Metaaletsen heeft als doel het volledig oplossen van een dunne laag van het oppervlak van het metaal - matte etsen, of het etsen van slechts individuele plaatsen op het oppervlak - etsen van tekeningen en letters. In het laatste geval wordt het oppervlak van het metaal bedekt met een beschermlaag, waarop een patroon wordt aangebracht, dat met een scherp instrument (naald) in het metaal wordt gesneden om op deze plaatsen toegang te geven tot de etsvloeistof. . Hieronder vindt u beitsmiddelen voor verschillende metalen.

1. Bijtmiddelen voor ijzer en staal. a) Verdun salpeterzuur in de volgende verhouding: 1 salpeterzuur op 4-8 water. Voor het initiële etsen wordt een minder sterke oplossing gebruikt en daartoe gemengd met meerdere kubussen. sant. een oplossing van zilvernitraat in water. Tijdens het etsen zelf wordt er geen zilvernitraat toegevoegd. Voor dieper etsen kun je, mits de grond goed is, 1 salpeterzuur op 1 water nemen. b) Kik beveelt de volgende oplossing aan: 1 antimoonchloride, 6 zoutzuur en 6 water. Om een ​​uniforme ets te verkrijgen, moet u deze vloeistof nog meer verdunnen. c) Een oplossing van 15 kwikchloride (sublimaat) en 1 wijnsteenzuur in 420 water met toevoeging van een kleine hoeveelheid salpeterzuur wordt ook sterk aanbevolen. d) Voor dikke grond kan een etsvloeistof vergelijkbaar met glyfogeen worden gebruikt (zie hieronder). Het wordt bereid uit 600 g alcohol (80%), 40 g chemisch zuiver salpeterzuur en 2 g zilvernitraat, vooraf opgelost in een kleine hoeveelheid gedestilleerd water. Deze vloeistof wordt bewaard in een slecht afgesloten fles en is vooral geschikt voor hooggepolijste stalen en vernikkelde ijzeren voorwerpen. e) Als de primer in een dunne laag wordt aangebracht, wordt aanbevolen om het bovenstaande mengsel te veranderen, zodat u in plaats van pure alcohol een mengsel van 240 g alcohol en 360 g water neemt. Je kunt helemaal geen zilvernitraat toevoegen of de helft van de aangegeven hoeveelheid nemen. De beitsvloeistof zou dus bestaan ​​uit 240 g alcohol, 360 g water, 40 g salpeterzuur en 1 g zilvernitraat. f) Meng 30 g kopersulfaat, 8 g aluin, 0,5 theelepel keukenzout in poedervorm, 0,125 liter azijn en 20 druppels salpeterzuur. Afhankelijk van de werkingsduur vreet de vloeistof diep in het metaal en geeft het een mooi ruw oppervlak. g) Gebruik voor hard staal een mengsel van 2 salpeterzuur en 1 azijnzuur als etsvloeistof. h) Gietijzeren producten kunnen het beste worden gebeitst in 3% zwavelzuur, ijzer in 10% en staal in 20% zuur. i) Voor ijzeren en stalen voorwerpen. Voorwerpen die goed zijn ontdaan van vetvlekken worden ondergedompeld in salpeterzuur, dat is gemengd met een kleine hoeveelheid roet. Na het etsen, waarvan de sterkte wordt gecontroleerd, wordt het voorwerp uit de etsvloeistof verwijderd. Het artikel wordt goed gespoeld, eerst met water en vervolgens met water waarin een beetje frisdrank is opgelost. Hierna wordt het nogmaals gewassen en gedroogd in zaagsel (volgens Buchner) j) Glyphogen - een etsvloeistof voor staal - bestaat uit een vooretsvloeistof, spoelwater en de eigenlijke etsvloeistof. De vooretsvloeistof bestaat uit 95% water, 5% chemisch zuiver salpeterzuur en een kleine hoeveelheid alcohol; Het behandelde stalen oppervlak wordt slechts enkele minuten aan deze vloeistof blootgesteld. Vervolgens worden de artikelen gespoeld met een vloeistof bestaande uit een 25 procent oplossing van wijnalcohol in gedestilleerd water en snel gedroogd met behulp van een balg. Pas daarna wordt de eigenlijke etsvloeistof gegoten (30 gedestilleerd water, 15 wijnalcohol, 5 chemisch zuiver salpeterzuur, 0,5 zilvernitraat in kristallen) en moeten de voorwerpen minimaal 1 cm met de etsvloeistof worden bedekt.

2. Bijtmiddelen voor koper. a) Gebruik voor het etsen van koper verdund salpeterzuur of een mengsel van 3 verzadigde oplossingen van koper in salpeterzuur en 1 verzadigde oplossing van ammoniumchloride in azijn; Na het gieten wordt dit mengsel op de gewenste sterkte gebracht door voorzichtig druppelsgewijs salpeterzuur toe te voegen. b) 10% rokend salpeterzuur wordt verdund met 70% water en een kokende oplossing van 2% kaliumperchloraat in 20% water wordt toegevoegd. Het etsen van diepere plaatsen wordt bereikt door langdurige werking van de etsvloeistof of door de vloeistof te intensiveren. Voor zwak etsen de bovenstaande oplossing verdunnen met 100 of 200 water. Deze etsvloeistof is ook geschikt voor zilver. c) 8 wijnazijn, 4 keukenzout en kopergroen, 1 aluin, 16 water (volgens Callo en Piranesi). d) Los 3 kaliumperchloraat op in 50 water en meng afzonderlijk 8 salpeterzuur met 80 water en combineer vervolgens beide vloeistoffen. e) Neem 100 salpeterzuur, 5 zoutzuur.

3. Mat bijtmiddel voor messing. I. Heet bijtmiddel: los 1 zink in 3 salpeterzuur op in een glazen container, voeg vervolgens 3 zwavelzuur toe en dompel de voorwerpen een paar seconden onder in kokende vloeistof. II. Koud bijtmiddel: meng 20 salpeterzuur 36° volgens B. (Hierna worden graden weergegeven volgens de Baume-hydrometer, d.w.z. een apparaat voor het bepalen van de dichtheid (soortelijk gewicht) van vloeistoffen) met 100 zwavelzuur, voeg 1 keukenzout toe en 1 - 5 zinkvitriol en laat 5-20 minuten in dit bijtmiddel staan. Hoe langer de actie, hoe sterker de vloek. Vervolgens kunnen de items ondergedompeld worden in een glanzend bijtmiddel, wat het item enorm ten goede komt en de mat niet schaadt.

4. Glanzend bijtmiddel voor messing. Meng 15 kg salpeterzuur 40° volgens B., 2 kg zwavelzuur 66° volgens B. en 10 g keukenzout. Items worden ondergedompeld in het gekoelde mengsel. Bij gebruik van een warm mengsel of bij langdurige werking van de oplossing wordt een mat bijtmiddel verkregen. 3. Beitsmiddelen voor zink. a) 2 kristallen kopersulfaat en 3 koperchloride worden opgelost in 64 gedestilleerd water en gemengd met 8 zoutzuur. Als je een zinken plaat, gereinigd met verdund zoutzuur en zand, in deze lichtblauw gekleurde vloeistof dompelt, wordt de plaat onmiddellijk donkerzwart. b) Voor artikelen met een zwakke coating: 1 zwavelzuur in 10-20 water. c) Voor artikelen met een sterke coating: langzaam 10 zwavelzuur onder roeren en 10 salpeterzuur 36° B erbij gieten, het mengsel laten afkoelen, de artikelen snel onderdompelen en met water afspoelen.

5. Bijtmiddel voor aluminium. a) Aluminium voorwerpen worden ondergedompeld in een 10% oplossing van natronloog en in de oplossing gelaten totdat de ontwikkeling van waterstof begint, vervolgens gespoeld met water en ondergedompeld in 20% zoutzuur, waarna ze opnieuw met water worden gewassen. b) Aluminium voorwerpen worden gedurende 10-20 seconden neergelaten. in 10% natriumloog, verzadigd met tafelzout, afspoelen met water en reinigen met fijnkorrelig puimsteen. Vervolgens worden ze opnieuw ondergedompeld in een alkalische oplossing totdat er belletjes verschijnen, gewassen met water en gedroogd in zaagsel. De mat wordt op aluminium voorwerpen aangebracht door ze onder te dompelen in hete natriumloog, waarin de voorwerpen worden bewaard totdat er belletjes ontstaan. Als de voorwerpen uit een legering van aluminium en koper bestaan, moeten ze na onderdompeling in alkali enige tijd worden ondergedompeld in geconcentreerd salpeterzuur, dat, zonder het aluminium aan te tasten, een deel van het koper en andere onzuiverheden aantast. c) Dompel aluminium voorwerpen in een zwakke oplossing van bijtende kalium, spoel af met water en droog met een doek. d) Voor wit bijtmiddel is de meest geschikte oplossing 10% (verzadigd met keukenzout), die warm moet worden geconsumeerd als je een mooie matzilveren kleur wilt bereiken. Voorwerpen worden gedurende 15-20 seconden in de oplossing ondergedompeld, waarna ze worden verwijderd, gewassen en schoongemaakt met een borstel, en vervolgens opnieuw ongeveer 0,5 minuut ondergedompeld in dezelfde oplossing, waarna zich gasbellen op het metaal vormen. Vervolgens worden de artikelen opnieuw gewassen (indien mogelijk onder stromend water) en gedroogd in zaagsel. Dit bijtmiddel is ook geschikt voor aluminiumhoudend koper.

6. Bijtmiddel voor zilver. a) Verwarm het voorwerp en dompel het onder in een mengsel van 1 zwavelzuur en 5 water. Bij het bereiden van het mengsel is het noodzakelijk om het zuur in het water te gieten, en niet andersom. b) Kleine voorwerpen worden ondergedompeld in een 6% koudwateroplossing van borax en vervolgens aan de kook gebracht.

Etsen is een proces waarbij een deel van het metaal op chemische wijze van het oppervlak wordt verwijderd. Deze methode wordt gebruikt voor de eindverwerking van een onderdeel, bij het voorbereiden van een werkstuk voordat een coating wordt aangebracht (galvaniseren), maar ook voor het maken van allerlei tekeningen, ornamenten en inscripties.

De essentie van de methode

Metaaletsen omvat een zorgvuldige oppervlaktebehandeling. Op het product wordt een beschermende coating aangebracht, die op de plaats van het ontwerp wordt gewist. Vervolgens wordt gebruik gemaakt van zuren of een elektrolytenbad. Onbeschermde plaatsen worden vernietigd. Hoe langer de belichtingstijd, hoe dieper het etsen van metalen plaatsvindt. De tekening wordt expressiever en duidelijker. Er zijn verschillende manieren om een ​​gravure (inscriptie) te verkrijgen: de afbeelding zelf of de achtergrond kan direct worden geëtst. Vaak worden dergelijke processen gecombineerd. Er wordt ook gebruik gemaakt van meerlaags etsen.

Soorten etsen

Afhankelijk van de substantie die wordt gebruikt om het oppervlak van het materiaal te vernietigen, worden de volgende etsmethoden onderscheiden.

1. Chemische methode (ook wel vloeibare methode genoemd). In dit geval worden speciale zuurgebaseerde oplossingen gebruikt. Op deze manier worden ornamenten en inscripties op legeringen aangebracht.

2. Elektrochemisch etsen van metaal - omvat het gebruik van een elektrolytbad. Het is gevuld met een speciale oplossing. Loodzouten worden ook vaak gebruikt om overetsing te voorkomen. Deze methode heeft een aantal voordelen. Ten eerste is de tekening duidelijker en wordt de tijd die nodig is om het proces te voltooien aanzienlijk verkort. Bovendien is deze metaalbewerking economisch: het gebruikte volume zuur is veel minder dan bij de eerste methode. Een ander onbetwist voordeel is de afwezigheid van schadelijke gassen (het bijtmiddel bevat geen bijtende zuren).

3. Er bestaat ook een ionenplasmamethode (de zogenaamde droge methode). In dit geval wordt het oppervlak minimaal beschadigd. Deze methode wordt gebruikt in de micro-elektronica.

Stalen beitsen

Deze behandeling wordt voornamelijk gebruikt om aanslag en diverse oxiden te verwijderen. Deze procedure vereist een zorgvuldige naleving van de technologie, omdat overetsen van het basismetaal ongewenst is. Het proces maakt gebruik van zowel chemische methoden als elektrolytbaden. Zoutzuur en zwavelzuur worden gebruikt om oplossingen te bereiden. Alle onderdelen vereisen een grondige ontvetting van het oppervlak. Zelfs een kleine vingerafdruk kan het werkstuk verpesten. Als beschermende coating wordt vernis op basis van colofonium, terpentijn en teer gebruikt. Het is echter de moeite waard eraan te denken dat de componenten ontvlambare stoffen zijn, dus het bereiden van de vernis vereist grote concentratie en voorzichtigheid. Nadat de metaalbewerking is voltooid, vindt het etsproces zelf plaats. Na voltooiing moet het onderdeel van vernis worden ontdaan.

Bijtmiddelen gebruikt voor staal

Heel vaak wordt een oplossing van salpeterzuur gebruikt voor het beitsen van staal. Er wordt ook gebruik gemaakt van zout en wijnsteen (met kleine toevoegingen van stikstof). Harde staalsoorten worden gebeitst met een mengsel van salpeter- en azijnzuur. Glyphogen is een speciale vloeistof op basis van water, salpeterzuur en alcohol. Het oppervlak wordt gedurende enkele minuten met deze samenstelling behandeld. Daarna worden ze gewassen (een oplossing van wijnalcohol in gezuiverd water) en snel gedroogd. Dit is vooretsen. Pas na dergelijke manipulaties worden de werkstukken in de etsoplossing geplaatst. Gietijzer beitst goed in een zwavelzuuroplossing.

Beitsen van non-ferrometalen

Koper en legeringen die daarop zijn gebaseerd, worden geëtst met zwavelzuur, zoutzuur, fosforzuur of salpeterzuur. Het proces wordt versneld door oplossingen van chromaten of nitraten. De eerste fase is het verwijderen van kalkaanslag, waarna het messing direct wordt geëtst. Aluminium (en zijn legeringen) worden geëtst in een bijtende alkali-oplossing. Voor het gieten van legeringen worden salpeterzuur en fluorwaterstofzuur gebruikt. Puntgelaste werkstukken worden behandeld met fosforzuur. Titaniumlegeringen worden ook in twee fasen geëtst. Eerst - in bijtende alkali, vervolgens in een oplossing van zwavelzuur, fluorwaterstofzuur en salpeterzuur. Titaniumetsen wordt gebruikt om de oxidefilm te verwijderen vóór het galvaniseren. Molybdeen wordt behandeld met een oplossing op basis van natriumhydroxide en waterstofperoxide. Daarnaast worden metalen (zoals nikkel, wolfraam) geëtst met water, waterstofperoxide en mierenzuur.

Er zijn verschillende manieren om platen te etsen. In het eerste geval worden water en ijzerchloride gebruikt. Je kunt het zelf maken. Om dit te doen, worden ijzervijlsel opgelost in zoutzuur. Het mengsel wordt enige tijd bewaard. Printplaten worden ook geëtst met salpeterzuur. Het hele proces duurt ongeveer 10 minuten. Aan het einde van het proces moet het bord grondig worden afgeveegd met zuiveringszout, omdat het de resterende bijtende substantie perfect neutraliseert. Een andere etssamenstelling omvat zwavelzuur, water, waterstofperoxide (in tabletten). Etsplanken met de volgende samenstelling kosten veel meer tijd: heet water, keukenzout, kopersulfaat. Het is vermeldenswaard dat de temperatuur van de oplossing minimaal 40 graden moet zijn. Anders duurt het etsen langer. Je kunt borden ook etsen met gelijkstroom. Voor dit proces kunnen glazen of plastic containers als serviesgoed worden gebruikt (ze geleiden geen stroom). Vul de container met een oplossing van tafelzout. Dit is het elektrolyt. Als kathode kunt u koperfolie (messing) gebruiken.

Etsproces voor andere materialen

Een soort glasbewerking genaamd etsen is momenteel wijdverbreid. Er worden dampen van fluorwaterstofzuur en waterstoffluoride gebruikt. Eerst wordt het oppervlak zuurgepolijst, daarna wordt er een patroon aangebracht. Na deze manipulaties wordt het product in een bad met een etsoplossing geplaatst. Vervolgens wordt het glas grondig gewassen en ontdaan van de beschermende coating. Voor dit laatste kun je een mengsel gebruiken op basis van bijenwas, colofonium en paraffine. Er wordt gebruik gemaakt van etsglas met fluorwaterstofzuur om het een waas te geven. Er is ook de mogelijkheid tot kleurenetsen. Zilverzouten geven het oppervlak gele, rode, blauwe tinten, koperzouten - groen, zwart, rood. Om een ​​transparant, glanzend patroon te verkrijgen, wordt aan fluorwaterstofzuur zwavelzuur toegevoegd. Als diepetsen noodzakelijk is, wordt het proces meerdere keren herhaald.

Veiligheidsmaatregelen bij het beitsen

Metaaletsen is een nogal onveilige bezigheid die veel concentratie vergt. Dit komt door het werken met agressieve materialen - zuren en hun mengsels. Allereerst is het voor dit proces noodzakelijk om verstandig een kamer met goede ventilatie te kiezen. Idealiter wordt voor het etsen een zuurkast gebruikt. Als er geen beschikbaar is, moet u voor een gasmasker zorgen om te voorkomen dat u schadelijke dampen inademt. Bij het werken met zuren dient u rubberen handschoenen en een schort te dragen. Je moet altijd zuiveringszout bij de hand hebben, dat – indien nodig – de werking van het zuur kan neutraliseren. Alle etsoplossingen moeten worden bewaard in speciale containers (glas of plastic). Vergeet de stickers niet die de samenstelling van het mengsel en de bereidingsdatum aangeven. Er is nog een regel: potten met zuren mogen niet op hoge planken worden geplaatst. Hun val van een hoogte heeft ernstige gevolgen. Het artistieke metaaletsen is niet compleet zonder het gebruik van salpeterzuur, dat behoorlijk bijtend is. Bovendien kan het in sommige mengsels explosief zijn. Salpeterzuur wordt meestal gebruikt voor sterling zilver. Etsoplossingen worden bereid door zuren met water te mengen. Het is ook de moeite waard eraan te denken dat in alle gevallen het zuur aan het water wordt toegevoegd, en niet andersom.

Een van de methoden voor het produceren van een convex of depressief patroon op metalen producten, die relatief recent verscheen, wordt etsen genoemd. Het werkingsprincipe van deze methode is gebaseerd op het gebruik van elektrochemische processen in een vloeibare elektrolyt. Als je artistieke vaardigheden hebt, kun je zelfs thuis een patroon van hoge kwaliteit krijgen met een minimum aan benodigde materialen en apparatuur.

Als u thuis gaat etsen, heeft u de volgende verbruiksartikelen en apparatuur nodig:

• een product bedoeld voor decoratie - divers bestek, jacht- of kampeermessen, of eenvoudige zeepbakjes waarop eenvoudige patronen kunnen worden gemaakt;
• een container met voldoende volume en handige vorm, gemaakt van niet-metalen materialen, geschikt voor het plaatsen van het volledige product dat wordt verwerkt of een deel ervan dat moet worden versierd. Het is het handigst om hiervoor glazen containers te gebruiken, die visuele controle van het verwerkingsproces mogelijk maken.
• een voldoende hoeveelheid gewoon keukenzout;
• nagellak in elke kleur;
• nagellakremover bedoeld voor het reinigen van het behandelde product;
• bron van gelijkstroom met lage spanning. In deze hoedanigheid kan een oplader worden gebruikt om auto- of telefoonaccu's op te laden.

Tekening

We beginnen met het gereedmaken van het te verwerken product. Het moet grondig worden ontdaan van vet en vuil, gespoeld met heet water en gedroogd. Gebruik daarna een penseel om vernis aan te brengen op het oppervlak van het te behandelen object (in ons geval zijn dit eetlepels).

Breng een patroon of inscriptie aan zonder de coating volledig te laten drogen.

Afhankelijk van de ontwerpoptie en het gewenste decoratieve effect kan bij het etsen van metalen een patroon worden verkregen dat in het materiaal van het product wordt gedrukt of uitsteekt op het oppervlak. Dit kan worden bereikt door de beschermende laklaag te verwijderen. Het is puur metaal zonder mooie film die chemisch wordt geëtst.

Als je een bol beeld wilt krijgen, laat dan de vernis erop zitten en verwijder deze van de achtergrond.

Anders verwijdert u de vernisfilm precies in de vorm van het gewenste patroon - deze wordt in het materiaal van het product "gedrukt". Om een ​​fijn patroon te verkrijgen, is het handig om de vernis van het oppervlak te verwijderen met een geslepen houten stok of tandenstoker. Probeer zo vloeiend mogelijke lijnen te krijgen zonder vlekken, wat het hele werk van het etsen van het ontwerp op het product aanzienlijk kan bederven.

Voorbereiding van elektrolyten

Nadat we ervoor hebben gezorgd dat alle benodigde vernis is verwijderd, gaan we verder met het voorbereiden van de werkoplossing. Gedurende deze tijd heeft de beschermlaag de tijd om volledig te drogen. Als stof waarin staalproducten worden geëtst, wordt thuis meestal een oplossing van keukenzout gebruikt. Om het te bereiden, moet je de kristallen oplossen in schoon water in een verhouding van twee eetlepels zout per 0,5 liter vloeistof.

In plaats van natriumchloride kun je een andere vrij toegankelijke chemische stof gebruiken, namelijk kopersulfaat. Het is niet moeilijk om bij een bouwmarkt of tuinwinkel te kopen.

Een metalen product etsen

Om het proces te activeren, moet u een stalen voorwerp in de elektrolytoplossing plaatsen en er een negatieve draad van een stroombron op aansluiten. De positieve draad is in dit geval verbonden met het werkstuk. Schematisch ziet het etsproces er als volgt uit:

Bij gebrek aan een hoogwaardige omvormer (gelijkrichter) kunt u een telefoonoplader gebruiken door het contact voor het betreffende stopcontact af te sluiten.

Het etsproces onder invloed van elektrische stroom verloopt vrij snel.

Hiermee moet rekening worden gehouden bij het kiezen van een glazen container. Het elektrolytniveau moet voorkomen dat het tijdens het etsproces naar buiten spat.

Controle van patroonverdieping tijdens elektrochemische verwerking kan visueel worden uitgevoerd door het werkstuk periodiek uit de oplossing te verwijderen. Als aan alle noodzakelijke parameters wordt voldaan, kan het proces enkele minuten duren, afhankelijk van de gewenste etsdiepte van het patroon op het metalen onderdeel.

Zodra u het gewenste resultaat heeft bereikt, schakelt u de elektrische stroom uit. Verwijder hierna voorzichtig de vernisfilm van het geëxtraheerde monster. Om dit te doen, is het handig om nagellakremover en een dikke doek te gebruiken. Was de voltooide tekening met warm water en zeep.

Een kleurtekening krijgen

Om het resulterende patroon, de tekening of de inscriptie een extra decoratief effect te geven, raden we aan een eenvoudige methode te gebruiken die voor iedereen toegankelijk is. Om dit te doen, brengt u een kleine hoeveelheid nitro-email aan op het behandelde gebied, zodat de uitsparing volledig wordt gevuld. Dit verf- en lakmateriaal droogt snel genoeg, zodat u na een uur weer verder kunt werken. Nadat u zich ervan heeft verzekerd dat het glazuur volledig droog is, verwijdert u overtollig materiaal dat op het oppervlak van het geëtste stuk is gevallen met fijn schuurpapier. Het gebruik van een oplosmiddel kan in dit geval het hele werk verpesten, omdat het de verf over het oppervlak uitsmeert zonder deze volledig te verwijderen, en het patroon een onaantrekkelijke saaiheid kan geven.

Mechanisch polijsten van het eindproduct op een viltwiel met GOI-pasta geeft het geschilderde geëtste patroon de uiteindelijke expressiviteit.

Beste lezers, reageer op het artikel, stel vragen, abonneer u op nieuwe publicaties - we zijn geïnteresseerd in uw mening :)

Roestvast staal vereist vaak een oppervlaktebehandeling om de gewenste esthetische of prestatie-eigenschappen te bereiken. Behandeling met straal- en zandstraaltoestellen is beperkt vanwege de grote kans op verharding. Moderne productie maakt gebruik van het etsen van roestvrij staal, na een voorafgaande thermische of mechanische behandeling. De complexiteit van dit proces, vergeleken met conventionele zwarte, laaggelegeerde staalsoorten, wordt verklaard door de aanwezigheid van een chroomoxidefilm die als beschermende barrière fungeert. Het is dit dat harde aanslag vormt die niet goed interageert met reagentia. Technologische invloeden kunnen kleurveranderingen op het oppervlak veroorzaken. Deze omvatten lassen, solderen en andere werkzaamheden waarbij hoge temperaturen betrokken zijn. Iriserende aanslag kan worden verwijderd door etsen. Voor verschillende chemische samenstellingen van roestvast staal zijn individuele beitsmethoden en samenstellingen ontwikkeld, waarbij rekening wordt gehouden met de invloed van de staalelementen, om maximale resultaten te bereiken.

Overheersend methoden voor het etsen van roestvrij staal staalsoorten zijn alkalisch en zuur, wat kan worden versterkt door elektrolyse of zonder elektrolyse kan plaatsvinden.

Zuur etsen

Maximaal effect beitsen van roestvrij staal met zuren wordt bereikt door opeenvolgende interactie van het roestvrijstalen oppervlak in baden met twee soorten zuren: zwavelzuur en salpeterzuur. De volgorde van de fasen is als volgt

1. Ontvetten, verwijderen van grote haken en ogen, aanslag
2. Beitsen in een zwavelzuurbad (concentratie 10-12%) of zwavelzuurbad (8% zwavelzuur, 4% zoutzuur). In dit geval treedt er corrosie van aanslag en ruwheid op het oppervlak op. De ideale temperatuur voor het proces ligt tussen de 60 en 80 graden Celsius. Het bewaken van deze parameter is belangrijk voor de procesbeheersing. De duur van de behandeling is afhankelijk van de staalsoort, de aanwezigheid van een gecontroleerde verhouding en de concentratie van zuren. Als het bad leeg is, kan er putcorrosie optreden. Staal met 18% Cr, 8% Ni vereist bijvoorbeeld 23 tot 45 minuten beitsen in een zwavelzuurbad. Een halvering van de verwerkingstijd kan worden bereikt als deze bewerking in een gecontroleerde atmosfeer wordt uitgevoerd.
3. Spoelen met voldoende stromend water
4. Onderdompeling van het werkstuk in een bad gevuld met een oplossing van salpeterzuur en fluorwaterstofzuur (respectievelijk 10 - 20, 1-2 gewichtsprocent). Bij een badtemperatuur van 60–70 graden bedraagt ​​de behandeltijd 7–15 minuten.
5. Herhaaldelijk spoelen met grote hoeveelheden water

De gepresenteerde methode is eenvoudig en kent vele variaties. Door te etsen in één nitraatbad met een mengsel van fluorwaterstofzuur wordt de etstijd verlengd tot 30 minuten. Natriumfluoride kan fungeren als vervanging voor fluorwaterstofzuur. Door de concentratie fluorwaterstofzuur tot 10% te verhogen, kan het proces bij lage temperaturen worden uitgevoerd, waardoor voorafgaande onderdompeling in zwavelzuur wordt vermeden.

Het verkorten van de etstijd in zwavelzuur kan worden bereikt door niet meer dan 5% natriumchloride toe te voegen. Deze beweging geeft het gewenste effect in 15 minuten, maar bij dezelfde temperatuur, ongeveer 80 graden Celsius.

Wees voorzichtig: als het nodig is om de procedure uit te voeren in een ruimte met onvoldoende aspiratie, vervang dan de componenten van de tweede etsfase. Zuren produceren bij het etsen schadelijke dampen. Ter vervanging wordt een oplossing van ijzersulfaat (7%) en fluorwaterstofzuur (2%) voorgesteld.

Om de zuuretsmethode correct te selecteren, moet u de staat van de oxidefilm op het oppervlak van roestvrij staal kennen en er rekening mee houden. Het uiterlijk kan je iets vertellen over de compositie van de film. De groene kleur van de schaal duidt op een hoog gehalte aan chroomoxiden. Dienovereenkomstig zal de werking van zure omgevingen moeilijk zijn en meer tijd vergen.

Elektrolytisch etsen

Een optie die veel voorkomt in moderne fabrieken is elektrolytisch etsen. Een werkstuk of onderdeel dat in een zuurbad wordt geplaatst, is verbonden met een positieve of negatieve pool. Wanneer stroom door het oppervlak van roestvrij staal gaat, komt er zuurstof vrij. De gasfase heeft een mechanisch effect op de oxidefilm. Dit helpt het verwerkingsproces en de kwaliteit van het resulterende oppervlak te versnellen.

Etsen met kant-en-klare pasta's

De moderne industrie biedt een verscheidenheid aan etsproducten op de markt. pasta's voor roestvrij staal . Hun hoofddoel is de lokale verwerking van lassen, de gevolgen van veranderingen in de uniformiteit van oppervlaktekleuring onder invloed van temperatuur. Het principe van het werken met dergelijke pasta's is eenvoudig en kan zelfs in kleine werkplaatsen worden gebruikt.

• Breng de pasta in een dikke laag van maximaal 2 cm aan met behulp van een kwast
• Blootstelling 60-90 minuten
• Spoelen met waterstraal

Voor het verwerken van lasnaden van roestvast staalsoorten is het gebruik van pasta's aan te raden. De behandelde naad is bestand tegen corrosie, zelfs in de vochtige omstandigheden van een wasstraat.

Alkalisch etsen

Het behandelen van het oppervlak van roestvrij staal met gesmolten natronloog wordt alkalisch etsen genoemd. Opgemerkt moet worden dat tijdens dit proces de oxidefilm wordt vernietigd, terwijl de chemicaliën niet reageren met het metaal. Een temperatuurstijging bevordert de corrosie van de oxidefilm, waardoor de kwaliteit van het behandelde oppervlak verbetert. Snelle afkoeling in vloeistof helpt ook om het behandelde oppervlak te verbeteren.

Het is vrijwel onmogelijk om met dit soort verwerking 100% resultaat te behalen. Op het metaal zijn restfilms van chroomoxiden, nikkel en ijzeroxiden mogelijk. Een van de aanbevelingen voor de definitieve afwerking van dergelijke defecten is een kortdurende behandeling in een nitraatbad.

Alkalische etsmethoden

Er worden de volgende methoden onderscheiden:

• Rijping in frisdrank. Het natriumnitraatgehalte moet variëren van 20-40%, verwarmd tot een temperatuur van 460-500 graden Celsius. Het etsen in een dergelijke omgeving duurt 15 minuten. Sommige austenitische soorten roestvrij staal mogen niet boven de 450 graden worden verwarmd. Dit kan leiden tot intergranulaire corrosie. Daarna volgt een spoelstap in een grote hoeveelheid water, gevolgd door een onderdompeling van 5 minuten in een zwavelzuurbad en maximaal 10 minuten in een nitraatbad.
• De etsmethode, bekend in Engeland sinds de eerste helft van de 19e eeuw, wordt gecombineerd met het sturen van een elektrische stroom door het te etsen onderdeel. Bij een stroomdichtheid van 11 A/m2 is 15 seconden voldoende. Deze reactiesnelheid houdt verband met het elektrolyseproces. De afgifte van natrium en waterstof aan de kathode draagt ​​bij aan de reductie van oxiden. Het gereduceerde metaal wordt op het oppervlak afgezet. Met dit type ets kunt u ontvet metaal verkrijgen, gekenmerkt door zuiverheid en uniformiteit. Bij deze methode wordt frisdrank gebruikt. Variaties zijn mogelijk met de samenstelling en toevoeging van calciumchloride. Deze methode wordt gebruikt voor het etsen van platte producten, onbewerkte staafjes en getrokken producten.
• De behandeling met natriumhydriden is gebaseerd op reductie door het metaal bloot te stellen aan natrium en waterstof. De aanwezigheid van natriumhydride wordt bereikt door de interactie van waterstof en natrium, dat zich in gesmolten toestand bevindt. Een cilinder zonder bodemvlak wordt in gesmolten natronloog geplaatst. Het bovenvlak heeft een gat. In dit gat wordt natrium gegoten, het reageert op het oppervlak van het bad. Een stroom waterstof wordt door een vlekje natrium op natronloog geleid. Er ontstaat een hydride dat door het bad diffundeert. Het bereiken van de benodigde concentratie van 1-2% natriumhydride gebeurt binnen gecontroleerde grenswaarden. Bij afwezigheid van een luchtscheidingsproduct wordt gedissocieerde ammoniak gebruikt. In zo’n bad worden de onderdelen verwarmd tot 400 graden Celsius. Roestvast staal laat goede beitsresultaten zien met deze techniek en een duur van 4-17 minuten. Na het etsen wordt aanbevolen de onderdelen grondig af te spoelen. Voer indien nodig een aanvullende behandeling uit in een nitraatbad. Gezien de hoge kosten van deze methode is het duidelijke voordeel ervan dat het metaal geen interactie aangaat met het etsmiddel. Metaalverliezen zijn minimaal. Lagere procestemperaturen verlagen de koelmiddelkosten en verminderen de operationele veiligheid.

Er zijn bepaalde regels die moeten worden gevolgd voor elk van de gepresenteerde methoden. Prioriteit hierbij is de behandeling van het metaaloppervlak vóór het etsen, het verwijderen van de oxidefilm en het ontvetten. Het etsproces is niet minder belangrijk.

Bad materialen

Het kiezen van het juiste materiaal voor het maken van etsbaden is een lastige opgave voor scheikundigen en materiaalwetenschappers.

• keramiek gecoat
• met glas bedekte baksteen
• hout, loodbeton
• rubberderivaten
• Bepaalde soorten roestvrij staal voor zuurbaden.

Het gehalte aan stikstofzuur met onzuiverheden aan fluorwaterstofzuur of zoutzuur maakt het gebruik van dezelfde materialen mogelijk. De enige uitzonderingen zijn lood als coating, keramiek met een hoog siliciumgehalte vanwege hun interactie. Het is heel goed mogelijk om staal in alkalibaden te gebruiken en de voortgang en intensiteit van de elektrolyse in de directe nabijheid van het materiaal te volgen. Onder bepaalde omstandigheden en het zuurgehalte, de temperatuur en de aard ervan is het mogelijk om roestvrijstalen kwaliteiten te gebruiken voor beitstanks. Zoals bijvoorbeeld 8Х18Н8М of 10Х20Н25М4.

Uit de informatie uit dit overzicht kunnen we concluderen dat de verwerkingswijze, de chemische samenstelling van het bad, de behoefte aan aanvullende mechanische verwerking en het gebruik van elektrolyse moeten worden bepaald op basis van specifieke initiële omstandigheden (staalkwaliteit, staat van de oxidefilm, technologische mogelijkheden) en gereguleerd in de context van het verwachte eindresultaat.

Beitsen is het proces waarbij een metalen werkstuk wordt gereinigd en verwerkt. Chemisch, zuur, alkalisch, elektrochemisch - er zijn veel manieren om deze technologische operatie uit te voeren. Waar wordt metaaletsen gebruikt, waarom wordt het in de industrie gebruikt, wat zijn de verwerkingsmethoden die deze technologie gebruiken, al deze kwesties worden in het onderstaande artikel in detail besproken.

Wat is etsen

Dit is een technologie om de toplaag van het oppervlak van een metalen onderdeel te verwijderen. De technologie wordt gebruikt om werkstukken te reinigen van aanslag, roest en oxiden en om de bovenste laag metaal te verwijderen. Bij deze methode wordt de toplaag verwijderd om te zoeken naar interne defecten en om de macrostructuur van het materiaal te bestuderen.

Met behulp van etsen reinigen ze het onderdeel en vergroten ze de hechting van het oppervlak. Dit wordt gedaan voor de daaropvolgende verbinding van het metalen oppervlak met een ander werkstuk, voordat verf, email, galvanische coating en andere beschermende coatings worden aangebracht.

Met deze methode kunt u niet alleen het onderdeel snel reinigen, maar ook het gewenste patroon op het metalen oppervlak creëren. Met deze methode worden de fijnste kanalen en complexe afbeeldingen uitgesneden op een metalen oppervlak. U kunt grote onderdelen of opgerolde producten reinigen. De bewerkingsdiepte is instelbaar met een nauwkeurigheid van enkele microns, waardoor het mogelijk is complexe onderdelen met kleine groeven en andere complexe elementen te produceren.

Toepassing van etsen in de industrie

1. Voor het reinigen van onderdelen van koolstof-, laag- en hooggelegeerd staal, titanium en aluminium van oxidefilm.
2. Om de hechting te verbeteren voordat galvanische en andere soorten beschermende coatings worden aangebracht.
3. Ter voorbereiding van stalen oppervlakken voor thermisch verzinken.
4. Macroanalyse uitvoeren om de vorming van intergranulaire corrosie in roestvrij staal te detecteren.
5. Deze technologie wordt gebruikt om kleine metalen onderdelen, zoals horlogewielen, te bewerken.
6. Koperverwerking wordt gebruikt om halfgeleiderchips en printplaten in de elektronica te maken. Deze methode past een geleidend patroon toe op de microschakeling.
7. Voor het snel reinigen van warmgewalste metaalproducten en warmtebehandelde onderdelen van oxiden.
8. In de vliegtuigindustrie wordt deze technologie gebruikt om de dikte van aluminiumplaten te verminderen om het gewicht van het vliegtuig te verminderen.
9. Bij de vervaardiging van metalen inscripties en tekeningen. Door te etsen ontstaan ​​reliëfafbeeldingen die zijn getekend door een laag metaal te verwijderen volgens een specifiek stencil.

Soorten etsen

De belangrijkste soorten metaalverwerking die in de industrie worden gebruikt:

• elektrolytisch - er zijn kathode en anodische;
• chemisch;
• plasma.

Elektrolytisch etsen

Elektrolytische of galvanische metaalbewerking wordt gebruikt om onderdelen snel te reinigen, gravures aan te brengen en groeven te maken. Metalen onderdelen worden ondergedompeld in een zure of zoute elektrolyt. Het onderdeel wordt een kathode - een negatieve elektrode of een anode - een positieve elektrode. Daarom worden twee soorten elektrolytisch etsen geclassificeerd: kathodisch en anodisch.

1. Kathodische ets. De methode wordt gebruikt om kalkaanslag van het oppervlak van koolstofstaalproducten te verwijderen na warmwalsen of afschrikken met olie. Bij kathodisch etsen is het materiaal voor de anode lood en is de elektrolyt een oplossing van zoutzuur, zwavelzuur of een alkalimetaalzout. Tijdens het elektrolyseproces komt er actief waterstofgas vrij aan de kathode, dat in wisselwerking staat met ijzer en kalkaanslag verwijdert. Tijdens de kathodemethode wordt het metaaloppervlak actief verzadigd met waterstof, wat de kwetsbaarheid van het werkstuk vergroot. Daarom wordt de kathodemethode niet gebruikt voor dunwandige producten.
2. Anodische elektrochemische reiniging. Dit is de meest gebruikelijke methode in de machinebouw. Het proces omvat het mechanisch afscheuren van de oxidefilm op de anode met zuurstof en het mengen van metaalmoleculen met de elektrolyt. Een elektrolyt is een oplossing van zuren of zouten van het metaal dat wordt verwerkt. Lood, koper en andere metalen worden als kathode gebruikt. Tijdens de anodische behandeling wordt het oppervlak van het product schoon, met een lichte ruwheid, en lost het metaal op in de elektrolyt. Bij deze methode bestaat het risico dat de dikte van het werkstuk wordt verminderd en dat er overetsing optreedt.

Chemisch etsen

De chemische behandelingsmethode wordt gebruikt om het oppervlak van een onderdeel te reinigen van oxidefilm, aanslag en roest voor werkstukken gemaakt van de volgende materialen:

• ferrometalen;
• roestvrij en hittebestendig staal;
• titanium en zijn legeringen;
• aluminium

Voor het etsen wordt zwavelzuur, zoutzuur of salpeterzuur gebruikt. Het werkstuk wordt ondergedompeld in een zure of alkalische oplossing, gesmolten zout en gedurende het vereiste tijdsinterval bewaard. De benodigde reinigingstijd kan variëren van 1 tot 120 minuten.

Het reinigingsproces vindt plaats door het vrijkomen van waterstof wanneer het zuur in wisselwerking staat met het metaal. Zuurmoleculen dringen door poriën en scheuren onder de oxidefilm heen. Daar interageren ze met het metaaloppervlak en komt er waterstof vrij. Het vrijkomende gas scheurt de oxidefilm af en reinigt het onderdeel.

Gelijktijdig met de oxiden lost het te behandelen metaal op in het zuur. Om dit proces te voorkomen worden corrosieremmers gebruikt.

Plasma-etsen

Bij de ion-plasmamethode vindt het reinigen en verwijderen van de oppervlaktelaag plaats door het onderdeel te bombarderen met ionen van inerte gassen die niet chemisch reageren met de moleculen van het materiaal dat wordt verwerkt. Hiermee kunt u zeer nauwkeurige inkepingen en groeven maken met een nauwkeurigheid tot 10 nm. De technologie wordt gebruikt in de micro-elektronica.

De plasmachemische methode omvat de excitatie van plasma in een chemisch actief medium, wat de vorming van ionen en radicalen veroorzaakt. Actieve deeltjes die op een metalen oppervlak vallen, veroorzaken een chemische reactie. In dit geval worden lichte verbindingen gevormd, die door vacuümpompen uit de omringende lucht worden verwijderd.

De methode is gebaseerd op chemische reacties die optreden bij het gebruik van reactieve gassen, zoals zuurstof, die zeer reactief zijn. Deze gassen werken actief samen in het gasontladingsplasma. In tegenstelling tot plasmabehandeling in inerte gassen reageert het actieve gas bij deze reinigingsmethode alleen met bepaalde moleculen.

Het nadeel van deze methode is de laterale uitzetting van de groeven.

Etsen

Het beitsen van koolstofstaal wordt uitgevoerd in een 8-20% oplossing van zwavelzuur of 10-20% zoutzuur. Met de verplichte toevoeging van corrosieremmers (KS, ChM, UNIKOL) om de kwetsbaarheid van het materiaal te elimineren en de kans op overetsing te verminderen.

Producten gemaakt van roestvrij of hittebestendig staal worden verwerkt met een oplossing bestaande uit: 12% zoutzuur, 12% zwavelzuur, 1% salpeterzuur. Indien nodig wordt de verwerking in verschillende fasen uitgevoerd. De eerste is dat kalk wordt losgemaakt in 20% zoutzuur. De tweede fase is onderdompeling in een 20-40% salpeterzuuroplossing om oppervlakteverontreinigingen volledig te verwijderen.

De dikke aanslaglaag die zich op roestvrij staal vormt, wordt tijdens de productie verwijderd door 75-85% gesmolten natronloog met 20-25% natriumnitraat. Daarna wordt de volledige verwijdering van oxiden uitgevoerd in 15-20% salpeterzuur.

Bij de verwerking van aluminium en daarop gebaseerde legeringen wordt de vuurvaste oxidefilm van het oppervlak van het werkstuk verwijderd. Voor dit doel worden alkalische of zure oplossingen gebruikt. Meestal wordt 10-20% alkali gebruikt, bij een temperatuur van 50-80 ºC duurt de etsprocedure minder dan 2 minuten. De toevoeging van natriumchloride en natriumfluoride aan de alkali maakt dit proces uniformer.

De zuivering van titanium en zijn legeringen, uitgevoerd na warmtebehandeling, wordt in verschillende fasen uitgevoerd. In de eerste fase wordt de kalk losgemaakt in geconcentreerde natronloog. Vervolgens wordt de aanslag verwijderd in een oplossing van zwavelzuur, salpeterzuur of fluorwaterstofzuur. Om het resterende beitsslib te verwijderen, gebruikt u zoutzuur of salpeterzuur met toevoeging van een kleine hoeveelheid fluorwaterstofzuur.

Bij de verwerking van koper en zijn legeringen worden etsmiddelen uit waterstofperoxide, chroomzuur en de volgende zouten gebruikt:

• koperchloride;
• ijzerchloride;
• ammoniumpersulfaat.

Dit informatiemateriaal beschrijft in detail het beitsproces dat in metallurgische fabrieken wordt gebruikt. Met deze methode kunt u het metalen oppervlak snel reinigen van oxiden, aanslag, roest en andere verontreinigingen. Dankzij etsen is het mogelijk om verschillende ontwerpen op metaal aan te brengen, complexe microschakelingen te creëren en microscopische kanalen van de gewenste vorm te maken.