Травление меди в домашних условиях

lmplex › Блог › Безопасный общедоступный состав для травления меди в домашних условиях

Многие из нас занимаются травлением плат, пожалуй, с подросткового возраста. Рецепты предыдущих поколений известны и используются десятками лет.

Все известные методы обладают как индивидуальными, так и общими недостатками, усугубляемыми отсутствием собственной оборудованной мастерской, закрытой для доступа любопытных домашних питомцев и родственников. Практически не удаляемые пятна, неприятный запах, общая опасность некоторых используемых реактивов и прочие причины влекут за собой необходимость оправдываться и доказывать очевидную вещь – пользу от занятий радиолюбительством.

Помимо прочего в самый неподходящий момент, так сказать на взлёте деятельной активности, вдруг не оказывается нужных компонентов, или оказалось, что они уже пришли в негодность. Порой, быстро и в доступных точках продаж, найти привычные или, вообще, любые реактивы и вовсе не представляется возможным, что влечёт за собой потери целых дней творчества…

Однако всё в этой жизни меняется… Растём мы, растут и наши запросы, увеличиваются рабочие напряжения и токи. И вот мы уже меняем медь 32 мкм на медь 105 мкм и длительность, и расход реактивов, и качество процесса нас не устраивают.

Для начала, рассмотрим, так сказать классику. Нетерпеливые могут, конечно, пропустить

уже известное и много где упомянутое, и начать с п.5. Но, думаю, краткое изложение по схеме: уравнение реакции, анализ течения с указанием окислительно-восстановительных потенциалов (далее по тексту ОВП), достоинства и недостатки, создадут более полную картину.

Следует заметить, что мы ориентируемся на нормальный ОВП а именно рассчитанный по справочным данным при активности как самого реактива, так и продуктов реакции равной 1 экв./литр.

Итак, с п.1 по п.4 рассматриваем классику:

1. Травление меди раствором хлорного железа.

Рис. 1 1 -стандартная упаковка; 2 — шестиводное хлорное железо; 3 — безводное хлорное железо (растворяется в воде со спецэффектами, но получаемый раствор аналогичен раствору из водного железа); 4- раствор в начале травления; 5 — отработанный раствор хлорного железа; 6 — меднёный гвоздь.

Движущая сила (разность нормальных ОВП потенциалов) для этой реакции составляет:

Это не так уж и мало, но, потенциал и скорость процесса сильно уменьшаются по мере накопления в растворе продуктов реакции, что наверняка было всеми замечено. Поработавший раствор травит медь заметно медленнее, чем свежий.

Некоторые пытаются «оживить» отработанный раствор, осаждая из него медь гвоздями, скрепками и т.п., получая, сначала прозрачный зеленовато-голубоватый раствор, очень медленно превращающийся, при доступе воздуха, в ни к чему непригодную «чёрную жижу», которая, при утилизации, разукрашивает сантехнику в цвета ржавчины. Однако удаление меди из отработанного раствора, совершенно бесполезно, поскольку вместо неё в растворе прибавляется хлорид закисного железа FeCl2, который растворять медь не способен в принципе. Вопрос регенерации ХЖ решило бы добавление соляной кислоты, но если у вас она есть, и работать с ней вы согласны, то вам совершенно не нужно отработанное ХЖ, об этом ниже.

Достоинства:
— умеренная скорость травления меди.
— использование единственного основного компонента, а именно хлорного железа.
— простота изготовления раствора «на глаз», главное, что бы концентрация была достаточной.
— не критична температура окружающей среды.

Недостатки:
— Скорость травления и ОВП раствора заметно снижаются по ходу процесса.
— Большим минусом этого метода можно назвать невысокую доступность хлорного железа для рядового радиолюбителя.
— Относительная дороговизна, порой на рынках заламывают немалую цену за мелкую фасовку.
— Также, немалым минусом являются трудноудаляемые пятна, которые оставляет хлорное железо на всём, с чем только не соприкоснётся. Одежда портится, обычно, необратимо.
— ХЖ заметно летуче, особенно при нагревании, плохо хранится (гидролизуется) при доступе воздуха, склонно вылезать из негерметичной тары, загрязняя собой и продуктами своего гидролиза все окружающие предметы.

2. Травление медным купоросом с солью.

Рис. 2 1 — варианты фасовки; 2 — соль и медный купорос; 3 — раствор бирюзового цвета до травления; 4 — отработанный раствор медного купороса.

Тут ключевую роль играет хлорид натрия (соль), поскольку, медь с медным купоросом практически не реагирует.

Движущая сила для этой реакции получилась немного меньше чем, у раствора хлорного железа — около 0,40 В. Следует заметить, что в процессе травления, на поверхности меди образуется осадок продукта реакции – нерастворимый хлорид меди(I) CuCl. Для успешного проведения травления просто необходим значительный избыток NaCl и подогрев, которые помогают справиться с этой напастью.

Несмотря на то, что отработанный раствор напоминает «чёрную жижу», он поглощает кислород из воздуха, и при подкислении, может быть регенерирован.

Достоинства:
— доступность медного купороса, широко применяемого в сельском хозяйстве, как средство защиты растений.
— в отличие от ХЖ не оставляет таких пятен и разводов. Пятна получаются другого цвета – синие. Но, они легко удаляются уксусом.

Недостатки:
— Медный купорос ядовит.
— В последнее время цена медного купороса бьет рекорды, в отличие от размеров фасовки, которые систематически уменьшаются.
— Требуется подогрев раствора для быстрого протекания реакции.
— Невысокая скорость травления.

3. Травление персульфатами (персульфат аммония или персульфат натрия).

Рис. 3 1 — упаковка и персульфаты россыпью; 2 — раствор до травленя прозрачен, после травления голубой ибо является раствором медного купороса и сульфата натрия.

Весьма интересная система, поскольку, казалось бы, одно вещество (персульфат чего-нибудь) — на самом деле, в процессе травления, распадается на три: перекись водорода, серную кислоту и не участвующий ни в чем сульфат натрия или аммония. Об этом факте говорит необходимость существенного подогревания раствора персульфата, которое необходимо для его гидролиза.

Движущая сила процесса, казалось бы бьёт рекорд 1,43 В! Вот только, практически, такой потенциал не достигается, поскольку персульфат, даже при нагревании его раствора не гидролизуется мгновенно и полностью.

Достоинства
— Высокий ОВП
— Высокая скорость травления
— Не оставляет грязных пятен
— Однокомпонентный состав

Недостатки
— Доступность заметно ниже чем у ХЖ
— Вместо пятен, склонен отбеливать и делать дырки в ткани.
— Требуется подогрев
— Применяются растворы высоких концентраций, поскольку больше половины массы реактива, в итоге, составляет балластный сульфат.

4. Травление перекисью водорода в соляной кислоте

Рис. 4 1 — 3% раствор перикиси водорода (аптеки); 2 — таблетки гидроперита (помимо медицины используются для отбеливания волос крашеными блондинками); 3 — соляная кислота — отлично портит вещи и раздражает кожу в то же время содержится в желудке ввиде от 0,4 до 0,6% раствора.

Перекись водорода уже присутствует в своей максимальной концентрации, что позволяет достигнуть максимального ОВП в 1,43 В.

В присутствие соляной кислоты или хлоридов реакция растворения меди протекает через образование промежуточного продукта CuCl, который не успевает выпасть в осадок и быстро окисляется далее. Образование этого продукта заметно понижает потенциал окисления меди, что существенно облегчает течение реакции. т.е. хлориды в данной системе являются катализатором.

Достоинства
— Самая высокая скорость травления из всех рассматриваемых.
— Не оставляет грязных пятен
— Процесс быстро протекает при комнатной температуре.
— Высокая доступность: перекись можно купить в аптеке, а вместо соляной кислоты годится подсоленный аккумуляторный электролит.

Недостатки
— Использование сильных кислот неизбежно приводит к дыркам в штанах и последующему разбору полётов.

и вот тут мы подходим к самому интересному:

5. Травление меди перекисью водорода в присутствие лимонной кислоты.

Рис. 5 1 — 20ти грамововая упаковка; 2 — россыпь лимонной кислоты; 3 — 15ти граммовые упаковки.

Анализ двух предыдущих методов (см. п.3 и п.4) привёл меня к выводу, что природа, используемой совместно с перекисью водорода, кислоты имеет малосущественное значение, и будет оказывать влияние только на скорость травления меди. Это значит, что можно использовать любую походящую кислоту, которая не окисляется перекисью водорода, например (роюсь в кухонном шкафчике) лимонную, ну или уксусную – но отставим пока уксус из-за неприятного запаха.

Выбор лимонной кислоты вызван тем, что она: доступна, имеет достаточную силу и не пахнет. Более того, лимонная кислота образует прочнейший комплекс с медью, что исключает всякое влияние продуктов реакции на её скорость! А для ускорения процесса следует добавить не расходующийся хлорид натрия.

Движущая сила процесса, внимание: 1,775 В, что является абсолютным рекордом!

Достоинства
— Весьма высокая скорость травления.
— Не оставляет грязных пятен
— Процесс быстро протекает при комнатной температуре.
— Не требуется труднодоступных реактивов: 3% перекись продаётся в аптеке, лимонная кислота – в гастрономе, а соль можно найти на любой кухне
— Травильный раствор безопасен для тела и одежды
— Это самый дешевый метод травления меди!

Недостатки, куда же без них.
— Средний цитрат меди малорастворим и может выпасть в осадок в т.ч. на поверхность травления. Для предотвращения возникновения проблемы не следует экономить лимонную кислоту.

Рекомендуемый способ приготовления травильного раствора:

В 100 мл аптечной 3% перекиси водорода растворяется 30 г лимонной кислоты и 5 г поваренной соли. Этого раствора должно хватить для травления 100 см2 меди, толщиной 35мкм.

Соль при подготовке раствора можно не жалеть. Так как она играет роль катализатора, то в процессе травления практически не расходуется. Перекись 3% не стоит разбавлять дополнительно т.к. при добавлении остальных ингредиентов её концентрация снижается.

Чем больше будет добавлено перекиси водорода (гидроперита) тем быстрее пойдёт процесс, но не переусердствуйте — раствор не хранится, т.е. повторно не используется, а значит и гидроперит будет просто перерасходован. Избыток перекиси легко определить по обильному «пузырению» во время травления.

Однако добавление лимонной кислоты и перекиси вполне допустимо, но рациональнее приготовить свежий раствор.

Вы можете использовать вместо лимонной и уксусную кислоту, но неприятный запах и меньшая скорость травления могут вас не устроить. ОВП реакции с уксусной кислотой 1,35В – что в принципе не так уж и мало, например в сравнении с ХЖ.

Напомню для тех кто только начинает:

— Для приготовления всех травильных растворов необходимо использовать пластиковую либо стеклянную посуду.
— Подогрев растворов следует проводить на водяной бане или специально предназначенными приспособлениями.
— Все растворы полученные после травления ядовиты из-за высокого содержания меди.
— Соблюдайте технику безопасности при работе с сильными кислотами.
— Утилизация отработанных растворов допустима путём выливания в общую канализацию.
— После травления плату следует ополоснуть слабым раствором уксуса и тёплой водой.

Художественное травление меди лимонной кислотой и перекисью водорода

Хочу рассказать вам простой и безопасный способ травления меди в домашних условиях.
В некоторых мастер-классах уже упоминался этод метод, но должного внимания не получил.
Я как мама, опасаюсь химикатов, которые могут нанести вред детям, поэтому данный способ травления подошел мне идеально 🙂 Еще один плюс травления таким способом — перекись, лимонную кислоту и соль можно найти в любом магазине и аптеке. И стоят они копейки.

Итак, что же нам понадобится?

— рисунок, который будем переводить на медь;

— медный лист (у меня толщиной 0,4 мм);

— жидкость для снятия лака;

— перекись водорода 3% 100 мл;

— лимонная кислолта 30 г;

— соль поваренная 1 ч.л.

— стеклянная или пластиковая емкость с крышкой.

Когда все материалы у нас подготовлены, можно начинать 🙂

Итак, нам нужен рисунок. Его можно нарисовать или распечатать. Рисовать можно обычным маркером или лаком для ногтей.

Если вы хотите картинку распечатать, тут немного сложнее. Нам нужна будет глянцевая бумага. Я использую для этой цели самоклеющиеся обои. Точнее, основу, на которую эти обои приклеены. Получается, что я имею много метров дешевой глянцевой бумаги 🙂 Отрезаем основы столько, чтобы она поместилась в принтер. Выбираем картинку и распечатываем ее на лазерном принтере. Лучше сделать несколько копий, потому как перевести с первого раза может и не получиться 🙂 Затем вырезаем картинку.

Теперь берем медный лист и обезжириваем его. Я делаю это жидкостью для снятия лака. Обезжиривать нужно для того, чтобы рисунок идеально перевелся.

Теперь настает ответственный момент — нужно перевести нашу картинку с бумаги на металл.

Включаем утюг на самый максимум. Пока он разогревается, берем наш рисунок и прикладываем его к листу меди картинкой вниз. Сверху кладем листочек бумаги. Делать нужно аккуратно, чтобы рисунок не съехал с меди.

Ставим на все это дело утюг и начинаем аккуратно проглаживать.

Через пару минут убираем утюг и даем меди остыть.

После того, как медь остыла, начинаем аккуратно отрывать бумагу от металла. Отлипает она легко.

Вот наш рисунок и готов 🙂

Берем шило и молоток и делаем дырочку в меди — через эту дырочку мы потом проденем нитку.

Теперь нужно перевернуть наш медный лист и покрыть обратную сторону лаком для ногтей. Делаем мы это для тогго, чтобы медь травилась только с одной стороны. Даем лаку хорошенько высохнуть.

Продеваем в дырочку нитку.

Вот подготовка к травлению и окончена. Теперь нам нужно сделать раствор, в котором будет «вариться» наш крылатый конь. Для этого берем стеклянную или пластиковую тару и насыпаем в нее 30 г. лимонной кислоты

Выливаем туда же 100 мл перекиси водорода 3% и хорошенько перемешиваем.

Добавляем 1 ч. л. соли и снова перемешиваем. Наш раствор готов.

Берем нашу заготовку и опускаем ее в получившуюся смесь. Закрываем крышкой.И все. ждем)))) Для более быстрого процесса, я ставлю банку рядом с батареей.

На весь процесс уходит примерно 4-5 часов.

Я примерно раз в час достаю деталь из раствора,чтобы убедиться,что все идет как надо.

Спустя 4 часа я достала заготовку из банки и промыла ее в воде с фэйри.

Осталось только снять тонер с нашей лошадки и убрать лак для ногтей с обратной стороны. Делаем это жидкостью для снятия лака.

Вот, что потом получается у меня:

Надеюсь, мой мастер-класс будет полезен и интересен вам 🙂
Всем творческих успехов!

Способы травления меди в домашних условиях в закладки 6

Многие химики говорят о том, что травление меди лучше всего проводить в лабораторных условиях, поскольку данный процесс подразумевает использование различных кислот, опасных для человеческого организма. Однако иногда возникают ситуации, когда подобную процедуру необходимо осуществить в срочном порядке.

Техника безопасности

Для начала хотелось бы сказать несколько слов о том, насколько важно соблюдать правила техники безопасности во время работы с химическими реагентами. Даже специалист не должен ими пренебрегать, поскольку малейшая ошибка может привести к печальным последствиям. Вот список правил, которые следует соблюдать при травлении меди кислотами:

• процедура должна проводиться в хорошо проветриваемом помещении;
• во время работы необходимо использовать защитные перчатки и очки;
• под рукой должны всегда находиться салфетки и чистая проточная вода;
• при попадании реагента на кожу необходимо немедленно обратиться к врачу;
• если вы не уверены в своих расчетах, то процедуру лучше вовсе не проводить.

Если так случилось, что кислота попала вам на руку, то окажите себе первую помощь, обработав пораженный участок водой – это значительно нивелирует действие кислоты, однако даже после этого следует обратиться к специалисту за помощью, особенно если кожа покрылась пятнами красного цвета.

Травление хлорным железом

Существует огромное количество растворов для травления меди, которые подойдут для использования в домашних условиях. Например, одним из самых оптимальных вариантов, который известен каждому школьнику, является раствор хлорного железа. Вот список основных преимуществ этого способа перед остальными:

• стабильная скорость химических процессов – важно для химика-новичка;
• для проведения травления потребуется только один элемент – хлорид железа;
• количество хлорида железа в растворе не влияет на скорость травления;
• можно не учитывать температуру окружающей среды.

Главным недостатком подобного способа является то, что хлорное железо стоит довольно дорого, да и приобрести его можно по большей части только на черном рынке. Однако если вам удастся достать подобный химический элемент, то можете смело проводить эксперимент, не опасаясь за недостаток опыта или знаний.

Медный купорос и соль

Травление меди медным купоросом – это один из самых простых способов придать меди характерный отблеск. Приобрести активное вещество можно в любом хозяйственном магазине по достаточно низкой цене. Кроме того, остатки медного купороса практически наверняка пригодятся в хозяйстве. Однако подобный способ обладает и довольно широким списком недостатков:

• при неправильном использовании вещество может нанести вред человеку;
• при длительном применении реагента медь превратится в порошок;
• скорость реакции во многом зависит от температуры жидкости.

Однако нельзя не упомянуть тот факт, что, в отличие от хлорного железа, медный купорос достаточно просто выводится уксусной кислотой с любого предмета интерьера или одежды. Поэтому можете не бояться запачкать свой новый халат в процессе травления, поскольку почистить его не составит труда.

Травление персульфатами

Персульфат аммония – это довольно известный химический реагент, который по внешнему виду очень сильно напоминает обычную пищевую соль и может быть использован для травления меди. Однако сразу же стоит упомянуть, что после подобной процедуры на металле останется особый налет, который придется удалять вручную. Ну а список достоинств травки таким способом выглядит примерно так:

• персульфат аммония абсолютно безвреден для одежды предметов интерьера;
• для полноценной химической реакции хватит одного ключевого элемента;
• достаточно высокая скорость химической реакции.

Хотя насчет первого пункта следует сделать одно важное уточнение. Реагент безвреден лишь в том случае, если попадет на одежду или предмет в незначительном количестве. В больших объемах он способен прожигать мягкие ткани и даже плоть.

Соляная кислота и перекись водорода

Пожалуй, самый бюджетный способ проведения эксперимента в домашних условиях. Травление меди перекисью водорода и соляной кислотой – это именно то, с чего следует начинать новичку, поскольку перекись можно купить в любой аптеке, а соляная кислота может быть легко заменена аккумуляторным электролитом. Кроме того, обратите внимание не список из следующих преимуществ:

• самая высокая скорость протекания реакции из всех перечисленных способов;
• реакция достаточно хорошо протекает при обычной комнатной температуре;
• при попадании на ткань или кожу раствор не оставляет заметных следов.

Что касается недостатков, то он лишь один – сильная концентрация соляной кислоты может сказаться на здоровье человека, особенно если экспериментатор пренебрегает основными правилами техники безопасности. Поэтому следует уделить особое внимание подготовке раствора, прежде чем приступать к процессу травления.

Лимонная кислота и перекись водорода

Травление меди лимонной кислотой – тоже довольно известный способ, который не принесет человеку практически никакого вреда в случае неаккуратного обращения с реагентами. Однако ход реакции может довольно сильно замедлиться при чрезмерной концентрации лимонной кислоты. Ну а список достоинств выглядит примерно так:

• при правильном применении скорость химической реакции достаточно высокая;
• низкая стоимость ключевых элементов – реагенты обойдутся в 30 рублей;
• раствор не требует дополнительного подогрева.

Также не следует забывать о доступности всех необходимых элементов. Например, лимонную кислоту можно приобрести в любом супермаркете, а перекись водорода продается без рецепта в любой аптеке вашего города. Также такой раствор безопасен для человека, если не учитывать попадания в глаза.

Приготовление растворов в домашних условиях

Итак, после внимательного взвешивания всех за и против следует выбрать оптимальный способ травления и приготовить раствор для эксперимента. Еще раз обращаем ваше внимание на соблюдение техники безопасности во время химического эксперимента. Даже если у вас есть большой опыт в обращении с реагентами, пренебрегать собственной безопасностью не следует, поскольку это может закончиться очень печально. Например, ни в коем случае не добавляйте в раствор больше реагентов, чем рекомендуется, ведь это может не только привести к проблемам со здоровьем, но и полностью уничтожить дорогостоящее медное изделие. Более подробную информацию о том, как изготовить тот или иной раствор в домашних условиях, вы найдете в следующих разделах.

Готовим раствор хлорного железа

Итак, для изготовления раствора вам для начала потребуется обзавестись чистой стеклянной емкостью. Настоятельно не рекомендуется использовать даже эмалированное железо, поскольку незначительная царапина на поверхности может привести к реакции хлорного железа с посудой. На дне емкости помещаем небольшое количество ключевого ингредиента. Напоминаем, что весь процесс должен проводиться в перчатках, поскольку попадание хлорного железа на кожу может вызывать повреждение дермы.

Аккуратно кладем медь на железо и заливаем все это дело водой. После этого необходимо закрыть посуду пластиковой крышкой или целлофановым пакетом. Оставляем емкость для травления в любом месте, поскольку реакция не зависит от количества солнечного света или температуры воздуха. Однако не стоит ставить чашу с хлорным железом недалеко от продуктов питания или обеденного стола. Само собой, рекомендуется держать ее подальше от детей.

Приготовление раствора медного купороса

Если вы решили заняться травлением меди с помощью медного купороса, то для этого вам потребуется не только действующее вещество, но и обычная пищевая соль, а также вода и емкость. Все компоненты необходимо смешать между собой в пропорции 1:1 до тех пор, пока не образуется общая консистенция, а соль полностью не растворится в воде. Медь необходимо помещать в открытый сосуд на несколько часов до тех пор, пока она не приобретет характерный блеск.

Не стоит забывать о том, что пары медного купороса могут быть достаточно ядовитыми для человека, поэтому при травлении меди правилами техники безопасности ни в коем случае пренебрегать нельзя. Лучше всего проводить опыты на улице или в хорошо проветриваемом помещении. Также в качестве дополнительной меры предосторожности рекомендуется использовать респиратор, который не даст вредным парам попасть в ваши легкие.

Приготовление раствора из персульфата

Для начала следует найти подходящую емкость. Она должна быть изготовлена из стекла и быть не слишком глубокой (хотя объем по большей части зависят от размеров медного изделия). Насыпаем в сосуд небольшое количество порошка, после чего заливаем его проточной водой. Как только удастся добиться однородной консистенции, кладем в посуду медное изделие и закрываем его крышкой.

Как уже упоминалось ранее, в результате травления меди персульфатами на изделии из драгоценного металла может образоваться налет, который необходимо счистить. Сделать это проще всего при помощи перекиси водорода и соляной кислоты, заранее смешав их между собой. На каждые 100 миллилитров жидкого вещества потребуется положить две таблетки соляной кислоты. После этого в емкость добавляется медь и выдерживается в составе в течение нескольких часов.

Травление металла в домашних условиях с использованием подручных материалов

Один из способов получения на металлических изделиях выпуклого или вдавленного рисунка, появившийся сравнительно недавно, получил название травление. Принцип действия этого метода основан на использовании электрохимических процессов в жидком электролите. При наличии художественных способностей, даже в домашних условиях можно получить узор высокого качества при минимуме требуемых материалов и оборудования.

При самостоятельном выполнении травления в домашних условиях потребуются следующие расходные вещества и приспособления:

• изделие, предназначенное для украшения – различные столовые приборы, охотничьи или походные ножи или простые мыльницы, на которых можно выполнить простейшие узоры;
• емкость достаточного объема и удобной формы из неметаллических материалов, подходящая для помещения в нее всего обрабатываемого изделия или украшаемой его части. Наиболее удобно использовать с этой целью стеклянные емкости, позволяющие визуально контролировать процесс обработки.
• достаточное количество обыкновенной поваренной соли;
• лак для ногтей любого цвета;
• средство для снятия лака, предназначенное для очистки обработанного изделия;
• источник постоянного электрического тока небольшого напряжения. В этом качестве может быть использовано зарядное устройство для зарядки автомобильных или телефонных аккумуляторов.

Нанесение рисунка

Начинаем с подготовки обрабатываемого изделия. Его необходимо качественно очистить от жира и грязи, промыть горячей водой и просушить. После этого с помощью кисточки нанесите лак на обрабатываемую поверхность предмета (в нашем случае это столовые ложки).

Не давая покрытию полностью высохнуть, выполните нанесение узора или надписи.

В зависимости от варианта рисунка, желаемого декоративного эффекта, при травлении металлов может быть получен как вдавленный в материал изделия узор, так и выступающий на его поверхности. Этого можно добиться при удалении защитного лакового слоя. Именно чистый металл без красивой пленки и будет подвержен химическому вытравливанию.

В том случае, если вы хотите получить выпуклое изображение, оставьте лак именно на нем, а с фона удалите.

В противном случае — снимите лаковую пленку именно в виде желаемого узора – он и будет «вдавлен» в материал изделия. Для получения тонкого узора удалять лак с поверхности удобно остро заточенной деревянной палочкой или зубочисткой. Старайтесь получить максимально гладкие линии без подтеков, которые могут значительно испортить всю работу по травлению рисунка на изделии.

Приготовление электролита

Убедившись, что весь необходимый лак удален, приступаем к подготовке рабочего раствора. Защитный слой за это время успеет полностью просохнуть. В качестве вещества, в котором и осуществляется травление стальных изделий, чаще всего в домашних условиях используют раствор поваренной соли. Для его приготовления необходимо растворить в чистой воде кристаллы в соотношении на 0,5 литра жидкости две столовых ложки соли.

Вместо хлорида натрия можно применять и другое вполне доступное химическое вещество, имеющее название медный купорос. Его не сложно приобрести в любом хозяйственном или садовом магазине.

Травление изделия из металла

Для активации процесса в раствор электролита необходимо поместить любой стальной предмет и подключить к нему отрицательный провод от источника тока. Положительный провод в этом случае присоединяется к обрабатываемому изделию. Схематично процесс травления выглядит так:

При отсутствии качественного преобразователя (выпрямителя) можно воспользоваться зарядным устройством для телефона, срезав с него контакт для соответствующего гнезда.

Процесс травления под действием электрического тока происходит достаточно бурно.

Это необходимо учитывать при выборе стеклянной емкости. Уровень электролита в ней должен предотвращать его возможное выплескивание в процессе травления.

Контроль углубления рисунка при электрохимической обработке можно осуществлять визуально, периодически доставая обрабатываемое изделие из раствора. При соблюдении всех необходимых параметров процесс может продолжаться до нескольких минут, в зависимости от желаемой глубины травления узора на металлической детали.

Получив желаемый результат, отключите электрический ток. После этого с извлеченного образца тщательно удалите лаковую пленку. Для этого удобно воспользоваться средством для снятия лака и плотной тканью. Промойте готовый рисунок теплой водой с мылом.

Получение цветного рисунка

Для придания полученному узору, рисунку или надписи дополнительного декоративного эффекта предлагаем воспользоваться несложным способом, доступным каждому. Для этого на обработанный участок нанесите небольшое количество любой нитроэмали, добившись полного заполнения углубления. Этот лакокрасочный материал достаточно быстро сохнет, поэтому к дальнейшей работе можно возвратиться уже по истечении часа. Убедившись, что эмаль полностью высохла, удалите лишний материал, попавший на поверхность протравленного изделия с помощью мелкой наждачной бумаги. Применение растворителя в данном случае может испортить всю работу, так как он размазывает краску по поверхности, полностью не удаляя ее, и может придать узору некрасивую матовость.

Окончательно придать окрашенному протравленному рисунку выразительность позволит механическое полирование готового изделия на войлочном круге с пастой ГОИ.

Уважаемые читатели, комментируйте статью, задавайте вопросы, подписывайтесь на новые публикации — нам интересно ваше мнение 🙂

• Следующая >

Комментарии15 комментариев

Достаточно интересно, и вроде не сложно. Всё это можно сделать и самой, все материалы доступны. Я только одно не поняла, таким способом можно только металл травить, или серебро тоже? У меня есть кучка лома серебра, хочу попробовать браслет сделать, и если серебро тоже травится таким же способом, то было бы замечательно.

Для травления серебра простой солью не обойтись, потребуется соль азотной кислоты: NaNO3, KNO3

какая пропорция при травлении медным купоросом?

Для того, чтобы процесс шел быстрее, нужно получить насыщенный раствор — это значит требуется добавлять медный купорос, размешивая и наблюдая наличие остатка на дне. Добавлять реактив, пока он полностью растворяется. Как только настал момент, что вы не можете размешать осадок, значит раствор «насытился».

Вот такой вопрос, NaNO3 это что натриевая селитра, если да то как её использовать? Хочю вытравить на серебряной ложке.

Да, совершенно верно, так же можно взять нитрат аммония.

Берете ложку, закрываете всю поверхность защитным составом, за исключением мест под травление. Так же оставляете место для контакта с положительным полюсом источника. Ложку погружаете в раствор вместе с металлической полоской, подсоединенной к отрицательному контакту источника.

Только что попробовал, немного изменив технологию. Так, я использовал вместо лака лазерно-утюжную технологию (так радиолюбители делают печатные платы). Заготовку в раствор не помещал, но макал в раствор ватный тампон, подключенным к зарядному устройству для автоаккумуляторов. В итоге — красивый рисунок за 5 минут. Толщина травления порядка 0,2-0,3 мм. Единственный минус — раствор все-таки просочился под тонер и оставил небольшие раковины. Последующая обработка резинокордовым кругом и полировка позволила несколько нивелировать эту досадную неприятность, но не до конца. Полагаю, если бы я не тер ватой поверхность, а все-таки поместил заготовку в раствор все бы вышло замечательно. Но заготовка большая, поэтому такой возможности не было. Лучше наносить трафарет фоторезистивными пленками или лаком.

Для крупных предметов, например, декоративных мечей, кинжалов, копей и т.д., в качестве емкости можно использовать канализационные ПВХ трубы с заглушкой на одном конце. Лучше всего — фиксировать полученную емкость в вертикальном положении, хотя, при надобности, трубу можно разрезать вдоль и придумать заглушку на второй конец. Для травления подобных изделий лучше всего использовать сварочный инвертор, выставляя на 20-40 ампер. При большей силе тока раствор слишком быстро выкипает. Узор наносится по принципу способа с лаком для ногтей, только вместо оного используется акриловая краска.

Травление поверхности. Часть 2.

Травление цветных металлов.

Травление цветных металлов может проводиться как для окончательной отделки поверхности с последующим пассивированием (см. «Декоративные покрытия»), так и для подготовки к нанесению гальванических покрытий.

Медь и ее сплавы.

Травление меди и ее сплавов проводят в растворах на основе серной, азотной, соляной или фосфорной кислот, в зависимости от способа изготовления изделия. Окалина большой толщины, образовавшаяся при прокатке или термообработки, хорошо поддается травлению концентрированной серной кислотой, при этом не подтравливается металл. Присутствие в растворе травления даже небольшого количества раствора нитратов или хроматов ускоряет процесс травления самого металла.

Поэтому травление деталей из медных сплавов осуществляют в две стадии: сначала удаляют окалину в растворе серной кислоты (200 – 250 г/л) при температуре 50 – 80 0 С, а затем проводят травление в растворе из смеси серной и азотной кислот с добавкой хлоридов, сод. г/л:

Серная кислота 500 – 550

Азотная кислота 650 – 750

Натрий хлористый 5 – 10

Раствор предназначается для травления деталей из меди и латуни.

Более подробно процесс травления различных металлов представлен в нашем обучающем курсе.

Снятие термической окалины с бронзовых сплавов типа БрОФ, БрБ, можно вести при температуре 135 – 145 0 С травлением в растворе, содержащем 450 – 600 г/л едкого натра и 100 – 200 г/л азотнокислого натрия с последующей обработкой в течение 0,5 – 1 мин. в концентрированной соляной кислоте.

Предварительное травление термообработанной бериллиевой бронзы можно проводить в растворе серной кислоты (80 – 100 г/л) с добавлением в раствор бифторида аммония (30 – 50 г/л) при температуре 40 – 50 0 С.

Алюминий и его сплавы.

Травление алюминия и его сплавов ведут в растворе (5 – 10% ) едкой щелочи при температуре 20 – 40 0 С, в который для уменьшения выделения газов, образующихся при травлении, добавляют раствор 0,5 г/л сульфанола НП-3, а для предотвращения образования плотного осадка аллюминатов, добавляют в раствор 2,5 – 3,5 г/л глюконата натрия.

Обработку литейных сплавов проводят травлением в растворе азотной кислоты (650 г/л) и плавиковой (120 – 140 г/л) при комнатной температуре.

Травление деталей, имеющих точечную сварку, осуществляют в растворе фосфорной кислоты (80 – 100 г/л) с кремнефтористоводородным калием (4 – 6 г/л).

Осветление поверхности деталей после травления проводят в растворе азотной кислоты (300 — 400 г/л) или в смеси растворов азотной и плавиковой кислот.

Титан, молибден, никель.

Термическую окалину с поверхности титановых сплавов удаляют травлением последовательно в два этапа: разрыхление – в щелочном расплаве едкого натра с азотнокислым натрием при температуре 300 – 320 0 С и травление при комнатной температуре в растворе, сод. (г/л):

Серную кислоту 80 – 100

Азотную кислоту 130 – 140

Плавиковую кислоту 40 – 60,

при комнатной температуре.

Для снятия травильного шлама используют раствор кислот азотной (100 – 200 г/л) и плавиковой (10 – 30 г/л).

Особенно большое значение операция травления в растворах приобретает при осаждении на титан гальванических покрытий, так как при этом требуется удалить с поверхности путем травления в растворе тонкие окисные пленки, препятствующие прочному сцеплению с основой.

Окислы с поверхности молибдена можно удалить травлением в растворе , содержащем 10 г/л едкого натрия и 250 мл/л перекиси водорода (30%-ный раствор) при 40 – 50 0 С .

Изделия из никеля и его сплавов обрабатывают травлением в растворе серной кислоты (20%-ном) с добавкой хромового ангидрида при температуре 60 – 80 0 С.

Точную очистку поверхности никеля, вольфрама, ковара проводят травлением в растворе из смеси муравьиной кислоты, перекиси водорода и воды в об.% : 10, 45, 45.

Ванны травления и активации поверхности металлов

Активирование поверхности.

Активирование поверхности проводится с целью удаления тонких окисных пленок, ухудшающих сцепление покрытия с основой, непосредственно перед нанесением покрытия, поэтому растворы травления выбираются в зависимости от состава раствора электролита на последующей операции.

Активирование поверхности стальных деталей перед никелевым или цинковым покрытием проводят травлением в растворе (5 – 10 %) серной или соляной кислоты в течение 0,1 – 1,0 мин.

Активацию поверхности деталей из меди и медных сплавов перед осаждением сплава олово-висмут проводят травлением в растворе только серной кислоты, во избежание попадания в электролит хлор – ионов.

Активацию серебряных покрытий перед родированием или палладированием также проводят травлением в растворе серной кислоты (0,5 – 1,0%).

Последней операцией перед осаждением гальванического покрытия после травления является промывка деталей. От чистоты промывки зависит качество осаждаемого покрытия. Во избежание брака используйте для отмывки от растворов травления струйную промывку, каскадную или диффузионную. Это позволит снизить расход воды и повысить качество покрытий.

Следует помнить, что при травлении металлов в растворе образуются вредные вещества, поэтому необходимо применять необходимые меры безопастности (см. «Безопасная гальваника»).

Самые популярные способы травления металла

Чтобы создать необычный рисунок на металлической поверхности, не нужно использовать высокотехнологичное оборудования. Травление металла позволяет создать любой рисунок на обрабатываемой поверхности без серьёзных усилий и покупки дорогостоящего оборудования.

Травление металла

Суть метода

Чтобы сделать рисунок на металле, необходимо использовать разъедающий состав (протраву). Чтобы не повредить участки поверхности, на которых не будет декоративного изображения, на них наносится специальное защитное покрытие.

После подготовки детали, её погружают в ёмкость, заполненную электролитической жидкостью. Металлическая заготовка подвергается воздействию агрессивной среды. Постепенно кислота разъедает металл. Важно понимать, что чем дольше заготовка будет находится в протраве, тем больший слой металла она вытравит. Существует две методики травления: гальваническое и художественное. Их можно применять как на производстве, так и в домашних условиях.

Гальваническое травление металла

Считается наиболее безопасной методикой. Гальванический способ травления подразумевает под собой использование электролитических растворов на основе медного, железного, цинкового купороса и нашатыря. При этом не используются едкие кислоты, которые при травлении выделяют вредные испарения.

Для проведения гальванической обработки необходимо подготовить определенный инвентарь:

1. Большая емкость для погружения детали (ванна).
2. Подача постоянного тока в 5 вольт. Удобнее всего использовать для этого блок питания.
3. Отдельный катод. Он должен быть изготовлен из того же металла, что и обрабатываемая деталь.
4. Подвесы из проволоки.
5. Две штанги на которых будут закреплять заготовку с катодом и подавать напряжение.

После подачи тока металл начинает передаваться от заготовки к катоду.

Художественное травление металла

Художественный метод травления металла используется различными умельцами, работающими с металлическими изделиями. С его помощью украшают охотничьи ножи, различное оружие, детали оборудования и многое другое. Помимо использования различных химических жидкостей, можно опробовать применение глянцевой бумаги, скотча или лака.

Способы травления металла

Существует несколько основных способов художественной обработки металлов, которые используют на производстве и в домашних условиях.

Химический

Химическое травление изделий из металла подразумевает под собой использование различных кислот. Для создания рисунка не нужно покупать дорогостоящее оборудование или собирать сложные конструкции. Используются серная, соляно-фосфорная или азотная кислота. В растворе серной кислоты можно эффективно травить различные материалы.

При использовании химического способа декоративной обработки металлических изделий необходимо использовать защитные очки и респиратор. Кислоты выделяют едкие пары, которые могут навредить организму человека.

Электрохимический

В этом способе обработки металла применяют раствор электролита. В процессе травления через него пропускают ток. Таким образом работа проходит быстрее чем при химической обработке, не выделяется вредных испарений.

Ионно-плазменный

Для этого способа не используются кислоты и другие химические составы. Металл обрабатывается с помощью ионизированной плазмы, которая подаётся на него отдельными пучками.

Травление изделия из металла

Способы травления металла могут отличаться в зависимости от обрабатываемого материала. Например, цветные металлы или сталь и железо обрабатываются по-разному.

Цветной металл

Травление цветных металлов

Протравы подбираются в зависимости от вида металла, его физических и механических свойств. Например, сплавы на основе меди и чистую медь эффективнее всего обрабатывать с помощью серной, азотной, соляной или фосфорной кислот. В качестве катализатора, ускоряющего реакцию, можно использовать соединения на основе хрома.

Чтобы травить алюминий, необходимо использовать щелочные растворы. То же самое касается молибдена.

До начала травления цветных металлов, их нужно подготовить. Для этого с поверхности материала требуется снять оксидную плёнку. Также нужно удалить окалины.

Титан интересен в процессе обработки. Изначально его нужно покрыть щелочным раствором и только потом использовать кислоты. В качестве вторых должны выступать мощные концентраты.

Травление печатных плат

Платы для электроприборов изготавливаются из текстолита. На одной из сторон платы находится слой медной фольги. Вытравить дорожки, по которым будет проходить ток, можно с помощью медного купороса, азотной кислоты, хлорного железа, разбавленной серной кислоты.

Травление стали

Часто методами травления со стали удаляются окалины или оксидная плёнка. Важно изначально обезжирить поверхность стали, чтобы на ней не осталось масляных подтёков или пятен жира. Они могут испортить внешний вид материала после травления. Также особое внимание нужно уделить протравам.

Протравы, используемые для стали

Самый популярный состав, которые используют домашние мастера — азотная кислота. Часто её смешивают с соляной, чтобы добиться наилучшего эффекта. Эта смесь опасна и обращаться с ней нужно аккуратно. Чтобы работать с твердыми видами стали, требуется использовать смесь уксусной и азотной кислоты.

Азотная кислота

Процесс травления для других материалов

Часто с помощью травления создаются рисунки на стекле. Для этого применяются пары, которые выделяет плавиковая кислота. При этом защищают места, которые не нужно обрабатывать, с помощью воска или парафина.

Проведение работ в домашних условиях

Травление на металле в домашних условиях считается популярным среди мастеров-самодельщиков. Своими руками можно создать любой рисунок и перенести его на металлическую поверхность.

Подготовка поверхности металла

Основную обработку поверхности можно начинать только после подготовки заготовки:

1. С поверхности металла удаляются посторонние вкрапления, ржавчина, окалины, грязь.
2. Металлическое изделие протирается ветошью и обезжиривается с помощью растворителя.

Последним этапом обработки является полировка. Если довести поверхность до зеркального состояние не получается нужно почистить её наждачной бумагой в одном направлении.

Получение цветного рисунка

Чтобы нанести рисунок на поверхность изделия в домашних условиях, можно воспользоваться одним из трёх проверенных способов.

Лак для ногтей

Этим косметическим составом сложно прорисовывать мелкие детали из-за его густоты. Требуется умение рисовать лаком, поскольку исправить неудавшиеся детали сложно.

Лак для ногтей

Грунтовка или битумный лак

Для этого способа можно использовать грунтующие составы ГФ 021, ХВ 062. Также подходит битумный лак. Всё изделие покрывается выбранным составом. Кистью переносятся контуры изображения. С помощью иглы или шила очищаются те места, с которых требуется снять слой металла.

Глянцевая бумага

Такую бумагу можно приобрести в канцелярском отделе магазинов. Дополнительно нужен утюг и принтер:

1. В первую очередь, на принтере распечатывается изображение в полную величину.
2. Рисунок кладут на металлическую поверхность глянцевой стороной и проводят 3–5 раз горячим утюгом.

После обработки теплом, бумагу смывают водой.

Техника безопасности при травлении

При проведении травления металла домашних условиях требуется соблюдать правила техники безопасности. Таким образом можно защитить свой организм от возможного негативного влияние химикатов. Правила и рекомендации:

1. Проводить работы нужно в помещении с хорошей вентиляцией.
2. Нельзя лить воду в кислоту. Можно наливать кислоту в воду.
3. Если для травления используется гальванический метод, требуется проверить оборудование для обработки на наличие поломок и неизолированных участков.
4. Чтобы не получить ожогов, необходимо использовать респиратор, защитные перчатки и очки.
5. В мастерской должен присутствовать огнетушитель.

При попадании кислоты на кожу, поражённый участок требуется промыть раствором соды. Щелочи смываются разбавленным уксусом.