Ювелирное обозрение

Процесс травления металла известен людям ещё с 16 века. Наиболее известные мастера жили в Италии и Германии. Сегодня травление ножа в домашних условиях, по силам любому человеку в мире. Доступность реагентов, и множество способов – позволяет заняться этим, не имея специального опыта. Но изучить тему травления ножа – стоит обязательно.

Суть метода

Ключевое значение имеет – воздействие кислотных сред на металл. Благодаря взаимодействию агрессивной среды и изделия происходит химический процесс, называемый – травление. Для нанесения узора на клинок, участки поверхности непредназначенные для протравки, покрывают защитным слоем.

Он обязан быть устойчив к травящему веществу. Глубина растворения металла зависит от времени воздействия на него. Со времён 16 века, выявлено несколько эффективных способов травления ножей. О них пойдёт речь ниже.

Способы травления металла

Кислоты в технике травления применяются в зависимости от вида металла. Определённый сплав, требует своих агрессивных веществ. От этого зависит – быстрота и качество процесса. Способов существует несколько:

• процесс с применения электролита, с пропускаемым через него ток. Называют – электрохимическим. Особенностями его являются: точный рисунок, экономия времени и раствора рабочей жидкости. Нет вредных испарений;
• процесс, не требующий сложного оборудования и безумно прост – химический. Но применение жидких кислых растворов, характерно выбросами вредных для здоровья человека в воздух испарений;
• производственный метод, требующий дорогостоящего оборудования – ионно-плазменный метод. Применяется в сухой среде в области микроэлектроники.

Первые два метода широко распространены для травления ножей в домашних условиях. Компоненты доступны в продаже и не требуют сложных манипуляций.

Подготовка металла к нанесению рисунка

Необходимо подготовить клинок к нанесению рисунка и к самому процессу травления. Если нож разборный, обязательно разберите его. Освободив клинок, проще будет работать. В цельном изделии обязательно следует изолировать рукоять.

Неважно, из какого она материала, кислая среда навредит любому. Изолента в роли изолятора, подойдёт прекрасно. Обрабатываемую поверхность клинка, необходимо тщательно протереть ацетоном. Задуманный рисунок хорошо ляжет на обезжиренную поверхность. Пальцами заготовки стараемся не касаться.

Методы нанесения рисунка

Рисунок из различных материалов, служит защитным слоем, протравливаться будет металл не покрытый им. Присутствует схожесть с негативом фотоплёнки, при проявлении фотографии. В качестве защиты вариантов предостаточно: изолента, наклейка, лак для ногтей, винил, маркер по металлу и многие другие полимеры.

Лак для ногтей

Распространённый материал среди любителей. Но и профессионалы им не брезгуют. Хорошая сопротивляемость агрессивным средам, делают его лидером в использовании. Нанеся его на изделие и дав подсохнуть, есть доступность подкорректировать рисунок острыми режущими предметами. Достигая чёткого рисунка и плавности линий.

Грунтовка или битумный лак

Изделие полностью покрывается, затем переносятся поверх слоя контуры рисунка, маркером или кистью. Заострив тонкую проволоку, необходимо процарапать до металла эскиз. Грунтовку используют ГФ 021 или ХВ 062. При процедуре процарапывания эскиза есть риск откалывания засохшего грунта или битумного лака. Является минусом этого метода.

Глянцевая бумага

Набирающий обороты среди мастеров, неплохой метод, имеющий немало положительных сторон. На глянцевой бумаге лазерным принтером распечатывают необходимый эскиз в реальную величину. Приложив к поверхности клинка стороной с рисунком, необходимо утюгом прогладить бумагу.

После остывания изделия, его помещают в воду. Доведя бумагу до размякшего состояния, она отслаивается, а тонер с принтера остаётся на изделии. Следует лишь вокруг рисунка обработать поверхность лаком для ногтей. Метод позволяет переносить мельчайшие подробности изображения.

Принцип травления при помощи электролиза

Для металлических изделий применяют два способа: кислотный (жидкий) и электрохимический. Используют их для снятия окалины и оксидных пленок. Соблюдение правил протравки: время выдержки и концентрация раствора, залог успешного процесса.

Немаловажно тщательное обезжиривание детали. Небольшое жирное пятно, приведёт в непригодность все труды мастера. При работе с лаками необходимо соблюдать осторожность, они легко воспламеняемы. К этому относится и сам процесс. В любом виде – он небезопасен. Относится к нему необходимо с осторожностью и внимательностью.

Растворы, используемые для травления стали

Процесс для различных сплавов, требует различные протравливающие вещества. Исходя из атомарной структуры решётки металла, подбирается определённый раствор:

• щелочные растворы хорошо травят алюминий и сплавы из него;
• азотная, серная, соляная и фосфорная кислоты применяются при травлении меди и её сплавов. Для увеличения скорости реакции добавляют хром и азот;
• для прочного титана применяется двойной способ протравки. Изначально обрабатывают в щелочных растворах, затем в кислотных высокой концентрации;
• водный раствор перекиси водорода и муравьиной кислоты идеально подходит для никеля и вольфрама;
• для иных твёрдых металлических соединений используют смеси азотной и уксусной кислот;
• несильный раствор серной кислоты хорошо справляется с чугуном.

Излюбленной, для травления ножа в домашних условиях – является азотная кислота. Иногда добавляют соляную. Они имеют высокую активность, и работать с ними необходимо осторожно.

Инструкция по жидкому травлению ножа

Химический способ проще, не нужно использовать элементы питания. Необходима сильная агрессивная среда. Уже озвучивалось, что способ опасен своими газообразными выделениями. Раскрыть окно или обзавестись хорошей вытяжкой просто необходимо. Снаряжение для безопасности:

• резиновые перчатки;
• респиратор;
• защитные очки;
• рабочий халат.

Избегать попадания на слизистые оболочки тела. Промывкой водичкой не обойдётся. Химический ожог – страшная вещь. С экипировкой разобрались, теперь дело за материалами:

• изоляционная лента;
• лак для ногтей, маркер;
• шлифовальный станок;
• дистиллированная вода в ёмкости;
• пластиковый контейнер;
• растворитель, ацетон;
• запас хлорида железа;
• ватные палочки и диски, зубочистка;
• наждачка различного зерна.

Нож необходимо подготовить заранее. На цельном изделии защитить рукоять изолентой, разборное – разобрать и работать с клинком отдельно.

Создание защитного слоя

Узор необходимый перенести на изделие, требуется обвести защитным слоем. Учитывая, что на участке с покрытием – реакция проходить не будет, и металл останется светлым. Изначально набросок сделать маркером, а затем покрыть лаком для ногтей. Это наилучший вариант. Лак затем можно скорректировать для ровности линий и самого узора.

Не стоит стесняться фантазировать, уникальность проведённой работы зависит и от личностных качеств мастера. Используйте лаки различных оттенков, они хорошо видны на поверхности изделия.

Приготовление раствора

В обязательном порядке используем средства индивидуальной защиты. При работе с кислотой необходим под рукой раствор соды, она пригодится при попадании агрессивного вещества на кожу. Правило всех химиков – кислоту льём в воду, ни в коем случае не в обратном порядке:

1. Соотношение хлорного железа и воды, необходимо получить 50/50. Это оптимальный вариант, но для ускорения реакции дозволено применить и другие пропорции.
2. Пластиковый контейнер не следует наполнять целиком, учтите помещение туда изделия. Налив немного дистиллированной воды – столько же наливаем хлорного железа.
3. Пометьте контейнер словами «Кислота», будьте с ним осторожны. Металлическая ёмкость – не подойдёт, есть вероятность вступления в реакцию с раствором.

Учтите, что разведённая жидкость послужит не один раз, десяток клинков реально в ней обработать. По окончании разведения раствора следует перейти к следующему этапу.

Процесс травления

Для получения качественного результата рекомендуется при погружении клинка, производить движения в жидкости. Процесс будет выглядеть, как аккуратное полоскание изделия в растворе. Прикасаться к клинку строго запрещено. Оставлять на длительное время в нём, также не рекомендуется.

Профессионалы травления утверждают, что необходимо многократное, недлительное погружение изделия в агрессивную среду. Выглядит это так:

• следует погрузить клинок на 20 секунд;
• вынуть на воздух, на то же время, что и было погружение;
• быстрая промывка под водой из водопроводного крана;
• держим на воздухе 20 секунд;
• и затем опять погружаем в раствор на прежний промежуток времени.

Так добивается постоянный контроль протравки, круговой процесс необходимо выполнить несколько раз. Общее время проведения клинка в кислоте не должно превышать 10 минут. Не следует забывать, что все временные интервалы зависят от стали и состава раствора.

В заключении процесса необходимо хорошо промыть изделие проточной водой, снять защитный слой с помощью ацетона или растворителя. Пройтись наждачной бумагой по клинку начиная от крупного зерна 400 ед. и заканчивая 2000 или 2500. Довести до блеска поможет войлочный круг на шлифстанке.

Мастер-класс для тех кто только начинает травить. Для опытных мастеров этот урок вряд ли окажется новостью.

Как бонус — можно травить на цилиндрических поверхностях, что ЛУТом зачастую проблематично. Результат такого травления можно посмотреть в этой моей работе.

Основой способа являются самоклеющиеся ажурные ленты, которые можно купить в магазинах для художников/рукоделия/скрапбукинга.
Выглядят примерно так:

Еще:
2.bp.blogspot.com/-Zy8JFPOVETs/UhKBELk_txI/AAAAAAAACUM/zXJkk0Yg0H0/s1600/1.jpg
www.hobbyforyou.com.ua/fotky36473/fotos/_vyr_333_5hh7.jpg
www.quillingshop.ru/quilling-textil-tape.htm

Если в магазине продают кусочками (у нас можно купить несколько сантиметров) — то обойдется вообще в копейки. Выбор узоров большой, можно найти что-то «викторианское».
Говорят, в рекламных агентствах (где делают дешевые таблички типа таких) можно заказать печать рисунка на оракале с порезкой специальным принтером, возможно, тоже подойдет.

Итак, что нам нужно:

Эти самые наклейки, лак для ногтей (желательно темный, чтобы было видно где закрашено), перекись водорода (в любой аптеке), лимонная кислота (в любом супермаркете), и наши, собственно, детали, которые мы хотим травить.
Детали надо отшлифовать до чистого металла. Для травления необязательно полировать, все равно окончательная полировка будет после.
На фото детали уже немного подготовлены — закрашены лаком внутренние поверхности и торцы, оставлены чистыми только поверхности для травления.

Дальше просто: наклеиваем узор где хотим. (Перед этим детали протираем спиртом). Концы ленты желательно свести ровно, чтобы узор был непрерывным.

Покрываем все лаком для ногтей. Можно использовать несмываемый маркер, но какой лучше подходит — выяснить экспериментальным путем.

Ждем пока высохнет. Аккуратненько отдираем ленту. Начинать легче всего в том месте где стык. Оголяется латунь. На данном этапе можно посмотреть где узор нарушен: где не покрылось лаком — зубочисткой докрасить, где слишком растеклось — штихелем соскрести. Как видите — лак проник даже в мелкие точки рисунка. При травлении они останутся.
Стараемся не лапать жирными пальцами оголившуюся латунь.

Далее раствор. Пропорции брал отсюда (в конце):
radiokot.ru/lab/hardwork/62/

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.

У меня пузырек на 40 мл перекиси, потому кислоты нам надо 12 грамм. Это около 2-ух с половиной чайных ложек. Соль, я думаю, есть в каждом доме, бросаем пол чайной ложки. Перемешиваем. Посуду надо взять такой формы, чтобы поверхность травления полностью утонула, т.е. в моем случае, 40+ миллилитров в более широкой посуде растеклись бы и детали не покрыли бы. Когда порошок растворился в перекиси — можно бросать детали. Почти сразу же на поверхности начинают появляться пузырьки. Значит процесс пошел.

Далее раствор будет постепенно синеть. В конце будет вообще синий-синий. Ждем. Чем дольше ждем — тем глубже протравится. В этом случае я ждал 5-6 часов, и протравилось довольно глубоко, где-то на 0,3-0,4 мм. Для более «нежного» рисунка можно травить меньше. Тогда боковых протравов меньше и рисунок четче.
А эти сердечки я травил еще дольше, там получилось вообще больше 0,5 мм.
Банку с раствором во время травления можно поставить как есть, а можно периодически легонько сотрясать (например, постукивая) чтобы сбить пузырьки, которые мешают равномерно протравиться. Если помешиваете палочкой, то старайтесь не задевать поверхности травления, чтобы не отковырнуть лак.

Важно не пропустить момент, когда лак подтравится с боков и начнет сам отпадать. В этом случае я нанес толстый слой лака, у меня ничего не отпало. А бывало, что рисунок еще неглубоко протравился, а лак уже слазит.
Достаем, промываем.

До снятия лака можем нанести раствор для патинирования (например, серную мазь).
Снимаем лак ацетоном. Результат — налицо:

После полировки, когда латунь станет светлой — контраст будет еще сильнее.

Думаю, как вариант, можно попробовать обтянуть деталь кружевами (старой занавеской, например), и так же нанести лак, только аккуратно, «чпокая», чтобы не залезть под ткань.

Вот и все, спасибо за внимание, надеюсь кому-нибудь пригодится.

В редакцию Homius приходят не только статьи наших читателей о различных способах ремонта. Некоторые обзоры поражают своей простотой выполнения необычных работ, на первый взгляд, невозможных для производства в домашних условиях. И сегодня представляем вашему вниманию одну из таких статей, которая была прислана в рубрику «Истории» Касатоновым Сергеем Борисовичем из города Якутск. В ней он рассказывает о простейшем способе переноса рисунка на лезвие ножа и травлении металла без каких-либо химикатов.

Недавно я увлёкся таким занятием, как травление различных рисунков на металле. Ведь даже кухонный нож можно сделать эксклюзивным, если приложить совсем немного усилий. Однако, если требуется травление высокохудожественного рисунка, не помешает опыт рисования и твёрдая рука. Первоначальное его нанесение проблем не составит, а вот подготовка к гравировке посредством электролиза для некоторых людей будет довольно проблематичным. Но, чтобы не пугать заранее тех, кто хочет понять всю технологию, начну свой отчёт о проделанной работе.

Что понадобится для нанесения рисунка на металл

Здесь всё довольно просто. Кроме самого ножа, достаточно иметь в квартире обычный лазерный принтер и некоторые другие инструменты и материалы, а именно:

• небольшое количество спирта;
• ледяную воду в тазу;
• утюг.

Естественно, клинок кухонного ножа следует тщательно вымыть и высушить. Для охлаждения воды лучше всего использовать лёд.

Всё, что потребуется для нанесения рисунка на клинок

Приступаем к нанесению рисунка на стальное лезвие кухонного ножа

Для начала нужно найти в сети интернет рисунок, который можно разместить на клинке. В любом графическом редакторе его следует уменьшить до такого размера, чтобы он поместился на лезвии и распечатать. При помощи ножниц необходимо вырезать изображение.

Далее в блюдце наливается небольшое количество спирта, достаточное для того, чтобы распечатанная картинка полностью погрузилась в него. В спирте рисунок должен лежать до тех пор, пока бумага не пропитается. Это будет заметно по изображению, которое проступит на обратной стороне листка. Не стоит бояться передержать его в спирте – ничего плохого с рисунком не произойдёт, даже если он пролежит в блюдце сутки, он не потечёт и не расплывётся.

Рисунок нужно хорошенько вымочить в спирте, прежде чем приступать к его переносу на клинок

Использование утюга: здесь потребуется аккуратность

Ту часть клинка, на которое планируется перенести изображение, нужно обильно полить спиртом. После этого аккуратно берём бумажку с изображением и размещаем её на лезвии ножа распечатанным рисунком вниз. В это время его ещё можно поправить, не боясь смазать. Здесь следует учитывать то, что, начав работать нагревательным прибором, ничего подправить уже не удастся.

Размещаем рисунок в нужном месте клинка, поправляем его положение

Когда рисунок уложен так, как нужно, начинаем прогревать его утюгом, включённым на максимальную температуру. При выполнении этой работы следует быть предельно аккуратным, чтобы не сдвинуть листок. Дело в том, что даже чуть нагревшаяся бумага, если её пошевелить, смажет изображение, испортив его.

Прогрев производится в течение 3-4 минут, пока листок не высохнет полностью. При этом лучше переусердствовать, дольше прогревая клинок, чем прекратить работу утюгом, когда бумага ещё полусырая.

Прогреваем рисунок утюгом до полного высыхания спирта

Охлаждение клинка и удаление уже ненужной бумаги

Когда спирт полностью испарился, а клинок разогрелся, необходимо как можно быстрее его остудить. Именно для этого у меня и был припасён таз с водой, которая была охлаждена при помощи льда. Клинок ножа опускается в ледяную воду на 20-30 секунд. Необходимо следить за бумагой, ожидая, когда она полностью пропитается, теперь уже обычной водой. После того, как это произошло, начинаем медленно двигать по ней пальцем. Бумага скатывается и отслаивается.

Торопиться в этом случае не стоит – велика вероятность того, что клинок остыл не полностью, и рисунок будет повреждён.

Клинок охлаждается в ледяной воде, после чего с него аккуратно удаляется бумага

Что получится в итоге: насколько качественным будет рисунок

Если всё было сделано правильно, рисунок ничем не будет отличаться от того, который был на бумаге. При этом качество изображения не зависит от его сложности и количества мелких деталей. Если травление не принципиально, то можно оставить рисунок таким, каким он получился. Конечно, такое изображение не слишком устойчиво к агрессивным чистящим средствам и высоким температурам, но при отсутствии таких факторов он может продержаться до полугода. Это изображение тигра я решил оставить в виде простого рисунка.

Рисунок получился идеальным, и я решил оставить его именно в таком виде, не прибегая к травлению

Что касается травления, то для первых опытов с металлом лучше выбрать нечто более простое, особенно, если нет художественного образования или опыта гравировки по металлу. Но статья была бы неполной, если бы я не рассказал в ней о том, как произвести травление на металле, чтобы рисунок уже не стёрся никогда. Об этом я расскажу на примере другого кухонного ножа и более простого изображения – с художественным образованием у меня отношения не сложились, в отличие от технических и точных наук.

Что потребуется для травления рисунка на металле

Чтобы протравить любое изображение на металле потребуется:

• вода с растворённой в ней поваренной солью (3-4 столовых ложки на 0,5 л) в стеклянной банке;
• блок питания (зарядное устройство) от любого телефона или иного гаджета;
• 2 отрезка провода;
• лак для ногтей, желательно бесцветный;
• обычный болт или металлическая пластина, которая поместится в банке.

Необходимо отметить, что от выходного тока зарядного устройства будет зависеть скорость электролиза, а значит и проявления рисунка на металле. Чем выше ток адаптера, тем меньшее время для работы потребуется.

Подготовка металла к нанесению рельефного рисунка

Сначала весь клинок нужно покрыть лаком. Это необязательно должен быть лак для ногтей, вполне подойдёт состав для покрытия древесины. Но здесь стоит вспомнить, что женская химия высыхает практически моментально. Учитывая то, что покрыть металл потребуется в 2 слоя, это серьёзный повод для использования быстросохнущего состава.

Рисунок, если он не слишком сложен, можно нанести после того, как лак высохнет. Но, при необходимости травления изображения, подобного тому, что я нанёс на предыдущий нож, лучше использовать метод перевода при помощи утюга и спирта, а уже после покрывать сталь бесцветным лаком.

Для травления на одном из кухонных ножей, я выбрал не слишком сложную арабскую вязь. Она была нанесена уже после высыхания лака, после чего покрытие по линиям было удалено. Иными словами, я его просто процарапал иголкой. Отмечу, что края полос нужно аккуратно подравнять – при травлении электролиз выест незащищённые места, а значит, все неровности останутся на металле без возможности последующего исправления.

Арабская вязь нанесена, лаковое покрытие процарапано по ней иголкой, можно приступать к травлению

Подключение питания: принцип травления при помощи электролиза

Питание на элементы подаётся следующим образом. В солёную воду опускается провод с болтом на конце, который подключается к минусовому выходу зарядного устройства. На сам клинок подаётся плюсовой заряд. Принцип электролиза заключается в следующем. Лаковое покрытие не пропускает электричество, а вот область металла, где оно отсутствует, под воздействием напряжения вступает в реакцию с солёной водой. В результате металл разъедается именно там, где лака нет.

Болт приматывается к проводу и опускается в воду

Многим будет интересно узнать, что подобным образом можно даже нанести рисунок медью. Для этого производится аналогичная подготовка клинка. Отличием является то, что полярность подключения будет обратной – плюс на болт, а минус на нож. Вместо соли в воде нужно растворить медный купорос. Подобным образом можно как нанести изображение, так и полностью покрыть деталь медью.

Всё подготовлено, можно подать напряжение, включив адаптер в сеть

Травление: некоторые нюансы, которые следует учесть

Когда на провода будет подано питание, станет отчётливо видно, как происходит электролиз. Из незащищённых лаком областей клинка начнут выделяться пузырьки газа. Именно этот процесс и «выгрызает» частицы металла. Необходимо внимательно следить за температурой зарядного устройства – она может резко повыситься. Во избежание выхода адаптера из строя, не стоит держать его включённым более 15-20 секунд, давая передышку не менее 10 минут. Таким образом, работа растянется, но при этом вы сохраните работоспособность зарядного устройства. В общей сложности на травление небольшого рисунка уходит около минуты постоянной работы. Получается, что за 3 захода изображение будет готово.

На фотопримере видно, как проступает надпись на металле под действием реакции электролиза. После того, как работа будет окончена, останется лишь очистить уже ненужное лаковое покрытие и отполировать клинок.

Процесс пошёл – его можно наблюдать невооружённым взглядом

В процессе работы на поверхности банки будет образовываться слой окисла грязно-бурого цвета. Это не должно вас пугать, процесс предусматривает подобные отложения.

Завершающая стадия процесса, очистка и полировка клинка

По завершении процесса, питание отключается, а провод отцепляется с ножа. Для удаления лакового покрытия можно использовать канцелярский нож или обычный ацетон, который с лёгкостью выполнит эту работу. Полировка осуществляется на заточном станке с войлочным кругом. Конечно, эту работу можно выполнить и вручную, но времени в таком случае уйдёт намного больше.

Что касается неровности штрихов рисунка, то они не всегда мешают. К примеру, при нанесении арабской вязи, как в моём случае, они даже придают некий шарм надписи, будто она сделана несколько веков назад. Но если изображение требует точности, вроде ранее перенесённого на нож тигра, следует процарапывать каждую линию предельно аккуратно. Конечно, эту работу простой назвать не получится, требуется внимательность к мелочам и усидчивость, зато владелец будет уверен, что рисунок с клинка не сотрётся, независимо от агрессивности чистящих средств или температуры.

Заключительная часть

Подобная гравировка, выполненная своими руками, придаст необычности кухонным ножам. Из обычного ширпотреба они превратятся в эксклюзивные изделия, которые удивят ваших друзей и знакомых. А учитывая то, что на выполнение подобной работы не будет затрачено ни копейки, удовлетворение от рисунков, нанесённых методом электролиза, владельцу обеспечено.

Хотелось бы надеяться, что читатели возьмут на вооружение описанные мною способы работы с металлом. Если что-то из изложенного осталось непонятным, я с удовольствием объясню. Нужно лишь написать об этом в комментариях к статье. Там же можно и высказать своё мнение о прочитанном. Буду рад любому – к критике отношусь вполне адекватно, конечно, если она обоснована. Буду стараться отвечать на каждый отзыв максимально быстро.

Редакция Homius приглашает домашних мастеров и умельцев стать соавторами рубрики «Истории». Полезные рассказы от первого лица будут опубликованы на страницах нашего онлайн-журнала.