Как травить металл в домашних условиях

Травление металла в домашних условиях

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.

Травление рисунка на ноже в домашних условиях

Процесс травления металла известен людям ещё с 16 века. Наиболее известные мастера жили в Италии и Германии. Сегодня травление ножа в домашних условиях, по силам любому человеку в мире. Доступность реагентов, и множество способов – позволяет заняться этим, не имея специального опыта. Но изучить тему травления ножа – стоит обязательно.

Суть метода

Ключевое значение имеет – воздействие кислотных сред на металл. Благодаря взаимодействию агрессивной среды и изделия происходит химический процесс, называемый – травление. Для нанесения узора на клинок, участки поверхности непредназначенные для протравки, покрывают защитным слоем.

Он обязан быть устойчив к травящему веществу. Глубина растворения металла зависит от времени воздействия на него. Со времён 16 века, выявлено несколько эффективных способов травления ножей. О них пойдёт речь ниже.

Способы травления металла

Кислоты в технике травления применяются в зависимости от вида металла. Определённый сплав, требует своих агрессивных веществ. От этого зависит – быстрота и качество процесса. Способов существует несколько:

• процесс с применением электролита, с пропускаемым через него ток. Называют – электрохимическим. Особенностями его являются: точный рисунок, экономия времени и раствора рабочей жидкости. Нет вредных испарений;
• процесс, не требующий сложного оборудования и безумно прост – химический. Но применение жидких кислых растворов, характерно выбросами вредных для здоровья человека в воздух испарений;
• производственный метод, требующий дорогостоящего оборудования – ионно-плазменный метод. Применяется в сухой среде в области микроэлектроники.

Первые два метода широко распространены для травления ножей в домашних условиях. Компоненты доступны в продаже и не требуют сложных манипуляций.

Подготовка металла к нанесению рисунка

Необходимо подготовить клинок к нанесению рисунка и к самому процессу травления. Если нож разборный, обязательно разберите его. Освободив клинок, проще будет работать. В цельном изделии обязательно следует изолировать рукоять.

Методы нанесения рисунка

Рисунок из различных материалов, служит защитным слоем, протравливаться будет металл не покрытый им. Присутствует схожесть с негативом фотоплёнки, при проявлении фотографии. В качестве защиты вариантов предостаточно: изолента, наклейка, лак для ногтей, винил, маркер по металлу и многие другие полимеры.

Лак для ногтей

Распространённый материал среди любителей. Но и профессионалы им не брезгуют. Хорошая сопротивляемость агрессивным средам, делают его лидером в использовании. Нанеся его на изделие и дав подсохнуть, есть доступность подкорректировать рисунок острыми режущими предметами. Достигая чёткого рисунка и плавности линий.

Грунтовка или битумный лак

Изделие полностью покрывается, затем переносятся поверх слоя контуры рисунка, маркером или кистью. Заострив тонкую проволоку, необходимо процарапать до металла эскиз. Грунтовку используют ГФ 021 или ХВ 062. При процедуре процарапывания эскиза есть риск откалывания засохшего грунта или битумного лака. Является минусом этого метода.

Глянцевая бумага

Набирающий обороты среди мастеров, неплохой метод, имеющий немало положительных сторон. На глянцевой бумаге лазерным принтером распечатывают необходимый эскиз в реальную величину. Приложив к поверхности клинка стороной с рисунком, необходимо утюгом прогладить бумагу.

После остывания изделия, его помещают в воду. Доведя бумагу до размякшего состояния, она отслаивается, а тонер с принтера остаётся на изделии. Следует лишь вокруг рисунка обработать поверхность лаком для ногтей. Метод позволяет переносить мельчайшие подробности изображения.

Принцип травления при помощи электролиза

Для металлических изделий применяют два способа: кислотный (жидкий) и электрохимический. Используют их для снятия окалины и оксидных пленок. Соблюдение правил протравки: время выдержки и концентрация раствора, залог успешного процесса.

Немаловажно тщательное обезжиривание детали. Небольшое жирное пятно, приведёт в непригодность все труды мастера. При работе с лаками необходимо соблюдать осторожность, они легко воспламеняемы. К этому относится и сам процесс. В любом виде – он небезопасен. Относится к нему необходимо с осторожностью и внимательностью.

Растворы, используемые для травления стали

Процесс для различных сплавов, требует различные протравливающие вещества. Исходя из атомарной структуры решётки металла, подбирается определённый раствор:

• щелочные растворы хорошо травят алюминий и сплавы из него;
• азотная, серная, соляная и фосфорная кислоты применяются при травлении меди и её сплавов. Для увеличения скорости реакции добавляют хром и азот;
• для прочного титана применяется двойной способ протравки. Изначально обрабатывают в щелочных растворах, затем в кислотных высокой концентрации;
• водный раствор перекиси водорода и муравьиной кислоты идеально подходит для никеля и вольфрама;
• для иных твёрдых металлических соединений используют смеси азотной и уксусной кислот;
• несильный раствор серной кислоты хорошо справляется с чугуном.

Излюбленной, для травления ножа в домашних условиях – является азотная кислота. Иногда добавляют соляную. Они имеют высокую активность, и работать с ними необходимо осторожно.

Травление ножа в Кока Коле

Способ неординарен своим раствором. По утверждению некоторых специалистов, подходят питьевые растворы: Кока Кола, Спрайт и Пепси. Перечисленные напитки содержат в себе ортофосфорную кислоту. Резонный вопрос – почему не найти её в чистом виде?

Если вы занимаетесь травлением клинков – вопрос не встанет. Продают её канистрами по 16 килограмм. Ортофосфорная кислота отличное средство для борьбы со ржавчиной. Обработанные металлические поверхности надолго защищены от повреждений.

Концентрация кислоты в Кока-Коле невелика. Напиток проще купить в небольших объёмах. Контроль процесса будет проще, нежели с сильным концентратом. Выглядит процесс воронения ножа в кока коле следующим образом:

1. Необходимо хорошо обезжирить клинок ножа. Иначе будет происходить неравномерное травление.
2. Кока-Колу выливаем в ёмкость размерами, подходящими для погружения клинка.
3. Напиток следует нагреть и хорошенько выгнать весь углекислый газ. Налипшие пузырьки на клинок, оставят непротравленный след.
4. Погружение клинка рекомендуется каждые 2-3 часа. При изымании его из раствора следует промывать изделие проточной водой, смывая образующуюся окись. Процедура необходима для равномерности покрытия.

Весь процесс занимает порядка суток. Если, достаточно светло-серого оттенка клинка, хватит 3-4 часов замачивания в напитке. Следует предупредить читателя, что получившийся слой воронения, недостаточно силён, как при других способах. Но всё же, преимущества есть: клинок меньше боится воды, повышенной влажности и присутствуют прочие приятные мелочи.

Инструкция по жидкому травлению ножа

Химический способ проще, не нужно использовать элементы питания. Необходима сильная агрессивная среда. Уже озвучивалось, что способ опасен своими газообразными выделениями. Раскрыть окно или обзавестись хорошей вытяжкой просто необходимо. Снаряжение для безопасности:

• резиновые перчатки;
• респиратор;
• защитные очки;
• рабочий халат.

Избегать попадания на слизистые оболочки тела. Промывкой водичкой не обойдётся. Химический ожог – страшная вещь. С экипировкой разобрались, теперь дело за материалами:

• изоляционная лента;
• лак для ногтей, маркер;
• шлифовальный станок;
• дистиллированная вода в ёмкости;
• пластиковый контейнер;
• растворитель, ацетон;
• запас хлорида железа;
• ватные палочки и диски, зубочистка;
• наждачка различного зерна.

Нож необходимо подготовить заранее. На цельном изделии защитить рукоять изолентой, разборное – разобрать и работать с клинком отдельно.

Создание защитного слоя

Узор необходимый перенести на изделие, требуется обвести защитным слоем. Учитывая, что на участке с покрытием – реакция проходить не будет, и металл останется светлым. Изначально набросок сделать маркером, а затем покрыть лаком для ногтей. Это наилучший вариант. Лак затем можно скорректировать для ровности линий и самого узора.

Не стоит стесняться фантазировать, уникальность проведённой работы зависит и от личностных качеств мастера. Используйте лаки различных оттенков, они хорошо видны на поверхности изделия. Рисунки и эскизы для травления на ножах, в свободном доступе на тематических интернет ресурсах, или используйте узор с картинки выше.

Приготовление раствора

В обязательном порядке используем средства индивидуальной защиты. При работе с кислотой необходим под рукой раствор соды, она пригодится при попадании агрессивного вещества на кожу. Правило всех химиков – кислоту льём в воду, ни в коем случае не в обратном порядке:

1. Соотношение хлорного железа и воды, необходимо получить 50/50. Это оптимальный вариант, но для ускорения реакции дозволено применить и другие пропорции.
2. Пластиковый контейнер не следует наполнять целиком, учтите помещение туда изделия. Налив немного дистиллированной воды – столько же наливаем хлорного железа.
3. Пометьте контейнер словами «Кислота», будьте с ним осторожны. Металлическая ёмкость – не подойдёт, есть вероятность вступления в реакцию с раствором.

Учтите, что разведённая жидкость послужит не один раз, десяток клинков реально в ней обработать. По окончании разведения раствора следует перейти к следующему этапу.

Процесс травления

Для получения качественного результата рекомендуется при погружении клинка, производить движения в жидкости. Процесс будет выглядеть, как аккуратное полоскание изделия в растворе. Прикасаться к клинку строго запрещено. Оставлять на длительное время в нём, также не рекомендуется.

Профессионалы травления утверждают, что необходимо многократное, недлительное погружение изделия в агрессивную среду. Выглядит это так:

• следует погрузить клинок на 20 секунд;
• вынуть на воздух, на то же время, что и было погружение;
• быстрая промывка под водой из водопроводного крана;
• держим на воздухе 20 секунд;
• и затем опять погружаем в раствор на прежний промежуток времени.

В заключении процесса необходимо хорошо промыть изделие проточной водой, снять защитный слой с помощью ацетона или растворителя. Пройтись наждачной бумагой по клинку начиная от крупного зерна 400 ед. и заканчивая 2000 или 2500. Довести до блеска поможет войлочный круг на шлифстанке.

Технология протравки металла

При поверхностной обработке заготовок далеко не всегда актуален метод механического воздействия. Альтернативой традиционному способу металлообработки является протравка, так называемое травление металла.

Технология протравки металла известна со средневековья. В начале XVI века травление металла активно использовалось в искусстве офорта, художественном обрамлении металлических изделий.

Протравка металла – технология удаления поверхностного слоя на металлических заготовках. Травление металла можно эффективно использовать для следующих целей:

1. Удаление ржавчины
2. Матирование поверхности
3. Химическая полировка
4. Гравировка
5. Литография токопроводящих дорожек
6. и пр.

Разумеется, с поверхностной обработкой металлических заготовкой легко справится и классический инструмент: болгарка, УШМ и т.д. Но когда речь заходит про массовую обработку заготовок или тонкую ювелирную работу, то лучше всего использовать, конечно же, технологию протравки.

• Виды протравки металла
• Гальваническое травление металла
• Как выбрать источник электроэнергии при эленктролитическом травлении металла
• Как приготовить раствор для электролитического травления металла

Виды протравки металла

На сегодняшний день разработано множество технологий травления металла. Наиболее широкое распространение получили следующие виды протравки металла:

1. Гальваническое (электролитическое)
2. Химическое
3. Электрохимическое
4. Плазменное
5. Ионное

Наиболее безопасным для человека является травление металла методом гальванической обработки.

Как травить металл.

Гальваническое травление металла

Это так называемый электролитический метод травления. Обычно используется анодное травление. На аноде происходит отрыв оксидной пленки, что ведет к выделению кислорода и вытравлению металла, который контактирует с раствором.

Плюсовой анод подключается к заготовке, которую следует протравить. К катоду подключается вспомогательный металл, который будет собирать на себе вытравленные из заготовки частицы.

При гальваническом травлении происходит перенос положительно заряженных частиц анода на поверхность отрицательного катода. По этому же принципу осуществляется гальваническое покрытие металлических заготовок.

Для работы мастеру потребуется лишь источник постоянного тока и ванная со специальным жидкостным раствором.

Как выбрать источник электроэнергии при эленктролитическом травлении металла

В роли источника постоянного тока можно использовать:

1. Аккумуляторную батарею
2. Блок питания
3. Зарядное устройство
4. Сварочный аппарат

При выборе источника напряжения следует учесть его силу тока. Чем большей площадью обладает обрабатываемая заготовка, тем большую силу тока должен иметь источник электроэнергии.

Если говорить за обработку небольших заготовок, таких как нож или гаечный ключ среднего размера (20-24), то для травления металла хватит и трансформаторного блока питания.

Если травлению подвергается заготовка размером с юбилейную монету, то хватит и вовсе простого зарядного устройства от телефона.

При травлении более крупных заготовок, таких как крыло легкового автомобиля или блок цилиндров двигателя внутреннего сгорания, обычно используется сварочный аппарат.

Далее будет рассказано как травить металл в домашних условиях.

Как приготовить раствор для электролитического травления металла

При гальванической протравке используется электролит. Для травления металла в домашних условиях обычно применяют солевой раствор.

Раствор готовится на основе следующих компонентов:

1. Горячая вода
2. Поваренная соль

На 1 литр воды следует использовать около 100-125 (г) соли. Это примерно 4-5 столовых ложек.
Воду желательно использовать горячую. Можно брать даже кипяток. Во-первых, горячая вода практически мгновенно растворит соль. Во-вторых, нагрев выступит в роли катализатора гальванической реакции.

Разумеется, для травления металла вполне можно использовать и простую холодную воду. Но в этом случае реакция травления будет происходить дольше.

Если говорить о травлении металлических заготовок на производстве, то для этой цели обычно используется классический электролит, на основе воды и серной кислоты. Электролит готовится по такому же рецепту, как для заправки старых аккумуляторных батарей.

У гальванического травления в кислотной среде есть одно преимущество. В данном случае реакция происходит предельно быстро, в считанные минуты, тогда как протравка в солевом растворе может длиться 30-40 минут.

Разумеется, хранить и использовать в домашних условиях серную кислоту весьма опасно. При этом следует учитывать, что при гальваническом травлении металла в электролите происходит выделение опасных для здоровья летучих соединений!

Если же использовать для травления простой раствор поваренной соли, то будет активно выделяться один водород. Заготовка на катоде начнет пениться и бурлить. Так происходит реакция выделения водорода. При обычных условиях испарения водорода безвредны для человека.

Как протравить металл гальваническим способом

Следует начать с того, что протравка металла может преследовать различные цели:

• Травление металла часто используется для удаления ржавчины и оксидной пленки.
• Нередко металл протравливается для получения эффекта матирование. То есть на металла образуется приятная на ощупь матовая шероховатая поверхность.
• Металл травится для получения художественной росписи.

Гальванический метод травления металла можно смело использовать для любой из перечисленных выше целей.

При травке металла следует помнить, что гальваническая реакция будет протекать лишь на тех поверхностях, которые контактируют с солевым раствором. При создании рисунка на металлической заготовке следует закрыть защитным слоем тем поверхности, которые нужно сохранить в нетронутом виде. Но обо всем по порядку.

• Первым делом обезжириваем заготовку. Для этой цели превосходно подходит простой медицинский спирт. Протираем спиртом поверхности, которые будут в солевом растворе.
• Наносим защиту на те поверхности, которые нужно сохранить. Если речь идет о художественном травлении, то следует сформировать контур рисунка.

Для формирования контура следует использовать те материалы, которые не боятся солевого раствора и нагрева. В ход можно пустить как краску или лак, так и липкую пленку с малярным скотчем.

Некоторые мастера используют специальную термическую пленку с рисунком. Это так называемая переводка или тату. Пленка клеится поверх заготовки и нагревается при помощи утюга или кипятка. Затем пленка отклеивается, при этом рисунок остается на заготовке.

Термопечатная графика хороша тем, что можно быстро и легко нанести на заготовку тончайшие узоры. Впоследствии такой филигранный ювелирный рисунок останется на заготовке, в виде долговечной несмывающейся и нестирающейся гравировки.

• Готовим ванну с солевым раствором и источник электроэнергии.

Обратите внимание, ванна должна быть изготовлена из диэлектрического материала. В противном случае произойдет короткое замыкание!

Обычно в роли ванны используют стеклянную банку или пластиковое ведро. Не нужно использовать для маленькой заготовки большую тару. Для протравки какой-нибудь мелочевки подойдет маленький пластиковый контейнер или полулитровая банка.

Касательно источника питания, мастеру нужно учесть размер заготовки. Для травления лезвия на кухонном ноже среднего размера нужен источник электроэнергии с силой тока на уровне 1-1,5 (А). Лучше всего взять трансформаторный блок питания на 12 (В).

Конечно, гальваническая реакция будет происходить и при использовании простейшего зарядного устройства с силой тока на 350 (мА) и напряжением 3-5 (В). Но в этом случае увеличится длительность реакции, а эффект травления будет не таким выраженным.

• Помещаем заготовку и вспомогательный металл в солевой раствор. Заготовка должна быть подключена к «+» (анод). Вспомогательный металл следует подключить к «-» (катод). Находясь в ванной анод с катодом не должны контактировать, иначе произойдет короткое замыкание!

Анод должен находиться рядом с катодом. Чем ближе будет находиться анод к катоду, тем сильнее и быстрее будет происходить реакция гальванического травления металла.

Обратите внимание, если заготовка является двухсторонней, при этом травление нужно делать с обеих сторон, то через определенное время катод нужно переставить на другую сторону заготовки, что травление произошло и там.

В процессе травления металла на поверхность ванны всплывет шлам. Это окислы, которые вытесняются водой. Как понятно, такую воду не следует выливать просто в огород, в противном случае произойдет отравление почвы металлом.

• Контролируем время травления заготовки зависит как от силы тока источника электроэнергии, так и от разновидности металла. Качественная нержавеющая сталь будет вытравливаться намного дольше, чем простое углеродистое железо.
• По окончанию травления металла следует отключить электропитание и извлечь заготовку. Протравленную поверхность следует тщательно очистить. Обычно заготовка промывается по проточной водой. Некоторые мастера дополнительно используют кухонную губку с грубым ворсом и моющее средство.