Травление металла

Содержание

Травление металла – древняя технология, применяемая человеком тысячелетиями. В прошлом оно использовалось для обработки оружия, предметов ритуальных церемоний и украшений. Сегодня травление нашло применение и в промышленности, и в домашних условиях, предоставляя широкие возможности для творчества.

Наша статья поможет вам освоить основы травления. Мы расскажем о различных видах этой технологии и применяемых растворах. Также предоставим инструкцию для самостоятельного проведения процедуры и подчеркнем важность соблюдения техники безопасности при работе с разъедающими кислотами. Ознакомьтесь с нашей статьей, чтобы избежать рисков и насладиться процессом травления безопасно и творчески.

Описание технологии 

Травления металла заключается в удалении верхнего слоя изделия с использованием химической реакции. Процесс включает в себя применение растворов кислот, солей и щелочей для очистки от окалины, коррозии и оксидов. Этот метод также необходим для подготовки металлических деталей к соединению или покрытию, обеспечивая лучшее сцепление элементов или основы и защитного слоя. Химическое травление с использованием ванны с реактивами является наиболее распространенным способом.

Перед началом процесса нужно защитить участки, которые не подлежат изменениям, специальным составом. Затем изделие подвергается воздействию кислой среды или погружается в электролит. Время обработки зависит от толщины слоя металла, который требуется удалить. Иногда используется многоэтапное травление для более эффективной работы.

Применения травления металла 

В современной промышленности применение включает:

  1. Удаление оксидной пленки с деталей различных видов стали, титана и алюминия.
  2. Улучшение адгезии металла, включая гальванические защитные покрытия.
  3. Подготовка стальных изделий к цинкованию методом горячего цинкования.
  4. Макроанализ нержавеющих сталей для выявления межкристаллитной коррозии.
  5. Очистка мелких деталей, в том числе механизмов наручных часов.
  6. Нанесение медных токопроводящих дорожек на полупроводниковые микросхемы и печатные платы в электронике.
  7. Быстрое удаление оксидов с горячего металлопроката и деталей после термообработки.
  8. Уменьшение толщины листов алюминия для снижения массы в авиастроении.
  9. Нанесение изображений на металлические изделия по трафарету.

Виды травления металла

1. Химическое травление металлов

Этот метод позволяет эффективно обрабатывать поверхности различных металлических деталей, таких как алюминий, титан, нержавеющие и жаропрочные стали, а также черные металлы. Процесс включает в себя использование химических реактивов, таких как серная кислота или азотная и соляная кислоты. Заготовки погружают в ванну с раствором на определенное время, в результате чего происходит удаление оксидной пленки, коррозии и окалины. Этот метод основан на взаимодействии кислоты и металла, с выделением водорода, что обеспечивает чистую поверхность изделия.

2. Травление электролитами

Электролитическое (гальваническое) травление металлов применяется для быстрой очистки, гравировки и создания пазов на деталях. Заготовки погружают в электролит на основе кислоты или соли, где изделие выступает в роли катода или анода. Существуют две разновидности - катодное и анодное травление. Эти методы используются для удаления окалины с углеродистых сталей и очистки поверхности анода от оксидной пленки. Электролитическое травление требует меньше времени и реагентов по сравнению с химическим методом, и не выделяет едких газов, что положительно влияет на безопасность персонала.

3. Ионно-плазменное травление

Этот сухой метод удаляет верхние слои металла путем бомбардировки ионами инертных газов, что не вызывает химических реакций. Используется для создания микроскопических насечек и пазов, особенно в микроэлектронике.

Плазмохимическая обработка металла включает в себя возбуждение плазмы в химически активной среде, освобождение радикалов и ионов, и последующее удаление легких соединений из воздушной среды через вакуумные насосы.

Основные растворы-травители металла

Углеродистые стали:

Обработка 8–20%-ным раствором серной или 10–20%-ным раствором соляной кислоты.

Добавление ингибиторов коррозии, таких как КС, ЧМ, УНИКОЛ, для предотвращения хрупкости материала.

Нержавеющая или жаропрочная сталь:

Протравливание смесью 12%-ной соляной, 12%-ной серной, 1%-ной азотной кислоты.

Поэтапная обработка при необходимости, используя 20%-ную соляную кислоту и 20–40%-ный раствор азотной кислоты.

Нержавеющая сталь (толстый слой окалины):

Снятие слоя окалины 75–85%-ным раствором едкого натра в сочетании с 20–25%-ным азотнокислым натрием.

Удаление оксидов 15–20%-ной азотной кислотой.

Алюминий и его сплавы:

Очистка от оксидной пленки при помощи щелочных или кислотных растворов (чаще используется 10–20%-ная щелочь).

Добавление хлористого и фтористого натрия для равномерного травления.

Титан и сплавы:

Этапы очистки после термической обработки, включая разрыхление окалины в едком натре и удаление в растворе из серной, азотной или фтористоводородной кислоты.

Медь и ее сплавы:

Обработка перекисью водорода, хромовой кислотой и солями (хлорид меди, хлорид железа, персульфат аммония).

Особенности травления печатных плат

Для создания печатных плат используется лист текстолита, покрытый медной фольгой с одной или обеих сторон. Основная задача – формирование проводящих медных дорожек согласно чертежу. Для этого наносится защитный лак на будущие дорожки, а весь лишний металл удаляется.

Методы травления металла в домашних условиях включают:

Техника и хитрости в искусстве травления металла

Художественное травление металла – это метод, при котором на стальном изделии создается рельефный или объемный рисунок. Чаще всего используется для обработки сталей высокой твердости, трудноподдающихся гравировке.

Этот метод применяется для украшения различных предметов, таких как оружие, кованые и литые изделия. Мастера, создающие авторские ножи, часто используют травление металла. Популярными темами в этом искусстве являются сцены охоты, арабская вязь, руны и геометрические узоры. Часто травление сочетают с воронением, придавая изображению синеватый, желтоватый или черный оттенок.

Методы Художественного Травления

Художественное травление металла может быть выполнено несколькими способами:

Дополнительные Тонкости

Важно следить за целостностью грунтовки и тщательно проверять поверхности металла после травления. Техника требует навыков и терпения, но результат – уникальные искусственные узоры и изображения на металле.



Электрохимическое травление металла: шаги в домашних условиях

Электрохимическое травление металла - популярный метод среди домашних мастеров, позволяющий создавать разнообразные рисунки. Вот краткая инструкция:

Подготовка поверхности изделия

Этапы электрохимического травления

  1. Подготовьте следующее: емкость из стекла или пластика, поваренная соль. металлическую пластину, источник питания на 5-12 В, соединительные провода.
  2. Отрежьте прямоугольный фрагмент из металлической пластины.
  3. Зашкурите заготовку для блестящей поверхности.
  4. Нанесите рисунок на металл, используя лазерный принтер или другие методы.
  5. Подготовьте солевой раствор в емкости.

Травление:

  1. Закрепите анод и катод в емкости.
  2. Подключите плюс от источника питания к заготовке, минус - в раствор.
  3. Включите блок питания, наблюдайте пузыри (знак начала процесса).
  4. Отключите питание через 30-40 минут и извлеките пластину.

Завершение процесса:

  1. Удалите налет и стерите тонер или лак.
  2. Повторно зашкурите металл при необходимости.

Таким образом, электрохимическое травление металла в домашних условиях - увлекательный процесс создания рельефных узоров и изображений.

Техника безопасности при травлении металла

При проведении травления металла следует соблюдать следующие меры безопасности:

Соблюдение этих мер позволит вам безопасно и успешно работать с травлением металла, создавая красивые и функциональные изделия.

Заявка на расчет
На нашем сайте используются файлы cookie
Узнать подробнее
Прайс