Травленням називається процес, при якому частина металу віддаляється з поверхні хімічним способом. Використовується такий метод для остаточної обробки деталі, при підготовці заготовки перед нанесенням покриття (гальванічного), а також для створення всіляких малюнків, орнаментів і написів.
суть методу
Травлення металів передбачає ретельну обробку поверхні. На виріб наноситься захисне покриття, яке перуть в місці малюнка. Потім використовують або кислоти, або ванну з електролітом. Незахищені місця руйнуються. Чим більше час витримки, тим глибше відбувається травлення металів. Малюнок стає більш виразним і чітким. Існують різні способи отримання гравюри (написи): може протруюють безпосередньо саме зображення або ж фон. Найчастіше такі процеси комбінуються. Також використовують і багатошарове протруювання.
типи травлення
Залежно від використовуваного для руйнування поверхні матеріалу речовини, виділяють наступні способи травлення.
1. Хімічний метод (його ще називають рідким). При цьому використовуються особливі розчини на основі кислот. Таким чином наносять на сплави орнаменти, написи.
2. Електрохімічне травлення металу - припускає використання електролітній ванни. Її заповнюють спеціальним розчином. Також часто при цьому використовують солі свинцю, які запобігають перетравліваніе. Цей спосіб має ряд переваг. По-перше, малюнок виходить більш чітким, а час, необхідний для завершення процесу, значно скорочується. До того ж така обробка металу економічна: обсяг використаної кислоти набагато менше, ніж при першому методі. Ще одна безсумнівна перевага - відсутність шкідливих газів (протрава не містить їдкі кислоти).
3. Існує також і іонно-плазмовий метод (так званий сухий). В даному випадку поверхня пошкоджується мінімально. Такий метод використовується в мікроелектроніці.
травлення стали
В основному таку обробку використовують для видалення окалини і різних окислів. Дана процедура вимагає ретельного дотримання технології, так як перетравліваніе основного металу небажано. В процесі застосовують як хімічний спосіб, так і електролітні ванни. Для приготування розчинів використовується соляна, сірчана кислоти. Всі деталі вимагають ретельного знежирення поверхні. Навіть невеликий відбиток пальця здатний зіпсувати заготівлю. В якості захисного покриття застосовують лак на основі каніфолі, скипидару, гудрону. Однак варто пам`ятати, що складові - вогненебезпечні речовини, тому приготування лаку вимагає великої концентрації уваги і обережності. Після того як завершилася обробка металу, відбувається безпосередньо сам процес травлення. Після його закінчення деталь необхідно очистити від лаку.
Протрави, використовувані для стали
Дуже часто для травлення стали застосовують розчин азотної кислоти. Також використовується соляна, виннокаменная (з невеликими добавками азотної). Тверді марки стали протравливаются сумішшю азотної і оцтової кислот. Гліфоген - це спеціальна рідина на основі води, азотної кислоти і алкоголю. Поверхня обробляють таким складом кілька хвилин. Потім промивають (розчин винного спирту в очищеній воді), швидко сушать. Це - попереднє протруювання. Тільки після таких маніпуляцій заготовки поміщаються в травильний розчин. Чавун добре протравливается в розчині сірчаної кислоти.
Травлення кольорових металів
Мідь і сплави на її основі протравливаются за допомогою сірчаної, соляної, фосфорної або азотної кислот. Процес прискорюють розчини хроматов або нітратів. Перша стадія - це видалення окалини, потім відбувається безпосередньо травлення латуні. Алюміній (і його сплави) труяться в розчині їдкого лугу. Для ливарних сплавів використовують азотну і плавиковую кислоти. заготовки з точковим зварюванням обробляються фосфорною кислотою. Титанові сплави протравливаются також в два етапи. Спочатку - в їдкого лугу, потім в розчині сірчаної, плавикової, азотної кислот. Травлення титану використовується для видалення окисної плівки перед нанесенням гальванічних покриттів. Молібден обробляють розчином на основі їдкого натрію і перекису водню. Крім того, травлення металів (наприклад, таких як нікель, вольфрам) проводиться за допомогою води, перекису водню і мурашиної кислоти.
Травлення друкованих плат
Існує кілька способів протруювання плат. У першому випадку використовується вода і хлорне залізо. Його можна виготовити і самостійно. Для цього в соляній кислоті розчиняють ошурки. Суміш витримують якийсь час. також травлення друкованих плат здійснюється за допомогою азотної кислоти. Весь процес триває близько 10 хвилин. Після його закінчення плату необхідно ретельно протерти за допомогою харчової соди, так як вона відмінно нейтралізує залишки їдкого речовини. Ще один склад для протруювання включає сірчану кислоту, воду, перекис водню (в таблетках). Набагато більше часу займає травлення плат таким складом: гаряча вода, кухонна сіль, мідний купорос. Варто відзначити, що температура розчину повинна бути не менше 40 градусів. В іншому випадку травлення займають більше часу. Можна протравливать плати і за допомогою постійного струму. Як посуду для даного процесу можна використовувати скляну, пластикову тару (вона не проводить струм). Заповнюють ємність розчином харчової солі. Саме він є електролітом. Як катода можна взяти мідну (латунну) фольгу.
Процес травлення для інших матеріалів
Широко поширений в даний час такий вид обробки скла, як травлення. Використовуються пари плавикової кислоти, фтористого водню. Спочатку здійснюється кислотна полірування поверхні, далі наноситься малюнок. Після даних маніпуляцій виріб поміщається в ванну з травильним розчином. Потім скло ретельно промивають і очищають від захисного покриття. В якості останнього можна застосовувати суміш на основі бджолиного воску, каніфолі, парафіну. Травлення скла плавиковою кислотою використовується для додання йому матовості. Існує також можливість кольорового протруювання. Солі срібла надають поверхні жовті, червоні, сині відтінки, солі міді - зелені, чорні, червоні. Для отримання прозорого, блискучого малюнка до плавиковою додають сірчану кислоту. Якщо необхідно глибоке протруювання, процес повторюють кілька разів.
Техніка безпеки при травленні
Травлення металів - досить небезпечне заняття, яке вимагає великої концентрації уваги. Обумовлено це роботою з агресивними матеріалами - кислотами і їх сумішами. Перш за все, для даного процесу необхідно грамотно вибрати приміщення з хорошою вентиляцією. Ідеально, коли при протравливании буде використовуватися витяжна шафа. Якщо ж такого немає в наявності, то необхідно подбати про респіраторі, щоб уникнути вдихання шкідливих випарів. При роботі з кислотами слід одягати гумові рукавички і фартух. Під рукою завжди повинна бути харчова сода, яка - при необхідності - зможе нейтралізувати дію кислоти. Все травильні розчини необхідно зберігати в спеціальних ємностях (скляних або пластикових). Не варто забувати про стікерах, на яких буде вказано склад суміші, дата приготування. Існує ще одне правило: банки з кислотами не варто ставити на високі полки. Їх падіння з висоти загрожує серйозними наслідками. Художнє травлення металу не обходиться без використання азотної кислоти, яка є досить-таки їдкою. До того ж в деяких сумішах вона може бути вибухонебезпечною. Найчастіше азотну кислоту використовують для Срібні. Травильні розчини готують шляхом змішування кислот з водою. Варто пам`ятати також, що у всіх випадках кислота додається в воду, а не навпаки.
