Гальваническое травление металла
Травление металла гальваническим способом отличается от жидкого отсутствие необходимости использования кислот, дающих вредные испарения и считается наиболее безопасной методикой. Гальванический способ травления подразумевает под собой использование электролитических растворов на основе медного, железного, цинкового купороса и нашатыря. Сама операция гальванического травления металла происходит гораздо быстрее, а контуры вытравленного рисунка получаются более резкими и отчетливыми. Химическое травление проводят путем погружения изделий в травильный раствор без воздействия электрического тока. Наибольший процент деталей, покрываемых в гальваническом цехе, из низкоуглеродистой стали, которые имеют на поверхности окисный слой, неравномерный по толщине. Слой окалины пористый, поэтому при травлении в растворах кислот вместе с окислами происходит частичное растворение металла. В состав протравы не входят едкие кислоты, вследствие чего отсутствуют вредные испарения и не образуются вредные для здоровья газы.
Процесс травления
Для травления окисла двухвалентного железа используют в основном растворы серной и соляной кислот. Необходимо процесс травления осуществлять таким образом, чтобы травление в растворе основного металла было минимальным. Это зависит от состава раствора, концентрации кислот и температуры. В растворе соляной кислоте, в отличие от серной, травление окалины происходит за счет ее химического растворения. На практике используют 10 – 20 % растворы соляной кислоты при комнатной температуре. При травлении в растворе серной кислоты оптимальная концентрация 20 – 25%, температура 50 – 600С. Учитывая различный характер воздействия кислот на железо и его окислы, для травления применяют смеси растворов: серной кислоты – 5%, соляной – 15% или серной 10%, соляной – 10%.
Процесс травления кроме удаления окалины, сопровождается выделением водорода, при этом в растворе происходит наводораживание поверхности, приводящее к охрупчиванию. Для предотвращения сорбции металлом водорода в травильные растворы вводят ингибиторы: катапин К-И-1, синтанол, уротропин и др. в количестве 3 – 5 г/л. При травлении в растворах легированных сталей, ввиду наличия термической окалины, требуется применение более активных растворов. Целесообразно проводить травление в растворах в две стадии: разрыхлить основной слой окалины в растворе 20% — ной соляной или серной кислоте, а закончить травление в растворе 20 – 40%-ной азотной кислоте. Если разные части рисунка требуется протравить до различной глубины, то через некоторый промежуток времени предмет вынимают из ванны, споласкивают те места, которые не требуется вытравлять глубже, и наносят на них предохранительное покрытие, а затем снова подвешивают предмет в ванну и продолжают травление.
В зависимости от материала заготовки используются разные электролитические растворы:
- Сталь и железо — нашатырь и железный купорос
- Медь и ее сплавы (бронза, латунь)- медный купорос
- Цинк – цинковый купорос.
