Odstránenie časti povrchovej vrstvy kovového výrobku pomocou chemickej reakcie sa nazýva leptanie. Táto technológia je ľudstvu známa už niekoľko tisícročí, spolu s razením a černením sa používala na konečnú úpravu kovových častí zbraní a domácich potrieb, šperkov a rituálnych predmetov. V súčasnosti sa leptanie kovov používa v umeleckých remeslách, pri galvanickom pokovovaní a pri vytváraní obrázkov a nápisov na kovových výrobkoch.

Podstata metódy

Pred leptaním sa na tie oblasti kovového povrchu, ktoré sa leptať nemajú, nanesie ochranný náter, ktorý je odolný voči leptacej látke (moridlo).

Ďalej je diel vystavený kyslému prostrediu alebo ponorený do nádoby s elektrolytickou kvapalinou. Čím dlhšie sa časť spracováva, tým väčšia je vrstva kovu, ktorá je korodovaná agresívnym prostredím. Leptanie kovu sa môže vykonávať v niekoľkých fázach, ide o takzvané viacvrstvové leptanie.

Leptanie obrázkov na kov sa vykonáva v priemyselných aj domácich podmienkach.

Metódy leptania kovov

Na základe materiálov používaných na koróziu kovovej vrstvy existujú také metódy leptania kovov ako:

• Chemický (kvapalný). Používajú sa kyslé roztoky. Nevyžaduje zložité vybavenie ani drahé materiály. Počas prevádzky vznikajú zdraviu škodlivé výpary.
• Elektrochemické. Používa sa roztok elektrolytu a prechádza ním elektrický prúd. Vyznačuje sa vyššou rýchlosťou procesu, presnejším prevedením detailov návrhu a ekonomickou spotrebou pracovnej tekutiny. Nevytvára škodlivé výpary
• Iónová plazma (suchá). Povrchová vrstva sa odparuje lúčom ionizovanej plazmy. Používa sa pri výrobe mikroelektronických komponentov.

Metóda iónovej plazmy vyžaduje vysoko presné a drahé vybavenie a používa sa iba v podmienkach priemyselnej výroby. Kvapalná metóda, elektrochemické leptanie kovov a dokonca aj elektrochemické gravírovanie sú dostupné doma.

Pomocou galvanického leptania môžete nezávisle vyrobiť dosku plošných spojov, ktorá je takmer taká dobrá ako priemyselná.

Galvanické leptanie kovu

Galvanická metóda leptania sa priaznivo porovnáva s metódou tekutého leptania, pretože nie je potrebné používať kyseliny, ktoré produkujú škodlivé výpary. V závislosti od materiálu obrobku sa používajú rôzne elektrolytické roztoky:

• Oceľ a železo - amoniak a síran železitý
• Meď a jej zliatiny (bronz, mosadz) - síran meďnatý
• Zinok – síran zinočnatý.

Na vykonanie postupu doma budete potrebovať:

• Galvanický kúpeľ z nevodivého materiálu.
• 5V DC napájanie.
• Kovová katóda (rovnaký kov ako obrobok.)
• Drôtené závesy pre obrobok a katódu. Obrobok by sa nemal dotýkať stien alebo dna kúpeľa.
• Dve vodivé tyče dlhšie ako vaňa.

Jedna tyč je pripojená k zápornej svorke napájacieho zdroja a na nej je zavesená katóda.

Druhá tyč je pripojená na kladnú svorku a na ňu je zavesený výrobok, ktorý bude slúžiť ako anóda.

Po privedení napätia začína proces elektrolytického prenosu kovu z produktu na katódu. Vyskytuje sa na povrchoch, ktoré nie sú pokryté ochranným lakom.

Umelecký kovový lept

Umelecké leptanie kovov sa vykonáva pomocou galvanických aj tekutých metód.

S jeho pomocou majstri ľudových remesiel a jednoducho domáci majstri získavajú vysoko umelecké obrazy na brúsených zbraniach a strelných zbraniach, všetkých druhoch kovaného a liateho náčinia. Pre remeselníkov vyrábajúcich dizajnérske poľovnícke a domáce nože sa leptanie stalo takmer povinným dokončovacím prvkom. Obzvlášť populárne sú lovecké scény, arabské, runové alebo abstraktné geometrické vzory. Mnoho remeselníkov kombinuje leptanie kovu s modrením, čo dáva dizajnu modrastý, čierny alebo žltkastý odtieň.

Na prenos obrázkov sa používa spôsob natierania dielu lakom aj lesklý papier. Používa sa aj iná metóda - lepenie dielu páskou. Horúcou ihlou poškriabate čiary vzoru a potom pomocou pinzety opatrne odstráňte pásku z oblastí, ktoré sa majú vyleptať. Zvyšky lepiacej hmoty sa musia umyť rozpúšťadlom.

Pred leptaním je potrebné diel dôkladne odmastiť.

Príprava kovového povrchu

Pred začatím leptania by mal byť povrch pripravený. Tým sa zabezpečí:

• Vysoká rýchlosť procesu
• odstránenie kovu v rovnomernej vrstve.

Pri povrchovej úprave sa z nej odstránia všetky mechanické a chemické nečistoty. Použite teplý mydlový roztok, postačí akýkoľvek čistiaci prostriedok. Po zaschnutí povrchu je potrebné ho utrieť handrou namočenou v rozpúšťadle alebo odmasťovači. Tým sa odstránia všetky zostávajúce tekuté a olejové filmy.

Chemické ošetrenie je dobré kombinovať s mechanickým ošetrením:

• zrkadlové leštenie
• brúsenie brúsnym papierom. Používa sa, keď leštenie nie je k dispozícii. Mali by ste dbať na to, aby sa pokožka pohybovala vždy jedným smerom a znamienka z nej boli striktne rovnobežné.

Mechanické spracovanie výrazne zlepší vzhľad produktu po leptaní.

Kreslenie

Na túto operáciu sa používa niekoľko metód. Všetky spája spoločný princíp: ochrana časti povrchu pred korozívnym účinkom moridla a to, čo ich odlišuje, je látka použitá na aplikáciu dizajnu.

Lak na nechty

Populárna a cenovo dostupná metóda. Má niektoré nevýhody:

• Vysoká viskozita laku znemožňuje kreslenie malých detailov a jemných čiar.
• Vyžaduje pevnú ruku a zručnosť kreslenia.
• Je veľmi ťažké opraviť nesprávne aplikované časti.

Základný alebo bitúmenový lak

Používa sa základný náter GF 021, XB 062 alebo bitúmenový lak. Najprv sa hmotou potiahne celý produkt, ktorý sa má leptať. Potom pomocou tenkého pera alebo značky preneste obrysy kresby. Ihla by mala byť vyrobená z tenkého drôtu alebo tyče z mäkkých zliatin, ktorá ostrí koniec drôtu.

Tie oblasti obrazu, ktoré musia byť vyleptané, sú zoškrabané až na kov. Je potrebné dbať na to, aby sa základný náter nerozštiepil.

Lesklý papier

Okrem lesklého papiera (dostanete ho kúpiť v obchodoch s výtvarnými potrebami, alebo si jednoducho vystrihnete list z časopisu) budete potrebovať laserovú tlačiareň, zobrazovaciu aplikáciu a žehličku. Obrázok výkresu by mal byť zrkadlený a vytlačený v plnej veľkosti. Obrázok sa nanesie na povrch a niekoľkokrát zažehlí. Po ochladení obrobku sa papier zmyje teplou vodou a toner zostane na povrchu dielu. Zadné a bočné plochy, ktoré nepodliehajú leptaniu, musia byť chránené lakom alebo plastelínou.

Hlavnou výhodou metódy je, že je možné presne preniesť najmenšie detaily obrazu.

Hlavnou nevýhodou je, že týmto spôsobom môžete pracovať iba s plochými alebo valcovými obrobkami. Metóda je veľmi populárna pri výrobe dosiek plošných spojov.

Morenie ocele

Okrem umeleckého leptania kovu, ktoré umožňuje získať vynikajúce obrazy na oceľových povrchoch, sa leptanie ocele používa aj na odstránenie povlakov vodného kameňa a oxidových filmov. V tomto prípade by ste mali obzvlášť starostlivo dodržiavať požiadavky technologického postupu vo všetkom, čo súvisí s koncentráciou leptacích roztokov a časom expozície dielu v moridle alebo v elektrolytovom kúpeli. Nadmerné leptanie pri takejto operácii je krajne nežiaduce.

Pri leptaní ocele sa používajú tekuté aj elektrochemické metódy. Moridlo sa pripravuje na báze silných kyselín, ako je chlorovodíková alebo sírová. Osobitná pozornosť by sa mala venovať dôkladnému odmasteniu povrchu. Vynechaná olejová alebo mastná škvrna môže spôsobiť, že obrobok bude nepoužiteľný. Na ochranu častí obrobku, ktoré nepodliehajú leptaniu, používam laky na báze kolofónie, terpentínu a dechtu.

Tieto komponenty sú vysoko horľavé, takže pri práci s lakom by ste mali byť obzvlášť opatrní a opatrní. Po dokončení leptania sa neleptané miesta obrobku očistia od ochranného laku rozpúšťadlom.

Moridlá používané na oceľ

Kyselina dusičná je medzi domácimi ukladačmi veľmi obľúbená. Používa sa ako jediný základ do moridla, prípadne v zmesi s vínnym kameňom alebo soľou. Roztok na leptanie kovov na báze zmesi kyseliny dusičnej a kyseliny chlorovodíkovej je veľmi chemicky reaktívny a malo by sa s ním zaobchádzať mimoriadne opatrne.

Na spracovanie tvrdých a špeciálnych ocelí sa používajú zmesi kyseliny dusičnej a octovej. Spracovanie sa uskutočňuje v dvoch etapách. Najprv sa pripraví špeciálne predbežné moridlo - glyfogén, čo je zmes vody, kyseliny dusičnej a etylalkoholu. Časť sa v nej uchováva niekoľko minút. Potom sa obrobok premyje roztokom vínneho alkoholu v destilovanej vode a dôkladne sa vysuší. Potom sa vykoná hlavné leptanie.

Na morenie liatiny sa používajú roztoky kyseliny sírovej so strednou koncentráciou.

Morenie neželezných kovov

Na základe svojej atómovej hmotnosti a ňou určených fyzikálnych a chemických vlastností látky vyberú pre každý kov a zliatinu vlastné moridlo, ktoré ho najlepšie ovplyvňuje.

Čistá meď aj zliatiny medi sú leptané pomocou kyseliny sírovej, chlorovodíkovej, fosforečnej a dusičnej. Na zvýšenie reakčnej rýchlosti sa do roztokov pridávajú zlúčeniny chrómu alebo dusíka. V prvej fáze leptania sa z obrobku odstránia vodný kameň a oxidový film a potom sa pristúpi k samotnému leptaniu kovu. Pri leptaní medi doma buďte opatrní.

Hliník a zliatiny na jeho báze vynikajú medzi ostatnými kovmi tým, že sú leptané skôr alkalickými ako kyslými roztokmi. Pre molybdén sa používajú aj alkalické roztoky na báze hydroxidu sodného a peroxidu vodíka.

Titán stojí ešte viac od seba - v prvej fáze predbežného leptania sa používa zásada a v hlavnej fáze sa používa kyselina. Na titán používam najsilnejšie kyseliny - fluorovodíkovú a koncentrovanú sírovú a dusičnú. Titánové polotovary sú leptané, aby sa odstránila povrchová vrstva oxidov bezprostredne pred galvanickým pokovovaním.

Na leptanie kovov, ako je nikel alebo volfrám, sa používa vodný roztok peroxidu vodíka a kyseliny mravčej.

Leptanie DPS

Prírez pre dosku s plošnými spojmi je list textolitu, potiahnutý na jednej alebo oboch stranách vrstvou medenej fólie. Účelom leptania dosiek plošných spojov je vytvorenie vodivých stôp z medenej fólie presne podľa výkresu. Dráhy sú prekryté ochranným lakom, zvyšok fólie je odstránený leptaním.

Doma používa niekoľko metód:

1. Chlorid železitý. Činidlo je možné zakúpiť v chemickom obchode alebo vyrobiť nezávisle. Železné piliny by sa mali rozpustiť v kyseline chlorovodíkovej. Pred použitím sa má roztok uchovávať, kým sa železo úplne nerozpustí a dôkladne premieša.
2. Kyselina dusičná.
3. Vodný roztok kyseliny sírovej zmiešaný s tabletovaným peroxidom vodíka.
4. Síran meďnatý s prídavkom horúcej vody a chloridu sodného. Táto možnosť je najbezpečnejšia, ale aj najdlhšia. Počas celého procesu by sa teplota morenia mala udržiavať aspoň na 40 o C, inak bude morenie trvať mnoho hodín.
5. Elektrolytická metóda. Mali by ste si vziať dielektrickú nádobu (kyvety sú dobré na vyvolávanie fotografií), naplniť ju roztokom kuchynskej soli, umiestniť do nej dosku a kúsok medenej fólie, ktorá bude slúžiť ako katóda.

Po dokončení leptania tekutou metódou by sa doska mala dôkladne umyť roztokom sódy, aby sa uhasila všetka zostávajúca kyselina.

Proces leptania pre iné materiály

Okrem kovov sa leptaniu podrobujú aj iné materiály. Najbežnejšie leptanie skla je na dekoratívne účely. Leptanie sa vykonáva v pare kyseliny fluorovodíkovej, ktorá ako jediná dokáže rozpustiť sklo. V prípravných fázach sa vykoná predbežné kyslé leštenie povrchu produktu, potom sa naň prenesie obrys budúceho obrazu. Ochranné nátery na sklo sú vyrobené zo zmesi vosku, kolofónie a parafínov. Po nanesení ochranného náteru sa obrobok ponorí do leptacej nádrže.

Použitie kyseliny fluorovodíkovej vytvára na povrchu krásnu matnú štruktúru. Na získanie hladkého, priehľadného povrchu sa do leptacej zmesi pridáva koncentrovaná kyselina sírová. Na získanie reliéfneho, hlbokého vzoru sa operácia opakuje.

Bezpečnostné opatrenia pri morení

Pri leptaní kovov sa používajú mimoriadne chemicky aktívne látky - silné kyseliny, zásady a ich roztoky. Pri nesprávnej manipulácii môžu spôsobiť vážne zranenia a škody na majetku.

Preto pri práci s nimi musíte prijať osobitné opatrenia a pri práci prísne dodržiavať bezpečnostné pravidlá:

• Práce sa vykonávajú iba za prítomnosti dobrého vetrania, najlepšie digestora.
• Je povinné používať osobné ochranné prostriedky: gumené rukavice a zásteru, hrubý pracovný odev, respirátor, ochranný štít na tvár.
• Neklaďte poháre s kyselinami a zásadami na vysoké police a skrinky.
• Pri riedení kyselín sa KYSELINA LIEVA do VODY a nikdy nie voda do kyseliny.
• Pri práci s kyselinou majte po ruke roztok sódy a pri práci s alkáliami slabý roztok octu na umývanie oblastí pokožky, na ktoré náhodou padajú kvapky roztoku.
• Pri práci galvanickou metódou pred začatím práce starostlivo skontrolujte všetky používané elektrické zariadenia, či nie sú mechanicky poškodené a či nie je poškodená izolácia.
• Majte po ruke funkčný hasiaci prístroj.

Ak sa leptací roztok dostane do kontaktu s pokožkou, okamžite postihnuté miesto umyte vhodným neutralizačným roztokom. Ak kyselina alebo zásada postriekajú odev, treba ich ihneď odstrániť.

Ak sa leptací roztok dostane na sliznice, mali by ste okamžite vyhľadať lekársku pomoc. Oneskorenie v takýchto prípadoch môže stáť zdravie alebo dokonca život.

Budeme teda potrebovať:

• vlastne ten kus železa (v mojom prípade kovaná čepeľ na nôž).
• Fixka alebo ceruzka.
• lak na nechty (môžete sa prehrabať v kabelke manželky alebo kúpiť ten najlacnejší v supermarkete).
• solventný.
• síran meďnatý (100-200 gramov).
• brúsny papier (mriežka 80, 400, 1200).

Potom naň načrtneme náčrt navrhovaného dizajnu pomocou značky.Najprv vezmite čepeľ, dôkladne ju prejdite brúsnym papierom a rozpúšťadlom.

Pomocou laku na nechty opatrne premaľujte svoj náčrt.
Ak lak prečnieva za náčrt, je to v poriadku, to všetko sa dá ľahko vyleptať v ďalších operáciách.

Vezmite prosím na vedomie: Lak vytvára film, ktorý chráni kov pred leptaním.

Povrch pod lakom nebude naleptaný.

Okrem samotného dizajnu sa oplatí chrániť aj konce výrobku a v mojom prípade aj povrch čepele.

Nechajte lak chvíľu zaschnúť, potom začneme upravovať kresbu a korigovať zárubne.
Na úpravy môžete použiť šidlo alebo obyčajnú ihlu. Odstraňujeme zbytočné chyby a opravujeme línie, aby vyzerali hladšie.

Teraz začína chémia procesu:
Na leptanie potrebujeme roztok síranu meďnatého a soli.

Použil som 100 g na liter vody. soľ a rovnaké množstvo vitriolu.

Na roztok je lepšie vziať horúcu vodu (čerstvo prevarenú), aby sa skrátil reakčný čas.

Spustíme náš produkt do roztoku a čakáme.
Odhadovaný čas leptania je 25-40 minút.
Všetko závisí od toho, aká hĺbka leptania vám vyhovuje.
Na urýchlenie reakcie môžete zvýšiť koncentráciu vitriolu.

Počas procesu sa na čepeli vytvorí červený povlak, ktorý bráni ďalšiemu priebehu reakcie leptania,
preto je potrebné pravidelne vyberať čepeľ a opláchnuť ju pod teplou tečúcou vodou. Žiadne štetce ani kovové špongie, inak z prípravku odlakujete. Či sme leptali dostatočne hlboko, môžete skontrolovať dotykom. Samotný roztok je neškodný, plak tiež, tak si ho pokojne skontrolujte. (Jediné nebezpečenstvo je, že si môžete zašpiniť ruky)

Tu stojí za zmienku ešte jeden bod: Uistite sa, že váš kus železa nie je leptaný príliš hlboko, inak roztok začne požierať nielen nechránený povrch, ale aj hrýzť do strany pod lakom, pokiaľ nepotrebujete efekt umelého starnutia.

Akonáhle sme sa rozhodli, že kov je dostatočne hlboko vyleptaný, vyberieme plavidlo z roztoku, dobre ho opláchneme pod tlakom vody, utrieme rozpúšťadlom, obrúsime a vyleštíme brúsnym papierom v rastúcom poradí, počnúc od zrnitosti 80, končiac zrnitosťou 1200. Ak máte po ruke otrep, bolo by dobré ho použiť na obrúsenie nerovností vzoru.

Nakoniec môžete chodiť s plsťou, ak si myslíte, že je to potrebné.

Zostáva len vyrobiť rukoväť a vyleštiť čepeľ do zrkadla.
Bohužiaľ nemám obrázok hotovej čepele s pochvou, pretože... Tieto fotografie boli urobené už dávno a na iné účely, ale rozhodol som sa ich použiť na majstrovskú triedu až teraz.

Nerezová oceľ často vyžaduje povrchovú úpravu na dosiahnutie požadovaných estetických alebo úžitkových vlastností. Ošetrenie tryskacími a pieskovacími zariadeniami je obmedzené z dôvodu vysokej pravdepodobnosti vytvrdnutia. Moderná výroba využíva leptanie nehrdzavejúcej ocele po predbežnom tepelnom alebo mechanickom spracovaní. Zložitosť tohto procesu v porovnaní s bežnými čiernymi nízkolegovanými oceľami sa vysvetľuje prítomnosťou filmu oxidu chrómu, ktorý pôsobí ako ochranná bariéra. Práve to vytvára tvrdú skalu, ktorá neinteraguje dobre s činidlami. Technologické vplyvy môžu spôsobiť farebné zmeny na povrchu. Patria sem zváranie, spájkovanie a iné operácie zahŕňajúce vysoké teploty. Iridescentné zafarbenie je možné odstrániť leptaním. Pre rôzne chemické zloženie nehrdzavejúcej ocele boli vyvinuté individuálne metódy a kompozície morenia, berúc do úvahy vplyv oceľových prvkov, aby sa dosiahli maximálne výsledky.

Prevládajúci metódy leptania nehrdzavejúcej ocele ocele sú alkalické a kyslé, ktoré sa môžu zintenzívniť elektrolýzou alebo sa môžu vyskytnúť aj bez nej.

Leptanie kyselinou

Maximálny efekt morenie nehrdzavejúcej ocele kyselinami sa dosahuje sekvenčnou interakciou povrchu nehrdzavejúcej ocele v kúpeľoch s dvoma typmi kyselín - sírovou a dusičnou. Postupnosť etáp je nasledovná

1. Odmasťovanie, odstraňovanie veľkých úlomkov, vodného kameňa
2. Morenie v kyseline sírovej (koncentrácia 10-12%) alebo v kyseline sírovej (8% kyselina sírová, 4% kyselina chlorovodíková). V tomto prípade dochádza k korózii vodného kameňa a drsnosti povrchu. Ideálna teplota pre tento proces je medzi 60 a 80 stupňami Celzia. Monitorovanie tohto parametra je dôležité pre riadenie procesu. Trvanie úpravy závisí od triedy ocele, prítomnosti kontrolovaného pomeru a koncentrácie kyselín. Ak je kúpeľ vyčerpaný, môže dôjsť k jamkovej korózii. Napríklad oceľ s 18 % Cr, 8 % Ni vyžaduje 23 až 45 minút morenia v kúpeli kyseliny sírovej. Skrátenie doby spracovania na polovicu je možné dosiahnuť, ak sa táto operácia vykonáva v kontrolovanej atmosfére.
3. Opláchnite veľkým množstvom tečúcej vody
4. Ponorenie obrobku do kúpeľa naplneného roztokom kyseliny dusičnej a kyseliny fluorovodíkovej (10 - 20, 1 - 2 hmotnostné percentá). Pri teplote kúpeľa 60–70 stupňov je doba ošetrenia 7–15 minút.
5. Opakované opláchnutie veľkým množstvom vody

Predložená metóda je základná a má mnoho variácií. Leptanie v jednom nitrátovom kúpeli s prímesou kyseliny fluorovodíkovej zvyšuje čas leptania na 30 minút. Fluorid sodný môže pôsobiť ako náhrada za kyselinu fluorovodíkovú. Zvýšenie koncentrácie kyseliny fluorovodíkovej na 10 % umožňuje vykonávanie procesu pri nízkych teplotách, čím sa zabráni predbežnému ponoreniu do kyseliny sírovej.

Skrátenie doby leptania v kyseline sírovej možno dosiahnuť pridaním nie viac ako 5 % chloridu sodného. Tento pohyb dáva požadovaný účinok za 15 minút, ale pri rovnakej teplote, asi 80 stupňov Celzia.

Buďte opatrní: ak je potrebné vykonať postup v miestnosti s nedostatočným nasávaním, vymeňte komponenty druhého stupňa leptania. Kyseliny pri leptaní vytvárajú škodlivé výpary. Ako náhrada sa navrhuje roztok síranu železnatého (7 %) a kyseliny fluorovodíkovej (2 %).

Ak chcete správne vybrať metódu leptania kyselinou, musíte poznať a vziať do úvahy stav oxidového filmu na povrchu nehrdzavejúcej ocele. O zložení filmu vám môže napovedať vzhľad. Zelená farba stupnice naznačuje vysoký obsah oxidov chrómu. V dôsledku toho bude pôsobenie kyslého prostredia náročné a bude si vyžadovať viac času.

Elektrolytické leptanie

Jednou z bežných možností v moderných továrňach je elektrolytické leptanie. Obrobok alebo časť umiestnená v kyslom kúpeli je spojená s kladným alebo záporným pólom. Keď prúd prechádza povrchom nehrdzavejúcej ocele, uvoľňuje sa kyslík. Plynná fáza má mechanický vplyv na oxidový film. To pomáha urýchliť proces spracovania a kvalitu výsledného povrchu.

Leptanie hotovými pastami

Moderný priemysel ponúka na trhu rôzne produkty na leptanie. pasty na nehrdzavejúcu oceľ . Ich hlavným účelom je lokálne spracovanie zvarov, dôsledky zmien v rovnomernosti sfarbenia povrchu pod vplyvom teploty. Princíp práce s takýmito pastami je jednoduchý a dá sa použiť aj v malých dielňach.

• Naneste pastu v hrubej vrstve do 2 cm pomocou štetca
• Expozícia 60-90 minút
• Oplachovanie vodným lúčom

Použitie pást je vhodné na spracovanie zvarov nerezových ocelí. Ošetrený šev je schopný odolávať korózii aj vo vlhkých podmienkach autoumyvárne.

Alkalické leptanie

Ošetrenie povrchu nehrdzavejúcej ocele roztaveným lúhom sodným sa nazýva alkalické leptanie. Treba poznamenať, že počas tohto procesu je oxidový film zničený, zatiaľ čo chemikálie nereagujú s kovom. Zvýšenie teploty podporuje koróziu oxidového filmu, čím sa zlepšuje kvalita ošetreného povrchu. Rýchle ochladenie v kvapaline tiež pomáha zlepšiť ošetrovaný povrch.

Pri tomto type spracovania je takmer nemožné dosiahnuť 100% výsledky. Na kove sú možné zvyškové filmy z oxidov chrómu, niklu a železa. Medzi odporúčania na konečnú úpravu takýchto defektov patrí krátkodobé ošetrenie v nitrátovom kúpeli.

Metódy alkalického leptania

Rozlišujú sa tieto metódy:

• Starnutie v sóde. Obsah dusičnanu sodného by sa mal pohybovať od 20-40%, zahriaty na teplotu 460-500 stupňov Celzia. Leptanie v takomto prostredí trvá 15 minút. Niektoré austenitické druhy nehrdzavejúcej ocele sa nesmú ohrievať nad 450 stupňov. To môže viesť k medzikryštalickej korózii. Nasleduje krok oplachovania vo veľkom množstve vody, po ktorom nasleduje 5-minútové ponorenie do kúpeľa s kyselinou sírovou a až 10 minút do dusičnanového kúpeľa.
• Metóda leptania, známa v Anglicku od prvej polovice 19. storočia, je kombinovaná s prechodom elektrického prúdu cez leptanú časť. Pri prúdovej hustote 11 A/m2 stačí 15 sekúnd. Táto reakčná rýchlosť je spojená s procesom elektrolýzy. Uvoľňovanie sodíka a vodíka na katóde prispieva k redukcii oxidov. Redukovaný kov sa ukladá na povrchu. Tento typ leptania vám umožňuje získať odmastený kov, ktorý sa vyznačuje čistotou a rovnomernosťou. Táto metóda používa sódu. Variácie sú možné so zložením a pridaním chloridu vápenatého. Táto metóda sa používa na leptanie plochých, tyčových polotovarov a ťahaných výrobkov.
• Spracovanie hydridmi sodnými je založené na redukcii vystavením kovu sodíku a vodíku. Prítomnosť hydridu sodného sa dosahuje interakciou vodíka a sodíka, ktorý je v roztavenom stave. Valec bez spodnej roviny je umiestnený v roztavenom lúhu. Horná rovina má otvor. Do tohto otvoru sa naleje sodík, ktorý reaguje na povrchu kúpeľa. Prúd vodíka prechádza cez škvrnu sodíka na lúhu. Vznikne hydrid, ktorý difunduje v kúpeli. Dosiahnutie požadovanej koncentrácie 1-2% hydridu sodného sa vyskytuje v rámci kontrolovaných prahových hodnôt. V neprítomnosti produktu separácie vzduchu sa používa disociovaný amoniak. Časti sa v takomto kúpeli zahrievajú na 400 stupňov Celzia. Nerezové ocele vykazujú dobré výsledky morenia s touto technikou a trvaním 4-17 minút. Po leptaní sa odporúča diely dôkladne opláchnuť. V prípade potreby vykonajte dodatočné ošetrenie v dusičnanovom kúpeli. Vzhľadom na vysoké náklady tejto metódy je jej zjavnou výhodou skutočnosť, že kov neinteraguje s leptadlom. Straty kovov sú minimálne. Nižšie procesné teploty znižujú náklady na chladivo a znižujú prevádzkovú bezpečnosť.

Existujú určité pravidlá, ktoré sa musia dodržiavať pri ktorejkoľvek z prezentovaných metód. Medzi nimi je prioritou úprava kovového povrchu pred leptaním, odstránením oxidového filmu a odmasťovaním. Nemenej dôležitý je proces leptania.

Materiály do kúpeľa

Výber správneho materiálu na výrobu leptacích kúpeľov je pre chemikov a materiálových vedcov náročná úloha.

• keramickým povlakom
• tehla pokrytá sklom
• drevo, olovený betón
• deriváty kaučuku
• Niektoré druhy nehrdzavejúcej ocele pre kyslé kúpele.

Obsah kyseliny dusíkatej s nečistotami kyseliny fluorovodíkovej alebo kyseliny chlorovodíkovej umožňuje použitie rovnakých materiálov. Výnimkou je len olovo ako povlak, keramika s vysokým obsahom kremíka, kvôli ich interakcii. Je celkom možné použiť oceľ v alkalických kúpeľoch, sledovať priebeh a intenzitu elektrolýzy v tesnej blízkosti materiálu. Pri určitých podmienkach a obsahu kyselín, ich teplote a povahe je možné použiť nerezové ocele pre moriace nádrže. Napríklad 8Х18Н8М alebo 10Х20Н25М4.

Z informácií poskytnutých v tomto prehľade môžeme vyvodiť záver, že režim spracovania, chemické zloženie kúpeľa, potreba dodatočného mechanického spracovania a použitie elektrolýzy by sa mali určiť na základe konkrétnych počiatočných podmienok (trieda ocele, stav oxidový film, technologické možnosti) a regulované v kontexte očakávaného konečného výsledku .

Dobrý deň, milí čitatelia! Dnes nám v tomto článku autor videa povie, ako si môžete sami doma pomerne jednoduchým spôsobom aplikovať akýkoľvek obrázok na kov.

Na začiatok vám odporúčam pozrieť si video tohto domáceho produktu, ktoré je uvedené nižšie (pozostáva z dvoch častí):

Takže, ako ste už pochopili, dnes nám autor prezradí, ako môžete jednoducho aplikovať akýkoľvek obrázok na akýkoľvek kov, ktorý sa už nedá žiadnym spôsobom odstrániť. Obrázok nanesieme na kov metódou leptania. Táto metóda je podobná metóde gravírovania, ale nevyžaduje žiadne nástavce ani otrepy.

Takže, začnime.

Pre naše budeme potrebovať nasledujúce komponenty:
- kov, na ktorý budeme obrázok aplikovať (v našom prípade je to nôž);
- škótska;
- samolepiace tapety alebo lesklý papier;
- plastelína;
- vatové tampóny;
- soľný roztok (môžete si ho vyrobiť veľmi jednoducho: zmiešajte jednu lyžicu soli v pol pohári teplej vody);
- drôty s krokosvorkami;
- napájanie alebo batéria od 8 do 12 voltov;
- jeden list papiera A4;
- železo;
- laserova tlačiareň.

Poďme do práce.
Najprv vezmite samolepiaci papier a opatrne ho odlepte od lesklého papiera:

Teraz musíte tento lesklý papier opatrne prilepiť na hárok A4 páskou alebo v našom prípade „samolepiacim“ takto:

Teraz v počítači vyberieme obrázok, ktorý chcete vidieť na kove, a ak je tam nápis, mal by byť vyrobený v zrkadlovom tvare. Vytlačte obrázok na lesklý hárok:

Ďalej pomocou nožníc musíte náš výkres opatrne vystrihnúť bez toho, aby ste sa dotkli samotného obrázka, aby ste ho nerozmazali alebo nevymazali:

Teraz aplikujeme našu šablónu na nôž a pokúsime sa urobiť všetko prvýkrát (aby ste nemuseli posúvať šablónu), pretože obrázok bude mať pruhy:

Teraz musíte vziať žehličku, ktorú ste predtým nastavili na druhé nastavenie, a veľmi opatrne žehliť našu šablónu jednu minútu:

Teraz, kým je náš nôž ešte horúci, vezmeme vatové tampóny a jemne zažehlíme šablónu, čím „vtlačíme“ farbu do kovu:

Po vychladnutí noža môžete papier odlepiť (robte to pomaly a veľmi opatrne):

V dôsledku toho by ste mali skončiť s niečím takýmto:

Teraz musíte vziať pásku a prilepiť nôž okolo obrázka tak, aby sa soľný roztok nedostal na celý povrch noža a leptanie bolo čisté:

Teraz zakryjeme obrázok plastelínou, aby sme vytvorili takýto „kúpeľ“, ktorý nedovolí, aby soľný roztok prešiel:

Nalejte soľný roztok do nášho „kúpele“ (asi tri čajové lyžičky):

Ďalej prejdeme k drôtom... pripojíme „plus“ batérie k nožu:

Pripojíme druhého „krokodíla“ k „mínusu“ batérie a teraz sa už musíme len dotknúť fyziologického roztoku:

Tak poďme na to. soľný roztok začne vrieť a sčernie, čo znamená, že prebieha reakcia leptania. Drôt by ste mali ponechať vo fyziologickom roztoku nie dlhšie ako 30 sekúnd, pretože v prípade dlhšieho leptania nebude obraz dostatočne jasný:

Ďalej musíte odpojiť vodiče, vyliať čiernu kvapalinu z „kúpele“ a odstrániť samotný „kúpeľ“ spolu s páskou:

Leptanie je proces, pri ktorom sa časť kovu odstraňuje z povrchu chemickými prostriedkami. Táto metóda sa používa na konečné spracovanie dielu, pri príprave obrobku pred nanesením povlaku (galvanické pokovovanie), ako aj na vytváranie všetkých druhov kresieb, ozdôb a nápisov.

Podstata metódy

Leptanie kovu zahŕňa starostlivú povrchovú úpravu. Na výrobok je nanesený ochranný náter, ktorý sa v mieste vzoru zotrie. Potom sa použijú buď kyseliny alebo elektrolytický kúpeľ. Nechránené miesta sú zničené. Čím dlhší je expozičný čas, tým hlbšie nastáva leptanie kovov. Kresba sa stáva výraznejšou a jasnejšou. Existujú rôzne spôsoby, ako získať rytinu (nápis): samotný obrázok alebo pozadie je možné vyleptať priamo. Často sa takéto procesy kombinujú. Používa sa aj viacvrstvové leptanie.

Druhy leptania

V závislosti od látky použitej na zničenie povrchu materiálu sa rozlišujú nasledujúce metódy leptania.

1. Chemická metóda (nazývaná aj kvapalinová metóda). V tomto prípade sa používajú špeciálne roztoky na báze kyseliny. Týmto spôsobom sa na zliatiny aplikujú ornamenty a nápisy.

2. Elektrochemické leptanie kovu – zahŕňa použitie elektrolytického kúpeľa. Je naplnená špeciálnym roztokom. Na prevenciu nadmerného leptania sa často používajú aj olovené soli. Táto metóda má množstvo výhod. Po prvé, kresba je jasnejšia a čas potrebný na dokončenie procesu sa výrazne skráti. Okrem toho je toto spracovanie kovov ekonomické: objem použitej kyseliny je oveľa menší ako pri prvej metóde. Ďalšou nepochybnou výhodou je absencia škodlivých plynov (moridlo neobsahuje žieraviny).

3. Existuje aj metóda iónovej plazmy (tzv. suchá metóda). V tomto prípade je povrch poškodený minimálne. Táto metóda sa používa v mikroelektronike.

Morenie ocele

Táto úprava sa používa najmä na odstránenie vodného kameňa a rôznych oxidov. Tento postup vyžaduje starostlivé dodržiavanie technológie, pretože nadmerné leptanie základného kovu je nežiaduce. Proces využíva chemické metódy aj elektrolytické kúpele. Na prípravu roztokov sa používa kyselina chlorovodíková a sírová. Všetky diely vyžadujú dôkladné odmastenie povrchu. Aj malý odtlačok prsta môže zničiť obrobok. Ako ochranný náter sa používa lak na báze kolofónie, terpentínu a dechtu. Je však potrebné pripomenúť, že zložky sú horľavé látky, takže príprava laku si vyžaduje veľkú koncentráciu a opatrnosť. Po dokončení spracovania kovu nastáva samotný proces leptania. Po dokončení musí byť časť očistená od laku.

Moridlá používané na oceľ

Veľmi často sa na morenie ocele používa roztok kyseliny dusičnej. Používa sa aj soľ a vínny kameň (s malými prídavkami dusíka). Tvrdé ocele sú morené zmesou kyseliny dusičnej a octovej. Glyphogen je špeciálna kvapalina na báze vody, kyseliny dusičnej a alkoholu. Povrch je ošetrený touto kompozíciou niekoľko minút. Potom sa premyjú (roztok vínneho alkoholu v čistenej vode) a rýchlo sa sušia. Toto je preleptanie. Až po takýchto manipuláciách sa obrobky umiestnia do roztoku na leptanie. Liatina sa dobre lepí v roztoku kyseliny sírovej.

Morenie neželezných kovov

Meď a zliatiny na jej báze sú leptané pomocou kyseliny sírovej, chlorovodíkovej, fosforečnej alebo dusičnej. Proces urýchľujú roztoky chrómanov alebo dusičnanov. Prvou fázou je odstránenie vodného kameňa, následne sa mosadz priamo leptá. Hliník (a jeho zliatiny) sú leptané v roztoku žieraviny. Na odlievanie zliatin sa používa kyselina dusičná a fluorovodíková. Bodovo zvárané obrobky sú ošetrené kyselinou fosforečnou. Zliatiny titánu sú tiež leptané v dvoch stupňoch. Najprv - v žieravých zásadách, potom v roztoku kyseliny sírovej, fluorovodíkovej, dusičnej. Leptanie titánu sa používa na odstránenie oxidového filmu pred galvanickým pokovovaním. Na molybdén sa pôsobí roztokom na báze hydroxidu sodného a peroxidu vodíka. Okrem toho sa kovy (napríklad nikel, volfrám) leptajú pomocou vody, peroxidu vodíka a kyseliny mravčej.

Existuje niekoľko spôsobov leptania dosiek. V prvom prípade sa používa voda a chlorid železitý. Môžete si ho vyrobiť sami. Na tento účel sa železné piliny rozpustia v kyseline chlorovodíkovej. Zmes sa uchováva nejaký čas. Dosky s plošnými spojmi sú tiež leptané pomocou kyseliny dusičnej. Celý proces trvá približne 10 minút. Na konci procesu je potrebné dosku dôkladne utrieť sódou bikarbónou, pretože dokonale neutralizuje zvyšnú žieravinu. Ďalšia leptacia kompozícia zahŕňa kyselinu sírovú, vodu, peroxid vodíka (v tabletách). Leptanie dosiek s nasledujúcim zložením zaberie oveľa viac času: horúca voda, kuchynská soľ, síran meďnatý. Stojí za zmienku, že teplota roztoku musí byť najmenej 40 stupňov. V opačnom prípade bude leptanie trvať dlhšie. Dosky môžete leptať aj pomocou jednosmerného prúdu. Ako riad na tento proces možno použiť sklenené alebo plastové nádoby (nevedú prúd). Naplňte nádobu roztokom kuchynskej soli. To je elektrolyt. Ako katódu môžete použiť medenú (mosadznú) fóliu.

Proces leptania pre iné materiály

V súčasnosti je rozšírený druh spracovania skla nazývaný leptanie. Používajú sa výpary kyseliny fluorovodíkovej a fluorovodíka. Najprv sa povrch vyleští kyselinou, potom sa aplikuje vzor. Po týchto manipuláciách sa produkt umiestni do kúpeľa s leptacím roztokom. Potom sa sklo dôkladne umyje a zbaví ochranného povlaku. Ako druhú môžete použiť zmes na báze včelieho vosku, kolofónie a parafínu. Leptanie skla kyselinou fluorovodíkovou sa používa na získanie zákalu. Je tu aj možnosť farebného leptania. Strieborné soli dávajú povrchu žlté, červené, modré odtiene, medené soli - zelené, čierne, červené. Na získanie priehľadného lesklého vzoru sa do kyseliny fluorovodíkovej pridá kyselina sírová. Ak je potrebné hlboké leptanie, proces sa niekoľkokrát opakuje.

Bezpečnostné opatrenia pri morení

Leptanie kovov je dosť nebezpečná činnosť, ktorá si vyžaduje veľa sústredenia. Je to spôsobené prácou s agresívnymi materiálmi - kyselinami a ich zmesami. Po prvé, pre tento proces je potrebné múdro vybrať miestnosť s dobrým vetraním. V ideálnom prípade sa na leptanie použije digestor. Ak nie je k dispozícii, musíte sa postarať o respirátor, aby ste sa vyhli vdychovaniu škodlivých výparov. Pri práci s kyselinami by ste mali nosiť gumené rukavice a zásteru. Vždy by ste mali mať po ruke sódu bikarbónu, ktorá – v prípade potreby – dokáže neutralizovať účinok kyseliny. Všetky leptacie roztoky sa musia skladovať v špeciálnych nádobách (sklenených alebo plastových). Nezabudnite na nálepky, na ktorých bude uvedené zloženie zmesi a dátum prípravy. Existuje ešte jedno pravidlo: poháre s kyselinami by sa nemali umiestňovať na vysoké police. Ich pád z výšky je plný vážnych následkov. Umelecké leptanie kovov sa nezaobíde bez použitia kyseliny dusičnej, ktorá je dosť žieravá. Navyše v niektorých zmesiach môže byť výbušný. Na šterlingové striebro sa najčastejšie používa kyselina dusičná. Leptacie roztoky sa pripravujú zmiešaním kyselín s vodou. Je tiež potrebné pripomenúť, že vo všetkých prípadoch sa kyselina pridáva do vody a nie naopak.