Grabado de aluminio y sus aleaciones. Cómo grabé en aluminio en casa. Decapado de metales. Procesamiento químico de metales

A menudo nos hacen la misma pregunta, ¿es posible grabar con un láser de diodo en un metal, por ejemplo, aluminio?

¿Es posible grabar en metal en casa?

Hoy responderemos a esta pregunta.

Considere el aluminio. De hecho, este es un metal bastante común en la vida cotidiana, adecuado para grabar. Muchos productos, por ejemplo, llaveros, unidades flash y algunas fundas para móviles tienen un revestimiento de aluminio.

¿Qué sabemos sobre el aluminio?

Es un metal con un punto de fusión de unos 600 grados Celsius, que tiene una alta conductividad térmica y, por regla general, tiene una película de óxido de aluminio en su superficie, cuyo punto de fusión es superior a 1000 grados Celsius. Esto dificulta mucho el proceso de grabado mediante tratamiento térmico, pero hay otra opción. El aluminio es un buen conductor y, de ser así, nadie canceló el proceso de electrólisis. Ésta es la solución de la que te contamos.

Este proceso se llama grabado con aluminio.

No es dificil. Solo necesitamos una fuente de corriente de 9-12 voltios.

Y también sal de mesa ordinaria NaCl, un recipiente hecho de dieléctrico (el plástico es bastante adecuado), un clavo o cualquier objeto de hierro de una forma y tamaño adecuados, agua.

¡Y, por supuesto, el láser!

¿Entonces que estamos haciendo?

Estamos preparando una imagen rasterizada que nos gustaría aplicar a la superficie de aluminio de la placa.

Por ejemplo, así:

1. 2. Cubrimos la superficie de aluminio de la placa con una película protectora (cinta adhesiva, barniz, pintura a elección) .3. Colocamos la placa de aluminio en el escritorio de una impresora 3D equipada con un láser de diodo (preferiblemente con una potencia de más de 1-2 W, para que sea suficiente para cortar la película), y encendemos el modo de corte por láser (para quemar la película pegada y crear áreas abiertas en el lugar del futuro grabado) .4. A continuación, en un recipiente de plástico, prepare una solución acuosa concentrada de NaCl.5. De la fuente de corriente eléctrica obtenemos 2 cables "más" y "menos".

6. Coloque un objeto de hierro (clavo) en el signo menos y bájelo en una solución acuosa de NaCl.

7. Colocamos nuestra placa de aluminio en el plus y también la introducimos en la solución salina.

8. Suministramos energía a la fuente de corriente. Comienza el proceso de electrólisis (grabado) en la solución. Dependiendo de la fuerza de la corriente y la concentración de la solución, puede estimar el tiempo aproximado requerido para grabar. Generalmente 3-5 minutos 10. Sacamos el producto de la solución, hay que recordar que el producto grabado se debe aislar cuidadosamente antes de colocarlo en la solución, excepto en aquellas zonas donde, de hecho, se debe aplicar.

Este proceso se puede realizar tanto en casa como en un pequeño taller, con esta tecnología cualquiera puede convertirse en un maestro del grabado sobre metal (aluminio).

En nuestra opinión, esta tecnología tiene un gran valor práctico.

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¡Grabado en aluminio de forma fácil!

Ciencia popular, Impresoras 3D, Láseres, Química

Considere el aluminio. De hecho, este es un metal bastante común en el que desea grabar. Por ejemplo: llaveros, memorias USB, estuches para algunos teléfonos móviles; todos estos son productos con un revestimiento de aluminio.

Lo que sabemos sobre el aluminio es un metal que tiene un punto de fusión de aproximadamente 600 grados Celsius, tiene una alta conductividad térmica y, con mayor frecuencia, tiene óxido de aluminio en su revestimiento, que tiene un punto de fusión de más de 1000 grados Celsius. Todo esto hace que el proceso de grabado no sea fácil cuando se trata de tratamiento térmico, pero hay otra opción. Como metal, es un conductor y, de ser así, el proceso de electrólisis no se ha cancelado. ¡Aquí está la solución que le contaremos!
En otras palabras, este proceso se llama - grabado de aluminio... No es dificil.

Así que necesitamos:
- fuente de corriente 9-12 voltios.
- sal común de mesa NaCl.
- un recipiente de dieléctrico (el plástico es bastante adecuado).
- un clavo o cualquier objeto de hierro.
- agua
- muestra de aluminio
- y por supuesto, láser!

Entonces la solución podría ser así:
1. Prepare un dibujo que nos gustaría aplicar a la superficie de aluminio.

Por ejemplo, aquí hay un mapa de bits.

2. Desengrase la superficie de aluminio para que no haya burbujas de aire y cúbrala con cinta, barniz, pintura (opcional).

3. Colocamos el producto de aluminio en nuestra impresora 3D, y realizamos el proceso de corte por láser (para destruir la capa superficial y así hacer áreas abiertas).

5. La fuente de corriente eléctrica se divide en 2 cables "más" y "menos".
6. Colocamos un objeto de hierro en el signo menos y lo sumergimos en una solución de agua.
7. Adjuntamos nuestro objeto al más y lo bajamos también a la solución.
8. Suministramos energía a la fuente de corriente.

9. Se inició el proceso de electrólisis (grabado) en solución. Dependiendo de la fuerza de la corriente y la concentración de la solución, puede estimar aproximadamente el tiempo requerido para grabar. Generalmente 3-5 minutos.

10. Sacamos el producto de la solución.

De hecho, conviene recordar que el producto a grabar debe aislarse cuidadosamente antes de colocarlo en la solución, salvo aquellas zonas donde, de hecho, se deba realizar el grabado.
Este proceso se puede realizar tanto en casa como en un pequeño taller. Con esta tecnología, cualquiera puede convertirse en un maestro del grabado sobre metal (sobre aluminio).

A nuestro entender, este es un conocimiento muy práctico y valioso. ¡Suscríbete a las actualizaciones de Endurance!
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Grabado de aluminio en casa:

Demostración del grabador láser de resistencia de bricolaje:

Grabado láser simple:

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El jefe una vez me puso una tarea. Es necesario hacer un teclado duplicado para controlar el controlador de la máquina, ya que el de fábrica rápidamente se deterioró, pues estaba hecho de una película transparente autoadhesiva sobre la que se aplicó un dibujo en la fábrica.

Trabajo en una pequeña empresa de especias. Me dedico al mantenimiento de máquinas de embalaje, equipos eléctricos, red local, etc., en definitiva, todo el equipo, inteligente y no muy inteligente.
¡Ahí vas! Después de mucha deliberación y disputas con el jefe, todavía lo convencí de que para nuestros lammers - operadores, la carcasa del teclado es la más adecuada de "aleación de acero para armas" ,: genial:, en dimensiones 121 × 66 × 35 mm de Pros Kit.

Idea

Se encargaron botones de aluminio a la fresadora. El cuerpo fue comprado en la tienda. Y luego surgió la pregunta de cómo hacer inscripciones indelebles en los botones y el estuche. Intenté hacer garabatos y pintar. ¡Salió el "feee" completo! ¡Puede grabarse! Así que no tengo una dremel, pero busco pausas familiares.

La pereza, amigos míos, es el motor más poderoso del progreso. Después de reflexionar un poco, recordé que una vez había dejado caer accidentalmente cloruro férrico en un radiador de aluminio. Mientras limpiaba la gota, había una mancha en el radiador y una pequeña depresión. Sí ...

¿Y si haces una plantilla a partir de un fotorresistente y luego lo grabas? Se utilizó un trozo de placa de duraluminio como conejillo de indias. ¡Todo salió bien!

Preparando superficies

Empecemos por preparar las superficies. Primero esmerilamos en seco con papel de lija n. ° 80-100, lo esparcimos sobre un sustrato plano, luego eliminamos los grandes rayones con una esponja abrasiva n ° 180-200, humedeciendo la superficie y la esponja con agua. De vez en cuando enjuagamos todo con agua.

Arroz. 1. Preparación de superficies.

Estaba bastante satisfecho con esta aspereza. Si lo desea, también puede pulir.

Arroz. 2. Cuerpo y botones después de pulir.

Enrolle el fotorresistente

A continuación, medimos la fotorresistencia para el cuerpo y los botones.

Arroz. 3. Película fotorresistente.

No puedo decir nada sobre el fotorresistente. Lo compré en la tienda online. Todo lo que se indicó: "Película fotosensible indicadora de negativo".

Medimos un poco con un margen alrededor de los bordes, para que sea conveniente rodar. La película fotorresistente consta de 4 capas: la inferior (es mate) es de polietileno, luego una capa delgada de pegamento, luego, de hecho, la fotorresistencia en sí, y en la parte superior hay una capa protectora brillante (lavsan). Quite suavemente la capa mate con una aguja o bisturí, corte una tira de 5-8 milímetros de ancho y péguela al cuerpo. El fotorresistente es más fácil de enrollar a lo largo del cuerpo.

¡Sí! Un matiz más. Es mejor calentar la carcasa sobre gas a una temperatura de unos 40 grados. Entonces el fotorresistente se adhiere mejor. Desgarrando gradualmente la base, hacemos rodar el fotorresistente a la superficie con un rodillo fotográfico rígido o, en el peor de los casos, con un dedo. Corte los bordes que sobresalen del fotorresistente con una lima al cuerpo o con un cuchillo afilado.

Asegúrese de que no entre polvo o burbujas de aire debajo del fotorresistente. En este lugar puede entrar cloruro férrico y habrá un byaka. Si se forman burbujas de aire, puede perforarlas suavemente con una aguja afilada y enrollar con fuerza con un rollo de fotos.
Todavía no retiramos la capa protectora superior, porque la fotomáscara se puede pegar al fotorresistente (hubo casos).

Arroz. 4. Fotoprotector enrollado.

Hacer una fotomáscara

A continuación, en cualquier programa conveniente, preparamos una fotomáscara e imprimimos en una película transparente para impresoras. Al imprimir te indicamos el máximo contraste y el mínimo brillo, pero aquí tienes que probar. Tengo una Epson RX610. Los ajustes son: calidad de impresión "Mejor foto", "Escala de grises", tipo de papel "Epson Matte", brillo: -25, contraste + 25.

¡El fotorresistente es negativo! Es decir, donde no hay pintura en la plantilla, la fotorresistencia se iluminará y no se lavará durante el revelado. Ten cuidado.

Arroz. 5. Fotomáscara. Utilizo la película con moderación. Por lo tanto, imprimo diferentes proyectos en una hoja mientras todavía hay espacio.

Iluminamos con una lámpara UV

Aplicamos una fotomáscara y la presionamos contra el fotorresistente con vidrio.

Arroz. 6. Preparación para la exposición.

Oculte los botones antes de la exposición. Si se encienden, será necesario volver a enrollar el fotorresistente.
Iluminamos el fotorresistente con una lámpara UV. El tiempo de exposición es de aproximadamente 1 min.

Arroz. 7. Destello fotorresistente

Arroz. 8. Después de la exposición, aparecen los contornos de la imagen.

Iluminamos los botones de la misma forma. Ahora se puede quitar la película protectora superior del fotorresistente.

Mostramos

El siguiente es el desarrollo. Prepare una solución para el revelado a partir de: frasco de vidrio doméstico de vidrio 0,5 l - 1 pieza, carbonato de sodio (no alimenticio) - 0,5 cucharadita, agua caliente del grifo - 0,5 l (frasco lleno).
Revuelva la solución hasta que la soda se disuelva por completo. Luego tomamos un cepillo no muy duro para la ropa, más a menudo lo sumergimos en la solución y nos arrastramos casi sin presionar el fotorresistente. La fotorresistencia subexpuesta se elimina gradualmente y se obtiene la siguiente imagen:

Arroz. 9. Fotoprotector desarrollado.

Envenenamos en cloruro férrico

Cubrimos áreas abiertas de metal que no necesitan ser grabadas (por ejemplo, extremos) con esmalte de uñas incoloro (puedes robarle a tu esposa, como yo). Ahora tomamos una bandeja de fotos, vertemos cloruro férrico y echamos el cuerpo y los botones con la imagen ABAJO.

Arroz. 10. Aguafuerte.

La solución comienza a hervir inmediatamente. El aluminio desplaza el hierro de la solución y se asienta allí mismo, en el punto de grabado. Debe eliminarse con un cepillo de dientes suave e innecesario aproximadamente cada 30 segundos. En este caso, hay que tener cuidado: pueden aparecer fragmentos de fotorresistente en los bordes de la imagen. Si esto sucede, enjuague, seque y corrija inmediatamente la viruta con un rotulador impermeable o el mismo esmalte de uñas. Sin embargo, el barniz puede corroer el fotorresistente, tenga cuidado.

Grabé durante unos 5 minutos, tras el grabado se obtienen depresiones de unos 0,5 mm de profundidad.
Retirar el fotorresistente. En la fabricación de placas de circuito impreso, el fotorresistente se puede eliminar con una solución de sosa cáustica (sosa cáustica) o "Mole" ligeramente diluido para la limpieza de tuberías de alcantarillado. Pero esto no es adecuado para aluminio. Se oscurece por contacto con cáusticos. Si las hendiduras grabadas son profundas, puede quitar el fotorresistente con una esponja de esmeril con agua, si no mucho, puede arrojarlo en un recipiente con acetona o solvente No. 646 o 647 durante 15-20 minutos.

Arroz. 11. Después de grabar y quitar el fotorresistente.

Operaciones finales

A continuación, cortamos los agujeros para los botones.

Arroz. 12. Los agujeros están listos.

Pegamos el contorno alrededor de la inscripción con cinta de construcción. No tenía cinta de construcción, así que la pegué con cinta de aluminio.

Soluciones químicas para decapado de hierro y acero

Las soluciones efectivas más simples para el decapado de piezas de hierro y acero son los ácidos inorgánicos diluidos, especialmente el ácido sulfúrico al 20%, en el que el decapado se realiza a 45-50 ° C, o el ácido clorhídrico al 20-25%, en el que las piezas se decaparan a temperatura ambiente. Para el grabado, también se utiliza ácido fosfórico al 10-15%, calentado a 60-70 ° C. En él se graban partes, que luego se barnizarán o su superficie se dejará sin más procesamiento. Si la superficie se galvaniza después del grabado, este baño no se puede utilizar.

Grabado químico de superficies de metales no ferrosos

Decapado de cobre y latón

En el latón, la solución forma una flor de color amarillo claro, en el cobre - rosa claro. La solución contiene:

Ácido nítrico concentrado 250 ml;
- Ácido clorhídrico concentrado 150 ml;
- Alcohol etílico desnaturalizado 100 ml;
- Agua 500 ml.

Las piezas se graban, se sumergen brevemente en un baño con una solución, después de lo cual se retiran y se lavan inmediatamente con agua.

Cobre mate grabado

Después de grabar sobre cobre, se obtiene una superficie rugosa (a mate). Composición del baño:

Ácido nítrico 40% 600 g;
- Ácido sulfúrico concentrado 400 g;
- Cloruro de sodio 3 g;
- Sulfato de zinc 2 g.

Grabado brillante de cobre y sus aleaciones

Ácido sulfúrico concentrado 500 ml;
- Ácido nítrico concentrado 500 ml;
- Ácido clorhídrico concentrado 10 ml;
- Hollín 5 g.

La temperatura de funcionamiento del baño es de 18-20 ° C. Las partes desengrasadas se sumergen en un baño con una solución durante 10-30 s, después de lo cual se retiran, se lavan con agua y se secan.

Solución de grabado para aluminio y sus aleaciones

La solución acuosa contiene:

Fluoruro de sodio 40 g / l;
- Sosa cáustica 50 g / l.

La temperatura de trabajo del baño es de 70-80 ° С, el tiempo de procesamiento es de aproximadamente 1 min.

Otra solución acuosa contiene

Óxido de cromo 30 g / l;
- Ácido sulfúrico concentrado 150 g / l;
- La temperatura de funcionamiento del baño es de 70 ° C, el tiempo de procesamiento es de 1-1,5 minutos;

La forma más fácil de pintar productos de acero decorativos.

El método electroquímico se puede utilizar para pintar productos de acero en cualquier color. Si la capa de pintura está barnizada, protegerá de manera confiable el producto contra la corrosión. La composición de la solución en la que se pintan los productos de acero incluye los siguientes componentes:

Sulfato de cobre 60 g;
- Azúcar refinado 90 g;
- Sosa cáustica 45 g;
- Agua hasta 1 litro.

El sulfato de cobre se disuelve en 200-300 ml de agua destilada, luego se agrega azúcar a la solución resultante. Por separado, se disuelve hidróxido de sodio en 250 ml de agua y se le agrega una solución de sulfato de cobre con azúcar en pequeñas porciones (con agitación). Después de mezclar estas dos soluciones, agregue agua destilada a 1 litro. La pieza se limpia, se pule y se desengrasa en una solución utilizada para niquelado y luego se enjuaga bien con agua tibia. Un electrodo adicional está hecho de cobre rojo (preferiblemente grados M0, M1). La pieza y el electrodo están conectados a una batería desde una linterna (u otra fuente de corriente continua 4-6 V), y el electrodo de cobre debe estar conectado al positivo de la batería y la pieza al negativo. Primero se baja un electrodo de cobre a la solución y luego la pieza. Después de 5-10 s, la batería se desconecta y la tinción continúa sin fuente de alimentación. Estando en solución de 2 a 25 minutos, la pieza se pinta en los siguientes colores (en el orden de aparición): marrón, violeta, azul, azul, verde claro, amarillo, naranja, rojo-violeta, azul verdoso, verde. , rosa-rojo ... La parte se puede quitar de la solución (verificando el color) y volver a sumergirla en la solución; el proceso continuará normalmente. Cuando la pieza se mantiene en la solución durante más de 25-30 minutos, el proceso se repite cíclicamente muchas veces.

A medida que el electrolito se evapora, se agrega agua destilada al baño, ya que un aumento en la concentración de electrolito deteriora la calidad del color. Para obtener colores más contrastantes, se deben agregar 20 g de carbonato de sodio (sosa anhidra) al electrolito terminado. Si la pintura no tiene éxito, la película se puede quitar fácilmente limpiando la pieza con amoníaco. Las partes pintadas se lavan con agua, se secan y se cubren con un barniz incoloro.

Una forma sencilla de decorar una superficie de aluminio con efecto nácar

La superficie de aluminio se cepilla con un cepillo de alambre, haciendo pequeños trazos en diferentes direcciones (creando un patrón determinado). Las virutas y la suciedad se eliminan de la superficie con un paño limpio. Una superficie de aluminio limpia se cubre con una capa uniforme de solución de hidróxido de sodio al 10% (la temperatura de trabajo de la solución es de 90-100 ° C). Una vez que la solución se seca, se forma una hermosa película con un brillo nacarado en la superficie de aluminio. Para una mejor conservación, la película se cubre con barniz incoloro. Se obtiene una película más hermosa si el producto o la pieza se calienta a 80-90 ° C antes de aplicar la solución de sosa cáustica.

Método químico para aclarar productos y piezas de siluminio (restauración)

Los productos y piezas de siluminio (una aleación de aluminio con silicio) se cubren rápidamente con una película de óxido de color oscuro. Sin embargo, pueden brillar durante mucho tiempo si se aclaran. Los productos o piezas se limpian y, si es necesario, se pulen, luego se desengrasan, se lavan y se sumergen durante 10-20 minutos en la siguiente solución:

Anhídrido crómico 100 g;
- Ácido sulfúrico concentrado 10 g;
- Agua hasta 1 litro.

La temperatura de trabajo de la solución es de 18-20 ° C.

Después de la clarificación, los productos y las partes se lavan y se secan, y para que las superficies de los productos y las partes no se oxiden durante mucho tiempo, se cubren con barniz incoloro.

Lo que necesita saber sobre el pulido de acero y metales no ferrosos

El pulido se utiliza para mejorar la limpieza de la superficie de piezas, dispositivos, para eliminar los rastros de procesamientos anteriores en ellos (golpes, rayones, pequeñas abolladuras y las más pequeñas irregularidades). Hay dos tipos de pulido: preliminar y final. El pulido previo se utiliza para eliminar mecánicamente las irregularidades de la superficie con abrasivos sueltos (en estado libre) o granos fijados en la superficie de trabajo de la rueda de pulido. El pulido final se realiza con polvos de pulir finos o discos elásticos blandos recubiertos con pastas de pulido finas. Los mejores acabados superficiales se consiguen frotando un trozo de fieltro o paño de lana lubricado con una pasta especial para pulir metales. Después del pulido, la superficie adquiere un brillo de espejo.

La pasta de cal se utiliza para pulir níquel, latón, aluminio y otros metales, su composición (en%) es la siguiente:

Lima de Viena 71,8;
- ceresina 1,5;
- Ácido esteárico 2,3;
- Solidol T 1,5;
- trementina 2.2;

Composición de la pasta (en%) para pulir acero y otros metales:

Parafina 20;
- Estearina 10;
- Grasa técnica 3;
- Micropolvo M50 67;

Nota

Los materiales cerosos y líquidos se mezclan y se calientan en un baño de agua (o a fuego lento). Luego, los componentes secos se amasan en una masa caliente.

Las pastas GOI están diseñadas para pulir acero y otros metales y son óxido de cromo mezclado con sustancias cerosas. Las pastas se producen en tres grados: grueso, medio y fino. En ausencia de pasta de cromo, se puede aplicar con éxito pintura al óleo, óxido de cromo diluido con queroseno. La pasta de azafrán (óxido de hierro) se vende confeccionada en las tiendas (en las dentaduras postizas se utilizan con el nombre de "pasta para oro"). La pasta de azafrán se utiliza para pulir latón, bronce, plata y otros metales. El polvo "Shine" diluido con aceite de máquina se utiliza para el pulido fino de metales.

Método químico para pulir metales.

Los metales se pueden pulir químicamente, es decir simplemente sumergiendo la pieza u objeto en un baño de solución de pulido sin usar corriente eléctrica. Para ello, puede utilizar vasos o bandejas de porcelana. La solución de pulido consta de las siguientes sustancias:

Ácido fosfórico concentrado 350 ml;
- Ácido nítrico concentrado 50 ml;
- Ácido sulfúrico concentrado 100 ml;
- Ácido sulfúrico o nitrato de cobre 0,5 g.

La temperatura de funcionamiento del baño es de 100-110 ° C. Tiempo de pulido de 0,5 a 4 minutos. Al pulir, se liberan vapores sofocantes, por lo que el baño debe colocarse en una campana extractora o al aire libre.
Esta solución pule bien el aluminio y sus aleaciones. También es adecuado para pulir otros metales, pero las condiciones de trabajo (tiempo de pulido, temperatura) deben ser diferentes.

TRATAMIENTO QUÍMICO DE METALES

Niquelado químico de productos de acero, cobre, latón y bronce
Las piezas de acero y aleaciones de cobre se pueden recubrir químicamente con níquel. Dicho recubrimiento no solo protege bien las piezas de la corrosión y les da una apariencia hermosa, sino que también tiene una mayor resistencia al desgaste. La ventaja del niquelado químico también radica en el hecho de que el níquel se deposita uniformemente en todas las superficies de las piezas, incluidas las internas.
La pieza a niquelar decorativamente debe prepararse de forma adecuada: triturar, pulir y desengrasar. Las piezas de acero se desengrasan en una solución que contiene 20-30 g de potasio cáustico (o sosa cáustica), 25-50 g de carbonato de sodio y 5-10 g de vaso soluble (cola de silicato) por 1 litro de agua; cobre - en una solución que contiene (por la misma cantidad de agua) 100 g de fosfato trisódico y 10-20 g de vaso soluble. Antes del niquelado, las piezas de cobre deben mantenerse sobre la plancha durante 0,5 a 1 minutos. También debe tenerse en cuenta que las aleaciones que contienen más del 1-2% de plomo o cadmio no son susceptibles al niquelado químico.

El desengrasado de piezas de acero y cobre a temperatura ambiente termina en 40-60 minutos, a una temperatura de 75-85 ° C, en 20-30 minutos. Luego, la pieza se lava a fondo con agua corriente y se sumerge durante 0.5-1 min en una solución de ácido clorhídrico al 5% para eliminar la película de óxido, después de lo cual se lava nuevamente con agua y se transfiere inmediatamente a una solución para niquelado. En 1 litro de agua calentada a 60 ° C, disuelva 30 g de cloruro de níquel y 10 g de acetato de sodio. Luego, la temperatura se lleva a 80 ° C, se agregan 15 g de hipofosfato de sodio y la solución está lista. Se sumerge la pieza en ella, se sube la temperatura a 90-92 ° C y se mantiene en este nivel hasta el final del proceso de niquelado. A una temperatura más baja, la velocidad del proceso se ralentiza bruscamente y, cuando se calienta por encima de 95 ° C, la solución puede deteriorarse.

La cantidad (volumen) requerida de la solución depende del área de la pieza niquelada. La relación de esta área (en decímetros cuadrados) al volumen de la solución (en litros) debe estar en el rango de 2.5-3.5.
Entonces, por ejemplo, a S / V = ​​3 durante 1 hora, el grosor de la capa de níquel será de 10 micrones.

Los productos químicos utilizados no son venenosos, los desengrasantes y niquelados no van acompañados de la liberación de gases nocivos.
Revestimiento químico de cobre de piezas de acero y hierro fundido

El cobre se deposita químicamente con bastante facilidad sobre hierro, acero y hierro fundido. La cobertura es satisfactoria.

Para cubrir estos metales, una solución se compone de las siguientes sustancias:

Sulfato de cobre 8-50 g;
- Ácido sulfúrico concentrado 8-50 g;
- Agua hasta 1 litro.

Temperatura de trabajo 18-20 ° C. Después de una limpieza y desengrase a fondo, las piezas se sumergen en la solución durante unos segundos. Las partes recubiertas de cobre se retiran de la solución, se lavan con agua y se secan.

Cromo químico de metales

Las piezas de acero, cobre y latón se croman químicamente en una solución que contiene:

Fluoruro de cromo 14 g;
- Hipofosfato de sodio 7 g;
- Citrato de sodio 7 g;
- Ácido acético glacial 10 ml;
- Sodio cáustico (solución al 20%) 10 ml;
- Agua hasta 1 litro.

La temperatura de trabajo es de aproximadamente 80 ° C. Las piezas limpias y desengrasadas se metalizan en 3-8 horas En el caso de cromado químico de objetos de acero, se recomienda primero cobrearlos químicamente. Las partes con una capa de cromo depositada se lavan en agua y se secan.

Niquelado químico de metales

La solución de niquelado consta de las siguientes sustancias:

Sulfato de níquel-amonio 50 g;
- Cloruro de amonio 40 g;
- Agua hasta 1 litro.

Se agrega una pequeña cantidad de zinc metálico a la solución y se agita continuamente.

Teñido químico de productos de estaño en color bronce.

Los productos de estaño están bien pintados en color bronce mediante un método químico. Los productos se sumergen en una solución o se limpian con un paño empapado en una solución que consta de las siguientes sustancias:

Sulfato de cobre 25 g;
- Sulfato ferroso ferroso 25 g;
- Agua hasta 500 ml.

Luego, el producto se seca, se limpia con un cepillo, se limpia con un paño y se sumerge nuevamente en una solución que consta de las siguientes sustancias:

Cobre ácido acético 100 g;
- Ácido acético 10% 400 ml.

Después de eso, el producto se seca. Si lo desea, puede pulirse y cubrirse con barniz transparente.

Latón "dorado"

El latón y sus productos se empañan y oxidan rápidamente en el aire. Para proteger los artículos pulidos de la oxidación, las piezas de latón a menudo se recubren con una laca dorada especial. Un método más simple y asequible es el siguiente: después de limpiar y pulir a fondo, una pieza de latón se sumerge en una solución al 10-15% de un poco de álcali para eliminar la grasa de su superficie. Luego, la pieza se lava en agua y se sumerge en una solución débil (2-3%) de ácido sulfúrico o clorhídrico durante 1-2 segundos. Se obtienen buenos resultados si el latón se sumerge en una solución de bisulfito de sodio, luego se enjuaga con agua y se sumerge en una solución de ácido acético de cobre calentada a 36-40 ° C.

Dependiendo del tiempo durante el cual la pieza está en solución, el latón se tiñe de dorado claro a oro puro e incluso a un tono violeta rojizo. Se controla el color de la pintura, de vez en cuando retirando la pieza de la solución. Después de pintar, la pieza se lava con agua y se seca al aire. El color es persistente y no cambia con el tiempo. El cobre con ácido acético está disponible comercialmente, pero puede hacerlo usted mismo. Para hacer esto, disuelva 5 g de sulfato de cobre en 0.5 litros de agua y luego mézclelo con una solución de ácido acético de plomo (loción de plomo farmacéutica o azúcar de plomo).

La segunda solución está compuesta por 8 g de acetato de plomo y 0,5 l de agua. Cuando las soluciones se mezclan, el sulfato de plomo precipita y el acetato de cobre permanece en la solución. Esta solución servirá como una solución de trabajo. El precipitado se puede filtrar o dejar en el fondo del recipiente.

Oro color cobre

Se disuelven 4 g de sosa cáustica y 4 g de azúcar de leche en 100 g de agua, se hierve durante 15 minutos, luego, con agitación constante, se agregan 4 g de una solución de sulfato de cobre saturado en pequeñas dosis. Los productos de cobre bien limpios se sumergen en la mezcla caliente. Dependiendo de la duración de la acción, adquieren diferentes colores, desde dorado, verde hasta completa negrura.

Lacado dorado para latón (pasivación de latón)

Cuando se pasiva el latón, se forma una película protectora estable similar al enchapado en oro. Esta película no teme a la humedad, por lo que los pescadores pasivan los hilanderos de latón. La parte limpia, pulida y desengrasada se baja durante 1 s a una solución preparada a partir de 1 parte de ácido nítrico y 1 parte de ácido sulfúrico, y se transfiere inmediatamente a una solución fuerte de dicromato de potasio (cromato) durante 10-15 minutos.

Después de eso, la pieza se lava y se seca.

Coloración química del latón

La parte limpia, desengrasada y lavada se sumerge en una de las siguientes soluciones.

1ra solución:

Hiposulfito 11 g;
- Azúcar de plomo 39 g;
- Agua hasta 1 litro.

Temperatura de la solución 70 ° C.

2da solución:

Se disuelven 10 g de hidróxido de sodio y 10 g de azúcar de leche en 250 ml de agua hirviendo. Luego, agitando continuamente, agregue 10 ml de una solución concentrada de sulfato de cobre a la solución.

En 3-10 minutos, la parte, que está en una de las soluciones, se vuelve dorada, azulada, azul, violeta y, finalmente, iridiscente.

Cuando se obtiene el color deseado, se saca la pieza, se seca y se pule con un paño.
El latón adquiere un color negro azulado cuando la parte preparada se sumerge durante 1-3 minutos en la siguiente solución:

Amoníaco (amoniaco al 25%) 500 ml;
- Cobre bicarbonato (o carbónico) 60 g;
- Latón (aserrín) 0,5 g.

Después de mezclar los componentes, la solución se agita vigorosamente 2-3 veces, después de lo cual la parte se sumerge en ella.
El latón adquiere un color marrón cuando la pieza se sumerge en una de las siguientes soluciones.

1ra solución:

Hiposulfito 50 g;
- Sulfato de cobre 50 g;
- Agua hasta 1 litro.

Temperatura de la solución 70 ° C.

2da solución:

Sulfuro de sodio 100 g;
- Agua hasta 1 litro.

Temperatura de la solución 70 ° C.

3ra solución:

Ácido acético de plomo 30 g;
- Hiposulfito 90 g;
- Agua hasta 1 litro.

Temperatura de la solución 80-90 ° С.

Para preparar la tercera solución, debe disolver ambas sustancias por separado en la mitad del volumen de agua, luego escurrirlas juntas y calentarlas a 80-90 ° C. Después de pintar, la pieza se lava con agua tibia, se seca y se cubre con barniz incoloro.

Una forma sencilla de platear

El hiposulfito residual (fijador) se utiliza como composición de plata, que ya no es adecuada para fijar películas fotográficas o papel fotográfico. El método es sumamente sencillo. La parte de cobre se limpia para que brille, se hierve en una solución de soda y se lava a fondo con agua. Luego se sumerge en hiposulfito usado. Después de un tiempo, la plata se asentará en la pieza. Después de enjuagar con agua, la pieza se seca y se pule con un paño. La calidad del plateado y la fuerza de adhesión de la plata al cobre dependen de la concentración de plata en la solución de hiposulfito.

Chapado en plata caliente de piezas metálicas

Este método se puede utilizar para platear cualquier metal. Consiste en lo siguiente: una parte puramente procesada se sumerge en una tira de zinc en una solución hirviendo que consta de los siguientes componentes:

Potasio sinérgico de hierro 120 g;
- Potasa 80 g;
- Cloruro de plata 7,5 g;
- Agua destilada hasta 1 litro.

El proceso de plateado finaliza cuando la superficie de la pieza está completamente cubierta de plata. Luego, la pieza se saca de la solución, se lava y se pule. Debe recordarse que cuando la solución hierve, se liberan sustancias nocivas, por lo que la ebullición debe hacerse al aire libre o debajo de una campana extractora.

Plateado químico

1. Se cortan en trozos varias hojas de papel fotográfico mate "Unibrom" y se sumergen en una solución salina fijadora (la sal se diluye en el volumen de agua indicado en el paquete).

La parte limpia y desengrasada se coloca en esta solución y se frota con una capa de emulsión de papel hasta que se forma una densa capa de plata en la superficie de la parte. Después de enjuagar con agua tibia, limpie la pieza con un paño seco.

2. Añada 1-2 ml de amoniaco y 2-3 gotas de formalina a 300 ml del fijador usado (restante después de imprimir las fotografías) (la solución se almacena y se trabaja con ella solo en la oscuridad).
La parte limpia y desengrasada se coloca en una solución durante 0,5-1,5 horas, luego se lava con agua tibia, se seca y se limpia con un paño suave.

Pasta plateada

Las piezas de cobre, bronce, latón y hierro recubierto de cobre se pueden platear con pastas.

1. La pasta para platear se prepara de la siguiente manera: en 300 ml de agua destilada o agua obtenida del hielo de los refrigeradores domésticos, disuelva 2 g de nitrato de plata (lapislázuli) y agregue una solución al 10% de cloruro de sodio a la solución hasta que la precipitación deje de precipitar. de cloruro de plata. Este precipitado se lava 5-6 veces con agua corriente. Por separado, se disuelven 20 g de hiposulfito y 2 g de cloruro de amonio (amoníaco) en 100 ml de agua destilada. Luego se agrega cloruro de plata a la solución resultante en pequeñas dosis hasta que deje de disolverse. La solución resultante se filtra y se mezcla con tiza finamente molida hasta obtener la consistencia de una crema agria espesa. La parte previamente desgrasada se frota con una pasta usando un algodón o gasa hasta que se forme una densa capa de plata en su superficie, luego de lo cual la parte se lava con agua y se limpia con un paño seco.

2. Se frota una parte pulida y desengrasada con un paño o pieza de cuero suave sobre el que se aplica una pasta de la siguiente composición:

Cloruro de plata 6 g;
- Sal de mesa 8 g;
- Tartrato de potasio agrio (tártaro) 8 g.

Las sustancias enumeradas se muelen en un mortero y se almacenan en un recipiente oscuro, antes de su uso, la mezcla se diluye con agua destilada para obtener una pasta líquida. Cuando la pieza está cubierta con una capa de plata, se lava con agua y se frota hasta que brille con una franela suave.

3. La pasta para platear se prepara de la siguiente manera: se vierten en un recipiente 2 g de amoníaco, 4 g de tártaro y 1 g de nitrato de plata (lapis), se agrega un poco de agua destilada hasta obtener una papilla semilíquida. Luego se frota la parte pulida y desengrasada con un paño y se le aplica pasta hasta que brille plateado.

Método químico de plateado de materiales no metálicos.

Las piezas no metálicas como plásticos, vidrio, cerámica, madera, etc. también pueden metalizarse químicamente. La solución que se ofrece a continuación para platear materiales no metálicos da muy buenos resultados, especialmente en la metalización de vidrio (superficies de espejos plateados, recipientes, bombillas incandescentes, reflectores para equipos de proyección, etc.).

El baño de plateado contiene las siguientes sustancias

Composición A

Nitrato de plata 12 g;
- Nitrato de amonio 18 g;

Después de la completa disolución de las sustancias, la solución se completa con agua destilada hasta 750 ml.

Composición B

Sosa cáustica (químicamente pura) 19 g;
- Agua destilada 500 ml.

Después de la disolución completa de la sosa cáustica, la solución se completa con agua destilada hasta 750 ml.

Composición B

Sacarosa 12,5 g;
- Ácido tartárico 1,5 g;
- oda destilada 125 ml;

La solución se hierve durante 20 minutos y luego se agrega con agua destilada hasta 500 ml.

Todas las soluciones se almacenan por separado en recipientes oscuros con tapones esmerilados.

Se obtiene una solución para platear mezclando las composiciones A y B, a la que se agrega la composición C inmediatamente antes del plateado. Las piezas destinadas al plateado se limpian a fondo en una solución de sosa caliente, se enjuagan con agua corriente y se sumergen en un baño con una solución recién preparada. . La temperatura de trabajo de la solución es de 18-20 ° C. Tiempo de plateado: 10 min. La metalización se puede realizar dos o tres veces seguidas, pero cada vez en una solución nueva. Las piezas plateadas se secan a una temperatura de 50 ° C durante 1 hora y a una temperatura de 18-20 ° C durante 24 horas.De vidrio, porcelana o cerámica, la capa de plata se puede eliminar fácilmente con ácido nítrico.

Teñido químico de objetos de plata violeta

Los objetos plateados o plateados se vuelven morados en una solución que consta de las siguientes sustancias:

Sulfato de sodio anhidro 12,5 g;
- Carbonato de sodio 5 g;
- Agua 500 ml.

La solución se calienta a 80 ° C y el objeto se sumerge en ella durante unos segundos. Luego, se deja secar al sujeto. La superficie del artículo se puede recubrir con barniz transparente.

Solución química para teñir de negro objetos plateados
Los objetos plateados o plateados se vuelven negros después de hervirlos en una solución de sulfato de sodio (100 g por 500 ml de agua). Después de hervir en esta solución, los artículos se secan y se cubren con barniz transparente.

Dorado en caliente de productos metálicos

Se mezclan 20 g de ácido nítrico y 20 g de ácido clorhídrico en un recipiente de vidrio. En esta mezcla se disuelve 1 g de oro. Cuando se disuelve el oro, se añaden a la solución 1 g de cloruro de antimonio y 1 g de estaño puro. El recipiente con la solución se coloca en agua caliente y se hierve hasta que se disuelve el estaño, después de lo cual se agregan 20 g de una solución saturada de ácido bórico. Los productos destinados al dorado se limpian, pulen y hierven en una solución cáustica de potasio o hidróxido de sodio. La solución se aplica al producto con un pincel; el producto seco se calienta sobre la llama de una lámpara de alcohol o sobre un fuego de carbón. Después del calentamiento, se obtiene un buen dorado, que no requiere pulido. Guarde la solución en un frasco de vidrio con tapón esmerilado en un lugar oscuro.

Dorado sin fuente de alimentación externa El dorado por contacto se utiliza para obtener recubrimientos muy densos y uniformes, caracterizados por una alta fuerza de adherencia, y si no se requiere un gran espesor de recubrimiento. La electrólisis por este método no necesita una fuente de corriente externa. La diferencia de potencial requerida para la deposición de oro es creada por una celda galvánica, en la cual el producto recubierto es el cátodo sumergido en el electrolito dorado, y el ánodo es una placa de zinc, que está en una solución concentrada de cloruro de sodio y conectada a el producto con un cable, como se muestra en la Fig. 1. Cualquier electrolito para dorado calentado de los indicados en la tabla se puede utilizar para la electrólisis.

El dorado por inmersión se basa en crear una diferencia de potencial en el límite de la superficie del metal a recubrir y la capa de electrolito adyacente. Los recubrimientos de buena calidad solo se forman en piezas de latón o chapadas en latón. Por lo tanto, las piezas hechas de otros metales se recubren previamente con latón (espesor de capa mínimo de 1-2 micrones). El proceso de dorado finaliza automáticamente cuando se obtiene una capa de oro de aproximadamente 0,1 micras de espesor, pero el recubrimiento es denso, brillante y tiene buena adherencia a la superficie de las piezas.

Composiciones de soluciones y modos de funcionamiento para el dorado por inmersión.

Eliminación de chapado en oro de mala calidad.

Para eliminar los recubrimientos de mala calidad, los artículos de plata dorada se suspenden como ánodos en una solución de ácido clorhídrico al 5% a una temperatura de 18-20 ° C. Las placas de hierro o plomo sirven como cátodos. Densidad de corriente en el ánodo 0,1 - 1 A / dm?. Colgantes de cobre. Además, el baño de oro se puede quitar en agua regia. "Tsarskaya vodka" es una mezcla de ácidos (50% de ácido nítrico mezclado en 50% de ácido clorhídrico). Se utiliza una mezcla para grabar cobre, latón, hierro, acero, zinc, etc. Esta solución actúa sobre los metales casi instantáneamente; la corrosión y la suciedad desaparecen y la superficie del metal se vuelve brillante o, más a menudo, mate. Los joyeros utilizan esta mezcla para determinar el oro puro.

Nota

Cuando se utilizan ácidos activos, se deben seguir estrictamente las reglas de seguridad. Debe recordarse que al diluir un ácido con agua (por ejemplo, ácido sulfúrico), el ácido debe verterse en el agua, y no al revés, ya que de lo contrario el ácido salpica, lo que puede provocar quemaduras graves.

Formas sencillas de recuperar plata del hiposulfito de desecho (fijador)
Solo una parte de la plata contenida en la capa fotosensible del material fotográfico se consume para construir una imagen fotográfica. La mayor parte de la plata se destina al fijador y al revelador, y se puede aislar y recolectar.

1er método.

Le permite resaltar la plata pura. Consiste en lo siguiente: virutas de hierro o pequeños clavos de hierro, bien lavados de grasa con gasolina, se vierten en un recipiente con un fijador agotado. De vez en cuando, se agita la solución. Después de 7-10 días, la solución se drena y las uñas se secan al aire. La plata depositada en las uñas se desmenuza en un polvo negro, que luego se puede fundir en lingotes.

2do camino.

Se vierte en un recipiente el fijador agotado y un volumen igual de revelador de metolhidroquinona gastado. Se añade una solución de hidróxido de sodio al 30% a la mezcla resultante a razón de 100 ml por cada litro de fijador usado. Al mismo tiempo, la plata se precipita en forma del polvo de plata pura más pequeño. El proceso dura al menos 48 horas.
El precipitado de plata formado durante este tiempo se filtra y se seca. La solución acuosa de tiosulfato de sodio restante, es decir fijador, se puede reutilizar en obra.

3ª vía.

Se coloca una hoja de latón pulido en el fijador gastado, que se encuentra en un recipiente de vidrio. Después de 48 horas, casi toda la plata metálica de la solución agotada se asentará sobre ella. Después del depósito, la hoja se lava bien con agua y se seca. Luego, se raspa cuidadosamente una capa de plata de su superficie.

4to método.
A 1 litro de la solución fijadora usada agregue 5-6 g de hidrosulfito de sodio y 5-6 g de sosa anhidra. Después de 19-20 horas, la plata metálica formada en forma de un polvo fino negro se filtra y la solución fijadora plateada se acidifica con bisulfito de sodio y se vuelve a utilizar para el trabajo.

5to método.
Para ello, prepare una solución al 20% de sulfato de sodio y viértala en el fijador gastado a razón de 20 ml de solución por cada litro de fijador. Después de mezclar bien la solución, se deja reposar durante un día. Luego se vierte la solución del precipitado y el precipitado se seca sobre papel. El precipitado es sulfuro de plata. La precipitación se lleva a cabo al aire libre o con ventilación mejorada; para reducir la liberación de sulfuro de hidrógeno, la solución de fijación gastada se alcaliniza preliminarmente.

COLOREAR METALES

Revestimiento metálico con barniz muaré
Antes de recubrir con barniz muaré, la superficie de una pieza metálica se desengrasa calentándola en un horno (horno) durante 15-20 minutos a una temperatura de 80-100 ° C, luego se imprima con esmalte resistente al calor, se masilla con masilla de barniz y seco. Cuando la pieza está bien seca, se trata con piedra pómez con agua y papel de lija, se seca con un paño, se cubre con una capa uniforme de barniz muaré con una pistola rociadora y se coloca en un horno con una temperatura de aproximadamente 80 ° C durante 10-15 minutos.

El patrón del dibujo depende del grosor del revestimiento y la duración del calentamiento de la pieza. Cuando se forma el patrón en la pieza, se saca del horno por un corto tiempo para enfriarla parcialmente, y luego se vuelve a colocar en el horno para el secado final del barniz. A una temperatura de 120-150 ° C, el barniz finalmente se seca en 30-40 minutos, y a una temperatura más baja, en 2-3 horas.
Para proteger la superficie pintada del polvo, se cubre con barniz de celuloide: el celuloide se disuelve en acetona hasta obtener la consistencia de un barniz de aceite líquido y se aplica a la superficie con una capa uniforme con un tampón. Una vez que la acetona se seca, queda una película protectora fuerte en la superficie.

Se obtiene un recubrimiento duradero si se agrega pegamento BF-2 a la pintura de aluminio. El pegamento BF-2 se disuelve en alcohol hasta que el esmalte esté espeso, luego se vierte polvo de aluminio seco en la solución resultante y se mezcla bien, después de lo cual se agrega alcohol nuevamente hasta obtener una viscosidad normal.

La pintura preparada de esta manera encaja bien cuando se pinta con un pincel o con una pistola rociadora, no se desmorona y conserva su apariencia durante mucho tiempo.

Coloración de productos de acero en aluminio

Para dar a los productos de acero un aspecto hermoso y protegerlos de la corrosión, el metal a menudo se recubre con pintura de aluminio, un barniz con polvo de aluminio. Para hacer esto, se vierten 15 g de polvo en una laca nitro incolora diluida con acetona (110 g).
En la misma proporción, la pintura se puede diluir no en barniz nitro, sino en pegamento de celuloide - acetona, en la que se disuelven 5-10 g de película de rayos X, purificada de la emulsión.
La superficie del producto se limpia previamente a fondo y luego se aplica una fina capa de pintura con una pistola rociadora.
Se obtiene un recubrimiento duradero si se agrega pegamento BF-2 a la pintura de aluminio. El pegamento BF-2 se disuelve en alcohol hasta que el esmalte esté espeso, luego se vierte polvo de aluminio seco en la solución resultante y se mezcla bien, después de lo cual se agrega alcohol nuevamente hasta obtener una viscosidad normal. La pintura preparada de esta manera encaja bien cuando se pinta con un pincel o con una pistola rociadora, no se desmorona y conserva su apariencia durante mucho tiempo.

Lo que necesita saber sobre la incompatibilidad de pinturas y las peculiaridades de la percepción del color de la pintura.

Todos los componentes de la pintura son productos químicos. Los metales (cobre, zinc, aluminio), que se incluyen en la composición de las pinturas en forma de polvo, afectan la corrosión de la superficie metálica pintada y el aglutinante. Los óxidos y las sales metálicas afectan al aglutinante, acelerando la formación de películas. Los tipos heterogéneos de aglutinantes no se pueden combinar entre sí, y algunas pinturas al óleo obtenidas con el mismo aglutinante, pero basadas en diferentes pigmentos, no se pueden mezclar.

Incompatibilidad de pigmentos. Al mezclar pigmentos, es muy importante considerar la naturaleza de su interacción. En caso de incompatibilidad de pigmentos, se produce su destrucción y pérdida de propiedades anticorrosivas.
Mezclar pinturas con pigmentos incompatibles perderá su color.

Incompatibilidad de aglutinante. Puede mezclar pinturas al óleo solo con pinturas al óleo (sobre una base homogénea), gliftal - con gliftal, pentaftálico - con pentaftálico, epoxi - con epoxi, barnices bituminosos - con barnices de asfalto y carbón, etc. Sin embargo, todas las pinturas al óleo de ralladura gruesa se pueden diluir con aceites secantes y barnices elaborados a base únicamente de resinas naturales y artificiales ligeras, excluidas las resinas asfálticas y bituminosas.
Incompatibilidad de la pintura con el material de la superficie. Todas las imprimaciones, sin excepción, se pueden aplicar a una superficie de acero: aceite, fosfatado, banda de rodadura, gloftálico, fenol-formaldehído, copolímeros de cloruro de vinilo, etinoleico, acrílico, etc.

El agente de grabado más comúnmente utilizado para el aluminio es una solución acuosa de hidróxido de sodio con o sin aditivos. Se utiliza para la limpieza general donde es necesario eliminar óxido, grasa o detritos del subsuelo con un tiempo de grabado más largo para obtener un acabado brillante o mate. Se utiliza en la producción de placas de identificación o elementos arquitectónicos decorativos, para grabado profundo o grabado químico. Este método de grabado es bastante económico, pero al mismo tiempo puede resultar demasiado complicado de implementar.

Las soluciones para grabado decorativo pueden contener de 4 a 10% o más de sosa cáustica, la temperatura de funcionamiento será de 40 a 90 ° C, mientras que también puede ser necesario utilizar un agente humectante para disipar la grasa y obtener una capa de espuma ligera, como así como utilizar otros aditivos. La temperatura normal de funcionamiento para la limpieza y decoración es de 60 ° C. La figura muestra la velocidad de eliminación de metal a diversas concentraciones y temperaturas para un grabado de 5 minutos de una lámina de aluminio al 99,5%. Estas curvas se aplican a la solución recién preparada, con valores más bajos que se refieren al período posterior a la inmersión del aluminio en la solución. Spring y Schwal publicaron datos sobre la tasa de decapado de láminas de aluminio con una pureza del 99,5% y extrusión de 6063 en soluciones de hidróxido de sodio con una concentración de 10, 15, 20% a una temperatura de 40 a 70 ° C. Chaturjee y Thomas también llevaron a cabo un estudio detallado del grabado con soda cáustica de la extrusión 6063 y las láminas 5005, 3013.

Tasa de grabado de 99,5% de aluminio en sosa cáustica.

El aluminio se disuelve en sosa cáustica con el desprendimiento de hidrógeno y la formación de un aluminato compuesto, que existe solo en una solución alcalina. La reacción que tiene lugar en este caso se puede escribir de dos formas:

La cantidad de sosa cáustica libre disminuye a medida que avanza la reacción, junto con esto, la velocidad de grabado disminuye, la conductividad eléctrica disminuye y la viscosidad aumenta. Si no se agrega soda cáustica al baño, entonces la reacción avanza muy lentamente, sin embargo, finalmente, la solución pura o marrón adquiere un color blanco lechoso, a partir de este momento la velocidad de grabado comienza a aumentar nuevamente y crece hasta un valor ligeramente menor que la tasa de grabado inicial. La reacción observada en esta etapa se puede escribir de la siguiente manera:

El hidrato formado de óxido de aluminio o gisita está en forma de suspensión, mientras que durante la reacción también se libera sosa cáustica, que es tan necesaria para la continuación del grabado.

La estructura iónica del aluminato en soluciones con un nivel de pH alto es un tema bastante complejo, afortunadamente para el operador, este problema en realidad no concierne. Moulinard, Evans y McKeever estudiaron el espectro infrarrojo y el espectro Raman para soluciones de aluminato de sodio en agua y óxido de deuterio (agua pesada), también estudiaron el espectro de resonancia nuclear para Na y Al. Para la concentración de aluminio por debajo de 1,5 M, dedujeron 4 zonas de vibración, dos de las cuales eran infrarrojas activas a 950 y 725 cm-1, así como 3 zonas Raman, activas a 725, 625 y 325 cm-1. Para el aluminio, también había una delgada línea de resonancia. Todos estos hechos pueden correlacionarse fácilmente con la existencia de Al (OH) 4- tetraédrico, que es el principal portador de aluminio en solución.

Cuando la concentración de aluminio supera los 1,5 M, aparece una nueva zona de vibración a 900 cm-1 para la zona infrarroja y la zona Raman a 705 y 540 cm-1, mientras que la zona de resonancia nuclear para el aluminio se ampliará significativamente sin cambiar la posición. Todas estas observaciones se pueden explicar en términos de la condensación de Al (OH) 4-, con un aumento de concentración y la formación de Al2O (OH) 62-, y en soluciones de aluminato de sodio 6M estas dos formas coexisten en paralelo. Se encontró que la solución de sosa cáustica, cuando se usa continuamente, absorberá aluminio hasta que el volumen de sosa cáustica libre se reduzca a aproximadamente un cuarto del volumen original, después de lo cual continúa el grabado con sosa cáustica libre, fluctuando aproximadamente al mismo nivel con una amplitud, que depende de la temperatura, la intensidad de uso y el período de pausa. Luego, el hidrato se asentará o cristalizará lentamente en el fondo y los lados del tanque para formar un hidrato muy duro que es muy difícil de eliminar y, por desgracia, tiende a asentarse en la superficie de los serpentines calefactores. Aquí vemos la tercera reacción, es decir reacción de deshidrogenación de hidróxido de aluminio con formación de óxido de aluminio:

La naturaleza de esta transformación se muestra en la Fig. 4-10, donde se disuelven diferentes cantidades de aluminio en una solución de hidróxido de sodio al 5% (en peso), y se toman medidas en hidróxido de sodio libre inmediatamente después de cada adición, así como después de tres semanas. Hasta 15 g / l de aluminio permanece completamente en solución sin cambios en la cantidad de hidróxido de sodio libre, sin embargo, tan pronto como comienza la precipitación de óxido de aluminio, que ocurre poco antes de la aparición de un precipitado fácilmente distinguible, el hidróxido de sodio libre se reduce. al 4%, es decir hasta el 80% de su valor inicial. Con el uso a largo plazo, este valor para una solución de este tipo puede fluctuar en el rango de 1 a 1,5%, a veces aumentando a 2,5%, en caso de que el tiempo de inactividad dure varias horas. Una relación similar corresponde a una mayor concentración de hidróxido de sodio, y estos valores son prácticamente independientes de la temperatura.

Efecto del aluminio disuelto sobre la sosa cáustica libre.

Otro efecto importante del aluminio es que con un aumento en el contenido de aluminio, la velocidad de grabado disminuye y, claramente, esto se refleja en la figura. En la práctica, esto significa que si es necesario mantener una velocidad de ataque constante, es necesario aumentar el contenido de hidróxido de sodio libre a medida que aumenta la cantidad de aluminio en el baño.

La reacción final en este caso ocurrirá entre el aluminio y el agua con la liberación de hidrógeno y aluminio. En teoría, el ataque químico puede continuar así indefinidamente, mientras que la pérdida de sosa cáustica se producirá solo como resultado del arrastre. Este método de trabajo con tanque de decapado es realmente aplicable en la práctica, sin embargo, hay que recordar la necesidad de eliminar periódicamente el residuo de hidrato sólido. Según la experiencia actual, cuando se opera en este modo, la vida útil del tanque puede ser de hasta 2 años. La filtración de soluciones de sosa cáustica no tuvo tanto éxito, debido al hecho de que los sedimentos muy finos tienden a obstruir el filtro muy rápidamente, pero por lo demás no se identificaron problemas asociados con la aplicación de esta técnica.

Velocidad de grabado en hidróxido de sodio 50 g / l, nitrato de sodio 40 g / la 60 ° C, dependiendo de la concentración de aluminio.

El control químico de la solución, aplicado antes de la precipitación de un precipitado o en estado estable después de la precipitación de un precipitado, incluye la determinación de la cantidad total de sodio y sosa cáustica libre. El contenido de este último se puede calcular con suficiente precisión para un uso práctico mediante titulación con ácido clorhídrico, que se lleva a cabo hasta que el indicador de fenolftoleína pierde su color. La titulación potenciométrica también se puede ofrecer como alternativa. Para compensar las pérdidas debidas al arrastre, basta con mantener el contenido total de sosa cáustica a un nivel fijo, ya que no es posible controlar las fluctuaciones de la sosa cáustica libre en la solución. Para una determinación precisa, en la que también se tienen en cuenta el carbonato y el aluminio disuelto, se utiliza un método de cálculo más complejo, que se da en la tabla.

Uno de los problemas más comunes con el grabado con sosa cáustica es la tendencia a causar picaduras o "quemaduras" de parte o de la totalidad de la pieza, lo que se acompaña de un aumento en la tasa de grabado de hasta un 300%. Esto suele ocurrir en soluciones muy cargadas que se utilizan con tanta intensidad que no se pueden recuperar. En este caso, el hidrato cristaliza en la pieza, lo que conduce a un aumento de la intensidad del grabado local, un aumento de la temperatura y un efecto en los límites de los granos, que tiene las propiedades del grabado ácido. A veces es difícil evitar picaduras en este tipo de solución cuando se intenta quitar la película del ánodo. Si esto sucede, entonces es necesario bajar la temperatura.

Por lo tanto, se puede ver que, a pesar de la aparente simplicidad del proceso de grabado, en la práctica puede haber muchas reacciones en competencia que deben reconocerse para obtener un buen resultado. Los principales factores responsables del grabado son el contenido de sosa cáustica libre en la solución, la presencia y cantidad de aditivos en el baño, la temperatura de la solución, así como el contenido de aluminio en la solución. El efecto de la composición de la solución se ha discutido previamente, pero la temperatura de la solución tiene un fuerte efecto sobre la velocidad de ataque. Por lo general, este factor es fácil de controlar, pero en la práctica, debido a la naturaleza exotérmica de esta reacción, a menudo es necesario enfriar los baños de decapado, especialmente cuando están en uso continuo. La mayoría de los baños de decapado se utilizan a temperaturas entre 55 y 65 ° C, ya que la contaminación por decapado durante la transferencia puede ocurrir a temperaturas más altas, especialmente en materiales laminados.