Исходным металлом для холодной прокатки является прокат, полученный на станах горячей прокатки, называемый подкатом. Обязательной операцией в технологии производства холоднокатаной продукции является металла к прокатке. Так как поверхность горячекатаного металла покрыта слоем окалины, возникает необходимость ее удаления для получения высококачественной поверхности металла.
Эффективность удаления зависит от ее физико-химического состава, ее толщины и структуры, а также от условий травления. Оптимальные условия травления создаются тогда, когда окалина
содержит максимальное количество вюстита (закись железа — FeO), а гематит (Fe2O3) отсутствует. Это связанно с тем, что вюстит хорошо растворяется в кислотах, а гематит является нерастворимым соединением. Такие условия образования окалины характерны для низкой температуры конца прокатки. Снижение температуры сматывания полос в рулон не влияет на толщину слоя окалины, но уменьшает опасность появления гематита на кромках и концах полосы.
Существуют кислотный и механический . На травильных линиях удаляют окалину совмещая оба способа ее удаления: сначала полоса проходит через окалиноломатель и дрессировочную клеть, где происходит взламывание окалины и ее механическое удаление, а затем производится растворение оставшейся на полосе окалины в растворах кислот (химический способ).
основан на взаимодействии окалины с кислотами. При этом окалина претерпевает химические превращения и отделяется от основного металла. Кроме того, удаление окалины происходит также в результате выделения газообразного водорода, скапливающегося под окалиной и отрывающего ее от металла.
Известны 2 метода травления: погружением металла в ванную и подача раствора в виде струй под давлением.
Самыми распространенными кислотами, применяемыми для травления стали, являются серная и . При использовании серной кислоты имеет место не только растворение окислов окалины, но и чистого железа, что приводит к повышению угара металла и увеличению расхода кислоты. Поэтому сернокислотное травление обычно проводят в присутствии ингибиторов — веществ, замедляющих процесс растворения чистого металла без снижения скорости травления окалины. К недостаткам сернокислого травления также можно отнести: загрязнение травильного раствора шламом, неравномерное стравливание окалины, отсутствие регенерации отработанных травильных растворов и низкий спрос на побочный продукт регенерации — железный купорос.
Травление в соляной кислоте идет в наружных и во внутренних слоях окалины. Соляная кислота достаточно хорошо растворяет не только вюстит, но и высшие окислы железа. При этом, окалина не отваливается с образованием шлама на дне ванны или полосе, а почти полностью переходит в раствор. Считается, что потери металла при солянокислом травлении на ~25% меньше, чем при травлении в серной кислоте вследствие уменьшения растворения чистого железа. При травлении в соляной кислоте повышается интенсивность растворения окалины, более редки перетравы. Травление в соляной кислоте приводит к получению более чистой поверхности, чем при травлении в серной кислоте. Большим преимуществом соляной кислоты является возможность полной регенерации отработанных солянокислых травильных растворов. Травление, как правило, осуществляется в горячем растворе, затем полоса отжимается парами отжимных роликов промывается, сушится, подрезается кромка. Обработанная таким образом полоса передается на .
Травлением называется способ воспроизведения с помощью химических средств рисунков, орнаментов, надписей и т.п. на поверхности металлических предметов.
Травление производится двумя способами : можно покрыть веществом, на которое действует протрава, все линии и поверхности рисунка.
А можно, наоборот, защитить от действия кислот все промежутки, оставляя линии и поверхности рисунка свободными.
Если потом покрыть всю поверхность кислотой, то в первом случае рисунок получится слегка рельефным, во втором - рисунок выйдет углубленным.
Как ни проста, на первый взгляд, операция травления, начинающие часто терпят неудачу, особенно при травлении тонких и сложных рисунков.
Очистка поверхности
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, прокаливанием или, наконец, провариванием в растворе соды или едкого натрия.
Очищенный от грязи и жира предмет погружают в 10%-ный 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 голыми пальцами, так как на них всегда есть большее или меньшее количество жирового вещества, а на жир протрава не действует.
Когда протравливаемая поверхность вычищена настолько, что имеет свежий металлический блеск, приступают к нанесению предохранительного покрытия.
Защитное покрытие
Хорошее покрытие можно приготовить следующим образом: расплавляют 1 часть асфальта и 2 части мастики, смесь перемешивают и добавляют к ней 2 части белого воска.
По охлаждении этот состав формуют в шарики и конусы, которые завертывают сначала в тряпочку из тонкого плотного полотна, а сверху - в сухую тафту.
Состав наносится на поверхность следующим образом: обрабатываемый предмет подогревают и, слабо надавливая на поверхность, водят по ней равномерно массой, завернутой в тафту; при этом состав тает и просачивается сквозь тряпку, покрывая тонким слоем натираемую поверхность.
Когда это покрытие затвердеет, его покрывают тонким слоем свинцовых белил, мелко растертых и распущенных в растворе гуммиарабика.
Перенос рисунка
Затем при помощи синей бумаги на белую поверхность переводят требуемый рисунок или надпись. Все места, которые требуется вытравить, проскабливают до поверхности металла. Тонкой и острой гравировальной иголкой можно воспроизвести даже тончайшую тушевку рисунка.
Если хотят 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 пристанет, а кислота может проникнуть тогда до металла и протравить места, которые должны остаться нетронутыми.
Рецепт протравы
Протравой для медных, латунных, бронзовых и серебряных изделий служит следующая смесь: 3 части насыщенного водного раствора азотнокислой меди и 1 часть насыщенного уксусного раствора нашатыря.
Травление
Протравливаемый предмет опускают в глиняную глазированную кюветку (ванночку), в которую наливают соответствующий растворитель.
Если обрабатываемая поверхность плоская, то можно установить ее в горизонтальном положении, вылепить по краям бортик из воска толщиной в палец и в полученную таким образом плоскую кюветку налить соответствующую кислоту.
Когда травление считают оконченным, предмет прополаскивают в чистой воде, а предохранительное покрытие удаляют нагреванием или смывают его скипидаром.
Если в углублениях останется некоторое количество протравки, то со временем она разъест металлическую поверхность местами глубже, чем требуется. Во избежание этого промытый предмет кладут на несколько минут в известковую воду, которая нейтрализует остаток кислоты.
На рисунке 2.2 показано, как можно сделать плату из фольгированного текстолита без травления. Нужно отделить участки платы друг от друга канавками проходящими по линиям как на рисунке прорезая их резаком из ножовочного полотна (на фото), фольга при этом должна прорезаться насквозь. В таком случае дорожки рисовать не нужно, а можно зачистить плату от окислов, обезжирить, прорезать канавки, просверлить отверстия под детали и сразу паять. Мы, можно сказать, делая канавку отделяем пятачки на плате соединенные между собой дорожкой, от других таких-же пятачков и дорожек. После пайки должно получиться что-то похожее на нижнее фото. Таким способом можно изготовить почти любую из простейших плат, я в своё время, когда еще не травил платы, так изготовил даже плату с одной 14 ногой микросхемой Dip корпусе, но это было не просто, поэтому если есть возможность, платы с микросхемами лучше изготавливать путём травления. Развести плату можно в sprint layout, выведя на печать. Можно и вручную на листочке в клетку, сверяясь с принципиальной схемой, прикладывая детали и намечая точками места будущих отверстий в плате. Разведя, нужно приклеить получившийся рисунок к приготовленному кусочку текстолита изолентой, и можно прямо по бумажке кернить. После прорезания нужно, переведя тестер в режим звуковой прозвонки, поочередно касаясь, всех соседних участков щупами тестера проверить так все участки, если при этом раздастся звуковой сигнал, значит между этими участками есть замыкание (не до конца прорезана фольга или стружка от фольги замкнула участки). Конечно эту проверку можно сделать и тестером в режиме омметра, но со звуковой прозвонкой возможные замыкания на платах выявляются проще. Так как здесь нет возможности залудить контактные места - площадки, рекомендую капнуть для качественной пайки каплю спирто-канифольного флюса, можно самодельного (растворенную в этиловом спирте 97% растертую в порошок канифоль в соотношении 50 спирт\30 канифоль).
Хотите узнать больше? Кликаем на баннер расположенный ниже для просмотра видео дополнения к статье на нашем канале на YouTube !
Художественное травление металла впервые стали применять средне вековые оружейных дел мастера. Украшения на их изделиях не уступа ли тем, что выходили из-под рук искусных ювелиров. Травлением оружейники заменили один из трудоемких процессов - ручную гравировку, не утратив при этом прежних художественных качеств.
Техникой травления можно воспроизвести рельефный или углубленный орнамент, сюжет, текст на любом металле. Сейчас существуют два способа травления - химический и гальванический. Гальванический способ проще, потому что раствор электролита не выделяет вредных для здоровья газов, которые неизбежны при химическом способе, и эффективнее, так как контуры вытравленного рисунка получаются более четкими.
Чтобы заняться гальваническим травлением, нужно обзавестись источником постоянного тока напряжением 4 - 7 в и сделать ванночку из изолирующего материала для электролита - ее устройство видно на рисунке.
Электролит - это насыщенный водный раствор железного или медного купороса. Первый предназначен для стали и железа, второй - для меди, латуни, бронзы.
Можно также применять насыщенный раствор поваренной соли. Вода во всех случаях желательна дистиллированная.
К металлической заготовке перед травлением необходимо припаять оловом медную проволоку с согнутым кольцом. Придерживая за кольцо, опустите заготовку в подогретый до 50 градусов десятипроцентный раствор едкого натра минут на пять. Затем перенесите в пятнадцатипроцентныи раствор серном кислоты на одну-двс минуты, после этого хорошенько промойте в горячей воде. Заготовка обезжирена.
Теперь приготовьте мастику. Расплавьте в жестяной коробочке или банке 4 части вара, 2 части канифоли, 3 части воска и помешивайте, пока не получится однородная масса. Остывшую мастику разрежьте на небольшие кусочки и каждый заверните в прочную нетолстую ткань. У вас получатся своеобразные тампоны. Водите тампоном по поверхности чуть подогретой заготовки, слегка надавливая, и металл покроется тон ким равномерным слоем мастики. Заготовку нужно покрыть мастикой всю.
Когда слой мастики затвердеет, на него наносят и аккуратно растирают пальцем белую или желтую акварельную краску. На загрунтованную таким образом поверхность карандашом наносят рисунок или текст. Острым ножичком и иголками выскабливают мастику в тех местах, где по замыслу должны быть углубления.
Подготовленную таким образом заготовку поместите в электролит, подвесив за кольцо к штанге с клеммой «плюс». Это анод. К катоду (знак «минус») подвесьте пластинку из любого металла и подключите ток.
Если необходима различная глубина травления, изделие время от времени извлекайте из раствора и кисточкой покрывайте мастикой те места, которые достаточно протравились. Добившись желаемого результата, отключите ток, отпаяйте проволоку, промойте изделие скипидаром и приступайте1 к окончательной отделке-шлифовке, полировке.
Если по творческому замыслу необходима более декоративная отделка, можно применить нитроэмаль различных цветов. Обезжирьте изде лие бензином, потом равномерно заполняйте эмалью вытравленные уча стки. Сушите эмаль под электролампой, следя, чтобы на краску не по падала пыль.
Отделывая вещь, попробуйте свои силы и в таушировании - это ин крустация металла другим металлом - мягким, пластичным, контрастным по цвету.
Протравите в изделии канавки глубиной и шириной 0,7 - 1 мм. Возь мите медную проволоку (а если изделие выполнено из меди, то алюми ниевую) сечением на одну пятую больше вытравленной канавки. Ото жгите проволоку (алюминиевую отжигать не надо) и вбивайте ее в канавку, ударяя молотком по пуансону, торец которого должен соответствовать ширине канавки, чтобы на изделии не осталось забоин.
Окончив таушнрование, отшлифуйте изделие до блеска и, предвари тельно обезжирив, покройте лаком - он предохранит металл от коррозии.
