www.srebrnykruk.pl






Abc złotniczo-jubilerskie

strzalka do tyłu strzalka do góry
Trawienie dekoracyjne


Przykłady praktycznego wykorzystania zdobienia metali trawieniem


Poniżej przedstawiony zostanie praktyczny sposób wykonania zdobienia metali trawieniem z zastosowaniem metody chemicznej oraz elektrolitycznej. Zarysowany zostanie także sposób matowienia - trawienia szkła.


Przykłady wykorzystania i wskazówki do przeprowadzenia zabiegu trawienia chemicznego


Pierwszym przykładem zastosowania trawienia chemicznego będzie przybliżenie zabiegu wytrawiania wyrobów mających formę metalowych płyt.


Trawienie płyty rozpoczyna się od wyboru materiału, który musi być jednorodny, a jego wielkość dobrana zależnie od przeznaczenia. Metal zanim zostanie pokryty lakierem asfaltowym należy przeszlifować, wypolerować i odtłuścić np. drobnoziarnistą kredą zmieszaną z cytryną. Kontrolę poprawności odtłuszczenia powierzchni metalu, można wykonać polewając płytę zimną wodą. Gdy woda rozlewa się po całej powierzchni, potwierdza to poprawne wykonanie zabiegu. Gdy wyrób ma być wykonany jednorazowo jego powierzchnie pokrywa się bezpośrednio pędzelkiem pozostawiając miejsca do wytrawienia niepokryte lakierem asfaltowym.

Inną metodą naniesienia rysunku jest pokrycie całej powierzchni przedmiotu lakierem asfaltowym i późniejsze jego usunięcie za pomocą rylca oraz skrobaka z miejsc przeznaczonych do trawienia. Celem tej pracy jest naruszenie warstwy ochronnej, tak by środek trawiący mógł bezpośrednio oddziaływać na metal oraz pozostawienie obszarów asfaltu chroniących metal. Zbyt mocny nacisk rylcem może spowodować zanieczyszczenie warstwy ochronnej poprzez wiórki metalu. Zbierające się w czasie pracy na przedmiocie resztki w postaci kurzu, usuwane są bardzo miękkim pędzlem. Aby zapobiec uszkodzeniu warstwy ochronnej można podłożyć pod rękę delikatny materiał. Wyrób z gotowym rysunkiem trawi się w kąpieli o składzie opisanym w  rozdziale o trawieniu chemicznym. Ornamenty lub napisy na wyroby wytwarzane w większych ilościach przenoszone mogą być za pomocą stempli gumowych bądź pantografu.

Wyroby wytworzone ze srebra mają ozdobne wzory i napisy przenoszone w sposób opisany we wcześniejszych wpisach. Powierzchnia wyrobów srebrnych należy przed wytrawianiem starannie oczyścić, gdyż jest ona zazwyczaj pokryta oksydą odporną na działanie kwasów. Zapewni to równomierne i sprawne trawienie. Kontrastowość wzorów na przedmiotach srebrnych, polepszyć można zabiegiem zaczernienia tła prowadzonym tuż po trawieniu. Polega on na umieszczeniu wyrobu na czas jednej godziny w roztworze wodnym chlorku żelazowego uzyskanego z rozpuszczenia 1 kg chlorku w 1 litrze wody. Przed zanurzeniem przedmiotu w kąpieli czerniącej należy go starannie wypłukać, by pozbyć się resztek kwasu azotowego zakłócającego proces czernienia. Po zakończeniu zabiegu czernienia powierzchnię wyrobu czyści się z ochronnej warstwy asfaltu.

Trawieniem chemicznym można także przygotować wzory rysunków, wypełniane następnie emalią. Po wytrawieniu rysunku i odtłuszczeniu go benzyną można rozpocząć nanoszenie w wytrawionych miejscach różnokolorowej emalii. Emaliowanie wyrobu wykonuje się zgodnie z zasadami opisanymi we wpisach poświęconych tej tematyce.

Techniką trawienia można również przygotować żłobienia pod zdobienie inkrustacją. Uzyskane wytrawianiem rowki wymagają tylko niewielkiej korekty polegającej na podcięciu ich dna. W tak przygotowane żłobienia można już nabijać drut wykonany z kontrastującego z tłem metalu np. miedzianego bądź srebrnego. Przebieg prac wykonywanych w inkrustacji zawierają wpisy opisujące tę technikę zdobienia.

Aby zabezpieczyć gotowe wyroby przed korozją, można po uprzednim odtłuszczeniu pokryć je lakierem.


Zastosowanie trawienia elektrolitycznego


Zabieg trawienia elektrolitycznego przybliżony zostanie na podstawie opisu przebiegu zdobienia metalowej łyżki.


Niezbędnymi elementami do przeprowadzenia trawienia będą źródło prądu elektrycznego, elektrody dodatnie i ujemnie oraz oczywiście elektrolit, czyli substancja przewodząca prąd elektryczny w wyniku rozpadu na jony w wodzie.

Najprostszym elektrolitem jest roztwór wody z dodatkiem rożnych soli. Czysta woda sama w sobie nie przewodzi prądu (to znaczy nie jest elektrolitem), jednak po dodaniu do niej zwykłej soli kuchennej NaCl (chlorek sodu) otrzymamy elektrolit. Dzieje się tak gdyż sól ta, dysocjuje tj. rozpada się pod wpływem wody, która jest dla niej rozpuszczalnikiem, na cząsteczki związków chemicznych tj. na jony dodatnie Na i ujemne Cl. Ruch tych jonów w roztworze, utrzymuje przewodność elektryczną.

Łyżkę pokrywa się parafiną izolując jej powierzchnię od kąpieli w której zachodzić będzie reakcja. Parafinę wykorzystuje się gdyż nie wchodzi ona w interakcje z wodą i nie przepuszcza prądu elektrycznego. Aby stopiona parafina nie stwardniała zbyt szybko i pokryła łyżkę równą warstwą, należy ją podgrzać. Po naniesieniu warstwy ochronnej, poprzez jej miejscowe usunięcie (zeskrobanie końcem ostrego narzędzia) wykonuje się na niej ozdobny wzór.

Łyżka po podłączeniu do dodatniego bieguna źródła prądu, zanurzana zostaje w roztworze soli. Przyciąga ona do siebie aniony (ujemnie naładowane jony) i dlatego nazywana jest anodą. Elektroda ujemna podłączona do ujemnego bieguna źródła prądu zanurzona jest w roztworze. Ponieważ przyciąga ona dodatnio naładowane jony (kationy) nazywa się ją katodą.

Wykorzystywana do zdobienia łyżka wykonana jest ze stali nierdzewnej. Stop ten składa się z żelaza, węgla i niewielkiej ilości chromu, który jest dodatkiem zapobiegającym tworzeniu się rdzy.

Na anodzie, to znaczy na powierzchni łyżki, atomy żelaza przekształcane są w jony żelaza, które przechodzą do roztworu. Czyli w miejscach w których na parafinie wykonano ozdobny wzór, żelazo rozpuszcza się tworząc zdobienie. Zazwyczaj rysunek jest szorstki i nieco nierówny, ale im dłużej przepuszczany jest prąd elektryczny, tym głębsze będą linie. Ale jeśli reakcja potrwa zbyt długo, to stal będąca poza wzorem pod parafiną, zacznie się rozpuszczać.

Poza stalą, praktycznie większość metali poddaje się zabiegowi trawienia elektrolitycznego, ale każdy z nich wymaga odpowiednich warunków. Przykładowo wyrobów ze srebra nie da się wytrawić w roztworze NaCl, gdyż na jego powierzchni natychmiast wytworzy się gęsta warstwa nierozpuszczalnych soli. Właściwym rozwiązaniem będzie w tym przypadku zastosowanie jako elektrolitu azotanu sodu NaNO3. Przedmioty aluminiowe można wytrawiać w taki sam sposób, jak stal nierdzewną, ale proces ten potrwa dłużej i zalecanie jest, aby źródło prądu było kilkakrotnie mocniejsze. Należy pamiętać o ogólnej zasadzie, że im silniejszy prąd, tym szybsza i bardziej intensywna reakcja elektrolizy.

Jako ciekawostkę można tu przytoczyć informację, że zjawisko elektrolizy wykorzystywane jest poza wytrawianiem do uzyskiwania niektórych metali w czystej postaci. Większość z nich występuje w postaci rudy, tj. związku chemicznego metalu z kilkoma innymi pierwiastkami. Z tego powodu, gdy konieczne jest otrzymanie czystego metalu takiego jak; żelazo, aluminium bądź nikiel, ich rudy należy „rozłożyć” na składniki. Najczęściej proces taki polega na ich stopieniu, ale nierzadko zdarza się, iż dalej niezbędne są dodatkowe przemiany fizyko-chemiczne. Część metali jest na nie mało podatna, a ich rudy topią się w bardzo wysokich temperaturach. I właśnie w takich sytuacjach wykorzystywana jest elektroliza. Przykładowo glin w warunkach przemysłowych uzyskuje się z jego tlenku Al2O3 rozpuszczonego w stopionym mineralnym kriolicie Na3AlF6 poddanym następnie elektrolizie, czego rezultatem jest czyste aluminium Al. Rafinacja elektrolityczna jest dość powszechnie wykorzystywana do otrzymywania i oczyszczania metali.


techniki-trawienie-rysunek-wytrawianie-elektrolityczne-poziom
Rysunek. Elektrolityczne trawienie łyżeczki; A – topienie parafiny, B – podgrzanie łyżeczki, C – nakładanie warstwy stopionej parafiny, D – studzenie łyżeczki, by zestalić parafinę, E – przygotowanie roztwór elektrolitu chlorku sodu NaCl, F – zarysowanie na parafinie na łyżeczce wzoru, G – podłączenie dodatni naładowanej elektrody (kolor szary) do rączki łyżki, H – włożenie łyżeczki oraz ujemnie naładowanej elektrody do roztworu i rozpoczęcie elektrolizy, 9 – podgrzanie łyżeczki w gorącej wodzie, 10 – usuniecie zmiękczonej parafiny i odsłonienie wzoru.

Trawienie szkła


Wytrawianie szkła pozwala wykonywać szeroka gamę wzorów dekoracyjnych. Efekt zdobniczy uzyskuje się poprzez naruszenie sieci krystalicznej w wyniku kontrolowanej reakcji chemicznej.


Chemiczne trawienie szkła jest metodą zdobniczą w której wykorzystywane są silnie toksyczne substancje, dlatego nie nadaje się do użytku domowego. Zabiegi takie powinny być prowadzone wyłącznie za pomocą specjalnego sprzętu i z użyciem rozbudowanych środków do ochrony chemicznej. Najczęściej wykorzystywaną substancją jest kwas fluorowodorowy, który jest zaliczany do wyjątkowo toksycznych związków chemicznych. Wdychanie choćby jego oparów, może powodować obrzęk płuc, a następnie paraliż oddechowy powodujący nawet śmierć. Kontakt kwasu ze skórą kończy się ciężkimi oparzeniami chemicznymi. Dlatego wszelkie prace przeprowadzać należy z wielką ostrożnością, najlepiej w specjalnych pracowniach.

techniki-trawienie-zdjecie-wytrawianie-szkla
Zdjęcie. Przykłady szkła zdobionego techniką trawienia.

Przykładowy proces zdobniczy przebiega w opisany dalej sposób. Na powierzchnie szkła, pędzelkiem nanosi się warstwę ochronną będącą mieszaniną 20 g stearyny, 30 g wosku, 300 g asfaltu, 10 g łoju oraz od 400 do 500 g terpentyny. Środkiem trawiącym jest kwas fluorowodorowy bądź sól fluorowa zmieszana z substancjami wiążącymi, którymi mogą być; guma arabska, dekstryna, krochmal czy kalafonia. Sole fluorowe wyróżniają się dużą higroskopijnością, zatem absorbują wilgoć z powietrza i rozkładając się roztwarzają szkło na którym się znajdują.

Poza zastosowaniem kwasu fluorowodorowego do trawienia szkła, już od jakiegoś czasu dostępne są w handlu specjalne pasty trawiące, umożliwiające wykonywanie takich zabiegów w warunkach domowych. Mieszaniny te mają zwartą strukturę znacznie ułatwiając pracę. Po przygotowaniu ozdobnego wzoru, nakłada się je na szkło w jednolitej warstwie o grubości od 3 do 4 mm, tak szybko, jak to jest możliwe, aby trawienie odbywało się równomiernie. Po upływie około 10 minut ostrożnie zbiera z powierzchni szkła nałożony środek, a przedmiot płucze ciepłą wodą. Ozdobny wzór pojawia się po osuszeniu wyrobu.

techniki-trawienie-zdjecie-wytrawianie-szkla-1
Zdjęcie. Pasta trawiąca dostępna w handlu.

Istnieje możliwość samodzielnego sporządzenia pasty do trawienia (matowienia) szkła. Potrzebne do tego będzie; 200 g fluorku amonu, 100 g siarczanu baru, 32 g skrobi stołowej oraz 68 g wody. Fluorek amonu mieli się, aż do uzyskania proszku, następnie dodaje do niego wodę i pozostałe składniki. Później całość jest dokładnie mieszana do uzyskania jednorodnej masy i pozostawiana na 24 godziny. Po upływie tego czasu pasta jest gotowa do użycia, przed jej nałożeniem można ją ponownie zamieszać. Mieszanina zachowuje swoje właściwości przez długi czas, można ją nakładać czterokrotnie. Należy ją przechowywać w plastikowym pojemniku, ponieważ szkło straci swoją przezroczystość, a metal przy dłuższym kontakcie zaczyna pękać.


Zasady BHP


Na koniec przypomnienie podstawowych zasad bezpieczeństwa w trakcie pracy z chemikaliami.


  • Unikaj kontaktu cieczy żrących z oczami lub ustami.
  • Stosuj środki ochrony osobistej takie jak okulary, rękawice czy fartuchy ochronne.
  • Trzymaj środki chemiczne w miejscu niedostępnym dla dzieci.
  • Po zakończeniu pracy cały używany sprzęt oraz akcesoria umyj i wyczyść.
  • Upewnij się, że po użyciu wszystkie pojemniki na odczynniki oraz chemikalia są szczelnie zamknięte i właściwie przechowywane.
  • Upewnij się, że wszystkie pojemniki jednorazowego użytku są odpowiednio utylizowane.
  • Używaj tylko sprzętu i odczynników dostarczonych w zestawie lub zalecanych przez instrukcje i pochodzących z pewnego źrodła.
  • Jeśli do pracy z żrącymi substancjami wykorzystano pojemniki na żywność, to nie nadają się one już do dalszego użytkowania, należy je zutylizować.
  • W przypadku kontaktu niebezpiecznych substancji z oczami, niezwłocznie przemyj je dokładnie wodą, w razie potrzeby trzymając oko otwarte i natychmiast zasięgnij porady lekarza.
  • W razie połknięcia substancji chemicznej wypłakuj usta wodą, wypij trochę czystej wody. Nie wywoływać wymiotów. Natychmiast zasięgnij porady lekarza.
  • W przypadku wdychania oparów substancji chemicznych, wyjść na świeże powietrze i przewietrzyć pomieszczenie.
  • W przypadku kontaktu substancji chemicznych ze skórą lub jej poparzeń, przepłukać dotknięte miejsce dużą ilością wody przez 10 minut lub dłużej.
  • W razie jakich kol wiek wątpliwości natychmiast skonsultuj się z lekarzem. Zabierz ze sobą odczynnik chemiczny lub pojemnik (fabryczny z jego opisem) w którym był przechowywany.

Więcej na temat substancji chemicznych stosowanych w złotnictwie znajduje sie na mojej strronie www.srebrnykruk.pl w zakładce Chemia złotnicza.


Przykłady praktycznego wykorzystania zdobienia metali trawieniem - www.srebrnykruk.pl