Metale i ich stopy
Metale wykorzystywane w sztuce grawerskiej dzieli się na trzy zasadnicze grupy tj. żelazne, nieżelazne i szlachetne. W skład pierwszej grupy zalicza się stal w drugiej są miedź, cynk, aluminium, cyna, ołów, magnez i ich stopy, a trzecia obejmuje srebro, złoto, platynę.
Metale w czystej formie praktycznie nie są wykorzystywane jako materiał konstrukcyjny, ich czysta postać zastępowana je stopami. Czysta miedź, aluminium, mosiądz, cyna czy, ołów, ze względu na swą dużą miękkość, nie są odpowiednim tworzywem do grawerowania. Stosuje się je przede wszystkim do tłoczenia bądź wypychania stemplami (wówczas ich miękkość jest zaletą). Do grawerowania czy to ręcznego (za pomocą rylców), czy mechanicznego, zaleca się stopy metali (specjalnie dedykowane) o większej twardości takie jak stal, brąz, mosiądz, duraluminium czy też specjalne mosiądze.
Stal węglowa, czyli stop żelaza z węglem (2 %) i innymi pierwiastkami, takimi jak; mangan (do 1 %), krzem (do 0,4 %) oraz dodatkami stopowymi podnoszącymi jakość i nadającymi jej specjalne właściwości (chrom, nikiel, molibden, wolfram, wanad, tytan itp.). Stal zawiera także pierwiastki będące zanieczyszczeniami, są to siarka i fosfor.
Miedź dobrze nadaje się do kucia, walcowania oraz tłoczenia na zimno i gorąco, łatwo też graweruje się na niej cyfry, litery, znaki i linie. Czysta miedź ze względu na jej podatność na odkształcalność wysoki koszt jest rzadko używana.
Aluminium, szybko utlenia się w powietrzu tworząc na powierzchni powłokę tlenków chroniącą przed korozją. Dobrze się kuje, walcuje i wytłacza. W czystej postaci jest bardzo miękkie i ciągliwe dlatego, też trudno poddaje się grawerowaniu. Dopiero jego stopy z innymi metalami nieżelaznymi stają się bardziej odpowiednie do tego. Główną zaletą aluminium jest jego lekkość.
Cynk podobnie jak aluminium, szybko utlenia się w powietrzu, wytwarzając na powierzchni cienką powłokę chroniącą go przed dalszym utlenianiem. Zimny łatwo daje się grawerować, a po podgrzaniu do 120oC także dobrze się kuje. Jednak trzeba pamiętać, że przy dalszym ogrzewaniu znów staje się kruchy.
Cyna swobodnie poddaje się kuciu i walcowaniu, jest odporna na działanie wilgoci, powietrza i kwasów, daje się łatwo grawerować. W stopie z ołowiem służy jako lut do lutowania.
Ołów szybko ciemnieje w powietrzu, cechuje się dużą gęstością i miękkością. Jego obróbka mechaniczna prowadzona jest wyłącznie na zimno. Topiony wydziela opary bardzo szkodliwe dla organizmu ludzkiego, powodujące poważne zatrucie.
Mosiądz - stop miedzi i cynku. W zależności od swego składu ma różne właściwości i tak np. stop zawierający 62 % miedzi, a w pozostałej części cynk, wyróżnia się plastycznością i jest używana do grawerowania. Stop o składzie nie mniej niż 72 % miedzi i nie więcej niż 28 % cynku ma wysoką ciągliwość i właściwości antykorozyjne (im wyższa zawartość cynku, tym twardszy stop, a jego kolor jest jaśniejszy).
Brąz - stop miedzi z innymi metalami nieżelaznymi (oprócz cynku): cyną, aluminium, niklem, krzemem, manganem itp. Właściwości i przeznaczenie brązu różnią się w zależności od składu chemicznego, są bardzo szeroko stosowane w grawerowaniu.
Duraluminium dość plastyczny i jednocześnie mocny, stop aluminium z metalami takim jak miedź, magnez, krzem itp. Szczególnie dobrze podatny grawerowaniu mechanicznemu.
Stopy drukarskie to stopy ołowiu, antymonu i cyny, bardzo dobrze poddają się obróbce skrawaniem, grawerowania na nich jest łatwe i daje dobre efekty.
Więcej na temat metali i ich stopów wykorzystywanych w artystycznej obróbce metalu można przeczytać w zakładce o metalach.
Tworzywa sztuczne
Tworzywa sztuczne składają się zi polimerów syntetycznych tj. wytworzonych przez człowieka i niewystępujących w naturze lub zmodyfikowanych polimerów naturalnych oraz dodatków modyfikujących takich jak np. napełniacze proszkowe lub włókniste, stabilizatory termiczne, stabilizatory promieniowania UV, środki antystatyczne, środki spieniające, barwniki itp. Produkty wykonane z tworzyw sztucznych charakteryzują się m.in. niską gęstością, dobrymi właściwościami termoizolacyjnymi, właściwościami dielektrycznymi, odpornością na warunki atmosferyczne, odpornością na agresywne środowisko i nagłe zmiany temperatury.
Szkło organiczne (pleksi) to spolimeryzowany ester metylowy kwasu metakrylowego (polimetakrylan metylu). Cechuje się przezroczystością, która nie zmienia się w czasie, bezbarwnością, mrozoodpornością, dobrymi właściwościami mechanicznymi, odpornością na benzynę i oleje. Jego wady to stosunkowo niska odporność na ciepło (mięknie po podgrzaniu do 85oC) i mała twardość powierzchni. Można je malować na dowolny kolor. Jest rozpuszczalne w dichloroetanie i acetonie, właściwość tą wykorzystuje się podczas klejenia części wykonanych z niego. Z łatwością nadaje się do wszelkiego rodzaju grawerowania mechanicznego i ręcznego, dobrze się klei i umożliwia wytwarzanie części o dowolnej krzywiźnie.
Celuloid - otrzymuje się przez plastyfikację azotanu celulozy w kamforze. Materiał ten jest przezroczysty lub nieprzezroczysty, bezbarwny lub kolorowy. Dobrze nadaje się do obróbki mechanicznej i ręcznego grawerowania, wytłaczania oraz klejenia. Główną jego wadą jest silna łatwopalność (do samozapłonu zachodzi podczas długotrwałego bezpośrednie działanie promieni słonecznych lub po podgrzaniu do 100oC), a także tendencja do żółknięcia na wskutek długotrwałego narażenia na światło.
Ebonit czarne lub ciemnobrązowe tworzywo dobrze nadające się do grawerowania mechanicznego i ręcznego. Po wygrawerowaniu litery i inne znaki są zwykle malowane białą farbą.
Getinax laminowane tworzywo sztuczne, w którym wypełniaczem jest papier poddawany obróbce mieszaniną żywic fenolowych lub epoksydowych. Ma polerowaną powierzchnię, jest elastyczny w temperaturach powyżej 20oC. Nadaje się dobrze do grawerowania mechanicznego, gorzej do grawerowania ręcznego.
Tekstolit jest laminowanym tworzywem sztucznym, otrzymywanym poprzez prasowanie na gorąco arkuszy tkaniny bawełnianej, impregnowanych żywicą fenolową. Do grawerowania ręcznego jest mało użyteczny, grawerowanie mechaniczne możliwe przy dużej prędkości obrotowej noża.
