быть покрыты травильной жидкостью не менее, чем на 1 см.

2. Протравы для меди. а) Для травления меди употребляют разбавленную азотную кислоту или смесь из 3 насыщенного раствора меди в азотной кислоте и 1 тоже насыщенного раствора хлористого аммония в уксусе; эту смесь после наливания доводят до желаемой крепости, осторожно прибавляя по капле азотной кислоты. б) 10 дымящейся азотной кислоты разбавляют 70 воды и прибавляют кипящий раствор из 2 хлорнокислого кали в 20 воды. Вытравление более глубоких мест достигается продолжительным действием травильной жидкости или усилением жидкости. Для слабого травления разбавляют вышеприведенный раствор 100 или 200 воды. Эта травильная жидкость пригодна также и для серебра. в) 8 винного уксуса, по 4 поваренной соли и яри медянки, 1 квасцов, 16 воды (по Калло и Пиранези). г) Растворяют 3 хлорнокислого кали в 50 воды и смешивают отдельно 8 азотной кислоты с 80 воды и вслед за этим соединяют обе жидкости. д) Взять 100 азотной кислоты, 5 соляной кислоты.

3. Матовая протрава для латуни. I. Горячая протрава: растворяют в стеклянной посуде 1 цинка в 3 азотной кислоты, прибавляют затем 3 серной кислоты и погружают предметы на несколько секунд в кипящую жидкость. II. Холодная протрава: смешивают 20 азотной кислоты 36° по Б. (Здесь и далее изображаются градусы по ареометру Бомэ, т.е. прибору для определения плотности (удельного веса) жидкостей) с 100 серной кислоты, прибавляют 1 поваренной соли и 1 - 5 цинкового купороса и оставляют 5-20 мин, в этой протраве. Чем дольше действие, тем сильнее мат. Затем предметы могут быть погружены в блестящую протраву, от чего вещь очень выигрывает и мат не страдает.

4. Блестящая протрава для латуни. Смешивают 15 кг азотной кислоты 40° по Б., 2 кг серной кислоты 66° по Б. и 10 г поваренной соли. Предметы погружают в охлажденную смесь. При употреблении теплой смеси или при продолжительном действии раствора получается матовая протрава. 3. Протравы для цинка. а) 2 кристалл, сернокислой меди и 3 хлорной меди растворяют в 64 дистиллированной воды и смешивают с 8 соляной кислоты. Если погрузить вычищенную разведенной соляной кислотой и песком цинковую пластинку в эту слегка окрашенную в синий цвет жидкость, то пластинка моментально окрасится в темно-черный цвет. б) Для предметов с слабым покрытием 1 серной кислоты в 10-20 воды. в) Для предметов с сильным покрытием в 10 серной кислоты медленно вливают при помешивании 10 азотной кислоты 36° по Б, дают остыть смеси, быстро погружают предметы и споласкивают водой.

5. Протрава для алюминия. а) Алюминиевые предметы погружают в 10% раствор едкого натра и оставляют их в растворе, пока не начнется выделение водорода, затем прополаскивают водой и опускают в 20% соляную кислоту, после чего снова промывают водой. б) Алюминиевые предметы опускают на 10-20 сек. в 10% натровую щелочь, насыщенную поваренной солью, споласкивают водой и чистят мелкозернистой пемзой. Затем их снова погружают в щелочной раствор до появления пузырьков, промывают водой и сушат в опилках. Мат на алюминиевые вещи наводят опусканием в горячую натровую щелочь, в который предметы выдерживают до бурного выделения пузырьков. Если предметы состоят из сплава алюминия с медью, то после погружения в щелочь их надо опустить на некоторое время в концентрированную азотную кислоту, которая не действуя на алюминий, разъедает несколько медь и другие примеси. в) Опустить алюминиевые предметы в слабый раствор едкого кали, сполоснуть водой и высушить сукном. г) Для белой протравы наиболее пригоден 10% (насыщенный поваренной солью) раствор едкого натра, который нужно употребить горячим, если хотят достигнуть красивого матово серебряного цвета Предметы погружают в раствор на 15-20 сек, после чего их вынимают, моют и чистят щеткой, затем погружают опять приблизительно на 0,5 мин в тот же раствор, после чего на металле образуются пузырьки газа. Затем предметы снова промываются (если возможно в проточной воде) и высушиваются в опилках. Эта протрава годится также для алюминия, содержащего в себе медь.

6. Протрава для серебра. а) Разогревают предмет и погружают его в смесь из 1 серной кислоты и 5 воды. При изготовлении смеси необходимо вливать кислоту в воду, а не наоборот. б) Мелкие предметы погружаются в 6% холодноводный раствор буры, доведенный затем до кипения.

Здравствуйте, уважаемые читатели! Сегодня в этой статье автор видео расскажет нам о том, как можно самому в домашних условиях нанести любое изображение на металл довольно простым способом.

Для начала я предлагаю посмотреть видео этой самоделки , которое представлено ниже (оно состоит из двух частей):

Итак, начнём.

Для нашей нам понадобятся следующие составляющие:
- металл, на который мы будем наносить изображение (в нашем случае это нож);
- скотч;
- самоклеющиеся обои или глянцевая бумага;
- пластилин;
- ватные диски;
- солевой раствор (вы можете его сделать сами очень просто: перемешайте в половине стакана тёплой воды одну ложку соли);
- провода с "крокодильчиками";
- блок питания или аккумулятор от 8 до 12 вольт;
- один лист бумаги А4;
- утюг;
- лазерный принтер.

Приступаем к работе.
Сначала берём самоклеющуюся бумагу и аккуратно отклеиваем её от глянцевой бумаги:

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).

После этого, набросаем на него эскиз предполагаемого рисунка маркером. Для начала берем клинок, хорошенько проходимся по нему наждачной бумагой и растворителем.

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.

Основой методики является метод электрохимического травления металлов. Коротко он заключается в следующем: Деталь, на которой делается надпись, рисунок (предварительно нанесенный специальным лаком), погружается в раствор электролита, она является анодом. То есть к ней подключен (+) источника тока. Катодом, который также погружен в раствор электролита, служит полоска нержавеющей стали. К ней подключен (–) источника тока. При включении тока происходит электрохимическое травление, то есть растворение незащищенных лаком поверхностей детали.

На рисунке схематично показан принцип процесса.

Цифрами показаны:

1. Металлическая деталь.

2. Протравленный участок.

3. Слой лака сохраняет металл не протравленным.

Такова основа. Теперь рассмотрим весь процесс подробно.

1. Подготовка детали.

Как правило, она сводится к тщательному обезжириванию поверхностей, на которых будет наноситься лак. Для чего это делается? Во-первых, на обезжиренную поверхность лак приклеивается очень прочно, что гарантирует, что в процессе травления его не оторвет то детали, что приведет к неустранимому браку в виде нежелательно протравленных участков. Так можно вообще испортить изделие.

Во-вторых: если на поверхности, подлежащей травлению, останется не обезжиренный участок. К примеру, даже отпечаток вашего собственного пальца! Этот жир может сработать как слой лака, защитив поверхность от травления. И тогда вы получите вытравленный отпечаток пальца. Этот дефект неприятный, но в большинстве случаев устранимый методом повторной травки.

И так очистим поверхность от посторонней грязи, мусора и пр. Обязательно нужно одевать резиновые перчатки, чтобы не оставить отпечатки пальцев. Да и работать так в горячей воде легче.

Фото: промывка ножа под проточной водой с мылом.

Обезжиривают путем замачивания детали в растворе мыла, стирального порошка в горячей воде на некоторое время. Затем нужно тщательно прочистить деталь щеткой (подойдет зубная) в том же растворе. Особое внимание глухим (не сквозным) отверстиям. Они промываются очень трудно. Оставлять там грязь нельзя. Промывка проводится под струей воды как можно тщательно. Не снимайте перчатки! Далее с этого момента вообще крайне нежелательно прикасаться к детали руками без перчаток, во избежание появления выше описанных дефектов. Если все же вы коснулись детали, лучше повторить процесс обезжиривания. Как проверить качество обезжиривания? Очень просто. С хорошо обезжиренного металла вода стекает полностью, не оставляя капель и потеков. Если остаются капли, вода прилипает к металлу (точное выражение), то в этих местах есть жир. Потрите их щеткой с раствором более тщательно и повторите промывку и проверку.

Еще один секрет. Для обезжиривания сложных деталей, имеющих трудно промываемые отверстия, щели и пр. используют ультразвуковую ванну. В домашних условиях с успехом заменяемую бытовой ультразвуковой компактной машинкой. Применение ультразвука значительно сокращает время обезжиривания и повышает качество. Но в большинстве случаев в этом нет необходимости.

Мелкие детали можно обезжирить путем протирки ватой с зубным порошком, смоченным спиртом. Порошок содержит соду, которая и удалит жир. Очень быстрый способ обезжиривания, но требует определенного навыка.

Фото: обезжиривание с помощью спирта и зубного порошка.

2. Приготовление специального лака.

Для нанесения надписей и рисунков на металл используется специальный лак. Состав и метод приготовления отработан в результате практической работы и при выполнении этих рекомендаций гарантирует качество работы. Лак обеспечивает надежную защиту участков детали от вытравливания и легко удаляется в конце процесса. Нам понадобятся следующие ингредиенты для его приготовления:

Гудрон. Вещество черного цвета, хрупкое. Широко используется в строительстве для целей гидроизоляции кровли, при ремонте дорог. Продается в магазинах стройматериалов большими кусками по 50 кг. Для наших целей такое количество не понадобится. Поэтому кусок гудрона проще поискать на стройках, спросить у рабочих, заливающих кровлю либо ремонтирующих дороги. В таких случаях как правило остаются осколки, которые просто выбрасывают. Важно найти чистый, без примесей песка и другого мусора образец. Содержание посторонних примесей крайне не желательно и значительно снизит качество готового лака. Основной компонент. Требуемое количество практически равно объему готового лака.

Канифоль. Хрупкое вещество янтарного цвета. Изготавливается из сосновой смолы. Широко применяется при пайке электротехнических изделий. Недорогая. Продается в хозяйственных магазинах, также может продаваться в составе наборов для пайки, совместно с паяльником и оловом. Требуемое количество в измельченном виде спичечный коробок (около 30 куб.см.). Примерно.

Скипидар живичный. Горючая жидкость, используется как растворитель некоторых красок и лаков. Продается в хозяйственных отделах рядом с краской. Обычно в бутылках по 0,5 литра. Достаточно одной бутылки.

Как видите, все три вещества легкодоступны и недороги. Также не опасны для здоровья.

Гудрон необходимо измельчить (расколоть молотком) и поместить в металлическую посуду с крышкой, в которой и будем готовить лак. Добавим туда скипидар и помешиваем для растворения. Можно оставить на некоторое время для растворения кусочков гудрона. Канифоль так же измельчают и перемешивают с кусочками гудрона. Хотя некоторые источники рекомендуют добавлять канифоль в уже растворенный гудрон. Тут главное обеспечить расплавление и равномерное их перемешивание. Желательно получить вязкость жидкой сметаны. Теперь необходимо подогреть смесь для лучшего перемешивания.

Нагревание проводят на электроплитке, на слабом режиме нагрева. Применять нагрев на газовой горелке не рекомендуется по причине опасности возгорания. Важнейший вопрос пожарной безопасности выделяю отдельно.

Внимание! Лак и его компоненты огнеопасны!

Не пользуйтесь источниками открытого огня для нагрева лака и не варите лак в близи огня! Испарения от расплавленного гудрона также огнеопасны! Если над расплавом лака появился серовато-белый дым, это сигнал опасного перегрева. Не открывайте крышку! Пары могут вспыхнуть в любую секунду даже от простого помешивания. Немедленно и осторожно без рывков снимите посуду с лаком с нагретой плиты и остудите. Не варите лак в жилых помещениях, лучше это делать в хорошо проветриваемых местах, так как появляется характерный запах. На всякий случай приготовьте кусок плотной ткани. Если лак вспыхнул, не паникуйте! Не тушите его водой! Накройте посуду плотной крышкой либо закройте горение плотной тканью. Пламя сразу погаснет без доступа кислорода. При тушении водой можно ошпариться водяным паром, горящие брызги лака попадут на тело, одежду и предметы, и тогда неизбежны ожоги и пожар в помещении! Никогда не отходите от варящегося лака.

Основная причина всех пожаров - забыли лак на плитке и ушли пить чай!

При соблюдении разумных мер предосторожности вы избежите возгорания. Случаев пожаров на производстве в наше время практически не бывает.

Нагревание при помешивании проводят до температуры 60-70 градусов. При этом гарантировано перемешиваются компоненты и получается лак с необходимыми свойствами. Теперь лак можно остудить и залить для хранения в посуду с плотной крышкой. При охлаждении лак немного загустеет.

Упрощенное приготовления лака.

Необходимо приобрести готовый битумный лак. Он также свободно продается в отделах красок и растворителей. Применяется в быту для защиты водопроводных труб от ржавчины. Лак разбавляют скипидаром и добавляют мелко измельченную канифоль. Примерно спичечный коробок канифоли на 0,5 литра лака. Тщательно перемешивают при слабом нагревании до полного растворения. Не забываем о пожарной безопасности! Остужаем и наливаем в посуду для хранения.

Перед непосредственным использованием лак разводят скипидаром до необходимой густоты. Лак не портится при хранении долгое время. Если он и загустеет, то всегда можно разбавить скипидаром.

3. Нанесение рисунка на нож (другую деталь).

Вы скажете, что нарисовать рисунок либо надпись может только опытный художник. А как быть тому, у кого нет способностей художника? Здесь ситуация вовсе не безнадежная. Даже опытные художники прибегают к простым хитростям, позволяющим значительно повысить качество и скорость рисовки. Воспользовавшись такой методикой, практически любой человек (Конечно, если руки не трясутся!) может успешно достичь хорошего качества. А небольшой практический опыт значительно придаст уверенности в работе.

Для начала необходимо определиться с будущей миниатюрой или надписью. Сделать карандашный предварительный рисунок в масштабе 1:1 (он называется эскиз). При этом вам никто не запрещает вырезать ножницами подходящий рисунок из журнала, газеты и т.д. Также можно выполнить его на компьютере, кто знаком с необходимыми программами, установить необходимый масштаб и распечатать.

Теперь нанесем рисунок на обезжиренную поверхность ножа, детали с помощью переводной бумаги! Только нужно использовать цветную переводку желтого, красного, белого цветов (есть и такая). Переводка черного и фиолетового цветов не оставляет следов на металле.

Фото: На нож нанесена надпись переводной бумагой желтого цвета.

Также размечены горизонтальные линии для написания ровных букв.

Совет от опытного мастера: Чтобы рисунок не сместился при копировании, его и переводную бумагу закрепляют кусочками скотча. Затем карандашом, ручкой переводят рисунок. Отпечатки линий от переводной бумаги позволят легко и точно продолжить работу лаком.

4. Рисунок лаком.

Для прорисовки будущего рисунка, надписи приготовленным лаком нужно использовать тонкие кисти, либо перья. Подобрав оптимальную густоту лака и немного потренировавшись можно быстро научиться прорисовывать переведенный рисунок. При наличии некоторого опыта также можно свободно выполнять надписи пером даже без предварительной разметки с помощью переводной бумаги.

Фото: художник обводит переведенную надпись лаком с помощью кисти. Обратите внимание: используется деревянная подставка для кисти руки. Подставка в виде скамеечки высотой 3 см. над поверхностью стола. (шириной 6 см, длина 30 см). Облегчает точность работы и снимает напряжение, позволяя долго работать без утомления. Подставка исключает касание рукой обезжиренную поверхность металла.

Операция требует определенного навыка и терпения. Не отчаивайтесь, если с первого раза не получилось. Всегда можно легко смыть лак с помощью того- же скипидара, растворителя, бензина (только использовать чистый неэтилированный бензин для зажигалок "нефрас" либо "калоша", этилированый бензин ядовит!) и повторить попытку снова.

Фото: Бинокулярные очки с увеличением 5Х.

Фото: Узор на ноже нарисован лаком. Обратите внимание: сплошная обкраска лаком мест, не подлежащих травлению выполнена не полностью. Это сделано с расчетом на последующую защиту поверхности с помощью пластилина!

5. Предварительная сушка лака.

Следующая технологическая операция - предварительное подсушивание лака до полутвердого состояния. Для этого достаточно оставить деталь в проветриваемом месте на 2-3 часа при комнатной температуре. Произойдет частичное высушивание лака и его загустевание.

6. Окончательная проработка рисунка.

Во время нанесения рисунка кистью либо пером, возможно, вы допустили некоторые неточности, ошибки и закрасили те места, которые нужно было оставить под травку. Теперь можно исправить все эти дефекты. Остро заточенной палочкой из дерева, оргстекла, текстолита либо тонкой металлической иглой необходимо удалить лак с излишне закрашенных участков. Также нужно подчистить края кривых линий, сделав их более ровными и привлекательными. Подравнивание границ линий также имеет важное значение в виду того, что слой лака у края рисунка всегда тоньше, и появляется возможность его нежелательного протравливания. Удаляя лак с границ линий мы тем самым делаем пограничный слой лака более толстым и увеличиваем его надежность.

Фото: инструменты для окончательной проработки рисунка. Палочка из оргстекла, игла на конце палочки от старой кисточки, перовая ручка.

При окончательной проработке также выполняют операцию гравировки. Она заключается в процарапывании тонких линий с помощью острой иглы, закрепленной на конце палочки от старой кисточки. Так можно выполнить очень тонкие протравленные линии либо написать надпись, имитировать номер ножа.

Удаление крупинок лишнего лака нужно выполнять сдуванием либо с помощью ваты, смоченной в спирте. Спирт не растворяет лак и легко удаляет мусор. Если воспользоваться скипидаром, чистым бензином (калоша) либо любым другим растворителем рисунок просто смоется совсем. Так можно удалять неудачные результаты работы, что очень возможно на начальном этапе.

Фото: Очень хорошо видны тонкие линии, процарапанные иголкой.

Для этой операции желательно использовать лупу, бинокулярные очки.

7. Сушка лака.

Окончательно сушить лак можно различными способами. Сушка очень важная и ответственная операция, от качества которой зависит результат работы.

Самый распространенный и надежный способ - это сушка в сушильном шкафе. Температура 100-130 град. Время сушки - 30-40 мин. После чего охлаждение при комнатной температуре. Однако такой способ применяют при больших объемах работ. В домашних условиях можно рекомендовать сушку в старой электро-духовке, установленной на самую слабую ступень нагрева. Не используйте духовки, которыми пользуются для приготовления пищи! Оставшийся запах надолго сохранится и сделает невозможным приготовление пищи! Если по забывчивости превысить время сушки, возможны случаи пересушки лака.

Другой способ - это естественная сушка. Просто оставляем деталь при комнатной температуре в проветриваемом месте. Обычно за 3-4 дня лак высыхает полностью. Сушка достаточно качественная, но очень уж долгая. Для ускорения процесса применяют настольные тепло-вентиляторы, при помощью которого сушка происходит за 1-2 часа.

Фото: Сушка лака с помощью тепловентилятора.

1 - тепловентилятор.

2 - Детали.

После чего включают режим холодного потока воздуха и деталь быстро остывает до комнатной температуры. Пожалуй, это единственный способ сушки для деталей, имеющих элементы, боящихся нагрева. Например, выполнение надписи на ноже, у которого уже собрана ручка. Нагревать такой нож в сушильном шкафу нельзя, можно просто сжечь ручку!

Особое предупреждение касается ножей, у которых ручка крепится к клинку с помощью склеивания эпоксидной смолой. При нагревании до 80-90 градусов смола размягчается и разрушается. При остывании она уже не затвердеет снова. С таким ножом можно работать только после разборки. Как снять ручку? Очень просто: нагрейте клинок до 80-90 градусов, и вытащите ручку!

При естественной сушке опасности пересушить лак практически нет.

Скоростной способ сушки возможен при использовании электроплитки. Деталь держат при помощи теплоизоляционного приспособления (можно плоскогубцами) над нагретой поверхностью электроплитки в 5-10 см. Способ достаточно опасен в перегревом лака и его возгоранием. Окончанием нагрева считают момент достижения температуры 100-130 град. При такой температуре капля воды, попавшая на нагреваемую деталь, шипит и катается по поверхности. Что может служить простейшим индикатором нагрева. Затем следует остывание до комнатной температуры. Если перегреть деталь, можно очень легко пересушить лак.

Качественно просушенный лак приобретает жесткость и при надавливании кончиком ногтя не остается вмятины.

8. Опасность пересушивания лака.

При перегреве либо слишком долгой сушке лак становится черезмерно прочным до такой степени, что удалить его при помощи бензина либо любого другого растворителя становится невозможно! Такой лак превращается в прочное покрытие, снять которое возможно только механическим способом: шлифовкой наждачной бумагой либо даже на наждаке!

Так можно очень легко испортить деталь либо нож. Не забывайте, о детали, находящейся в сушильном шкафу либо над плиткой! Лучше установить таймер для напоминания!

Забывчивость главная причина пересушки и пожаров!

Не забывайте о правилах пожарной безопасности! Все выше сказанные меры предосторожности остаются актуальными и при этой операции!

Внимательно осмотрите качество просушенного лака. Очень возможно появление пузырьков, возникающих при очень быстром нагреве. Их необходимо подкрасить и дополнительно недолго подсушить.

Фото: деталь после травления, пузырьки, возникшие при сушке привели к появлению нежелательно протравленых точек (выделено красным). Дефект неустранимый.

9. Операция после сушки.

Перед последующей травкой необходимо дополнительно промыть и обезжирить деталь, что делают путем легкого протирания ватой, смоченной спиртом и небольшим количеством обычного зубного порошка. Затем окончательно чистым спиртом. О необходимости этого мы уже говорили в главе, посвященной обезжириванию поверхности. Также вы дополнительно проверите прочность просушенного лака.

10. Подготовка детали к травлению.

Вовсе не обязательно закрашивать все остальные поверхности тем же лаком. Достаточно ограничиться только зоной около надписи, рисунка. Для защиты можно с успехом применять пластилин, полиэтилен и другие подручные материалы. Очень могут пригодиться пластиковые крышки и упаковка от майонеза и др. продуктов, из которой удобно вырезать необходимые шаблоны. Полиэтиленовой пленкой нужно тщательно обернуть ручку ножа, закрепив ее изолентой, скотчем. Пластилин, обычный, детский достаточно надежно защитит поверхности металла от травления. Вообще необходимо стараться по возможности обязательно защищать большие закрашенные поверхности дополнительно слоем пластилина, что даст дополнительную защиту от нежелательных протрав. Забегая немного вперед, заметим, что сразу необходимо позаботиться о закреплении электрода, место закрепления также необходимо защитить. На этом этапе не может быть каких-то конкретных рекомендаций, тут все зависит от ваших возможностей и свойств конкретной детали. Главное требование - обеспечить герметичную защиту частей, не подвергаемых травлению.

Фото: нож подготовлен для травления надписи. Ручка защищена слоем полиэтилена и скотча. Клинок защищен при помощи пластилина. Оставлена открытой только вытравливаемая надпись.

Фото: деталь подготовлена для травления. Защита при помощи пластилина. Хорошо видна проволока для подключения тока.

11. Установка для травления.

Общее устройство установки можно подробно рассмотреть на схеме. Она состоит из источника постоянного тока, сосуда (ванны) для травления с электролитом, электродов из нержавеющей стали (катодов), детали, подвергаемой травлению и проводников, соединяющих источник тока с электродами.

Поясним подробнее.

Источник постоянного тока.

В общем случае источник должен обеспечивать постоянный ток силой 3-10 ампер, обязателен амперметр, постоянно показывающий ток. Желательно иметь защиту от короткого замыкания по неосторожности, которая с успехом обеспечивается плавким предохранителем соответствующего номинала. На практике вовсе нет необходимости приобретать дорогостоящий источник тока с цифровой индикацией и встроенным таймером. Отличное решение - это устройство для зарядки автомобильных аккумуляторов. Очень возможно, что оно давно есть в вашем гараже. Да и купить недорого. Как правило, такие устройства снабжены амперметром, предохранителем и переключателем силы тока. Для мастеров, знакомых с электросхемами можно рекомендовать собрать самодельный выпрямитель. Замечу, что сглаживающие конденсаторы на выходе источника тока вовсе не обязательны, вполне пригоден выпрямленный, ток с наличием пульсаций. Для импульсных источников тока конденсатор все же необходим.

Ванна для травления.

Желательно, чтобы ванна была изготовлена из непроводящего ток материала. Например: полиэтилен, пластмассы и т.д. Главное требование: деталь должна свободно помещаться в ванне полностью погруженная в электролит. Возможно, проводить травку и в металлической посуде, но при этом необходимо изолировать как электроды (катоды) так и деталь от электрического контакта между собой. Помните, что при этом значительно увеличивается опасность поражения током! Нельзя прикасаться к металлической ванне при включенном токе! Такую ванну необходимо заземлить. Самый безопасный способ все же использовать неметаллическую посуду. Проявите изобретательность. К примеру, для травки длинных клинков мечей, сабель, шашек в качестве ванны используют обрезок полиэтиленовой трубы диаметром 150-200 мм и необходимой длины. С низу труба разумеется заглушена крышкой. Часто для травки единичного экземпляра ножа вполне можно приспособить полиэтиленовую бутыль из-под минералки, пива 1,5 либо 2 литра, предварительно отрезав верхнюю часть. Хотя электролит и достаточно безвреден, все же не рекомендуется использовать пищевую посуду для травления.

Состав электролита.

Для травки большинства современных нержавеющих сталей пригоден простой раствор поваренной соли! На литр простой (не дистиллят) горячей воды 3-5 столовых ложек соли и тщательно перемешать. Иногда рекомендуют добавлять в такой электролит 8-10 миллилитров соляной кислоты (концентрированной). Соблюдайте крайнюю осторожность при обращении с кислотой! Хотя на практике травка прекрасно проходит и без нее.

Для травления ржавеющих сортов сталей, меди, латуни, алюминия в раствор соли добавляют столовую ложку медного купороса. Он продается в хозяйственных отделах, удобрения (порошок голубовато-зеленого цвета). Замечу, что алюминий будет травиться вообще без подключения тока, с выделением большого количества тепла. Возможно закипание электролита.

Электролит относительно безвреден для здоровья, можно работать без перчаток, но будут трудно-смываемые пятна. После работы необходимо все же промыть руки с мылом в теплой воде. Вполне возможно смывать использованный электролит в городскую канализацию, совместно с большим количеством воды. Электролит имеет ограниченный ресурс работы. То есть в процессе травления он насыщается солями металла и постепенно теряет свои свойства. Также скапливаются нерастворимые осадки коричневого и зеленого цвета и загрязняют рисунок, мешают наблюдать процесс. Такой электролит нужно заменить. Либо дать отстояться и аккуратно перелить, выбросив осадок.

Раньше для травления без применения электротока использовали растворы сильных кислот. Мы не рекомендуем это делать. Это достаточно опасный и вредный для здоровья процесс, требующий вытяжной вентиляции, работать необходимо в очках с применением средств защиты. К тому же современные стали настолько устойчивы к кислотам, что потребуется много времени без гарантии результата.

А наш простой безопасный электролит справляется с любыми сталями!

Электроды (катоды, -).

Самый подходящий материал для изготовления это - мягкая нержавеющая сталь. Она используется для изготовления посуды, термосов, баков для воды, ложек, вилок. Чаще всего электроды представляют собой полоски листовой стали, расположенные с двух сторон по стенкам ванны травления. Если деталь имеет вытравливаемый рисунок с одной стороны, необходимо разместить электрод напротив вытравляемой поверхности, в противном случае возможно травление с различной (неравномерной) глубиной, что является заметным дефектом. Соответственно, если травим сразу две противоположные стороны детали (ножа) электроды должны быть с двух противоположных сторон. Размер электродов (их площадь поверхности) не особенно критичны. Главное, электрод должен превышать вытравливаемую площадь, в противном случае возможно получение неравномерной глубины травления. Для травления небольшой надписи на ноже автор с успехом воспользовался старой столовой ложкой из нержавейки. (Правда потом ее пришлось долго чистить наждачной шкуркой!) Срок службы катодов не ограниченный. Они не растворяются при работе, а только загрязняются. На них осаждаются соли металлов, при травлении латуни на них осаждается слой меди.

Фото: травление латуни. На электроде через 15 мин с начала процесса появился слой меди, который легко удаляется промывкой в горячей воде. После чего продолжили травление.

Уход за ними заключается в промывке горячей водой и немного зачистить наждачной шкуркой. Пластины катодов обязательно должны иметь отверстия, к которым крепятся клеммы подключения проводников. Простой и надежный способ - зажимание провода с помощью винта с гайкой и шайбами. Обеспечьте надежный контакт! Слабый контакт служит причиной нагрева, искрения и электрод может отключиться незаметно для вас! И потом будете гадать, почему одна сторона детали протравилась хорошо, а другая очень слабо.

Проводники.

Требований два: они должны выдерживать ток до 10 ампер без нагрева и иметь водостойкую изоляцию.