Le décapage est un processus de traitement des métaux dans lequel une couche d'une certaine épaisseur est éliminée de la surface sous l'influence de produits chimiques actifs (acides ou sels à réaction acide), ainsi que d'un courant continu dans un bain électrolytique.

La gravure sur métal peut servir à diverses fins et être utilisée dans l’industrie et à la maison. La surface d'un objet soumis à la gravure reçoit un certain nombre de propriétés technologiques et décoratives et permet d'examiner sa microstructure au microscope métallographique, d'éliminer le tartre et autres inclusions non métalliques de la surface, d'obtenir l'ornement de bijoux nécessaire ou de le préparer pour le soudage. .

La gravure, également appelée gravure électrochimique, est le plus souvent utilisée à la maison ou au garage pour obtenir des images en relief sur divers objets ayant des fonctions décoratives. Le plus souvent, il est utilisé sur des aciers à haute dureté, dont le traitement avec des outils de gravure conventionnels nécessite de gros efforts. Ce processus n'est pas très difficile même en l'absence de compétences artistiques, si vous suivez sa technologie.

Préparation des surfaces métalliques

Pour que le processus de gravure se déroule à grande vitesse et que l'épaisseur de la couche retirée soit la même, toutes les saletés et traces d'huile doivent être éliminées de la surface du produit. À cette fin, les détergents et produits de nettoyage ordinaires utilisés pour laver la vaisselle et l'eau tiède conviennent. Après lavage et séchage, la surface doit être essuyée avec une fibre imbibée d'un solvant qui, en plus de dégraisser, permet d'éliminer l'humidité résiduelle.

Séparément, il convient de mentionner la qualité du traitement de surface. Le polissage miroir est ensuite garanti pour donner un bon motif contrasté même avec une faible profondeur de gravure. Mais si sa mise en œuvre est impossible pour une raison quelconque, la surface peut être traitée avec du papier de verre afin que les risques en découlent soient dans un sens. Cela donnera également un bon effet optique.

Dessin

Pour appliquer un dessin sur du métal, vous pouvez utiliser de nombreuses méthodes différentes qui fonctionnent selon le même mécanisme : les zones qui ne sont pas sujettes à la gravure sont protégées de l'exposition à un environnement agressif ou à un électrolyte.

Méthode n°1

Le moyen le plus abordable consiste à appliquer du vernis à ongles ordinaire sur les zones protégées. Cependant, il présente un certain nombre d'inconvénients importants :

• La viscosité du vernis ne permet pas d'obtenir des traits suffisamment fins pour obtenir des motifs très complexes ;
• Bonne capacité en arts visuels requise;
• Corriger des lignes inexactes est difficile.

Méthode n°2

Vous devez d'abord appliquer une couche protectrice sur toute la surface du produit. Pour ce faire, vous pouvez utiliser les apprêts GF-021, XV-062 ou le vernis bitume, disponibles dans les magasins de pièces automobiles et d'articles ménagers. Une fois le revêtement complètement sec, vous pouvez utiliser un stylo gel ou un marqueur fin pour dessiner les contours de la future image. Un artiste expérimenté peut être engagé pour cette tâche.

Ensuite, à partir d'un fil ou d'une tige de cuivre (ou de laiton), dont le diamètre est choisi en fonction de la facilité de tenue en main, vous devez fabriquer une aiguille à extrémité pointue et gratter l'apprêt le long des lignes de l'image jusqu'au métal. . Un matériau d'aiguille plus dur peut endommager le vernis sur la surface du produit.

Déjà à ce stade, vous pouvez évaluer le relief du futur ornement. Pour obtenir des zones avec différentes profondeurs de gravure métallique, par exemple des contours et une pénombre, ce processus peut être effectué en deux cycles ou plus.

Important! L'apprêt ne doit pas s'écailler pendant le processus. Avant d'appliquer le design, vous devez expérimenter et vous assurer qu'il convient au travail.

Méthode n°3

Vous aurez besoin d'une imprimante laser, de papier glacé, d'un logiciel de traitement d'image et d'un fer à repasser. L'image sélectionnée doit être formatée (ajustée à la taille, mise en miroir) et imprimée. Les magazines féminins constituent la source de papier glacé la plus abordable.

L'image imprimée est appliquée sur la surface, recouverte d'une feuille paysagère ordinaire (pour protéger le fer) et repassée. Après refroidissement, le papier est lavé à l'eau courante et la couche de toner reste sur la surface métallique.

Cette méthode est souvent utilisée pour graver des circuits imprimés. Son principal inconvénient est que la conception est appliquée uniquement sur une surface droite.

Important! Le brillant est difficile à voir sous l'eau. Après séchage, vous devez vous assurer qu'il ne reste pas sur le produit.

Des précautions doivent être prises pour protéger toutes les surfaces du produit. Diverses substances peuvent être utilisées à cet effet. Vous pouvez recouvrir la surface arrière avec de la pâte à modeler ordinaire : c'est un bon diélectrique.

Méthodes de gravure sur métal

Le choix d'une méthode spécifique dépend de nombreux facteurs : l'activité chimique du métal, la disponibilité des réactifs chimiques et les considérations de sécurité.

Gravure chimique

Elle est réalisée dans un récipient contenant la substance active. Pour les aciers au carbone, des solutions d'acides faibles peuvent convenir : citrique, acétique. L'acide chlorhydrique fonctionne bien. Le décapage dans l'électrolyte de batterie, l'acide nitrique et le convertisseur de rouille doit être traité avec beaucoup d'attention : le processus peut libérer des substances gazeuses toxiques, il est donc préférable de ne pas travailler avec de tels réactifs en l'absence de sorbonne et d'une bonne ventilation.

L'une des substances les plus sûres est une solution saturée de chlorure ferrique. Il peut être acheté dans les magasins vendant des composants radio. Les avantages de la solution sont sa durée de vie presque illimitée (lorsque l'on travaille avec des alliages de fer) et la coloration de la surface gravée dans une couleur grise uniforme.

La durée du processus est choisie expérimentalement en fonction de la concentration du réactif utilisé et de l'activité du métal.

Gravure électrochimique

De nombreux aciers inoxydables et résistants aux acides, par exemple 40Х13, 95Х18, 08Х10Н18, 03Х12Н14М2, ne réagissent pas aux acides, c'est pourquoi une méthode électrochimique est utilisée pour les graver.

Cela nécessitera un bain d'électrolyte en plastique ou en verre, des fils, des bornes et une source de courant continu. Une solution saturée de sel de table fonctionnera comme un électrolyte. Lors du choix d'un récipient, n'oubliez pas que le processus peut se dérouler de manière assez violente, son volume doit donc être 2 fois plus grand que celui de l'électrolyte.

Vous pouvez utiliser des piles rechargeables comme source de courant, mais il est préférable d'utiliser un chargeur (3 - 10A) avec un ampèremètre et la possibilité d'ajuster les paramètres de courant pour sélectionner leur valeur optimale. La pièce est reliée à l'anode (contact positif) à l'aide de bornes et d'un conducteur ; toute plaque en acier inoxydable placée dans le bain parallèlement à la surface avant de la pièce peut être utilisée comme cathode. Après cela, l'appareil est connecté au réseau.

L'ensemble du processus peut prendre de deux minutes à une demi-heure, selon la force du courant et la zone du motif. La profondeur de gravure doit être contrôlée en retirant périodiquement la pièce du bain. En même temps, n'oubliez pas de couper l'alimentation.

À la fin du processus, le revêtement protecteur peut être éliminé avec un solvant approprié et les résultats du travail peuvent être évalués. Grâce à une bonne adhérence de la surface gravée, il est possible de créer un motif coloré.

Pour ce faire, toute la surface du produit est soufflée hors d'un cylindre avec de l'émail nitro et, après séchage, elle est essuyée avec un morceau de cuir propre, de feutre ou un autre matériau non abrasif. La peinture est retirée de la surface polie et ne reste que dans les dépressions.

Chers lecteurs, si vous avez des questions, n'hésitez pas à les poser en utilisant le formulaire ci-dessous. Nous serons heureux de communiquer avec vous ;)

Sélectionnez l'image que vous souhaitez graver sur l'acier. Vous pouvez dessiner l'image à la main ou reproduire une image existante sur la surface de l'acier. Selon la méthode de transfert d'image que vous choisissez, vous pouvez vous retrouver avec un motif très simple ou plutôt complexe.

• Si vous envisagez de reproduire un motif existant, choisissez quelque chose avec un contraste élevé de noir et blanc.
• Si vous envisagez de réaliser et de vendre des impressions de vos dessins gravés, sélectionnez une image du domaine public ou obtenez l'autorisation du détenteur des droits d'auteur s'il en existe.

Transférez votre dessin sur la surface de l'acier. Vous pouvez traduire le modèle à l'aide de l'une des méthodes suivantes. Gardez cependant à l’esprit que quelle que soit la méthode de transfert, le résultat sera à l’opposé de l’image produite par la gravure sur l’acier. Si vous envisagez d'utiliser la plaque gravée uniquement comme décoration et non pour l'imprimer, cela n'aura pas d'importance pour vous.

• La méthode la plus ancienne de transfert d'images consiste à recouvrir l'acier d'un vernis liquide ou d'une substance semblable à de la cire (comme la cire d'abeille), ou même de peinture émail ou de vernis à ongles. Ce revêtement est appelé terre. Vous pouvez gratter votre image directement dans le sol à l'aide d'aiguilles ou d'outils coupants. (Ce processus rappelle la sculpture sur bois.) L'apprêt servira de réserve, isolant les zones d'acier qu'il recouvre de l'action de l'acide de gravure.
• Une autre méthode consiste à recouvrir la surface de l'acier de marques de marqueur permanentes dans les zones que vous ne souhaitez pas graver. Pour déterminer la meilleure résistance, vous devrez expérimenter plusieurs marqueurs permanents de différentes marques et couleurs.
• La troisième méthode consiste à créer un pochoir qui est transféré sur l'acier à l'aide d'un fer, soit en photocopiant l'image sur du papier transfert, soit en l'imprimant sur du papier photo brillant avec une imprimante laser. Placez le papier face vers le bas sur la surface en acier et, à l'aide d'un fer réglé à haute température, lissez-le avec des mouvements circulaires doux pendant 2 à 5 minutes. (Si vous utilisez du papier transfert, appuyez doucement ; si vous utilisez du papier photo, appuyez fermement avec le fer.) Vous pouvez ensuite retirer le papier. (Le papier transfert se décolle tout seul et pour retirer le papier photo, il faut le placer dans un bac d'eau chaude pour le ramollir.) L'encre transférée deviendra une réserve pour l'acide de gravure.

Couvrez les bords de la pièce d'acier. Vous pouvez appliquer du ruban adhésif sur les bords de l'acier ou peindre dessus. Les deux méthodes empêchent la gravure des bords en acier

Sélectionnez l'acide que vous utiliserez pour graver l'acier. Les alternatives possibles sont l'acide chlorhydrique (HCl), l'acide nitrique (HNO3) ou l'acide sulfurique (H2SO4). Certaines substances qui ne sont pas des acides mais produisent un environnement acide dans l'eau, comme le chlorure de fer (III) (FeCl3) ou le sulfate de cuivre (CuSO4), peuvent être utilisées comme agents de gravure. La force de l'acide détermine le taux de décapage de l'acier. Vous pouvez acheter des acides et des composés de décapage dans les magasins de fournitures chimiques ou électroniques.

• Pour préparer une solution d'acide chlorhydrique, le chlorure de fer (III) est généralement mélangé à de l'eau en quantités égales. Il est le plus souvent utilisé pour graver le cuivre, mais il fonctionne également bien sur l'acier inoxydable. Il est utilisé en combinaison avec une gamme plus large de matériaux de réserve par rapport aux autres acides ; cependant, sans une attention particulière, cela peut provoquer une corrosion par piqûres de la surface.
• Le sulfate de cuivre convient mieux au décapage des aciers doux et inoxydables. Il est préférable de le mélanger avec du chlorure de sodium (NaCl - sel de table ordinaire) dans un rapport de 1 pour 1 pour éviter la formation de dépôts de cuivre à la surface de l'acier, ce qui arrêterait le processus de gravure. La solution bleue s'estompe progressivement à mesure que le processus de gravure progresse et devient incolore une fois celui-ci terminé.
• L'acide nitrique est généralement mélangé dans un rapport de 1 partie d'acide nitrique pour 3 parties d'eau. Il peut également être mélangé avec de l'acide acétique (vinaigre) dans un rapport de 1 pour 1, ou avec de l'acide chlorhydrique.
• L'acide sulfurique ne peut être utilisé qu'à une concentration de 10 à 25 pour cent. Une solution diluée d’acide sulfurique est généralement plus efficace qu’une solution concentrée. Cependant, les acides attaquent l'acier plus longtemps que les composés qui forment des acides avec l'eau.

Plongez la pièce d'acier dans un bain d'acide décapant. En règle générale, vous devez placer la plaque d'acier face vers le bas dans la solution afin que le métal gravé s'écaille de la plaque. Cela donne des lignes plus nettes lors de la gravure de l'acier. Si vous avez placé l'assiette face vers le haut, vous pouvez utiliser une brosse légère ou une plume pour éliminer les flocons au fur et à mesure qu'ils se forment, ce qui éliminera également les bulles qui se forment. (Les bulles ralentissent le processus de gravure, mais si elles sont laissées, elles peuvent former des motifs intéressants.) Laissez la plaque d'acier jusqu'à ce que les lignes aient la profondeur souhaitée.

• Que vous placiez la plaque d'acier face vers le haut ou vers le bas, soulevez-la d'une manière ou d'une autre du fond de la baignoire. (Ceci est particulièrement important lorsque l'assiette est face vers le bas.)
• Secouez le bain de décapage de temps en temps pour vous assurer que la solution est bien mélangée.

Technologies pour un radioamateur débutant

Peut-être qu'aucun radioamateur ne peut désormais se passer d'un câblage imprimé, dont les avantages - haute densité de pièces, fiabilité des circuits assemblés - sont évidents.
Cependant, les radioamateurs inexpérimentés peuvent avoir des difficultés avec la fabrication de circuits imprimés : tout d'abord, vous devez appliquer un dessin, puis vous devez acheter (ou fabriquer) une solution pour graver la carte, au final vous devez également avoir les ustensiles appropriés afin de placer cette planche à graver.

En général, tout cela n'est pas si difficile, vous pouvez trouver de nombreuses informations à ce sujet sur Internet. Et notre site ne fait pas exception à cela : ici par exemple :
Fabrication de circuits imprimés par la méthode laser-fer
Solution pour graver des cartes de circuits imprimés à partir de matériaux de rebut
Réservoir de gravure simple pour PCB

Mais ici nous allons vous présenter une autre méthode de câblage imprimé, qui ne nécessite aucun dessin. pas de gravure des circuits imprimés. Demandez - comment ça va ? Et la voici : dans le magazine Modelist-Designer 1967 n°5, S. BELOTSERKOVETS, A. OVSYANNIKOV de Moscou ont proposé une méthode extrêmement simple et efficace fabriquer un circuit imprimé méthode du chemin parallèle. Les cartes imprimées parallèles sont constituées de feuille getinax et diffèrent des cartes conventionnelles en ce que les conducteurs de connexion sont disposés en parallèle. Des éléments de circuit sont installés sur les conducteurs de connexion. Si nécessaire, les conducteurs peuvent être coupés en parties séparées ou connectés entre eux par des cavaliers.

Et voici un exemple réel de fabrication d'un appareil sur un tel circuit imprimé :

Bien entendu, cela nécessitera certaines compétences, notamment la capacité à disposer toutes les pièces de la manière la plus compacte possible.

Par exemple, assemblons un circuit d’amplificateur simple, comme ceci :

C1, C2 - EM ou "Tesla" : C3 - ETO-1 ; R1 - résistance variable avec interrupteur ; R2 - ULM ou MLT - 0,25 ; haut-parleur - 0,2 GD-1 avec une résistance de bobine mobile de 28 Ohms.

Voyons comment préparer une carte pour le montage d'un amplificateur. Tout d'abord, une plaque rectangulaire de dimensions spécifiées est découpée dans un morceau de feuille getinax ou textolite. Ensuite, à l'aide d'un pied à coulisse, divisez le papier d'aluminium en sept bandes égales, entre lesquelles le papier d'aluminium est coupé (comme sur la figure)

Après cela, des trous sont marqués et percés sur le côté de la couche de film. Le foret doit avoir un diamètre de 1,0 à 1,2 mm. Si nécessaire, des incisions sont pratiquées avec un scalpel pointu

Les détails du circuit et les cavaliers de connexion (fil étamé unipolaire d'un diamètre de 0,5 à 1,0 mm) entre les bandes individuelles sont installés à l'arrière de la carte.

Vous devez souder le circuit avec un petit fer à souder et sa pointe ne doit pas être plus large que la bande d'aluminium. Lors du soudage, assurez-vous que la soudure ne se propage pas et ne court-circuite pas les zones adjacentes.

Les planches imprimées parallèles peuvent être réalisées sans feuille getinax. Pour ce faire, utilisez de la colle BF-2 pour coller des bandes de fine feuille de cuivre sur tout matériau isolant (textolite, getinaks. plexiglas, etc.) d'une épaisseur de 1,5 à 2,0 mm et chauffez les plaques à une température de 100 à 120°. pendant deux heures.

Note:
Bien que la source de ce matériel ait été publiée en 1967, ce sujet n'a pas perdu de sa pertinence. De plus, on produit aujourd'hui des circuits imprimés qui ne nécessitent pas de soudure. Si quelqu'un est intéressé par leur apparence et où ils peuvent être achetés, je recommande de jeter un œil ici

L'acier inoxydable nécessite souvent un traitement de surface pour obtenir les propriétés esthétiques ou de performance souhaitées. Le traitement avec des appareils de grenaillage et de sablage est limité en raison de la forte probabilité de durcissement. La production moderne utilise la gravure de l'acier inoxydable, après un traitement thermique ou mécanique préalable. La complexité de ce procédé, par rapport aux aciers noirs classiques faiblement alliés, s'explique par la présence d'un film d'oxyde de chrome qui agit comme une barrière protectrice. C'est ce qui forme du tartre dur qui n'interagit pas bien avec les réactifs. Les influences technologiques peuvent provoquer des changements de couleur sur la surface. Il s'agit notamment du soudage, du brasage et d'autres opérations impliquant des températures élevées. Le ternissement irisé peut être éliminé par gravure. Pour différentes compositions chimiques de l'acier inoxydable, des méthodes et compositions de décapage individuelles ont été développées, en tenant compte de l'influence des éléments en acier, pour obtenir des résultats optimaux.

Prédominant méthodes de gravure de l'acier inoxydable les aciers sont alcalins et acides, qui peuvent être intensifiés par électrolyse ou se produire sans celle-ci.

Gravure à l'acide

Effet maximal décapage de l'acier inoxydable avec des acides est obtenu par interaction séquentielle de la surface de l'acier inoxydable dans des bains avec deux types d'acides - sulfurique et nitrique. La séquence des étapes est la suivante

1. Dégraissage, élimination des gros accrocs, tartre
2. Décapage dans un bain d'acide sulfurique (concentration 10-12%) ou un bain d'acide sulfurique (8% d'acide sulfurique, 4% d'acide chlorhydrique). Dans ce cas, une corrosion du tartre et une rugosité de la surface se produisent. La température idéale pour le processus se situe entre 60 et 80 degrés Celsius. La surveillance de ce paramètre est importante pour le contrôle du processus. La durée du traitement dépend de la nuance d'acier, de la présence d'un ratio contrôlé et de la concentration en acides. Si le bain est épuisé, une corrosion par piqûres peut se produire. Par exemple, l'acier à 18% Cr, 8% Ni nécessite 23 à 45 minutes de décapage dans un bain d'acide sulfurique. Une réduction de moitié du temps de traitement peut être obtenue si cette opération est réalisée sous atmosphère contrôlée.
3. Rincer abondamment à l'eau courante
4. Immersion de la pièce dans un bain rempli d'une solution d'acide nitrique et d'acide fluorhydrique (10 à 20, 1 à 2 pour cent en poids, respectivement). À une température du bain de 60 à 70 degrés, la durée du traitement est de 7 à 15 minutes.
5. Rinçages répétés avec de grands volumes d'eau

La méthode présentée est basique et comporte de nombreuses variantes. La gravure dans un bain de nitrate avec un mélange d'acide fluorhydrique augmente le temps de gravure à 30 minutes. Le fluorure de sodium peut remplacer l'acide fluorhydrique. L'augmentation de la concentration d'acide fluorhydrique à 10 % permet d'effectuer le procédé à basse température, évitant une immersion préalable dans l'acide sulfurique.

La réduction du temps de gravure dans l'acide sulfurique peut être obtenue en ajoutant au maximum 5 % de chlorure de sodium. Ce mouvement donne l'effet désiré en 15 minutes, mais à la même température, environ 80 degrés Celsius.

Attention : s'il est nécessaire d'effectuer l'intervention dans une pièce où l'aspiration est insuffisante, remplacez les composants de la deuxième étape de gravure. Les acides produisent des fumées nocives lors de la gravure. Une solution de sulfate ferreux (7%) et d'acide fluorhydrique (2%) est proposée en remplacement.

Pour sélectionner correctement la méthode de gravure acide, vous devez connaître et prendre en compte l'état du film d'oxyde à la surface de l'acier inoxydable. L’apparence peut vous renseigner sur la composition du film. La couleur verte de l'échelle indique une teneur élevée en oxydes de chrome. En conséquence, l’action des milieux acides sera difficile et nécessitera plus de temps.

Gravure électrolytique

Une option courante dans les usines modernes est la gravure électrolytique. Une pièce ou une pièce placée dans un bain d'acide est connectée à une borne positive ou négative. Lorsque le courant traverse la surface de l’acier inoxydable, de l’oxygène est libéré. La phase gazeuse a un effet mécanique sur le film d'oxyde. Cela contribue à accélérer le processus de traitement et la qualité de la surface résultante.

Gravure avec des pâtes prêtes à l'emploi

L'industrie moderne propose une variété de produits de gravure sur le marché. pâtes pour acier inoxydable . Leur objectif principal est le traitement local des soudures, conséquences des modifications de l'uniformité de la coloration de la surface sous l'influence de la température. Le principe du travail avec de telles pâtes est simple et peut être utilisé même dans de petits ateliers.

• Appliquer la pâte en couche épaisse jusqu'à 2 cm, à l'aide d'un pinceau
• Exposition 60-90 minutes
• Rinçage au jet d'eau

L'utilisation de pâtes est conseillée pour le traitement des cordons de soudure des nuances d'acier inoxydable. Le joint traité est capable de résister à la corrosion même dans les conditions humides d’un lave-auto.

Gravure alcaline

Le traitement de la surface de l'acier inoxydable avec de la soude caustique fondue est appelé gravure alcaline. Il convient de noter qu'au cours de ce processus, le film d'oxyde est détruit, tandis que les produits chimiques ne réagissent pas avec le métal. Une augmentation de la température favorise la corrosion du film d'oxyde, améliorant ainsi la qualité de la surface traitée. Un refroidissement rapide dans un liquide contribue également à améliorer la surface traitée.

Il est presque impossible d’obtenir des résultats à 100 % avec ce type de traitement. Des films résiduels d'oxydes de chrome, de nickel et d'oxydes de fer sont possibles sur le métal. Parmi les recommandations pour la finition finale de ces défauts figure un traitement de courte durée dans un bain de nitrate.

Méthodes de gravure alcaline

On distingue les méthodes suivantes :

• Vieillissement dans la soude. La teneur en nitrate de sodium doit être comprise entre 20 et 40 %, chauffé à une température de 460 à 500 degrés Celsius. La gravure dans un tel environnement dure 15 minutes. Il est interdit de chauffer certaines qualités austénitiques d’acier inoxydable à plus de 450 degrés. Cela peut conduire à une corrosion intergranulaire. S'ensuit une étape de rinçage dans une grande quantité d'eau, suivie d'une immersion de 5 minutes dans un bain d'acide sulfurique et jusqu'à 10 minutes dans un bain de nitrate.
• Connue en Angleterre depuis la première moitié du XIXe siècle, la méthode de gravure est combinée au passage d'un courant électrique à travers la pièce à graver. Pour une densité de courant de 11 A/m2, 15 secondes suffisent. Cette vitesse de réaction est associée au processus d'électrolyse. Le dégagement de sodium et d'hydrogène à la cathode contribue à la réduction des oxydes. Le métal réduit est déposé en surface. Ce type de gravure permet d'obtenir un métal dégraissé, caractérisé par sa pureté et son uniformité. Cette méthode utilise de la soude. Des variations sont possibles avec la composition et l'ajout de chlorure de calcium. Cette méthode est utilisée pour graver des produits plats, des ébauches de tiges et des produits étirés.
• Le traitement aux hydrures de sodium est basé sur une réduction en exposant le métal au sodium et à l'hydrogène. La présence d'hydrure de sodium est obtenue par l'interaction de l'hydrogène et du sodium, qui est à l'état fondu. Un cylindre sans plan inférieur est placé dans de la soude caustique fondue. Le plan supérieur a un trou. Du sodium est versé dans ce trou, il réagit à la surface du bain. Un flux d’hydrogène traverse une tache de sodium sur la soude caustique. Un hydrure se forme et se diffuse dans tout le bain. L'atteinte de la concentration requise de 1 à 2 % d'hydrure de sodium se produit dans des valeurs seuils contrôlées. En l'absence de produit de séparation de l'air, de l'ammoniac dissocié est utilisé. Les pièces sont chauffées dans un tel bain à 400 degrés Celsius. Les aciers inoxydables montrent de bons résultats de décapage avec cette technique et une durée de 4 à 17 minutes. Après gravure, il est recommandé de rincer soigneusement les pièces. Si nécessaire, effectuer un traitement complémentaire dans un bain de nitrate. Compte tenu du coût élevé de cette méthode, son avantage évident réside dans le fait que le métal n’interagit pas avec l’agent de gravure. Les pertes de métal sont minimes. Des températures de processus plus basses réduisent les coûts de liquide de refroidissement et réduisent la sécurité opérationnelle.

Certaines règles doivent être respectées pour chacune des méthodes présentées. Parmi eux, la priorité est le traitement de la surface métallique avant gravure, élimination du film d'oxyde et dégraissage. Le processus de gravure n’est pas moins important.

Matériel de bain

Choisir le bon matériau pour fabriquer des bains de gravure est une tâche difficile pour les chimistes et les scientifiques des matériaux.

• revêtu de céramique
• brique recouverte de verre
• bois, béton plombé
• dérivés du caoutchouc
• Certaines qualités d'acier inoxydable pour bains acides.

La teneur en acide azoté avec des impuretés d'acide fluorhydrique ou chlorhydrique permet l'utilisation des mêmes matériaux. Les seules exceptions sont le plomb comme revêtement et les céramiques à haute teneur en silicium, en raison de leur interaction. Il est tout à fait possible d'utiliser l'acier dans des bains alcalins, en surveillant l'avancement et l'intensité de l'électrolyse à proximité immédiate du matériau. Sous certaines conditions et teneur en acide, température et nature, il est possible d'utiliser des nuances d'acier inoxydable pour les cuves de décapage. Tel que, par exemple, 8Х18Н8М ou 10Х20Н25М4.

À partir des informations fournies dans cette revue, nous pouvons conclure que le mode de traitement, la composition chimique du bain, la nécessité d'un traitement mécanique supplémentaire et l'utilisation de l'électrolyse doivent être déterminés en fonction de conditions initiales spécifiques (nuance d'acier, état du matériau). film d'oxyde, capacités technologiques) et régulés dans le cadre du résultat final attendu .

Le décapage est le processus de nettoyage et de traitement d'une pièce métallique. Chimique, acide, alcaline, électrochimique, il existe de nombreuses façons de réaliser cette opération technologique. Où est utilisée la gravure sur métal, pourquoi est-elle utilisée dans l'industrie, quelles sont les méthodes de traitement utilisant cette technologie, toutes ces questions sont abordées en détail dans l'article ci-dessous.

Qu'est-ce que la gravure

Il s'agit d'une technologie permettant de retirer la couche supérieure de la surface d'une pièce métallique. La technologie est utilisée pour nettoyer les pièces du tartre, de la rouille, des oxydes et pour éliminer la couche supérieure de métal. Grâce à cette méthode, la couche supérieure est retirée pour rechercher des défauts internes et étudier la macrostructure du matériau.

Grâce à la gravure, ils nettoient la pièce et augmentent l'adhérence de la surface. Ceci est fait pour la connexion ultérieure de la surface métallique avec une autre pièce, avant d'appliquer de la peinture, de l'émail, un revêtement galvanique et d'autres revêtements protecteurs.

La méthode vous permet non seulement de nettoyer rapidement la pièce, mais également de créer le motif souhaité sur la surface métallique. Grâce à cette méthode, les canaux les plus fins et les images complexes sont découpés sur une surface métallique. Vous pouvez nettoyer de grandes pièces ou des produits laminés. La profondeur de traitement est réglable avec une précision de plusieurs microns, ce qui permet de réaliser des pièces complexes avec de petites rainures et autres éléments complexes.

Application de la gravure dans l'industrie

1. Pour nettoyer les pièces en carbone, en acier faiblement et fortement allié, en titane et en aluminium du film d'oxyde.
2. Pour améliorer l'adhérence avant d'appliquer des revêtements galvaniques et autres types de revêtements protecteurs.
3. Pour préparer les surfaces en acier pour la galvanisation à chaud.
4. Réaliser des macroanalyses pour détecter la formation de corrosion intergranulaire dans les aciers inoxydables.
5. Cette technologie est utilisée pour traiter de petites pièces métalliques, telles que des engrenages de montre.
6. Le traitement du cuivre est utilisé pour fabriquer des puces semi-conductrices et des cartes de circuits imprimés en électronique. Cette méthode applique un motif conducteur au microcircuit.
7. Pour le nettoyage rapide des produits métalliques laminés à chaud, des pièces traitées thermiquement, des oxydes.
8. Dans l’industrie aéronautique, cette technologie est utilisée pour réduire l’épaisseur des tôles d’aluminium afin de réduire le poids de l’avion.
9. Dans la fabrication d'inscriptions et de dessins métalliques. La gravure produit des images en relief dessinées en retirant une couche de métal selon un pochoir spécifique.

Types de gravure

Les principaux types de transformation des métaux utilisés dans l'industrie :

• électrolytique - il existe des cathodes et des anodiques;
• chimique;
• plasma.

Gravure électrolytique

Le traitement électrolytique ou galvanique des métaux est utilisé pour nettoyer rapidement les pièces, appliquer des gravures et réaliser des rainures. Les pièces métalliques sont immergées dans un électrolyte acide ou salin. La pièce devient une cathode – une électrode négative ou une anode – une électrode positive. Par conséquent, deux types de gravure électrolytique sont classés : cathodique et anodique.

1. Gravure cathodique. La méthode est utilisée pour éliminer le tartre de la surface des produits en acier au carbone après un laminage à chaud ou une trempe à l'huile. Lors de la gravure cathodique, le matériau de l'anode est du plomb et l'électrolyte est une solution d'acide chlorhydrique, sulfurique ou d'un sel de métal alcalin. Au cours du processus d'électrolyse, de l'hydrogène gazeux est activement libéré au niveau de la cathode, qui interagit avec le fer et élimine le tartre. Lors du procédé cathodique, la surface métallique est activement saturée d'hydrogène, ce qui augmente la fragilité de la pièce. Par conséquent, la méthode cathodique n’est pas utilisée pour les produits à parois minces.
2. Nettoyage électrochimique anodique. C'est la méthode la plus courante en génie mécanique. Le processus consiste à arracher mécaniquement le film d'oxyde sur l'anode avec de l'oxygène et à mélanger des molécules métalliques avec l'électrolyte. Un électrolyte est une solution d'acides ou de sels du métal en cours de traitement. Le plomb, le cuivre et d'autres métaux sont utilisés comme cathode. Lors du traitement anodique, la surface du produit devient propre, avec une légère rugosité, et le métal se dissout dans l'électrolyte. Avec cette méthode, il existe un risque de réduction de l'épaisseur de la pièce et de gravure excessive.

Gravure chimique

La méthode de traitement chimique est utilisée pour nettoyer la surface d'une pièce du film d'oxyde, du tartre et de la rouille pour les pièces constituées des matériaux suivants :

• métaux ferreux;
• aciers inoxydables et résistants à la chaleur ;
• le titane et ses alliages ;
• aluminium

Pour la gravure, on utilise de l'acide sulfurique, chlorhydrique ou nitrique. La pièce est immergée dans une solution acide ou alcaline, du sel fondu et conservée pendant l'intervalle de temps requis. Le temps de nettoyage requis peut varier de 1 à 120 minutes.

Le processus de nettoyage est dû à la libération d'hydrogène lorsque l'acide interagit avec le métal. Les molécules d'acide pénètrent par les pores et les fissures sous le film d'oxyde. Là, ils interagissent avec la surface métallique et de l'hydrogène est libéré. Le gaz dégagé arrache le film d'oxyde et nettoie la pièce.

Simultanément aux oxydes, le métal traité se dissout dans l'acide. Pour empêcher ce processus, des inhibiteurs de corrosion sont utilisés.

Gravure plasma

Avec la méthode plasma ionique, le nettoyage et l'élimination de la couche superficielle s'effectuent en bombardant la pièce avec des ions de gaz inertes qui ne réagissent pas chimiquement avec les molécules du matériau à traiter. Vous permet de réaliser des encoches et des rainures de haute précision avec une précision allant jusqu'à 10 nm. La technologie est utilisée en microélectronique.

La méthode plasma-chimique implique l'excitation du plasma dans un milieu chimiquement actif, ce qui provoque la formation d'ions et de radicaux. Les particules actives tombant sur une surface métallique provoquent une réaction chimique. Dans ce cas, des composés légers se forment, qui sont éliminés de l'air ambiant par des pompes à vide.

La méthode est basée sur des réactions chimiques qui se produisent lors de l'utilisation de gaz réactifs, comme l'oxygène, qui sont très réactifs. Ces gaz interagissent activement dans le plasma de décharge gazeuse. Contrairement au traitement plasma sous gaz inertes, avec cette méthode de nettoyage, le gaz actif ne réagit qu’avec certaines molécules.

L'inconvénient de cette méthode est l'expansion latérale des rainures.

Graveurs

Le décapage des aciers au carbone est effectué dans une solution à 8-20 % d'acide sulfurique ou à 10-20 % d'acide chlorhydrique. Avec l'ajout obligatoire d'inhibiteurs de corrosion (KS, ChM, UNIKOL) pour éliminer la fragilité du matériau et réduire les risques de gravure excessive.

Les produits en acier inoxydable ou résistant à la chaleur sont traités à l'aide d'une solution composée de : 12 % d'acide chlorhydrique, 12 % d'acide sulfurique, 1 % d'acide nitrique. Si nécessaire, le traitement s'effectue en plusieurs étapes. La première est que le tartre est détaché dans de l’acide chlorhydrique à 20 %. La deuxième étape est l'immersion dans une solution d'acide nitrique à 20-40 % pour éliminer complètement les contaminants de surface.

L'épaisse couche de tartre qui se forme sur l'acier inoxydable est éliminée lors de sa production par 75 à 85 % de soude caustique fondue et 20 à 25 % de nitrate de sodium. Après quoi, une élimination complète des oxydes est effectuée dans de l'acide nitrique à 15-20 %.

Le traitement de l'aluminium et de ses alliages consiste à éliminer le film d'oxyde réfractaire de la surface de la pièce. A cet effet, des solutions alcalines ou acides sont utilisées. Habituellement, 10 à 20 % d'alcali sont utilisés, à une température de 50 à 80 ºC, la procédure de gravure prend moins de 2 minutes. L'ajout de chlorure de sodium et de fluorure de sodium à l'alcali rend ce processus plus uniforme.

La purification du titane et de ses alliages, réalisée après traitement thermique, s'effectue en plusieurs étapes. Dans un premier temps, le tartre est détaché dans de la soude caustique concentrée. Ensuite, le tartre est éliminé dans une solution d'acide sulfurique, nitrique ou fluorhydrique. Pour éliminer les boues de décapage restantes, utilisez de l'acide chlorhydrique ou nitrique additionné d'une petite quantité d'acide fluorhydrique.

Lors du traitement du cuivre et de ses alliages, des agents de gravure à base de peroxyde d'hydrogène, d'acide chromique et les sels suivants sont utilisés :

• chlorure de cuivre;
• chlorure ferrique;
• persulfate d'ammonium.

Ce matériel d'information décrit en détail le processus de décapage utilisé dans les usines métallurgiques. La méthode vous permet de nettoyer rapidement la surface métallique des oxydes, du tartre, de la rouille et d'autres contaminants. Grâce à la gravure, il est possible d'appliquer divers motifs sur le métal, de créer des microcircuits complexes et de réaliser des canaux microscopiques de la forme souhaitée.