Травление безделушек с помощью фоторезиста⁠⁠

Всем привет!

В предыдущих моих постах иногда мелькали просьбы рассказать про химическое травление металлов.

И сегодня мы пробежимся по основным моментам, посмотрим на необходимые реактивы и инструменты, обратим внимание на возможные ошибки и способы решения возникающих проблем.

||| Очень длиннопост |||

И главный гость сегодняшнего поста - значок "We know". Он поможет мне в повествовании.

Существует много способов травления изображений на металле. В основном всё упирается в единственную проблему - качественный перенос желаемой картинки на металлическую заготовку. Проще всего покрыть металл, например, лаком и процарапать иглой то, что нам надо. Но не все обладают художественным талантом, а картинку больших размеров царапать придётся очень долго. Но зато это дёшево и просто.

А мы вернёмся к фоторезисту. У него, как и у любого способа, есть свои недостатки. Один из них - оборудование и материалы. Что нам потребуется обязательно и сколько это стоит:

*Сам фоторезист. Бывает в виде плёнки и в виде аэрозоля в баллоне. Говорят, аэрозоль воняет и не позволяет покрыть металл ровным слоем. А ещё он бывает негативный и позитивный, но вам, скорее всего, позитивный даже никогда и не встретится. Об их отличиях поговорим чуть позже. А листик плёнки стоит 200-300 руб.

*УФ-лампа. Можно собрать самостоятельно, купить у китайцев за 1000 руб или купить в магазинах для ноготочков такую же китайскую, но с другой наклейкой за 2000 руб. Бонус: те, кто живёт рядом, смогут этой лампой делать себе маникюр. Мы с девушкой купили китайскую, 3 месяца пользуемся, всё отлично

*Прозрачная плёнка для печати на лазерных/струйных принтерах. На струйные её найти сложнее (100-200 руб). Плёнка может быть самоклеющейся. Если нет, то нам понадобится ещё и плоское стекло.

*Реактивы:

Кальцинированная сода. Обычно обитает там же, где и фоторезист, и нужна для его растворения.

Хлорное железо. Стоит на полке рядом с кальцинированной содой и растворяет некоторые металлы и сплавы.

За то и другое получится 200-300 руб

Хлорное железо - это моё предпочтение. Можно травить в растворе поваренной соли с помощью источника постоянного тока, можно кислотами, можно смесью лимонной кислоты, перекиси водорода и поваренной соли, ...

Почему именно хлорное железо? Потому что оно хорошо разбирается с медными сплавами и даёт приличное качество травлёной поверхности, и мне этого достаточно.

Достаточно вводных слов. Перейдём к делу, а оставшиеся вопросы будем решать по ходу рассказа (и в комментах, разумеется).

Сначала - выбор картинки.

Её необходимо перевести в чёрно-белый вариант. В настоящий чёрно-белый вариант, в котором используются только два цвета. Если есть очень тонкие линии, то им надо добавить толщины, чтобы не было проблем в будущем (здесь я утолщил буквы). Это приходит с опытом. Для работы с картинками вполне хватит Paint.net. А квадратная рамочка - это для ровной обработки краёв значка.

Кроме того, нужно разобраться, какой у нас фоторезист. У позитивного то, что попадёт под УФ, вытравится. У негативного - останется. Кстати, позитивный фоторезист дороже и почти не встречается в широком доступе.

Я хочу, чтобы ладошка с текстом были вытравлены, а фон вокруг остался нетронутым. Фоторезист у меня негативный. И поэтому картинка остаётся такой, какая есть. УФ не пройдёт через чернила, фоторезист под ладошкой и текстом в итоге растворится и оголит металл, который растворится в хлорном железе. Рисунок уйдёт вглубь.

Продолжаем.

- Картинку печатаем на плёнке, предварительно подогнав размер в MS Office Word. Руками её лучше не трогать - можно смазать.

- Находим подходящую пластину металла. У меня это латунь

- Поверхность заготовки тщательно шлифуем

- Моем с мылом и больше НЕ ТРОГАЕМ руками эту поверхность

Немножко о фоторезисте.

Сам фоточувствительный материал находится между двух слоёв плёнки. Сначала мы снимаем нижнюю плёнку (матовая), накатываем фоторезист на металл, засвечиваем его, а потом снимаем верхнюю плёнку (глянцевая). Фоторезист готов растворяться, где он не был засвечен.

Так как наше Солнце излучает в достаточно широком спектре, куда входит и УФ, то при работе с фоторезистом желательно закрыть все шторы, исключив влияние солнечного света.

- Распаковываем фоторезист. Он красивого цвета

- Отрезаем нужного размера кусочек и сразу убираем рулон

- Снимаем нижнюю плёнку (матовая!) и кладём на нашу заготовку, разглаживая, например, пластиковой карточкой. Но фоторезист ещё плохо держится

- Кладём между двух слоёв бумаги...

- ...и на мааааааленькой мощности проглаживаем утюгом, придавливая. Насколько малая должна быть мощность? Если у вашего утюга цифра III - это максимум, то достаточно 2/3 от I. Иначе запросто можно расплавить фоторезист.

- Можно отрезать лишнее по краям

- Если плёнка самоклеющаяся, то убираем бумажный слой.

- И аккуратно клеим на фоторезист. Если не попали, то отодрать её не получится. Если плёнка не самоклеющаяся, то кладём её на фоторезист и прижимаем сверху стеклом.

- И отправляем под лампу. Я ставлю ещё картон по периметру, чтобы не было засветки сбоку, мимо чернил. Светодиоды общей мощностью 24 Вт светят примерно минуту, а потом это всё лежит ещё минут 5-10, чтобы превращение закончилось

- Удаляем картинку. Так как она приклеилась, то одновременно с фоторезиста снимается и верхняя плёнка. Если вы прижимали стеклом, то плёнку нужно будет снять вручную. Виден результат: тёмный - это засвеченный фоторезист, он твёрдый и немного более устойчивый химически; светлый - это не засвеченный фоторезист, он мягкий, и мы его будем растворять.

- Для растворения нам потребуется раствор кальцинированной соды правильной концентрации. Слишком малая концентрация - и вы будете несколько часов растворять то, что надо растворить. Слишком большая - и у вас за 10 минут слезет всё. Я мешаю примерно 0,5 ч. л. соды на 100 мл воды комнатной температуры.

- Кладём значок в ёмкость и заливаем раствором соды. Проверяем каждые 10-15 минут, трём картинку пальчиком, помогаем ей старой зубной щёткой и иглой.

- Минут через 30-40 весь не полимеризовавшийся фоторезист уйдёт. Иногда возникают дефекты в виде отвалившихся кусочков того, что должно было остаться. Особо часто это встречается при попытке вытравить тексты или рисунки с очень тонкими линиями. Как бороться?

Одна из причин, как я думаю, кроется в работе утюгом. Я мог плохо прогладить эти места, и фоторезист просто не прилип к металлу. А мог и немного подплавить его. Как исправить?

- Закрасить маркером дефектные места и иглой восстановить рисунок. С картинкой проблем не будет, маркером её можно восстанавливать хоть полностью. А вот попасть в нужный шрифт текста достаточно сложно. И если у вас нет бормашинки с маленькими борами, то лучше полностью удалить фоторезист и накатать картинку заново.

- Обратную сторону закрашиваем маркером. Как и боковую поверхность

- Намешиваем раствор хлорного железа. Я люблю покрепче. Реакция растворения хлорного железа в воде экзотермическая, т. е. сопровождается выделением теплоты. Поэтому гораздо безопаснее сыпать порошок в воду. В противном случае небольшие количества воды могут закипать и брызгать во все стороны. Кроме того, хлорное железо абсолютно не отстирывается с ткани. Так что заранее оденьтесь в то, что не жалко, и предотвратите возможность попадания раствора на ковры, диваны и пр.

- Обвязываем наш значок проволокой. Лучше брать лакированную, иначе она тоже растворится. И рисунок, находясь в растворе, должен смотреть вниз.

- И подвешиваем в растворе.

- Я делаю это в пластиковом стакане, а их очень легко повредить. Используйте лучше стеклянные банки.

- Каждые 10-15 минут проверяем глубину травления и смотрим, чтобы маркер не начал отходить. Мне повезло в этот раз, всё держится. Если не повезло, то промываем значок в воде, сушим, закрашиваем и царапаем вновь. Желательно ещё и попасть в предыдущие царапки.

Когда посчитаем, что травиться хватит, снимаем обвязку (у меня одна проволока растворилась) и промываем в воде.

- Для удаления маркера и фоторезиста заливаем всё это дело на 3-5 минут растворителем

Вот результат травления. Что можно сказать?

- Видны места, которые я закрашивал маркером. Они всё-таки немного протравливаются. Но это легко исправляется шлифовкой.

- Буквы "ow" отличаются от "We kn". Именно поэтому лучший вариант исправления - накатывать текст заново.

Здесь я уже отрезал лишнее, грубо шлифанул, подправил текст и разметил будущие отверстия.

Значок готов к нашатырной бане. Я отшлифовал лицевую и боковую поверхности, просверлил 4 отверстия, снял фаски и немного задекорировал край

И финальные фото:

Будут вопросы - задавайте, разберёмся вместе

На этом всё!