VII. Гравирование металлов
Гравированием называется способ воспроизведения, с помощью химических средств рисунков, орнаментов, надписей и т. п. на поверхности металлических предметов.
Гравирование производится двумя способами: 1) можно покрыть веществом, на которое действует протрава, все линии и поверхности рисунка; 2) можно, наоборот, защитить от действия кислот все промежутки, оставляя линии и поверхности рисунка свободными. Если затем покрыть всю поверхность кислотой, то в первом случае рисунок получится слегка рельефным, а во втором рисунок выйдет углубленным.
Как ни проста, на первый взгляд, операция травления, начинающие часто терпят неудачу, в особенности, при травлении тонких рисунков. Прежде чем наносить предохраняющее покрытие, обрабатываемую поверхность следует тщательно очистить от тонкого налета ржавчины, жира и иной грязи. Приставший к поверхности жир можно удалить промыванием в спирте или бензине, или прокаливанием, или, наконец, провариванием в растворе соды или едкого натра.
Очищенный от грязи и жира предмет погружают в 10% раствор серной кислоты и оставляют в ней до тех пор, пока не исчезнет темный налет ржавчины. После этого обрабатываемую поверхность можно отполировать, если форма предмета позволяет и назначение его не противоречит этой операции. Но подобная предварительная полировка не обязательна. До вычищенной поверхности нельзя дотрагиваться пальцами, так как на них всегда есть большее или меньшее количество жирового вещества, а на жир протрава не действует.
Когда протравливаемая поверхность вычищена уже настолько, что имеет свежий металлический блеск, приступают к нанесению предохранительного покрытия.
Хорошее покрытие можно приготовить следующим образом: расплавляют 1 асфальта и 2 мастики, перемешивают смесь и прибавляют к ней 2 белого воска. По охлаждении состав этот формуют в шарики или конусы, которые завертывают в тряпочку из тонкого полотна. Состав наносится на поверхность следующим образом: обрабатываемый предмет подогревают и, слабо надавливая на поверхность, водят по ней равномерно массой, завернутой в тряпочку; при этом состав тает и просачивается сквозь тряпку, покрывая тонким слоем натираемую поверхность. Когда это покрытие затвердеет, его покрывают возможно тонким слоем свинцовых белил, мелко растертых и растворенных в гуммиарабике. Затем, при помощи копировальной бумаги, переводят на белую поверхность требуемый рисунок или надпись. Все места, которые требуется вытравить, проскабливают после этого до поверхности металла. Тонкой и острой гравировальной иголкой можно воспроизвести даже тончайшую тушовку рисунка.Если желают протравить простую фигуру или надпись, то предохранительное покрытие можно разбавить какой-нибудь жидкостью, например, скипидаром, до консистенции густой масляной краски. По такому покрытию можно воспроизвести требуемый рисунок от руки иглой или даже стальным пером. При нанесении предохранительного покрытия необходимо следить за тем, чтобы металлическая поверхность была совершенно суха, иначе покрытие местами плохо пристает, а кислота может проникнуть тогда до металла и протравить места, которые должны остаться нетронутыми.
Протравы для медных, латунных, бронзовых и серебряных изделий
3 насыщенного водного раствора азотнокислой меди и 1 насыщенного уксусного раствора нашатыря.
Для железа и стали
Рекомендуется след. смесь: 400 воды, 2-3 капли азотной кислоты, 15 каломеля (двухлористой ртути) и 1 виннокаменной кислоты.
Протравливаемый предмет опускают в глиняную глазированную кюветку (ванночку), в которую наливают соответствующий растворитель. Если обрабатываемая поверхность - плоскость, то можно установить ее в горизонтальном положении, вылепить по краям бортик из воска, толщиной в палец, и в полученную, таким образом, плоскую кюветочку налить соответствующую кислоту. Когда травление считают оконченным, предмет прополаскивают в чистой воде, а предохранительное покрытие удаляют нагреванием или смывают его скипидаром. Может случиться, что в углублених останется некоторое количество протравы, которая со временем разъедает металлическую поверхность местами глубже, чем требуется. Во избежание этого промытый предмет кладут на несколько минут в известковую воду, которая нейтрализует остаток кислоты.
Кроме вышеописанного травления металлов химическим путем, существует еще один способ травления с помощью гальванической батареи. Этот способ имеет много преимуществ перед химическим. Сама операция травления гальваническим способом происходит гораздо быстрее; контуры вытравленного рисунка получаются более резкими и отчетливыми, в состав протравы не входят едкие кислоты, вследствие чего не образуется вредных для здоровья газов.
Если рассмотреть через лупу рисунок, вытравленный химическим способом, то окажется, что края отдельных углубленных линий неровны и что чем глубже линия, тем она шире протравлена. При гальваническом способе травления края отдельных линий получаются совершенно гладкими, а стенки углублений вертикальными. Описанный выше способ предварительной обработки предмета применяется и при гальваническом травлении. Обрабатываемый предмет, служащий анодом, подвешивают в ванне, содержащей протраву, на проволоке, которая припаивается оловянным припоем к непокрытому месту изделия, и место спайки покрывается лаком. Другой конец проволоки соединен с пластинкой того же металла, служащей катодом.
В качестве протравы для стали и железа употребляется железный купорос или раствор нашатыря; для меди, латуни и бронзы-раствор медного купороса; для цинка-цинковый купорос или раствор окиси хлористого цинка.
Если требуется различные части рисунка протравить до различный глубины, то через некоторый промежуток времени предмет вынимают из ванны, споласкивают его, и на те места, которые не требуется вытравлять глубже, наносят предохранительное покрытие, а затем снова вешают предмет в ванне и продолжают травление.
Составы для травления
3.1. Меди: 1 спирта, 1 хромовой кислоты, 10 воды.
3.2. Алюминия: 1 спирта, 1,5 уксусной кислоты, 1 хлористой сурьмы (сурьмяного масла), 10 воды.
3.3. Свинца: 8 спирта, 5 двухлористого олова, 80 воды.