Про электрогравировку и гальванопластику⁠⁠

Зачем кому-то может потребоваться сделать рисунок или надпись на металле в домашних условиях? Понятия не имею. Если меня спрашивают, зачем я заколхозил такую штуку, всегда отвечаю: "Потому что могу". Поэтому нормальным людям, которые в случае необходимости просто заказывают гравировку у профессионалов, это читать не надо, дальше для любителей поколхозить на досуге.

Итак, допустим, нужно нанести надпись на полированный металл. Например, на ножах написать "мясо" и "хлеб", чтобы не перепутать. Или нанести кельтский узор на боевую стамеску во славу Одина, да мало ли случаев. Или просто узор, чтобы стамеска стала более стильной. Тогда поможет электрогравировка с фоторезистом. Результат будет такой:

Что нужно: плёнка-фоторезист и ультрафиолетовая лампа (лучше то, что называют Black Light - "чёрный свет", в отличие от бактерицидных там не такой ядрёный спектр), кальцинированная сода (теоретически, и пищевая работает), а также блок питания хотя бы вольт на 6. Также закупил прозрачную плёнку для печати на лазерном принтере и отпечатал тестовые узоры.

Примечание про блок питания. Можно, конечно, оторвать разъём у старого блока питания вольт на 6-12 и на 1-2 ампера, чтобы остались два провода, этого хватит. Но не знаю, как он может повести себя при коротком замыкании, не электрик. У меня есть небольшой лабораторный блок питания, где можно выбирать напряжение и силу тока (покупал для гальванопластики), я использовал его.

Далее с плёнки фоторезиста удаляется защитный слой, плёнка накладывается на металлическую поверхность (для теста взял стамеску) и проглаживается утюгом. Я на всякий случай через бумагу проглаживал, там надо где-то 110 градусов, а пластиковую плёнку напрямую как-то стрёмно утюгом. Плёнка должна прилипнуть.

Дальше сверху кладётся прозрачный напечатанный узор (можно положить что угодно, там, где будет тень, там будет гравировка) и минут на 8-10 включается ультрафиолетовая лампа. Дальше снова прогладить утюгом, снять с фоторезиста второй защитный слой и опустить в воду с кальцинированной содой (у меня под рукой не было, поэтому воспользовался пищевой содой, тоже сработало). Незасвеченные участки через несколько минут растворяются.

Примечание. Сначала пробовал, как пишут в интернете, напечатать рисунок на обычной бумаге на лазерном принтере, потом утюгом перевести на металл, получилось плохо. Хотя, может, что-то неправильно делал.

Конечно, для простых надписей можно использовать рисунок или лаком или нанести воск и зубочисткой проковырять, некоторые скотч лепят и дырки в нём режут, но в этом нет эпичности.

Дальше наматываем немного ваты на гвоздь (у меня саморез, на него вату наматывать легче), подключаем минус к стамеске, плюс к гвоздю, мочим вату в солёной воде и водим по металлу. Металл темнеет. Если подключить наоборот, плюс на стамеску, можно сделать не затемнения, а реальные углубления в металле. Или, меняя полярность, сначала сделать углубления, потом их затемнить. Потом счищаются остатки фоторезиста. Общий результат в первой картинке. Это гравировка, которая не стирается.

Теперь про гальванопластику.

В данном случае имеется в виду осаждение металла на токопроводящих поверхностях под действием электричества. Самый простой вариант - медь.Нужны: блок питания вольт на 6, я использовал лабораторный блок питания с немного меньшим напряжением, потому что оказалось, что при больших напряжениях неровно медь осаждается. Дистиллированная вода, автомобильный электролит (в автомагазинах). Медный купорос, есть в садоводческих магазинах, но он там грязный, после разведения надо профильтровывать, либо магазин химреактивов (я брал в "Русский Химик", но там тара от 1 кг). И кусок меди, с которого медь будет переходить на объект, у меня медная шина, такие шины можно найти в электромонтажных магазинах.Если омеднять что-то неметаллическое (пластик или лист с дерева), то ещё графитовый лак.

Метод приготовления электролита взял из Интернета, не знаю, насколько правильно, варианты разные есть: 200 граммов медного купороса развести в 0.5 литра дистиллированной воды (если купорос садоводческий, профильтровать через вату или тряпку), 134 мл автомобильного электролита, доливаем дистиллированной водой до 1л, размешиваем. Получается ядрёная голубая жидкость. Разводить это всё лучше в одноразовом пластике или стекле, потому что купорос отлично окрашивает всё в весёленький голубой цвет, металлическую кастрюлю потом так просто не отмыть. При смешивании обязательно использовать перчатки, автомобильный электролит - это примерно на треть серная кислота.Кстати о пластике. На пластике обычно стоит маркировка. На бутылках, в которые наливают агрессивные вещества, должно быть написано PE - полиэтилен. Может быть написано PEHD или HDPE - это полиэтилен высокой плотности. Я купил дистиллированную воду в канистре на 2л из HDPE, поэтому там можно держать готовый электролит. В принципе, пластик PP (полипропилен) тоже достаточно устойчив к кислотам, но бутылок из PP я не видел, обычно из него делают упаковку, прозрачные коробки для вещей почти наверняка отмечены маркировкой PP.Чтобы не бояться что-то расплескать, расположил конструкцию в ящике (сделанном как раз из PP).

Положительный контакт подсоединил к медной пластине, отрицательный к объекту. Омеднение проходит довольно быстро даже на маленьком токе, я ставил примерно 0,2-0.3А, вообще рекомендуют 1-2А на 100 квадратных см. Именно для гальванопластики я блок питания с регулировкой и купил.Для начала попробовал замеднить лист с дерева, покрытый графитовым лаком.

Поверхность обязательно должна проводить ток, графит ток проводит, так что лаком можно залить что угодно, а потом покрыть медью. Лист получился так себе. Одного слоя лака оказалось мало, у основания лак стёрся и получились "лысины" без металла. Кроме того, в будущем надо подбирать режимы для лучшей равномерности покрытия, я поставил слишком сильный ток и получились какие-то "хлопья".

Поэтому вторым этапом покрыл напечатанную на 3D принтере модельку.

И здесь не обошлось без фигни. Медь очень точно покрывает все неровности, поэтому несглаженные "ступеньки" от принтера остались прекрасно заметны. При попытке их зашкурить местами слой меди стёрся. Значит, надо искать способы сглаживать модель.

Забегая вперёд. Поскольку печатал я пластиком PETG, то оказалось, что его химией не особо сгладишь, тетрагидрофуран размягчает, но не растворяет, ацетон на PETG вообще практически не влияет. Дихлорметаном не пробовал, даже на проветриваемом балконе стрёмно. А шкуркой могут проступать мелкие дырочки, даже про 100% заполнении печати бывают промежутки между швами. Поэтому потом для сглаживания использовал другой вариант: заполняющий грунт из автомагазина, и потом немного шкуркой. Но это было сильно позже и медью я модель уже не покрывал, раз принцип понятен, то уже неинтересно. Кто работал в 3DSMax, тот узнАет символы:

Вообще, мне кажется, тема обширная. Вот нравится кому-то пластиковая вазочка, а хочется медную - задули графитом, гальванопластика, потом полировка. Так можно и копии объектов делать, с этого всё и началось в 1838 году, почти 200 лет назад. Восковую статую покрыть тонким слоем меди, потом воск выплавить. Тем более, сейчас копии формы обьектов легко делаются с помощью двухкомпонентного силикона. Но это уже другая история.