www.srebrnykruk.pl






Abc złotniczo-jubilerskie

strzalka do tyłu strzalka do góry
Trawienie dekoracyjne

Elektrolityczne trawienie dekoracyjne


Metoda trawienia elektrolitycznego nie jest zbyt skomplikowana, wymaga prostego źródła prądu stałego i umożliwia wykonywanie zdobień na wszystkich metalach oraz stopach, także na stali hartowanej i stali nierdzewnej.


Jest podobna do trawienia chemicznego, ale ma zalety takie jak:

  • zabieg trawienia zajmuje mniej czasu,
  • kontury wytrawionego wzoru są ostrzejsze i wyraźniejsze,
  • kwasy żrące nie są częścią składową roztworów trawiących, zatem brak jest tu niezmiernie szkodliwych par tych kwasów.

Oglądając przez szkło powiększające wzór wytrawiony chemicznie można zauważyć, że krawędzie poszczególnych linii wzoru są nierówne, a im głębsze rowek, tym szersze wytrawienie. W procesie trawienia galwanicznego krawędzie poszczególnych linii są całkowicie gładkie, a ich ścianki są pionowe.

Trawienie elektrolityczne rozpoczyna się od pokrycia wyrobu wzorem oraz warstwą ochronną na zasadach jak przy trawieniu chemicznym. Sam proces trawienia jest jednak wynikiem przepływu prądu elektrycznego w elektrolitach niebędących roztworami trawiącymi. Wyrób trawiony jest anodą, czyli łączy się go z biegunem dodatnim źródła prądu, a katodą czyli biegunem ujemnym jest druga płyta wykonana najczęściej z ołowiu. Źródło prądu stałego powinno mieć napięcie robocze od 5 do 10 V.

Zazwyczaj obrabiany przedmiot jest zawieszony no rucie przylutowanym lutem cynowy do niepokrytego lakierem ochronnym miejsca. Punkt lutowania jest następnie lakierowany. Gdy ciężar przedmiotu trawionego jest większy, niezbędnymi stają się wówczas dodatkowe mocowania wykonane z materiału obojętnego elektrochemiczne.

Skład elektrolitów do trawienia elektrolitycznego i warunki obróbki zależą od materiału konkretnego produktu.

Umieszczenie obu płyt w elektrolicie i podanie napięcia inicjuje proces wytrawiania elektrolitycznego. Procesy chemiczne oraz przepływ ładunków elektrycznych w elektrolicie, rozpuszczają niechronione miejsca na anodzie tj. przedmiocie trawionym, a cząsteczki metalu oderwane z niej osadzają się na katodzie. Proces trawienia elektrolitycznego można kontrolować temperaturą, składem, stężeniem i natężeniem prądu kąpieli.

Przykładowe receptury środków trawiących różne metale przedstawiono w tabeli poniżej.

techniki-trawienie-tabela-elektrolity
Tabela. Składy elektrolitów do grawerowania.

Poza wymienionymi w tabeli elektrolitami do trawienia metali używa się także niżej wymienionych roztworów.

  • Żelazo i stal trawi się w kąpieli sporządzonej z siarczanu żelazowego, albo salmiaku.
  • Aluminium wytrawia się w rozcieńczonym kwasie azotowym albo rozcieńczonym chlorku żelazowym.
  • Miedź i mosiądz podawane są zabiegom w rozcieńczonym kwasie siarkowym, albo roztworze siarczanu miedzi.
  • Cynk poddaje się działaniu roztworu siarczanu lub chlorku cynku.
  • Cynę trawi się w roztworze chlorku cynku.
  • Srebro wytrawia się w roztworze azotanu srebra.
  • Złoto i platyna wytrawiane są w kąpieli z roztworu chlorku złota lub platyny.

Jeśli różne obszary wzoru mają być wytrawione na różne głębokości, to po pewnym czasie wyrób jest usuwany z kąpieli, płukany i w miejscach które nie wymagają dalszego wytrawiania nakładana jest powłoka ochronna i następnie dalej kontynuuje się trawienie. Po osiągnięciu pożądanego rezultaru, prąd jest wyłączany, mocowanie usuwa się, a sam wyrób jest myty terpentyną i na koniec wykończany szlifowaniem oraz polerowaniem.


techniki-trawienie-rysunek-wytrawianie-2-B
Rysunek. Trawienie elektrolityczne; A – zwykły sposób, B – metoda półsucha, C – obwód przełączający dla prądu przemiennego, 1 – korpus wanny, 2 – wyrób (anoda), 3 – mocowanie, 4 – roztwór elektrolitu; 5 – płyta ołowiana (katoda), 6 – przewody zasilające obwód, 7 – przełącznik obwodu elektrycznego, 8 – źródło prądu stałego, 9 – powłoka dielektryczna (warstwa wosku), 10 – warstwa bawełny lub perkalu (nasączona elektrolitem), 11 – źródło prądu przemiennego.

Metoda półsucha


Trawieni elektrolityczne można także wykonać stosując tzw. metodą półsuchą. Metalową płytkę, która będzie zdobiona z jednej strony, łączy się lutując do niej drut z dodatnim biegunem źródła prądu stałego, a jej drugą stronę starannie poleruje.


Następnie płytkę podgrzewa się do temperatury od 100 do 120oС i wciera w miejsca na których będzie wzór, parafinę, stearynę, wosk bądź po prostu tłuszcz wieprzowy, tak aby topiąc się powstała powłoka pokryła powierzchnię cienką równomierną warstwą.

Gdy wyrób ostygnie, igłą grawerską wykonuje się linie wzoru, a powstałe wióry powłoki ochronnej są ostrożnie usuwane. Następnie na rysunku umieszcza się równą warstwę waty bawełnianej lub kawałek perkalu złożony trzykrotnie i nasącza 30 % roztworem chlorku sodu, tak aby wata lub perkal przylegały ściśle do płyty. Na bawełnę lub perkal nakłada się druga metalową płytkę, podłączoną do ujemnego bieguna akumulatora. Aby wykluczyć możliwość zwarcia, należy upewnić się, czy nie ma bezpośredniego kontaktu między płytkami i następnie włącza się prąd. Po upływie 10 do 15 minut w zależności od natężenia prądu, wykonany na metalowej płytce wzór, zostaje wytrawiony. Jeśli głęboko trawienia rysunku ma być większa, to wyrób należy dłużej utrzymywać po prądem.

Schemat połączeń w czasie półsuchego trawienia elektrycznego przedstawia powyższy rysunek B.

Po zakończeniu procesu trawienia, wyrób dokładnie myje się wodą, lekko podgrzewa, usuwa się z niego warstwę tłuszczu oraz dokładnie wyciera szmatką.

Wzór trawiny tą metodą na aluminium daje aksamitno-czarne linie, a na żółtym mosiądzu brązowawe. Im twardszy metal, tym dłużej będzie trwał zabieg trawienia. W przypadku aluminium trwa od 10 do 15 minut, a dla mosiądzu od 40 do 45 minut. Wartości te ustala się empirycznie.


Trawienie elektrolityczne prądem przemiennym


W przypadku braku źródła prądu stałego możliwe jest trawienie elektrolityczne prądem przemiennym o niskim napięciu i niezbyt dużym natężeniu. Proces taki będzie jednak znacznie wolniejszy.


Dzieje się tak ponieważ, po pierwsze prąd przemienny zmienia swój kierunek 50 razy na sekundę, a efekt trawienia powstaje natychmiast na obu płytkach. Po drugie płyty szybko się nagrzewają, zaś prąd musi być często wyłączany, aby warstwa ochronna nie stopiła się i nie zalała wzoru. Gdyby tak się stało, całą pracę należy rozpocząć od nowa.

Trawienie elektrolityczne, prądem przemiennym daje się nieznacznie przyspieszyć stosując podłączone do prądu jednocześnie dwie płytki ze wzorami (jedna płytka zdobiona jako anoda oraz druga płytka ze wzorem zamiast płytki używanej jako katoda).

Zaleca się, by podczas trawienia prądem przemiennym jego napięcie wynosiło nie mniej niż 2 V i nie więcej niż 4 V. Czas trawienia powinien wynosić nie dłużej niż 5 do 7 minut, po czym należy zrobić przerwę na 5 minut i następnie je wznowić.

Obwód przełączający do elektrolitycznego trawienia prądem przemiennym przedstawia rysunek C.


Elektrolityczne trawienie dekoracyjne - www.srebrnykruk.pl