Ätzen von Aluminium in Eisenchlorid. Beizen von Bieraluminium

Der Chef hat mir einmal eine Aufgabe gestellt. Für die Steuerung der Maschinensteuerung ist es notwendig, eine doppelte Tastatur anzufertigen, da die werkseitige Tastatur schnell unbrauchbar wurde, da sie aus transparentem Material bestand selbstklebende Folie, auf das im Werk ein Design aufgebracht wird.

Ich arbeite in einem kleinen Unternehmen, das Gewürze herstellt. Ich beschäftige mich mit der Wartung von Verpackungsmaschinen, Elektrogeräten, lokales Netzwerk usw., kurz gesagt, die ganze Technologie, smart und nicht so smart.
Also los geht's! Nach langem Überlegen und Diskutieren mit dem Chef konnte ich ihn schließlich davon überzeugen, dass für unsere Lammer-Bediener das Tastaturgehäuse aus „legiertem Kanonenstahl“ am besten geeignet wäre, :cool:, aber da es nicht vorhanden war, entschieden wir uns für die Verwendung von hochfestem Aluminiumgehäuse Typ 203-125B, Abmessungen 121x66x35 mm aus Pros Kit.

Idee

Faulheit, meine Freunde, stärkster Motor Fortschritt. Nach einigem Nachdenken fiel mir ein, dass ich einmal versehentlich darauf getropft war Aluminiumkühler Eisenchlorid. Während ich den Tropfen wegwischte, blieb ein Fleck auf dem Kühler und eine kleine Delle zurück. Ja...

Was wäre, wenn Sie eine Schablone aus Fotolack herstellen und diese dann ätzen würden? Das Meerschweinchen war ein Stück Duraluminiumplatte. Es ist alles super geworden!

Vorbereiten der Oberflächen

Reis. 1. Oberflächenvorbereitung.

Ich war sehr zufrieden mit dieser Rauheit. Bei Bedarf können Sie es polieren.

Reis. 2. Gehäuse und Knöpfe nach dem Polieren.

Rollender Fotolack

Reis. 3. Filmfotolack.

Zum Fotolack kann ich nichts sagen. Ich habe es im Online-Shop gekauft. Alles, was darauf hingewiesen wurde: „Film-Negativ-Indikator-Fotoresist.“

Wir messen ein wenig mit einem Rand an den Rändern, damit es bequem gerollt werden kann. Film-Fotoresist besteht aus 4 Schichten: die untere (matte) Polyethylenschicht, dann eine dünne Schicht Kleber, dann tatsächlich der Fotoresist selbst und oben eine glänzende Schutzschicht (Lavsan). Hebeln Sie die matte Schicht vorsichtig mit einer Nadel oder einem Skalpell ab, reißen Sie einen 5-8 Millimeter breiten Streifen ab und kleben Sie ihn auf den Körper. Es ist einfacher, den Fotolack entlang der Körperlänge zu rollen.

Ja! Noch eine Nuance. Besser ist es, das Gehäuse über Gas auf eine Temperatur von ca. 40 Grad zu erhitzen. Dann haftet der Fotolack besser. Nach und nach reißen wir den Untergrund ab und rollen den Fotolack mit einem harten Fotoroller oder schlimmstenfalls mit dem Finger auf die Oberfläche. Die überstehenden Kanten des Fotolacks schneiden wir mit einer Feile am Körper oder einem scharfen Messer ab.

Achten Sie darauf, dass keine Staubpartikel oder Luftblasen unter den Fotolack gelangen. An dieser Stelle kann Eisenchlorid eindringen und es entsteht ein Problem. Sollten dennoch Luftblasen entstehen, können Sie diese mit einer spitzen Nadel vorsichtig einstechen und mit einem Fotoroller fest anrollen.
Wir entfernen die oberste Schutzschicht noch nicht, da die Fotomaske möglicherweise am Fotolack kleben bleibt (es gab Fälle).

Reis. 4. Gerollter Fotolack.

Erstellen einer Fotovorlage

Fotolack ist negativ! Das heißt, wenn sich keine Farbe auf der Vorlage befindet, leuchtet der Fotolack und wird während der Entwicklung nicht abgewaschen! Seien Sie vorsichtig.

Reis. 5. Fotovorlage. Ich gehe sparsam mit Filmen um. Deshalb schreibe ich verschiedene Projekte Auf einem Blatt ist noch Platz.

Mit einer UV-Lampe beleuchten

Reis. 6. Vorbereitung auf die Belichtung.

Blenden Sie die Schaltflächen aus, bevor Sie sie freigeben. Wenn sie aufleuchten, müssen Sie den Fotolack erneut aufrollen.
Wir beleuchten den Fotolack mit einer UV-Lampe. Die Belichtungszeit beträgt ca. 1 Minute.

Reis. 7. Fotolackbelichtung

Reis. 8. Nach der Beleuchtung erscheinen die Konturen der Zeichnung.

Wir zeigen

Reis. 9. Entwickelter Fotolack.

Wir vergiften Eisenchlorid

Reis. 10. Radierung.

Die Lösung beginnt sofort zu sprudeln. Aluminium verdrängt Eisen aus der Lösung und setzt sich genau dort, an der Ätzstelle, ab. Es sollte etwa alle 30 Sekunden mit einer weichen, unnötigen Zahnbürste entfernt werden. In diesem Fall ist Vorsicht geboten: An den Bildrändern können Absplitterungen des Fotolacks auftreten. Wenn dies passiert, spülen Sie den Chip sofort ab, trocknen Sie ihn und korrigieren Sie ihn mit einem wasserfesten Marker oder demselben Nagellack. Allerdings kann der Lack den Fotolack angreifen, seien Sie also vorsichtig.

Ich habe etwa 5 Minuten lang geätzt. Nach dem Ätzen entstehen etwa 0,5 mm tiefe Vertiefungen.
Wir entfernen den Fotolack. Während der Produktion Leiterplatten Fotolack kann mit einer Lösung entfernt werden Ätznatron(Natronlauge) oder leicht verdünntes „Mole“ zur Reinigung Abwasserrohre. Dies ist jedoch nicht für Aluminium geeignet. Bei Kontakt mit Laugen verdunkelt es sich. Wenn die geätzten Vertiefungen tief sind, können Sie den Fotolack mit einem Schmirgelschwamm und Wasser entfernen. Wenn er nicht sehr tief ist, können Sie ihn 15 bis 20 Minuten lang in eine Schüssel mit Aceton oder Lösungsmittel Nr. 646 oder 647 werfen.

Reis. 11. Nach dem Ätzen und Entfernen des Fotolacks.

Letzte Operationen

Reis. 12. Die Löcher sind fertig.

Den Umriss rund um die Aufschrift versiegeln wir mit Klebeband. Da ich kein Bauklebeband hatte, habe ich es mit Aluminium abgedichtet.

Beim Ätzen handelt es sich um einen Prozess, bei dem auf chemischem Wege etwas Metall von einer Oberfläche entfernt wird. Dieses Verfahren wird zur Endbearbeitung eines Teils, bei der Vorbereitung eines Werkstücks vor dem Aufbringen einer Beschichtung (Galvanisierung) sowie zur Erstellung von Zeichnungen, Ornamenten und Beschriftungen aller Art eingesetzt.

Die Essenz der Methode

Bei der Metallätzung handelt es sich um eine sorgfältige Oberflächenbehandlung. Auf das Produkt wird eine Schutzschicht aufgetragen, die anstelle des Motivs gelöscht wird. Dann kommen entweder Säuren oder ein Elektrolytbad zum Einsatz. Ungeschützte Orte werden zerstört. Je länger die Einwirkungszeit ist, desto tiefer erfolgt die Ätzung von Metallen. Die Zeichnung wird ausdrucksvoller und klarer. Es gibt verschiedene Möglichkeiten Erhalten einer Gravur (Inschrift): Das Bild selbst oder der Hintergrund können direkt geätzt werden. Oft werden solche Prozesse kombiniert. Es wird auch mehrschichtiges Ätzen verwendet.

Arten der Radierung

Abhängig von der Substanz, die zur Zerstörung der Materialoberfläche verwendet wird, werden folgende Ätzverfahren unterschieden.

1. Chemische Methode(es wird auch Flüssigkeit genannt). In diesem Fall werden spezielle Lösungen auf Säurebasis verwendet. Auf diese Weise werden Ornamente und Inschriften auf Legierungen aufgebracht.

2. Elektrochemisches Ätzen von Metall – beinhaltet die Verwendung eines Elektrolytbades. Es ist mit einer speziellen Lösung gefüllt. Auch Bleisalze werden häufig verwendet, um ein Überätzen zu verhindern. Diese Methode hat eine Reihe von Vorteilen. Erstens ist die Zeichnung klarer und die für den Abschluss des Vorgangs erforderliche Zeit wird erheblich verkürzt. Darüber hinaus ist diese Metallverarbeitung wirtschaftlich: Die eingesetzte Säuremenge ist deutlich geringer als bei der ersten Methode. Ein weiterer unbestrittener Vorteil ist die Abwesenheit schädliche Gase(Beizmittel enthält keine ätzenden Säuren).

3. Es gibt auch ein Ionenplasmaverfahren (das sogenannte Trockenverfahren). In diesem Fall wird die Oberfläche minimal beschädigt. Diese Methode wird in der Mikroelektronik eingesetzt.

Beizen von Stahl

Diese Behandlung wird hauptsächlich zur Entfernung von Zunder und verschiedenen Oxiden eingesetzt. Dieses Verfahren erfordert eine sorgfältige Einhaltung der Technologie, da ein Überätzen des Grundmetalls unerwünscht ist. Dabei wird es als verwendet chemische Methode und Elektrolytbäder. Zur Herstellung von Lösungen werden Salz- und Schwefelsäure verwendet. Alle Teile erfordern eine gründliche Entfettung der Oberfläche. Schon ein kleiner Fingerabdruck kann das Werkstück ruinieren. Als Schutzbeschichtung Verwenden Sie Lacke auf Basis von Kolophonium, Terpentin und Teer. Es ist jedoch zu bedenken, dass es sich bei den Bestandteilen um brennbare Stoffe handelt, weshalb die Vorbereitung des Lacks große Konzentration und Vorsicht erfordert. Nachdem die Metallbearbeitung abgeschlossen ist, erfolgt der Ätzvorgang selbst. Nach Fertigstellung muss das Teil vom Lack gereinigt werden.

Beizen für Stahl

Sehr oft wird zum Beizen von Stahl eine Salpetersäurelösung verwendet. Es werden auch Salz und Weinstein verwendet (mit geringen Stickstoffzusätzen). Harte Stahlsorten werden mit einer Mischung aus Salpeter- und Essigsäure gebeizt. Glyphogen ist eine spezielle Flüssigkeit auf Basis von Wasser, Salpetersäure und Alkohol. Die Oberfläche wird mehrere Minuten mit dieser Zusammensetzung behandelt. Dann werden sie gewaschen (eine Lösung von Weinalkohol in gereinigtem Wasser) und schnell getrocknet. Dies ist eine Vorätzung. Erst nach solchen Manipulationen werden die Werkstücke in die Ätzlösung gelegt. Gusseisen lässt sich gut in einer Schwefelsäurelösung einlegen.

Beizen von Nichteisenmetallen

Kupfer und darauf basierende Legierungen werden mit Schwefel-, Salz-, Phosphor- oder Salpetersäure geätzt. Der Prozess wird durch Lösungen von Chromaten oder Nitraten beschleunigt. Im ersten Schritt wird der Zunder entfernt, anschließend wird das Messing direkt geätzt. Aluminium (und seine Legierungen) werden in einer ätzenden Alkalilösung geätzt. Für Gusslegierungen werden Salpetersäure und Flusssäure verwendet. Punktgeschweißte Werkstücke werden mit Phosphorsäure behandelt. Titanlegierungen werden ebenfalls in zwei Schritten geätzt. Zuerst - in Ätzalkali, dann in einer Lösung aus Schwefelsäure, Flusssäure und Salpetersäure. Durch Titanätzen wird der Oxidfilm vor dem Galvanisieren entfernt. Molybdän wird mit einer Lösung auf Basis von Natriumhydroxid und Wasserstoffperoxid behandelt. Darüber hinaus werden Metalle (z. B. Nickel, Wolfram) mit Wasser, Wasserstoffperoxid und Ameisensäure geätzt.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Bretter zu ätzen. Im ersten Fall werden Wasser und Eisenchlorid verwendet. Sie können es selbst machen. Dazu werden Eisenspäne in Salzsäure gelöst. Die Mischung wird einige Zeit aufbewahrt. Auch Leiterplatten werden mit Salpetersäure geätzt. Der gesamte Vorgang dauert etwa 10 Minuten. Am Ende des Prozesses muss das Brett gründlich mit Backpulver abgewischt werden, da es die verbleibende ätzende Substanz perfekt neutralisiert. Eine andere Ätzzusammensetzung umfasst Schwefelsäure, Wasser und Wasserstoffperoxid (in Tablettenform). Das Ätzen von Platten mit folgender Zusammensetzung dauert wesentlich länger: heißes Wasser, Speisesalz, Kupfersulfat. Es ist zu beachten, dass die Lösungstemperatur mindestens 40 Grad betragen muss. Andernfalls dauert das Ätzen länger. Sie können Platinen auch mit Gleichstrom ätzen. Für diesen Prozess können Glaswaren verwendet werden, Kunststoffbehälter(es leitet keinen Strom). Füllen Sie den Behälter mit einer Kochsalzlösung. Das ist der Elektrolyt. Als Kathode können Sie Kupferfolie (Messing) verwenden.

Ätzverfahren für andere Materialien

Derzeit ist eine Art der Glasbearbeitung namens Ätzen weit verbreitet. Es werden Dämpfe von Flusssäure und Fluorwasserstoff verwendet. Zuerst wird die Oberfläche mit Säure poliert, dann wird ein Muster aufgetragen. Nach diesen Manipulationen wird das Produkt in ein Bad mit einer Ätzlösung gelegt. Anschließend wird das Glas gründlich gewaschen und von der Schutzschicht befreit. Als Letzteres können Sie eine Mischung auf Basis von verwenden Bienenwachs, Kolophonium, Paraffin. Glasätzung Flusssäure Wird verwendet, um ihm ein mattes Finish zu verleihen. Es besteht auch die Möglichkeit der Farbätzung. Silbersalze verleihen der Oberfläche gelbe, rote, blaue Farbtöne, Kupfersalze - grün, schwarz, rot. Um ein transparentes, glänzendes Muster zu erhalten, wird der Flusssäure Schwefelsäure zugesetzt. Ist eine Tiefenätzung erforderlich, wird der Vorgang mehrmals wiederholt.

Sicherheitsvorkehrungen beim Beizen

Metallätzen ist eine eher unsichere Tätigkeit, die viel Konzentration erfordert. Dies liegt an der Arbeit mit aggressiven Materialien – Säuren und deren Gemischen. Für diesen Prozess ist es zunächst notwendig, einen Raum mit guter Belüftung mit Bedacht auszuwählen. Idealerweise wird zum Ätzen ein Abzug verwendet. Wenn keine verfügbar ist, müssen Sie auf eine Atemschutzmaske achten, um das Einatmen schädlicher Dämpfe zu vermeiden. Beim Arbeiten mit Säuren sollten Sie Gummihandschuhe und eine Schürze tragen. Sollte immer griffbereit sein Backpulver, die – bei Bedarf – die Wirkung der Säure neutralisieren kann. Alle Ätzlösungen müssen in speziellen Behältern (Glas oder Kunststoff) aufbewahrt werden. Vergessen Sie nicht die Aufkleber, auf denen die Zusammensetzung der Mischung und das Zubereitungsdatum angegeben sind. Es gibt noch eine weitere Regel: Gläser mit Säuren sollten nicht auf hohe Regale gestellt werden. Ihr Sturz aus großer Höhe ist mit schwerwiegenden Folgen verbunden. Das künstlerische Ätzen von Metall ist ohne die Verwendung von Salpetersäure, die ziemlich ätzend ist, nicht vollständig. Darüber hinaus kann es in manchen Gemischen explosiv sein. Für Sterlingsilber wird am häufigsten Salpetersäure verwendet. Ätzlösungen werden durch Mischen von Säuren mit Wasser hergestellt. Es ist auch zu beachten, dass in jedem Fall die Säure dem Wasser zugesetzt wird und nicht umgekehrt.

Das Ätzen von Aluminium (Produkten aus diesem Metall) wird durchgeführt, um die Oberfläche von der oberen, unnötigen Schicht oder von Rost zu reinigen. Es gibt noch eine andere Variante davon – das künstlerische Ätzen, bei dem ein Muster in die Oberfläche eines Metallteils eingraviert werden muss.

Arten der Radierung

Es gibt zwei Hauptarten des Ätzens von Metallen im Allgemeinen und Aluminium im Besonderen: chemisches und galvanisches Ätzen. Die letzte Methode ist nur künstlerisch.

Zur chemischen Verwendung: Das Produkt wird in einen Behälter gegeben, in den zuvor eine Salzlösung oder Salzlösung gegossen wurde. Auf die gleiche Weise wird das Aluminiumwerkstück mit einer Lauge, beispielsweise Natronlauge, geätzt.

Und galvanisch (ansonsten elektrolytisch oder elektrochemisch) entsteht, weil der Prozess selbst in einem speziellen Bad durchgeführt wird, in dem sich eine Anode und eine Kathode befinden.

Säureätzen von Aluminium

Aufgrund der Tatsache, dass bei diesem Verfahren sehr starke Säuren verwendet werden, ist es zunächst erforderlich, beim Umgang mit ihnen erhöhte Vorsichtsmaßnahmen zu treffen. Der Bediener muss Handschuhe, eine Maske und eine Schürze tragen. Es ist wichtig, dass der Raum, in dem der Prozess selbst stattfindet, gut belüftet ist. Ohne bestimmte Kenntnisse und ohne bestimmte Schutzausrüstung ist die Arbeit mit Säuren nicht zu empfehlen.

Wie oben erwähnt, wird das Aluminiumprodukt in einen Behälter mit Säure gegeben. Die am häufigsten zum chemischen Ätzen von Aluminium mit Säure verwendeten Reagenzien sind Salz- oder Schwefelsäure. Bei der Wechselwirkung mit Metall wird Wasserstoff freigesetzt. Äußerlich sieht es so aus: Die Oberfläche des Produkts ist mit kleinen Bläschen bedeckt. Dies lässt sich aber grundsätzlich verhindern, wenn man vorab eine spezielle Zutat in den Behälter gibt. Auf diese Weise wird das Metall durch einen dünnen Film vor Blasen geschützt.

Sehr wichtiger Punkt: Alle Vorgänge zum Ätzen eines Aluminiumprodukts mit Säure müssen intensiv durchgeführt werden, damit die Oberfläche des Metalls selbst intakt bleibt.

Diese Methode wird in der Praxis nicht sehr häufig angewendet.

Aluminiumätzen mit Alkali

Am häufigsten wird diese Methode verwendet wässrige Lösung Natronlauge (mit oder ohne Zusatzstoffe möglich).

Und es wird verwendet, um die Oberfläche eines Aluminiumprodukts von Oxid oder unnötigem Schmiermittel zu reinigen und eine glattere (matte oder glänzende) Oberfläche zu erhalten.

Warum ist eine so gründliche Reinigung notwendig? Um zu fertiges Produkt(zum Beispiel dekorative Architekturelemente, Schilder) hatten perfekte Oberfläche. Diese Methode wird auch für die Tiefengravur verwendet.

Das Verfahren zum Ätzen von Aluminium mit Alkali ist einerseits recht kostengünstig, aber sehr arbeitsintensiv.

Merkmale dieser Methode

Die verwendeten Lösungen enthalten vier bis zehn Prozent Natrium. Die Temperatur beim Ätzen mit Alkali beträgt etwa 40-90 Grad Celsius.

Bei Bedarf wird ein Feuchtigkeitsspender oder ein spezielles Additiv verwendet, um eine leicht schaumige Beschichtung auf dem Werkstück zu erzielen.

Die durchschnittliche Temperatur auf dem Höhepunkt des Prozesses beträgt 60 Grad. Bei diesen thermischen Indizes ist das der Fall hochwertige Reinigung Oberflächen.

Die optimale Reinheit von Aluminium beträgt 99,5 % und die Konzentration der Natronlauge beträgt 10, 15 oder 20 %.

Während der Reaktion löst sich Aluminium in Natriumhydroxid und setzt Wasserstoff frei. Dadurch entsteht ein Verbundaluminat, das nur in alkalischer Lösung vorliegt.

Weitere Vorgänge beim Ätzen mit Alkali

Dabei nimmt die Menge an Natronlauge nach und nach ab. Und damit nimmt die Geschwindigkeit des Prozesses selbst ab, aber die Viskosität steigt.

Sofern überhaupt kein Natriumhydroxid in den Behälter gegeben wurde, kann sich die Reaktion stark verlangsamen. Aber irgendwann wird die bräunliche oder klare Aluminiumätzlösung weiß.

Und von diesem Moment an nimmt die Geschwindigkeit des Prozesses zu.

Durch die Reaktion fällt Aluminiumoxidhydrat aus, das wie eine Suspension aussieht. Außerdem wird Natronlauge freigesetzt, die ebenfalls für den Fortgang des Ätzprozesses notwendig ist.

Ergebnisse mit der betrachteten Methode

Es wurde experimentell festgestellt, dass eine Natronlauge bei intensiver Anwendung während des Ätzprozesses beginnt, Aluminium zu „absorbieren“. Und das so lange, bis die Menge an Natronlauge auf ein Viertel des ursprünglichen Volumens gesunken ist. Danach wird der Prozess mit freier Natronlauge, deren Menge schwankt, fortgesetzt. Und diese wiederum hängt von der Temperatur, der Nutzungshäufigkeit und der Intensität der Stopps (Pausen) ab.

In diesem Fall setzt sich das Hydrat langsam im Sediment ab oder bildet Kristalle am Boden und/oder an den Seiten des Behälters. Das resultierende Hydrat ist ziemlich dicht und lässt sich nicht leicht entfernen. Manchmal versucht es, sich direkt auf der Oberfläche der Heizschlangen festzusetzen.

Es gibt noch einen weiteren wichtigen Punkt bezüglich des Aluminiumgehalts. Beim Ätzen von Produkten aus diesem Metall in Natronlauge ist das Mengenverhältnis von Aluminium und Soda unbedingt einzuhalten. Denn je mehr Aluminium vorhanden ist, desto langsamer läuft der Prozess ab. Aus praktischer Sicht wird deutlich, dass es notwendig ist, die Menge an Natronlauge ständig zu erhöhen, wenn die Menge an Aluminium im Behälter zunimmt.

Somit kann der Prozess des Ätzens von Aluminium mit Alkali kontinuierlich fortgesetzt werden. Und Verluste entstehen nur durch den Abtransport mit dem Dampf.

Diese Methode ist aus praktischer Sicht wirklich anwendbar. Aber es gibt einige Nuancen, die man nicht vergessen sollte: Entfernen Sie von Zeit zu Zeit den verhärteten Hydratsediment; Reinigen Sie den Filter. Denken Sie daran, dass der Behälter, in dem der Prozess durchgeführt wird, bei ständigem Gebrauch nicht länger als zwei Jahre halten kann.

Ansonsten gibt es keinerlei Komplikationen bei der Anwendung diese Methode wurde nicht identifiziert.

Insgesamt ist es nach dem chemischen Ätzen eines Aluminiumwerkstücks erforderlich, dessen Oberfläche gründlich zu spülen, zu neutralisieren und mit einer 15-20 %igen Salpetersäurelösung aufzuhellen. Dieser Vorgang wird Beizen genannt.

Galvanische Methode

Die zweite Ätzmethode ist galvanisch. Es ist einfacher und geht viel schneller. Und das Ergebnis ist eine sehr hochwertige Oberfläche des Produkts, klare Konturen des Designs (mit einer künstlerischen Methode, wie einer Art Galvanik).

Die Besonderheit dieser Methode besteht darin, dass sie eine Quelle verwendet elektrische Energie(4-5 V).

Sie benötigen außerdem eine Badewanne in einer Größe, die für ein Aluminiumprodukt geeignet ist. Das Material, aus dem das Bad besteht, muss dielektrisch sein. Die Zusammensetzung des Bades zum Ätzen von Aluminium ist eine Lösung Kupfersulfat und Speisesalz.

Vor Beginn des Prozesses muss das Werkstück gereinigt und entfettet werden. Als nächstes wird das Produkt mit Zinn verlötet Kupferdraht und tauchen Sie es in eine Lösung von Natronlauge und dann in eine Lösung von Schwefelsäure. Nach 2 Minuten herausnehmen und unter einem Strahl abspülen heißes Wasser. Es ist derzeit verboten, das Produkt mit den Händen zu berühren.

Wenn einige Bereiche des Werkstücks nicht geätzt werden müssen, wird darauf Mastix aufgetragen. Danach können Sie mit dem eigentlichen Vorgang beginnen.

IN diese Methode Es werden zwei sogenannte Stützen verwendet, die an der Anode befestigt werden müssen ( positive Ladung) und Kathode (negativ) Stromquelle. Es ist wichtig, dass diese Stützen quer zur Badewanne positioniert werden. Am Träger mit der Anode wird ein Werkstück aus Aluminium und am zweiten ein Werkstück aus einem anderen Metall befestigt.

All dies wird in das Bad abgesenkt und für eine gewisse Zeit aufbewahrt. Anschließend wird es mit Terpentin gewaschen und durch Schleifen und Polieren weiterverarbeitet.

Künstlerische Radierung

Diese Art der galvanischen Methode erfreut sich heutzutage großer Beliebtheit. Mit seiner Hilfe können Sie auf jedem Metallwerkstück Originalzeichnungen, Gravuren, künstlerische Drucke und Ornamente anfertigen.

Und das Ergebnis ist eine sehr klare, schöne Zeichnung. Sozusagen ein Originalwerk, das man für sich behalten oder verschenken kann.

Das Originalbild selbst kann selbst gezeichnet oder (mit einem Laserdrucker) auf Papier gedruckt werden. Kleben Sie anschließend Klebeband auf die Oberfläche und waschen Sie das Papier ab. heißes Wasser. Dadurch sollte das Bild auf dem Band verbleiben. Trocknen lassen. In der Zwischenzeit muss die Metalloberfläche, auf die das Motiv aufgebracht werden soll, vorbereitet werden – entfetten Sie sie mit Alkohol.

Kleben Sie dann das Klebeband mit dem Muster auf die Oberfläche des Werkstücks und lassen Sie dabei Luftblasen darunter frei. Überschüssiger Kleber und alles Unnötige außer dem Bild selbst werden mit einer heißen Ahle entfernt.

Das Ätzen erfolgt nach der bereits oben beschriebenen Methode – galvanisch.

Achtung: Bei diesem Vorgang können schädliche Gase freigesetzt werden, daher ist es besser, den Raum zu verlassen.

Daher ist das Ätzen von Aluminium zu Hause durchaus machbar. Beachten Sie unbedingt alle wichtigen Vorsichtsmaßnahmen!

Das Ätzen von Aluminium wird in einer alkalischen oder sauren Umgebung durchgeführt. Ein häufig verwendetes Ätzmittel besteht aus konzentrierter H 3 PO 4 (76 %), Eisessig (15 %), konzentrierter Salpetersäure (3 %) und Wasser (5 %). Untersuchungen zufolge besteht der Prozess aus zwei Stufen – der Bildung von Al 3+ und der Bildung von AlPO 4, gesteuert durch die Geschwindigkeit der entsprechenden Reaktionen:

Al 2 O 3 langsam Al -3e HNO3 Al 3+ schnell schnell Film langsam lösliches AlPO 4 . (40)

Wasser in Phosphorsäure verhindert die Auflösung von Al 2 O 3, fördert aber die Auflösung des Folgeprodukts AlPO 4. Die Stromstärke ist proportional zur Ätzgeschwindigkeit. Wenn Strom an Aluminium angelegt wird, wird eine Ätzanisotropie beobachtet.

Die Aktivierungsenergie für das Ätzen von Al in H3PO4/HNO3 beträgt 13,2 kcal/mol, was darauf hindeutet, dass der Prozess durch die Auflösungsgeschwindigkeit von Al2O3 in H3PO4 begrenzt ist. Das freigesetzte Gas ist eine Mischung aus H 2, NO und NO 2. Die Adsorption von Gasen auf Al-Oberflächen ist ein ständiges Problem bei der Verwendung viskoser Ätzmittel. Blasen können das Ätzen verlangsamen – darunter bilden sich Inseln aus ungeätztem Metall, die benachbarte Leiter kurzschließen können.

Reis. 17.

Die bevorzugte Adsorption gasförmiger Produkte an der Seitenwand begrenzt das seitliche Ätzen.

Eine unerwartete Anwendung der Blasenadsorption war die Glättung von Profilkanten beim Ätzen von Eisen-Nickel-Filmen in HNO 3 (Abb. 17). Sobald der Ätzvorgang beginnt, sammeln sich Stickoxidblasen entlang der Seitenkante. Das adsorbierte NO 2 -Zwischenprodukt wirkt beim Metallätzen als starkes Oxidationsmittel und das seitliche Ätzen wird beschleunigt. Die Adsorption von Gasen an der Seitenwand (Abb. 17) wurde auch genutzt, um das seitliche Ätzen von Al beim Ätzen in H 3 PO 4 zu reduzieren. Die Reduzierung des Drucks in der Ätzkammer von 10 5 auf 10 3 Pa führte zu einer Verringerung der Ätztiefe von 0,8 auf 0,4 μm. Durch die Adsorption kleiner Wasserstoffbläschen an der Seitenwand bildete sich dort eine wirksame Diffusionsbarriere. Um die seitliche Ätzung von Al von 1,0 auf 0,25 µm zu reduzieren, wurden mehrere Ätzmittel (Tabelle 9) vorgeschlagen, die Zusätze aus Saccharose (Polyalkohol) und Tensiden enthielten.

Tabelle 9. Ätzmittel für Aluminium.

1) AK – Cyclokautschuk mit Aziden, Resists vom Typ KTFR; DCN – Novolak mit Chinondiaziden, Resistenztyp AZ-1350.

Eine schlechte Ätzung von Al wird durch mehrere Faktoren verursacht:

• 1) unterentwickelter Resist;
• 2) ungleichmäßige Dicke;
• 3) Spannung in den Filmen über den Stufen;
• 4) galvanische Beschleunigung des Ätzens aufgrund der Anwesenheit von Al-Cu-Ausscheidungen;
• 5) ungleichmäßige Oxiddicke;
• 6) Temperaturinstabilität (>1 o C).

Diese Faktoren führen zu Überätzung und Kurzschlüssen.

Chrom ist nach Aluminium das am zweithäufigsten geätzte Metall. Es wird häufig bei der Herstellung von Fotomasken verwendet. Als Ätzmittel wird Cersulfat/HNO 3 verwendet.

Aufgrund des Induktionseffekts (Bildung der oberen Schicht aus Cr 2 O 3) ist die Ätzung des Films nichtlinear und daher kann der Zeitpunkt des Ätzendes nicht anhand seiner anfänglichen Dicke bestimmt werden.

Oft wird uns die gleiche Frage gestellt: Ist es möglich, mit einem Diodenlaser auf Metall, wie zum Beispiel Aluminium, zu gravieren?

Ist es überhaupt möglich, Metall zu Hause zu gravieren?

Heute werden wir diese Frage beantworten.

Betrachten Sie Aluminium. Tatsächlich handelt es sich um ein im Alltag recht verbreitetes Metall, das sich zum Gravieren eignet. Viele Produkte, zum Beispiel Schlüsselanhänger, Flash-Laufwerke und einige Handyhüllen, haben eine Aluminiumbeschichtung.

Was wissen wir über Aluminium?

Dabei handelt es sich um ein Metall mit einem Schmelzpunkt von etwa 600 Grad Celsius, einer hohen Wärmeleitfähigkeit und in der Regel auf seiner Oberfläche mit einem Film aus Aluminiumoxid, dessen Schmelzpunkt über 1000 Grad Celsius liegt. Das macht das Gravieren durch Wärmebehandlung deutlich schwieriger, es gibt aber noch eine andere Möglichkeit. Aluminium ist ein guter Leiter, und wenn ja, dann ist der Elektrolyseprozess nicht abgebrochen. Dies ist genau die Lösung, von der wir Ihnen erzählen werden.

Dieser Vorgang wird als Aluminiumätzen bezeichnet.

Daran ist nichts Kompliziertes. Wir benötigen lediglich eine 9-12 Volt Stromquelle.

Und auch gewöhnlich Speisesalz NaCl, ein dielektrischer Behälter (Kunststoff ist in Ordnung), ein Nagel oder ein Eisengegenstand geeigneter Form und Größe, Wasser.

Und natürlich Laser!

Was machen wir also?

Wir bereiten ein Rastermuster vor, das wir auf die Aluminiumoberfläche der Platte auftragen möchten.

Zum Beispiel dieses hier:

1. 2. Decken Sie die Aluminiumoberfläche der Platte ab Schutzfolie(Klebeband, Lack, Farbe Ihrer Wahl).3. Wir legen die Aluminiumplatte auf die Tischplatte eines 3D-Druckers, der mit einem Diodenlaser ausgestattet ist (vorzugsweise mit einer Leistung von über 1-2 W, damit es zum Schneiden der Folie ausreicht) und schalten den Modus ein Laserschneiden(um den aufgeklebten Film durchzubrennen und zu erstellen Freiflächen anstelle der künftigen Gravur).4. Als nächstes drin Kunststoffbehälter Bereiten Sie eine konzentrierte wässrige Lösung von NaCl vor.5. Aus der Quelle elektrischer Strom Wir bringen 2 Drähte „Plus“ und „Minus“ heraus.

6. Wir befestigen einen Eisengegenstand (Nagel) am Minus und senken ihn in eine wässrige NaCl-Lösung.

7. Wir befestigen unsere Aluminiumplatte am Plus und senken sie ebenfalls in die Salzlösung.

8. Versorgen Sie die Stromquelle mit Strom.9. Der Prozess der Elektrolyse (Ätzung) in der Lösung beginnt. Abhängig von der Stromstärke und der Lösungskonzentration können Sie die ungefähre Zeit abschätzen, die zum Ätzen benötigt wird. Normalerweise 3-5 Minuten.10. Wir nehmen das Produkt aus der Lösung. Es ist zu beachten, dass das gravierte Produkt sorgfältig isoliert werden sollte, bevor es in die Lösung gegeben wird, mit Ausnahme der Bereiche, in denen es tatsächlich aufgetragen werden soll

Dieser Prozess kann sowohl zu Hause als auch in einer kleinen Werkstatt durchgeführt werden. Mit dieser Technologie kann jeder ein Meister der Metall-(Aluminium-)Gravur werden.

Unserer Meinung nach hat diese Technologie große Vorteile praktischer Wert.

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Das Gravieren auf Aluminium ist ganz einfach!