Metalo gaminio paviršiaus sluoksnio dalies pašalinimas naudojant cheminę reakciją vadinamas ėsdinimu. Ši technologija žmogui žinoma jau kelis tūkstantmečius, kartu su įspaudimu ir juodinimu buvo naudojama metalinių ginklų ir buities reikmenų dalių apdaila, papuošalai ir ritualiniai daiktai. Šiais laikais metalo ėsdinimas naudojamas dailėje ir amatuose, galvanizuojant, kuriant atvaizdus ir užrašus ant metalo gaminių.

Metodo esmė

Prieš ėsdinimą tos metalo paviršiaus vietos, kurios neturėtų būti ėsdintos, padengiamos apsaugine danga, atsparia ėsdinimo medžiagai (mardant).

Tada dalis yra veikiama rūgštinėje aplinkoje arba panardinama į indą su elektrolitiniu skysčiu. Kuo ilgiau apdirbama dalis, tuo didesnis metalo sluoksnis, kurį korozuoja agresyvi aplinka. Metalo ėsdinimas gali būti atliekamas keliais etapais, tai yra vadinamasis daugiasluoksnis ėsdinimas.

Vaizdai ant metalo ėsdinami tiek pramoninėmis, tiek namų sąlygomis.

Metalo ėsdinimo būdai

Remiantis medžiagomis, naudojamomis metalo sluoksniui korozuoti, yra tokie metalų ėsdinimo būdai:

• Cheminis (skystas). Naudojami rūgštiniai tirpalai. Nereikalauja sudėtingos įrangos ar brangių medžiagų. Eksploatacijos metu susidaro sveikatai kenksmingi garai.
• Elektrocheminė. Naudojamas elektrolito tirpalas ir per jį praleidžiama elektros srovė. Pasižymi didesniu proceso greičiu, tikslesniu projekto detalių atlikimu, ekonomišku darbinio skysčio sunaudojimu. Nesudaro kenksmingų garų
• Jonų plazma (sausa). Paviršinis sluoksnis išgarinamas jonizuotos plazmos pluoštu. Naudojamas mikroelektronikos komponentų gamyboje.

Joninės plazmos metodas reikalauja didelio tikslumo ir brangios įrangos ir naudojamas tik pramoninės gamybos sąlygomis. Namuose galimas skystas metodas, elektrocheminis metalo ėsdinimas ir net elektrocheminis graviravimas.

Naudodami galvaninį ėsdinimą, galite savarankiškai pagaminti spausdintinę plokštę, kuri yra beveik tokia pat gera kaip pramoninė.

Galvaninis metalo ėsdinimas

Galvaninis ėsdinimo būdas yra palankesnis palyginus su skysto ėsdinimo metodu, nes nereikia naudoti rūgščių, kurios gamina kenksmingus dūmus. Priklausomai nuo ruošinio medžiagos, naudojami įvairūs elektrolitiniai tirpalai:

• Plienas ir geležis - amoniakas ir geležies sulfatas
• Varis ir jo lydiniai (bronza, žalvaris) – vario sulfatas
• Cinkas – cinko sulfatas.

Norėdami atlikti procedūrą namuose, jums reikės:

• Galvaninė vonia iš nelaidžios medžiagos.
• 5 voltų nuolatinės srovės maitinimo šaltinis.
• Metalo katodas (tas pats metalas kaip ir ruošinys.)
• Vielos pakabos ruošiniui ir katodui. Ruošinys neturi liesti vonios sienų ar dugno.
• Dvi laidžios strypai ilgesni už vonią.

Vienas strypas yra prijungtas prie neigiamo maitinimo šaltinio gnybto ir ant jo pakabinamas katodas.

Kitas strypas yra prijungtas prie teigiamo gnybto ir ant jo pakabinamas gaminys, kuris tarnaus kaip anodas.

Įjungus įtampą, prasideda metalo elektrolitinio pernešimo iš gaminio į katodą procesas. Tai atsiras nuo paviršių, nepadengtų apsauginiu laku.

Meninis metalo ofortas

Meninis metalo ėsdinimas atliekamas tiek galvaniniu, tiek skystu būdu.

Jo pagalba liaudies amatų meistrai ir tiesiog namų amatininkai išgauna labai meniškus vaizdus ant briaunuotų ginklų ir šaunamųjų ginklų, visų rūšių kaltinių ir lietinių indų. Amatininkams, gaminantiems dizainerių sukurtus medžioklinius ir buitinius peilius, ofortas tapo kone privalomu apdailos elementu. Ypač populiarios medžioklės scenos, arabiški, runų ar abstraktūs geometriniai raštai. Daugelis meistrų metalo ėsdinimą derina su mėlynumu, suteikdami dizainui melsvą, juodą ar gelsvą atspalvį.

Vaizdams perkelti naudojamas ir detalės padengimo laku būdas, ir blizgus popierius. Taip pat naudojamas ir kitas būdas – dalies klijavimas juostele. Naudodami karštą adatą, subraižykite dizaino linijas, o po to pincetu atsargiai nuimkite juostą nuo raižytų vietų. Klijų masės likučius reikia nuplauti tirpikliu.

Prieš ėsdinant, dalis turi būti kruopščiai nuriebalinta.

Metalo paviršiaus paruošimas

Prieš pradedant ėsdinti, paviršius turi būti paruoštas. Tai užtikrins:

• Didelis proceso greitis
• metalo pašalinimas lygiu sluoksniu.

Paviršiaus apdorojimo metu nuo jo pašalinami visi mechaniniai ir cheminiai teršalai. Naudokite šiltą muiluotą tirpalą; tiks bet koks ploviklis. Paviršiui išdžiūvus, jį reikia nuvalyti skudurėliu, suvilgytu tirpikliu arba riebalų šalinimo priemone. Taip pašalinsite likusias skysčio ir aliejaus plėveles.

Cheminį apdorojimą naudinga derinti su mechaniniu apdorojimu:

• veidrodžių poliravimas
• šlifavimas švitriniu popieriumi. Naudojamas, kai poliravimas nepasiekiamas. Turėtumėte įsitikinti, kad oda visada juda viena kryptimi, o žymės nuo jos yra griežtai lygiagrečios.

Mechaninis apdorojimas žymiai pagerins gaminio išvaizdą po ėsdinimo.

Piešimas

Šiai operacijai naudojami keli metodai. Visus juos vienija bendras principas: apsaugoti dalį paviršiaus nuo korozinio kremo poveikio, o juos išskiria medžiaga, naudojama dizainui pritaikyti.

Nagų lakas

Populiarus ir prieinamas metodas. Turi tam tikrų trūkumų:

• Dėl didelio lako klampumo neįmanoma nubrėžti smulkių detalių ir smulkių linijų.
• Reikia tvirtos rankos ir piešimo įgūdžių.
• Labai sunku ištaisyti neteisingai pritaikytas dalis.

Gruntas arba bituminis lakas

Naudojamas gruntas GF 021, XB 062 arba bituminis lakas. Pirma, visas ėsdinamas produktas padengiamas medžiaga. Tada naudokite ploną rašiklį arba žymeklį, kad perkeltumėte piešinio kontūrus. Adata turi būti pagaminta iš plonos vielos arba minkštų lydinių strypo, pagaląstant vielos galą.

Tos vaizdo sritys, kurios turi būti išgraviruotos, yra subraižytos iki metalo. Reikia pasirūpinti, kad gruntas nesuskiltų.

Blizgus popierius

Be blizgaus popieriaus (jo galite nusipirkti meno prekių parduotuvėse arba galite tiesiog iškirpti lapą iš žurnalo), jums reikės lazerinio spausdintuvo, vaizdo gavimo programos ir lygintuvo. Piešinio vaizdas turi būti veidrodinis ir atspausdintas visu dydžiu. Vaizdas užtepamas ant paviršiaus ir kelis kartus išlyginamas. Atvėsus ruošiniui, popierius nuplaunamas šiltu vandeniu, o dažai lieka ant detalės paviršiaus. Galiniai ir šoniniai paviršiai, kurie nėra ėsdinami, turi būti apsaugoti laku arba plastilinu.

Pagrindinis metodo privalumas yra tas, kad galima tiksliai perkelti smulkiausias vaizdo detales.

Pagrindinis trūkumas yra tai, kad tokiu būdu galite dirbti tik su plokščiais arba cilindriniais ruošiniais. Šis metodas yra labai populiarus spausdintinių plokščių gamyboje.

Plieno marinavimas

Be meninio metalo ėsdinimo, leidžiančio gauti išskirtinius vaizdus ant plieno paviršių, plieno ėsdinimas taip pat naudojamas pašalinti apnašas ir oksido plėveles. Šiuo atveju ypač atidžiai reikia laikytis technologinio proceso reikalavimų visame kame, kas susiję su ėsdinimo tirpalų koncentracija ir detalės veikimo laiku ėsdinimo tirpale arba elektrolito vonelėje. Per didelis ėsdinimas tokios operacijos metu yra labai nepageidautinas.

Plieno ėsdinimo metu naudojami tiek skysti, tiek elektrocheminiai metodai. Pienas ruošiamas stiprių rūgščių, tokių kaip druskos arba sieros, pagrindu. Ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas kruopščiai nuriebalinti paviršių. Dėl alyvos ar riebalų dėmės ruošinys gali tapti netinkamas naudoti. Kad apsaugočiau ruošinio dalis, kurios nėra ėsdintos, naudoju kanifolijos, terpentino ir dervos lakus.

Šie komponentai yra labai degūs, todėl dirbdami su laku turėtumėte būti ypač atsargūs ir atsargūs. Užbaigus ėsdinimą, neapdorotos ruošinio vietos nuvalomos nuo apsauginio lako tirpikliu.

Plienui naudojami kandžiai

Azoto rūgštis labai populiari tarp namų marinuotojų. Jis naudojamas kaip vienintelis kandiklio pagrindas arba mišinyje su akmenimis ar druska. Metalo ėsdinimo tirpalas, pagamintas iš azoto ir druskos rūgšties mišinio, yra labai chemiškai reaktyvus, todėl su juo reikia elgtis labai atsargiai.

Kietam ir specialių rūšių plienui apdirbti naudojami azoto ir acto rūgšties mišiniai. Apdorojimas atliekamas dviem etapais. Pirmiausia paruošiamas specialus preliminarus mordantas - glifogenas, kuris yra vandens, azoto rūgšties ir etilo alkoholio mišinys. Dalis jame palaikoma keletą minučių. Tada ruošinys nuplaunamas vyno alkoholio tirpalu distiliuotame vandenyje ir kruopščiai išdžiovinamas. Po to atliekamas pagrindinis ėsdinimas.

Ketaus ėsdymui naudojami vidutinės koncentracijos sieros rūgšties tirpalai.

Spalvotųjų metalų marinavimas

Atsižvelgdami į jų atominę masę ir jos nustatytas fizines bei chemines medžiagos savybes, kiekvienam metalui ir lydiniui jie parenka savo ėsdiklį, kuris geriausiai veikia jį.

Tiek grynas varis, tiek vario lydiniai ėsdinami naudojant sieros, druskos, fosforo ir azoto rūgštį. Norint padidinti reakcijos greitį, į tirpalus dedama chromo arba azoto junginių. Pirmajame ėsdinimo etape nuo ruošinio pašalinamos nuosėdos ir oksido plėvelė, tada pereikite prie tikrojo metalo ėsdinimo. Būkite atsargūs ėsdydami varį namuose.

Aliuminis ir jo pagrindu pagaminti lydiniai išsiskiria iš kitų metalų tuo, kad yra išgraviruoti naudojant šarminius, o ne rūgštinius tirpalus. Molibdenui taip pat naudojami šarminiai tirpalai natrio hidroksido ir vandenilio peroksido pagrindu.

Titanas išsiskiria dar labiau - pirmajame preliminaraus ėsdinimo etape naudojamas šarmas, o pagrindiniame - rūgštis. Titanui naudoju stipriausias rūgštis – vandenilio fluoridą ir koncentruotą sieros bei azoto rūgštį. Titano ruošiniai yra išgraviruoti, kad pašalintų paviršinį oksidų sluoksnį prieš pat galvanizavimą.

Metalams, tokiems kaip nikelis ar volframas, ėsdinti naudojamas vandeninis vandenilio peroksido ir skruzdžių rūgšties tirpalas.

PCB ėsdinimas

Spausdintinės plokštės ruošinys – tai tekstolito lakštas, iš vienos arba abiejų pusių padengtas varinės folijos sluoksniu. Spausdintinių plokščių ėsdinimo tikslas yra sukurti laidžius pėdsakus iš varinės folijos tiksliai pagal brėžinį. Takeliai padengti apsauginiu laku, likusi folijos dalis pašalinama ėsdinant.

Namuose jis naudoja kelis metodus:

1. Geležies chloridas. Reagentą galima įsigyti chemijos parduotuvėje arba pasigaminti savarankiškai. Geležies drožles reikia ištirpinti druskos rūgštyje. Prieš naudojimą tirpalą reikia laikyti tol, kol geležis visiškai ištirps, ir gerai išmaišyti.
2. Azoto rūgštis.
3. Vandeninis sieros rūgšties tirpalas, sumaišytas su tabletuotu vandenilio peroksidu.
4. Vario sulfatas, pridedant karšto vandens ir natrio chlorido. Ši parinktis yra saugiausia, bet ir ilgiausia. Viso proceso metu marinavimo temperatūra turi būti ne žemesnė kaip 40 o C, kitaip marinavimas užtruks daug valandų.
5. Elektrolitinis metodas. Turėtumėte paimti dielektrinį indą (kiuvetės tinka nuotraukoms ryškinti), užpildyti valgomosios druskos tirpalu, įdėti lentą ir varinės folijos gabalėlį, kuris tarnaus kaip katodas.

Užbaigus ėsdinimą skystuoju metodu, plokštę reikia kruopščiai nuplauti sodos tirpalu, kad užgesintų likusias rūgštis.

Kitų medžiagų ėsdinimo procesas

Be metalų, ėsdinamos ir kitos medžiagos. Dažniausiai naudojamas stiklo ėsdinimas dekoratyviniais tikslais. ėsdinimas atliekamas vandenilio fluorido rūgšties garuose, vieninteliuose, galinčiuose ištirpinti stiklą. Paruošimo etapuose atliekamas preliminarus gaminio paviršiaus poliravimas rūgštimi, tada į jį perkeliamas būsimo vaizdo kontūras. Apsauginės stiklo dangos gaminamos iš vaško, kanifolijos ir parafinų mišinio. Užtepus apsauginę dangą, ruošinys panardinamas į ėsdinimo baką.

Vandenilio fluorido rūgšties naudojimas sukuria gražią matinę paviršiaus struktūrą. Kad paviršius būtų lygus, skaidrus, į ėsdinimo mišinį įpilama koncentruotos sieros rūgšties. Norint gauti reljefinį, gilų raštą, operacija kartojama.

Marinavimo saugos priemonės

Metalo ėsdinimo metu naudojamos itin chemiškai aktyvios medžiagos – stiprios rūgštys, šarmai ir jų tirpalai. Neteisingai elgiantis su jais galima rimtai susižaloti ir sugadinti turtą.

Todėl dirbdami su jais turite imtis ypatingų atsargumo priemonių ir atlikdami darbus griežtai laikytis saugos taisyklių:

• Darbai atliekami tik esant gerai ventiliacijai, pageidautina su gartraukiu.
• Privaloma naudoti asmenines apsaugos priemones: gumines pirštines ir prijuostę, storus darbo drabužius, respiratorių, apsauginį veido skydelį.
• Stiklainių, kuriuose yra rūgščių ir šarmų, nedėkite ant aukštų lentynų ir spintelių.
• Skiedžiant rūgštis, RŪGŠTIS pilama į VANDENĮ, o vanduo niekada į rūgštį.
• Dirbdami su rūgštimi, po ranka turėkite sodos tirpalą, o dirbant su šarmu - silpnu acto tirpalu, kad nuplautumėte odos vietas, kur netyčia nukrenta tirpalo lašai.
• Dirbdami galvaniniu metodu, prieš pradėdami darbą, atidžiai apžiūrėkite visą naudojamą elektros įrangą, ar nėra mechaninių pažeidimų ir izoliacijos vientisumo.
• Po ranka turėkite veikiantį gesintuvą.

Jei ėsdinimo tirpalas pateko ant odos, nedelsiant nuplaukite paveiktą vietą tinkamu neutralizuojančiu tirpalu. Jei ant drabužių pateko rūgšties ar šarmo, juos reikia nedelsiant nuvilkti.

Jei ėsdinimo tirpalo pateko ant gleivinės, nedelsdami kreipkitės medicininės pagalbos. Delsimas tokiais atvejais gali kainuoti sveikatą ar net gyvybę.

Taigi, mums reikės:

• tiesą sakant, pats geležies gabalas (mano atveju kaltinis peilio ašmenys).
• Markeris arba pieštukas.
• nagų lako (galite raustis žmonos piniginėje arba nusipirkti pigiausią prekybos centre).
• tirpiklis.
• vario sulfatas (100-200 gramų).
• švitrinis popierius (80, 400, 1200 tinklelis).

Po to ant jo su žymekliu nubraižome siūlomo dizaino eskizą.Pirmiausia paimkite peilį, kruopščiai perbraukite švitriniu popieriumi ir tirpikliu.

Naudokite nagų laką, kad kruopščiai nudažytumėte savo eskizą.
Jei lakas išsikiša už eskizo ribų, viskas gerai, visa tai gali būti lengvai išgraviruota atliekant tolesnes operacijas.

Atkreipkite dėmesį: Lakas sudaro plėvelę, kuri apsaugo metalą nuo ėsdinimo.

Paviršius po laku nebus išgraviruotas.

Be paties dizaino, verta apsaugoti gaminio galus, o mano atveju ir ašmenų paviršių.

Leiskite lakui kurį laiką išdžiūti, tada pradedame koreguoti piešinį ir taisyti stulpelius.
Norėdami sureguliuoti, galite naudoti ylą arba įprastą adatą. Pašaliname nereikalingas klaidas ir pataisome linijas, kad jos atrodytų lygesnės.

Dabar prasideda proceso chemija:
Išgraviruoti mums reikia vario sulfato ir druskos tirpalo.

Vienam litrui vandens sunaudojau 100 g. druskos ir tiek pat vitriolio.

Tirpalui geriau vartoti karštą vandenį (šviežiai virtą), kad sutrumpėtų reakcijos laikas.

Mes nuleidžiame produktą į tirpalą ir laukiame.
Numatomas ėsdinimo laikas yra 25–40 minučių.
Viskas priklauso nuo to, koks graviravimo gylis jums tinka.
Norėdami pagreitinti reakciją, galite padidinti vitriolio koncentraciją.

Proceso metu ant ašmenų susidaro raudona danga, kuri trukdo tolesnei ėsdinimo reakcijai,
todėl periodiškai būtina nuimti ašmenis ir nuplauti šiltu tekančiu vandeniu. Jokių šepetėlių ar metalinių kempinių, kitaip nuplėšite laką nuo gaminio. Palietus galite patikrinti, ar išgraviravome pakankamai giliai. Pats tirpalas yra nekenksmingas, kaip ir apnašos, todėl nedvejodami patikrinkite. (Vienintelis pavojus yra tai, kad galite susitepti rankas)

Čia verta atkreipti dėmesį į dar vieną dalyką:Įsitikinkite, kad jūsų geležies gabalas nėra per giliai išgraviruotas, kitaip tirpalas pradės ėsti ne tik neapsaugotą paviršių, bet ir įkąs į šoną po laku, nebent jums reikia dirbtinio senėjimo efekto.

Kai tik nusprendžiame, kad metalas pakankamai giliai išgraviruotas, išimame aparatą iš tirpalo, gerai nuplauname vandens slėgiu, nuvalome tirpikliu, šlifuojame ir šlifuojame švitriniu popieriumi didėjančia tvarka, pradedant nuo 80 grūdų, baigiant 1200 grūdų. Jei po ranka turite šlaunies, būtų gera idėja jį panaudoti rašto nelygumams nušlifuoti.

Pabaigoje galite vaikščioti su veltiniu, jei manote, kad tai būtina.

Belieka pasidaryti rankenėlę ir nublizginti peiliuką iki veidrodžio.
Deja, aš neturiu gatavo ašmenų su makštu vaizdo, nes... Šios nuotraukos darytos seniai ir kitais tikslais, tačiau meistriškumo klasei nusprendžiau jas panaudoti tik dabar.

Norint pasiekti norimas estetines ar eksploatacines savybes, nerūdijančio plieno paviršius dažnai reikalauja apdorojimo. Apdorojimas šratais ir smėliasrove yra ribotas dėl didelės sukietėjimo tikimybės. Šiuolaikinėje gamyboje naudojamas nerūdijančio plieno ėsdinimas, po išankstinio terminio arba mechaninio apdorojimo. Šio proceso sudėtingumas, palyginti su įprastu juodu, mažai legiruotu plienu, paaiškinamas tuo, kad yra chromo oksido plėvelė, kuri veikia kaip apsauginis barjeras. Būtent tai sudaro kietas apnašas, kurios blogai sąveikauja su reagentais. Technologinis poveikis gali pakeisti paviršiaus spalvą. Tai apima suvirinimą, litavimą ir kitas operacijas, susijusias su aukšta temperatūra. Vaivorykštės nešvarumus galima pašalinti ėsdinant. Skirtingoms nerūdijančiojo plieno cheminėms sudėtims sukurti individualūs ėsdinimo būdai ir kompozicijos, atsižvelgiant į plieno elementų įtaką, siekiant maksimalių rezultatų.

Vyraujantis nerūdijančio plieno ėsdinimo būdai plienas yra šarminis ir rūgštus, kuris gali būti sustiprintas elektrolizės būdu arba atsirasti be jos.

Rūgštinis ėsdinimas

Maksimalus efektas nerūdijančio plieno ėsdinimas rūgštimis pasiekiamas nuosekliai sąveikaujant nerūdijančio plieno paviršiui voniose su dviejų tipų rūgštimis – sieros ir azoto. Etapų seka yra tokia

1. Riebalų šalinimas, didelių kliūčių, apnašų šalinimas
2. Marinavimas sieros rūgšties vonioje (koncentracija 10-12%) arba sieros rūgšties vonioje (8% sieros rūgštis, 4% druskos rūgštis). Tokiu atveju atsiranda masto korozija ir paviršiaus šiurkštumas. Ideali proceso temperatūra yra nuo 60 iki 80 laipsnių Celsijaus. Šio parametro stebėjimas yra svarbus proceso kontrolei. Gydymo trukmė priklauso nuo plieno rūšies, kontroliuojamo santykio buvimo ir rūgščių koncentracijos. Jei vonia išeikvota, gali atsirasti taškinė korozija. Pavyzdžiui, plieną, kuriame yra 18 % Cr, 8 % Ni, reikia 23–45 minutes marinuoti sieros rūgšties vonioje. Apdorojimo laiką galima sutrumpinti per pusę, jei ši operacija atliekama kontroliuojamoje atmosferoje.
3. Skalavimas dideliu tekančiu vandeniu
4. Ruošinio panardinimas į vonią, užpildytą azoto rūgšties ir vandenilio fluorido tirpalu (atitinkamai 10 - 20, 1-2 masės proc.). Esant 60–70 laipsnių vonios temperatūrai, gydymo laikas – 7–15 minučių.
5. Pakartotinis skalavimas dideliu kiekiu vandens

Pateiktas metodas yra pagrindinis ir turi daug variantų. ėsdinimas vienoje nitratų vonelėje su vandenilio fluorido mišiniu padidina ėsdinimo laiką iki 30 minučių. Natrio fluoridas gali būti vandenilio fluorido pakaitalas. Padidinus vandenilio fluorido rūgšties koncentraciją iki 10%, procesą galima atlikti žemoje temperatūroje, išvengiant išankstinio panardinimo į sieros rūgštį.

Sutrumpinti ėsdinimo laiką sieros rūgštyje galima pridedant ne daugiau kaip 5% natrio chlorido. Šis judesys norimą efektą suteikia per 15 minučių, tačiau esant tokiai pačiai temperatūrai, apie 80 laipsnių Celsijaus.

Būkite atsargūs: jei reikia atlikti procedūrą patalpoje, kurioje nėra pakankamai aspiracijos, pakeiskite antrojo ėsdinimo etapo komponentus. Rūgštys ėsdinant išskiria kenksmingus garus. Kaip pakaitalas siūlomas geležies sulfato (7%) ir vandenilio fluorido rūgšties (2%) tirpalas.

Norėdami teisingai pasirinkti rūgštinio ėsdinimo metodą, turite žinoti ir atsižvelgti į oksido plėvelės būklę ant nerūdijančio plieno paviršiaus. Išvaizda gali pasakyti apie filmo kompoziciją. Žalia skalės spalva rodo didelį chromo oksidų kiekį. Atitinkamai, rūgščios aplinkos veikimas bus sunkus ir užtruks daugiau laiko.

Elektrolitinis ėsdinimas

Vienas iš šiuolaikinėse gamyklose paplitusių variantų yra elektrolitinis ėsdinimas. Ruošinys arba dalis, patalpinta į rūgšties vonią, prijungiama prie teigiamo arba neigiamo gnybto. Kai srovė praeina per nerūdijančio plieno paviršių, išsiskiria deguonis. Dujinė fazė turi mechaninį poveikį oksido plėvelei. Tai padeda pagreitinti apdorojimo procesą ir pagerinti gaunamo paviršiaus kokybę.

Ofortas su paruoštomis pastomis

Šiuolaikinė pramonė rinkoje siūlo daugybę ėsdinimo produktų. pastos nerūdijančiam plienui . Pagrindinis jų tikslas – vietinis suvirinimo siūlių apdorojimas, paviršiaus spalvos vienodumo pokyčių, veikiant temperatūrai, pasekmės. Darbo su tokiomis pastomis principas yra paprastas ir gali būti naudojamas net mažose dirbtuvėse.

• Teptuku tepkite pastą storu sluoksniu iki 2 cm
• Ekspozicija 60-90 minučių
• Skalavimas vandens srove

Nerūdijančio plieno rūšių suvirinimo siūlėms apdoroti patartina naudoti pastas. Apdorota siūlė atspari korozijai net ir drėgnomis automobilių plovimo sąlygomis.

Šarminis ofortas

Nerūdijančio plieno paviršiaus apdorojimas išlydyta kaustine soda vadinamas šarminiu ėsdinimu. Pažymėtina, kad šio proceso metu oksido plėvelė sunaikinama, o cheminės medžiagos nereaguoja su metalu. Temperatūros padidėjimas skatina oksido plėvelės koroziją, pagerina apdoroto paviršiaus kokybę. Greitas aušinimas skystyje taip pat padeda pagerinti apdorotą paviršių.

Taikant tokį apdorojimą beveik neįmanoma pasiekti 100% rezultatų. Ant metalo gali susidaryti liekamosios plėvelės iš chromo oksidų, nikelio ir geležies oksidų. Tarp rekomendacijų dėl galutinio tokių defektų apdailos yra trumpalaikis gydymas nitratų vonioje.

Šarminio ėsdinimo metodai

Išskiriami šie metodai:

• Senėjimas sodoje. Natrio nitrato kiekis turėtų svyruoti nuo 20-40%, kaitinant iki 460-500 laipsnių Celsijaus. ėsdinimas tokioje aplinkoje trunka 15 minučių. Kai kurių austenitinių nerūdijančio plieno rūšių kaitinimas viršija 450 laipsnių. Tai gali sukelti tarpkristalinę koroziją. Po to seka skalavimas dideliame vandens kiekyje, po to 5 minutes panardinama į sieros rūgšties vonią ir iki 10 minučių į nitratų vonią.
• Anglijoje žinomas nuo XIX amžiaus pirmosios pusės, ėsdinimo metodas derinamas su elektros srovės perdavimu per išgraviruotą dalį. Esant 11 A/m2 srovės tankiui, pakanka 15 sekundžių. Šis reakcijos greitis yra susijęs su elektrolizės procesu. Natrio ir vandenilio išsiskyrimas prie katodo prisideda prie oksidų redukcijos. Sumažėjęs metalas nusėda ant paviršiaus. Šio tipo ėsdinimas leidžia gauti nuriebalintą metalą, pasižymintį grynumu ir vienodumu. Šiam metodui naudojama soda. Galimi variantai, atsižvelgiant į sudėtį ir kalcio chlorido pridėjimą. Šis metodas naudojamas plokščių, strypų ruošinių ir temptų gaminių ėsdinimui.
• Apdorojimas natrio hidridais pagrįstas redukavimu, veikiant metalą natriu ir vandeniliu. Natrio hidrido buvimas pasiekiamas sąveikaujant vandeniliui ir natriui, kuris yra išlydytas. Cilindras be dugno plokštumos dedamas į išlydytą kaustinę sodą. Viršutinėje plokštumoje yra skylė. Į šią skylę pilamas natris, jis reaguoja ant vonios paviršiaus. Vandenilio srovė teka per natrio dėmę ant kaustinės sodos. Susidaro hidridas, kuris pasklinda po visą vonią. Norint pasiekti reikiamą 1-2% natrio hidrido koncentraciją, pasiekiama kontroliuojamos slenkstinės vertės. Jei oro atskyrimo produkto nėra, naudojamas disocijuotas amoniakas. Dalys tokioje vonioje įkaitinamos iki 400 laipsnių Celsijaus. Nerūdijantis plienas rodo gerus ėsdinimo rezultatus naudojant šią techniką ir trunka 4-17 minučių. Po ėsdinimo rekomenduojama kruopščiai nuplauti dalis. Jei reikia, atlikite papildomą apdorojimą nitratų vonioje. Atsižvelgiant į didelę šio metodo kainą, akivaizdus jo pranašumas yra tai, kad metalas nesąveikauja su ėsdintuvu. Metalo nuostoliai yra minimalūs. Žemesnė proceso temperatūra sumažina aušinimo skysčio sąnaudas ir sumažina darbo saugumą.

Yra tam tikrų taisyklių, kurių reikia laikytis naudojant bet kurį iš pateiktų metodų. Tarp jų prioritetas yra metalo paviršiaus apdorojimas prieš ėsdinimą, oksido plėvelės pašalinimas ir riebalų šalinimas. Ne mažiau svarbus ir ėsdinimo procesas.

Vonios medžiagos

Tinkamos medžiagos pasirinkimas ėsdinimo vonioms gaminti yra sunki užduotis chemikams ir medžiagų mokslininkams.

• padengtas keramika
• stiklu dengta plyta
• mediena, švinu dengtas betonas
• gumos dariniai
• Tam tikrų rūšių nerūdijantis plienas, skirtas rūgštinėms vonioms.

Azoto rūgšties kiekis su vandenilio fluorido arba druskos rūgšties priemaišomis leidžia naudoti tas pačias medžiagas. Vienintelės išimtys yra švinas kaip danga, keramika su dideliu silicio kiekiu dėl jų sąveikos. Visiškai įmanoma naudoti plieną šarminėse voniose, stebint elektrolizės eigą ir intensyvumą arti medžiagos. Esant tam tikroms sąlygoms ir rūgščių kiekiui, jos temperatūrai ir pobūdžiui, marinavimo rezervuarams galima naudoti nerūdijančio plieno rūšis. Pavyzdžiui, 8Х18Н8М arba 10Х20Н25М4.

Iš šioje apžvalgoje pateiktos informacijos galime daryti išvadą, kad apdorojimo režimas, vonios cheminė sudėtis, papildomo mechaninio apdorojimo poreikis ir elektrolizės panaudojimas turėtų būti nustatomi atsižvelgiant į konkrečias pradines sąlygas (plieno rūšį, plieno būklę). oksido plėvelė, technologinės galimybės) ir reguliuojama atsižvelgiant į laukiamą galutinį rezultatą .

Sveiki, mieli skaitytojai! Šiandien šiame straipsnyje vaizdo įrašo autorius papasakos, kaip gana paprastai namuose galite pritaikyti bet kokį vaizdą metalui.

Pirmiausia siūlau pažiūrėti šio naminio gaminio vaizdo įrašą, kuris pateikiamas žemiau (jis susideda iš dviejų dalių):

Taigi, kaip jau supratote, šiandien autorius papasakos, kaip prie bet kokio metalo lengvai pritaikysite bet kokį vaizdą, kurio niekaip nebegalima pašalinti. Atvaizdą metalui pritaikysime ėsdinimo metodu. Šis metodas yra panašus į graviravimo metodą, tačiau jam nereikia jokių priedų ar įbrėžimų.

Taigi, pradėkime.

Mums reikės šių komponentų:
- metalas, ant kurio pritaikysime vaizdą (mūsų atveju tai yra peilis);
- škotas;
- lipnūs tapetai arba blizgus popierius;
- plastilinas;
- vatos diskeliai;
- druskos tirpalas (galite pasigaminti patys labai paprastai: pusę stiklinės šilto vandens išmaišykite vieną šaukštą druskos);
- laidai su krokodilo segtukais;
- maitinimo šaltinis arba baterija nuo 8 iki 12 voltų;
- vienas A4 formato popieriaus lapas;
- geležies;
- Lazerinis spausdintuvas.

Pradėkime dirbti.
Pirmiausia paimkite lipnų popierių ir atsargiai nulupkite jį nuo blizgaus popieriaus:

Dabar reikia atsargiai klijuoti šį blizgantį popierių ant A4 lapo su juostele arba, mūsų atveju, „lipniu“ tokiu būdu:

Dabar kompiuteryje pasirenkame vaizdą, kurį norite matyti ant metalo, ir jei ten yra užrašas, jis turėtų būti pagamintas veidrodine forma. Atspausdinkite vaizdą ant blizgaus lapo:

Tada, naudodami žirkles, turite atsargiai iškirpti mūsų piešinį, neliesdami paties vaizdo, kad jo nesulietų ir neištrintumėte:

Dabar mes užtepame savo trafaretą ant peilio ir bandome viską daryti pirmą kartą (kad nereikėtų trafareto judinti), nes paveikslėlyje bus dryžių:

Dabar reikia paimti lygintuvą, prieš tai nustatę antrąjį nustatymą, ir labai atsargiai vieną minutę išlyginti mūsų trafaretą:

Dabar, kol mūsų peilis vis dar karštas, paimame vatos diskelius ir švelniai lyginame trafaretą, taip „įspausdami“ dažus į metalą:

Kai peilis atvės, galite nulupti popierių (darykite tai lėtai ir labai atsargiai):

Dėl to turėtumėte baigti kažką panašaus:

Dabar reikia paimti juostą ir įklijuoti peilį aplink vaizdą, kad druskos tirpalas nepatektų ant viso peilio paviršiaus, o ėsdinimas būtų tvarkingas:

Dabar uždengiame vaizdą plastilinu, kad padarytume tokią „vonia“, kuri neleis fiziologiniam tirpalui praeiti:

Į mūsų „vonelę“ supilkite druskos tirpalą (apie tris arbatinius šaukštelius):

Toliau pereiname prie laidų... sujungiame akumuliatoriaus „pliusą“ su peiliu:

Antrąjį „krokodilą“ prijungiame prie akumuliatoriaus „minuso“ ir dabar tereikia paliesti druskos tirpalą:

Taigi pradėkime. druskos tirpalas pradės virti ir pasidarys juodas, o tai reiškia, kad vyksta ėsdinimo reakcija. Laikykite laidą druskos tirpale ne ilgiau kaip 30 sekundžių, nes ilgai ėsdinant vaizdas nebus pakankamai aiškus:

Tada reikia atjungti laidus, išpilti juodą skystį iš „vonios“ ir nuimti pačią „vonia“ kartu su juostele:

Odinimas – tai procesas, kurio metu dalis metalo pašalinama nuo paviršiaus cheminėmis priemonėmis. Šis metodas naudojamas galutiniam detalės apdirbimui, ruošiant ruošinį prieš dengiant dangą (galvanizavimą), taip pat kuriant visų rūšių brėžinius, ornamentus ir užrašus.

Metodo esmė

Metalo ėsdinimas apima kruopštų paviršiaus apdorojimą. Ant gaminio padengiama apsaugine danga, kuri ištrinama dizaino vietoje. Tada naudojamos arba rūgštys, arba elektrolitų vonia. Neapsaugotos vietos sunaikinamos. Kuo ilgesnis ekspozicijos laikas, tuo giliau ėsdinami metalai. Piešinys tampa išraiškingesnis ir aiškesnis. Graviruoti (užrašą) galima gauti įvairiais būdais: patį vaizdą arba foną galima išgraviruoti tiesiogiai. Dažnai tokie procesai derinami. Taip pat naudojamas daugiasluoksnis ėsdinimas.

Oforto tipai

Priklausomai nuo medžiagos, naudojamos sunaikinti medžiagos paviršių, išskiriami šie ėsdinimo būdai.

1. Cheminis metodas (taip pat vadinamas skystuoju metodu). Šiuo atveju naudojami specialūs tirpalai rūgšties pagrindu. Tokiu būdu lydiniams pritaikomi ornamentai ir užrašai.

2. Elektrocheminis metalo ėsdinimas – apima elektrolito vonios naudojimą. Jis užpildytas specialiu tirpalu. Švino druskos taip pat dažnai naudojamos siekiant išvengti per didelio ėsdinimo. Šis metodas turi nemažai privalumų. Pirma, piešinys yra aiškesnis, o laikas, reikalingas procesui užbaigti, žymiai sumažėja. Be to, šis metalo apdirbimas yra ekonomiškas: sunaudojama daug mažiau rūgšties nei naudojant pirmąjį metodą. Kitas neabejotinas pranašumas yra kenksmingų dujų nebuvimas (kandiklyje nėra kaustinių rūgščių).

3. Taip pat yra jonų plazmos metodas (vadinamasis sausas metodas). Tokiu atveju paviršius pažeidžiamas minimaliai. Šis metodas naudojamas mikroelektronikoje.

Plieno marinavimas

Šis apdorojimas daugiausia naudojamas nuosėdoms ir įvairiems oksidams pašalinti. Ši procedūra reikalauja kruopštaus technologijos laikymosi, nes per daug netauriųjų metalų ėsdinimas yra nepageidautinas. Procese naudojami ir cheminiai metodai, ir elektrolitų vonios. Tirpalams ruošti naudojamos druskos ir sieros rūgštys. Visas dalis reikia kruopščiai nuriebalinti paviršių. Net mažas piršto atspaudas gali sugadinti ruošinį. Kaip apsauginė danga naudojamas kanifolijos, terpentino ir dervos lakas. Tačiau verta atminti, kad komponentai yra degios medžiagos, todėl ruošiant laką reikia didelio susikaupimo ir atsargumo. Baigus metalo apdirbimą, vyksta pats ėsdinimo procesas. Baigus, dalis turi būti nuvalyta nuo lako.

Plienui naudojami kandžiai

Labai dažnai plienui marinuoti naudojamas azoto rūgšties tirpalas. Taip pat naudojama druska ir akmenys (su nedideliais azoto priedais). Kietojo plieno rūšys marinuojamos azoto ir acto rūgščių mišiniu. Glifogenas yra specialus skystis, kurio pagrindą sudaro vanduo, azoto rūgštis ir alkoholis. Paviršius keletą minučių apdorojamas šia kompozicija. Tada jie nuplaunami (vyno alkoholio tirpalas išvalytame vandenyje) ir greitai išdžiovinami. Tai išankstinis ėsdinimas. Tik po tokių manipuliacijų ruošiniai dedami į ėsdinimo tirpalą. Ketaus marinuotus agurkus gerai ištrinkite sieros rūgšties tirpale.

Spalvotųjų metalų marinavimas

Varis ir jo pagrindu pagaminti lydiniai ėsdinami naudojant sieros, druskos, fosforo arba azoto rūgštis. Procesą pagreitina chromatų arba nitratų tirpalai. Pirmasis etapas yra nuosėdų pašalinimas, tada žalvaris yra tiesiogiai išgraviruotas. Aliuminis (ir jo lydiniai) yra išgraviruotas šarminiame šarminiame tirpale. Lydiniams lieti naudojamos azoto ir vandenilio fluorido rūgštys. Taškiniu būdu suvirinti ruošiniai apdorojami fosforo rūgštimi. Titano lydiniai taip pat išgraviruojami dviem etapais. Pirmiausia – šarminiame šarme, paskui sieros, fluoro vandenilio, azoto rūgščių tirpale. Titano ėsdinimas naudojamas oksido plėvelei pašalinti prieš galvanizavimą. Molibdenas apdorojamas natrio hidroksido ir vandenilio peroksido tirpalu. Be to, metalai (pvz., nikelis, volframas) ėsdinami naudojant vandenį, vandenilio peroksidą ir skruzdžių rūgštį.

Yra keletas būdų, kaip išgraviruoti lentas. Pirmuoju atveju naudojamas vanduo ir geležies chloridas. Galite pasigaminti patys. Norėdami tai padaryti, geležies drožlės ištirpinamos druskos rūgštyje. Mišinys kurį laiką palaikomas. Spausdintinės plokštės taip pat yra išgraviruotos naudojant azoto rūgštį. Visas procesas trunka apie 10 minučių. Proceso pabaigoje lenta turi būti kruopščiai nuvalyta soda, nes ji puikiai neutralizuoja likusią kaustinę medžiagą. Kitą ėsdinimo kompoziciją sudaro sieros rūgštis, vanduo, vandenilio peroksidas (tabletėse). Šios sudėties ėsdinimo lentos užima daug daugiau laiko: karštas vanduo, valgomoji druska, vario sulfatas. Verta paminėti, kad tirpalo temperatūra turi būti bent 40 laipsnių. Priešingu atveju ėsdinimas užtruks ilgiau. Taip pat galite ėsdinti plokštes naudodami nuolatinę srovę. Šiam procesui kaip indai gali būti naudojami stikliniai arba plastikiniai indai (jie nelaidžia srovės). Užpildykite indą valgomosios druskos tirpalu. Būtent tai yra elektrolitas. Kaip katodą galite naudoti vario (žalvario) foliją.

Kitų medžiagų ėsdinimo procesas

Šiuo metu plačiai paplitęs stiklo apdirbimo būdas, vadinamas ėsdinimu. Naudojami vandenilio fluorido ir vandenilio fluorido garai. Pirma, paviršius poliruojamas rūgštimi, tada taikomas raštas. Po šių manipuliacijų produktas dedamas į vonią su ėsdinimo tirpalu. Tada stiklas kruopščiai nuplaunamas ir nuvalomas nuo apsauginės dangos. Kaip pastarąjį, galite naudoti mišinį, kurio pagrindą sudaro bičių vaškas, kanifolija ir parafinas. Stiklas ėsdinamas vandenilio fluorido rūgštimi, kad jis būtų miglotas. Taip pat yra spalvoto ėsdinimo galimybė. Sidabro druskos suteikia paviršiui geltonus, raudonus, mėlynus atspalvius, vario druskos – žalią, juodą, raudoną. Norint gauti skaidrų, blizgantį raštą, į vandenilio fluorido rūgštį pridedama sieros rūgšties. Jei reikalingas gilus ėsdinimas, procesas kartojamas keletą kartų.

Marinavimo saugos priemonės

Metalo ėsdinimas yra gana nesaugi veikla, reikalaujanti daug susikaupimo. Taip yra dėl darbo su agresyviomis medžiagomis – rūgštimis ir jų mišiniais. Visų pirma, šiam procesui būtina protingai pasirinkti patalpą su gera ventiliacija. Idealiu atveju ėsdinant bus naudojamas dūmų gaubtas. Jei jo nėra, tuomet turite pasirūpinti respiratoriumi, kad neįkvėptumėte kenksmingų garų. Dirbdami su rūgštimis, mūvėkite gumines pirštines ir prijuostę. Visada po ranka turėtumėte turėti kepimo sodos, kuri – jei reikia – gali neutralizuoti rūgšties poveikį. Visi ėsdinimo tirpalai turi būti laikomi specialiose talpyklose (stiklo arba plastiko). Nepamirškite lipdukų, kuriuose bus nurodyta mišinio sudėtis ir paruošimo data. Yra dar viena taisyklė: stiklainių su rūgštimis negalima dėti ant aukštų lentynų. Jų kritimas iš aukščio yra kupinas rimtų pasekmių. Meninis metalo ėsdinimas neapsieina be azoto rūgšties, kuri yra gana kaustinė. Be to, kai kuriuose mišiniuose jis gali būti sprogus. Sidabrui gaminti dažniausiai naudojama azoto rūgštis. Odinimo tirpalai ruošiami maišant rūgštis su vandeniu. Taip pat verta atsiminti, kad visais atvejais rūgštis dedama į vandenį, o ne atvirkščiai.