Как сделать надпись на металле своими руками? Электрохимическая гравировка. Технология химической гравировки на металле

Нанесение на различные предметы рисунка методом снятия вещества с его поверхности, известно человечеству на протяжении многих тысячелетий.

С появлением новых материалов, возникла необходимость в освоении методов работы позволяющих наносить гравировку на предметы, которые значительно твёрже дерева и камня. Новые технологии позволяют полностью автоматизировать процесс гравировки при нанесении рисунка на металлическую поверхность, но для домашнего мастера наиболее подходящим вариантом является освоение ручного метода нанесения рисунка.

Гравировка по металлу своими руками возможна в домашних условиях, при наличии инструментов и подходящего помещения для выполнения этого вида работы.

Для ручной гравировки в домашних условиях понадобятся следующие инструменты и материалы:

Штихель.
Металлическая заготовка.
Тиски либо аналогичное приспособление для удержания заготовки в неподвижном состоянии.

Заготовка для нанесения рисунка может быть использована из любого металла, но для начинающих мастеров лучше использовать алюминий или медь.

Штихель представляет собой стержень длиной до 120 мм. Один конец этого инструмента срезан под углом и заточен, другой — установлен в ручку из дерева или пластмассы.

Штихель может быть разной формы, а также отличаться по ширине рабочей поверхности. При отсутствии данного инструмента его можно изготовить самостоятельно при наличии подходящих для этой цели материалов.

Самостоятельное изготовление штихеля

Для изготовления штихеля необходимо использовать инструментальную сталь. Отлично подходит для этой цели металл, который используется в рессорах и шарикоподшипниках. Можно для изготовления режущей поверхности, применить старые напильники и надфили, а также различные фрезы, которые необходимо разрезать на тонкие полосы.

Идеальным материалом для изготовления штихеля для гравировки является сталь марки Р18. Из старых кругов для циркулярных пил можно изготовить большое количество заготовок для производства штихелей в домашних условиях. Далее рабочая часть заготовки затачивается под углом, который позволит сделать на металлической поверхности выемку определённой ширины.

Ручка штихеля изготовляется из древесины твёрдых пород, и должна быть такой ширины, чтобы мастеру удобно было держать инструмент в руке. Рекомендуемая длина этой части штихеля обычно составляет 50 мм.

Ручка в форме гриба, является наиболее подходящей для изготовления этого инструмента, но можно поэкспериментировать и изготовить несколько различных вариантов, и уже в процессе работы выбрать наиболее подходящий вариант.

Подготовка заготовки

Прежде всего следует выбрать заготовку на которой и будет отображаться рисунок. Подобранное изделие должно быть без ржавчины и сколов. Для подготовки поверхности потребуется:

Наждачная бумага P400.
Паста ГОИ №1 или №2

Вначале заготовка полируется с помощью наждачной бумаги. Затем производится финишная полировка с помощью пасты ГОИ.

Чтобы исключить повреждение поверхности, при проведении полировочных работ пастой ГОИ, рекомендуется использовать данное средство только №1 или №2.

Также следует произвести, перед финишной полировкой этим средством, следующие действия:

Подготовить фланелевую ткань и смочить её уайт-спиритом
Насыпать на смоченную ткань пасту ГОИ.
Протереть тканью ненужный участок металла для извлечения крупных кусочков, которые могут поцарапать поверхность.

После такой подготовки, равномерными круговыми движения производится полировка заготовки. После окончания полировочных мероприятий, металлический предмет необходимо ополоснуть в керосине и высушить при комнатной температуре.

Процесс нанесения гравировки на металл

Если гравировка металлической поверхности осуществляется впервые, то прежде чем приступить к нанесению основного рисунка, рекомендуется потренироваться на ненужном куске металла.

Идеальным вариантом для таких тренировок, является использование медной пластины. Кусок меди следует надёжно закрепить на деревянной доске с помощью саморезов с широкими шляпками. Когда заготовка будет закреплена, доску укладывают на стол, включают, при необходимости, дополнительное освещение, зажимают режущий инструмент в правой руке, и делают ровную насечку на металлической поверхности.

Чтобы при выполнении ровной линии рука не соскользнула, на поверхности металлической пластины большие пальцы левой и правой руки должны быть соединены и касаться пластины в месте выполнения рисунка. Указательный палец правой руки, в это время, ложится на резец инструмента, и полностью контролирует процесс нанесения линий. Рекомендуется вначале обучения сделать несколько прямых параллельных полос на заготовке. Когда ровные участки будут получаться хорошо, можно перейти к выполнению полукруглых линий.

Когда рука уже будет немного набита можно приступать к гравировке рисунка на заготовке. Для проведения данной работы металлический предмет также необходимо надёжно зафиксировать. Для этой цели следует изготовить приспособление аналогичное вышеописанному механизму фиксатора на саморезах.

Для гравировки простых фигур, инициалов и других несложных изображений, можно приступать сразу после закрепления металлического предмета. Если необходимо выполнить сложный рисунок, рекомендуется вначале перенести изображение на заготовку.

Перенос сложного изображения на металл

Оригинальный способ переноса изображения на металлическое основание осуществляется в такой последовательности:

На поверхность обрабатываемого металла наносится лак.
Мягким графитовым карандашом на плёнке из полиэстера рисуется изображение, которое будет выгравировано на заготовке.
Рисунок накрывается скотчем, прижимается по всей площади к плёнке и аккуратно снимается с неё. При этом на липкой поверхности скотча останется изображение нарисованное ранее.
Когда лак подсохнет, скотч прикрепляется на поверхность металла, проглаживается валиком или другим мягким предметом, а затем снимается.

После правильного выполнения описанных действий на изделии останется рисунок, по которому можно будет выполнить гравировку.

Другие способы гравировки

Кроме ручного способа гравировки в домашних условиях можно осуществить следующие методы рельефного изменения металлической поверхности:

Химическая гравировка — метод легко выполнить дома даже при наличии обычной поваренной соли и зарядного устройства для телефона.
Использование бормашины — способ отлично подходит для домашнего использования. Принцип удаления металла этим методом аналогичен ручной гравировке, но вместо штихеля используется бормашина или аналогичное приспособление с вращающимся тонким .
— является самым совершенным способом нанесения рисунка на металлическую поверхность, но оборудования для такого вида работ будет стоить слишком дорого. Применение данного метода гравировки оправдано только в том случае, когда увлечение по нанесению рисунков на металл становится профессией и приносит постоянный доход.

Заключение

Как сделать гравировку на металле и какой осваивать метод для выполнения этого вида работ, каждый должен решать сам. Для начала рекомендуется приобрести профессиональный инструмент для ручной работы. Поработав некоторое время с ручным инструментом можно переходить к освоению оборудования, которое позволит значительно ускорить процесс выполнение гравировки.

надписи и рисунок птиц на металлической пластине сделан травлением.

Надписи травлением на металлических шильдиках и панелях можно выполнить различными способами.

1 способ.
Вырезанную «в размер» переднюю панель тщательно зачищают и полируют наждачной шкуркой, нагревают до 100-120 °С и натирают воском с таким расчетом, чтобы он, расплавившись, покрыл поверхность металла тонким ровным слоем. Когда панель остынет, слой воска в соответствующих местах процарапывают до металла; стружки воска осторожно удаляют.

Затем приготовляют немного 20-30 %-ного раствора поваренной соли, смачивают этим раствором кусок ваты и прикладывают его к панели так, чтобы полностью покрыть все надписи. Сверху на вату накладывают металлическую пластину. К панели присоединяют положительный полюс источника постоянного тока напряжением 2-4 В, а к металлической пластине - отрицательный полюс. Процесс травления продолжается 3-10 мин, в зависимости от силы тока источника и глубины травления. По окончании травления панель тщательно промывают в горячей воде.

Этим способом можно делать надписи на всех металлах и их сплавах, в том числе на поверхности из закаленной и нержавеющей стали.

2 способ.
Из листового нейзильбера, который хорошо полируется (по сравнению с медью или сплавами на ее основе), вырезают заготовку, полируют до зеркального блеска и наносят на нее тонким слоем нитрокраски нужный рисунок (надпись). Когда нитрокраска высохнет, заготовку травят в растворе хлорного железа на необходимую глубину. Время травления определяют опытным путем.

После травления нитрокраску смывают ацетоном, деталь промывают и сушат, а затем углубления, образовавшиеся в результате травления, заполняют нитрокраской.

3 способ.
Если панель из алюминия, можно поступить так. Тушью наносят необходимые надписи и знаки. Затем заготовку покрывают слоем нитрокраски или нитролака так, чтобы нанесенный рисунок был отчетливо виден. После того как покрытие подсохнет, резцом осторожно удаляют лак с тех мест, которые отмечены тушью, що появления металлического блеска.

Подготовленную таким образом заготовку опускают в раствор хлорного железа. Время выдержки в растворе определяют опытным путем. После травления панель промывают, покрытие удаляют ацетоном, очищают протравленные места от шлака, окончательно промывают панель теплой водой и сушат.

4 способ.
Хромированные шильдики удобно изготовлять из пластин электрического фотоглянцевателя. Из пластины вырезают заготовку шильдика. Асфальтобитумным лаком наносят нужные надписи и погружают заготовку в раствор 20%-ной соляной кислоты. Через 2-3 мин не защищенные лаком участки хрома «растворяются». После этого деталь вынимают из раствора и промывают теплой водой. Не снимая лак, деталь можно окрасить химическим или электрохимическим способом в желаемый цвет.

Существует великое множество способов гравировки по металлу, но все они требуют либо специального, а порой и далеко не дешевого оборудования, либо наличия каких-то определенных навыков, или-же эти способы довольно сложные. К примеру возьмем химическую гравировку. Опять-же нужны какие-то средства, которых в квартире вовсе может и не оказаться. Но как-же быть, если нужно срочно сделать перманентную надпись на металле, а никакого оборудования для этого нет? Но выход-то есть всегда, подробнее читайте под катом:)

Для того чтобы собрать простейший гравировальный аппарат нам потребуется:
1) Лампочка накаливания (оптимально- 100Вт, чем больше мощность, тем больше ток, а чем больше ток- тем глубже будет травление), патрон к ней с подключенными гибкими проводам длиной не меньше 20 см. Вместо лампочки можно использовать любой потребитель, если его не жалко.
2)Двужильный кабель, сечение выбирается исходя из мощности прибора. Для лампочки накаливания 100Вт- оптимальным будет сечение 1- 1,5 квадрата. Можно поставить меньше, но не желательно.
3) Изолента, преимущественно тряпичная. Можно использовать и ПВХ, но тряпичная лучше выдерживает высокую температуру. Если дома вообще нет изоленты- можно использовать пластиковый скотч.
4) Обычный графитовый карандаш. Чем короче стрежень- тем лучше.
5) Еще короткие проводки...
6) Отвертка (на фото обозначена так-же 5, опечатка). Помимо отвертки желательным было-бы наличие фазного индикатора, но если его нет- ничего страшного.

Теперь перейдем непосредственно к сборке нашего аппарата.
На одном конце провода (2) делаем импровизированную вилку, если в квартире найдется лишняя полноценная вилка- ставим ее на один конец провода. Потом эти два торчащих проводка будут просто втыкаться в розетку.

С другого конца провода делаем то-же самое, и ставим на обе жилы клеммы. Если клемм нет- ничего страшного, тогда просто побольше зачищаем жилы провода.

Далее нам нужно к жиле на которую будет подаваться фаза прикрепить провод от лампочки. Удобнее это делать через клеммник как у меня на фото, но если клеммников нет- можно обойтись и скруткой.
К жиле, на которой будет "ноль"- прикрепляем проводок, зачищенный с двух концов, длиной примерно 20 см. Прикрепляем как угодно, можно клеммником, можно скруткой, можно "клеммами "Ваго". Должно получится что-то на подобии этого:

Теперь берем обычный карандаш, затачиваем его с одной стороны, а с другой- снимаем слой древесины. Чем короче будет карандаш- тем лучше.

Далее наматываем идущий от лампочки провод на карандаш. Приматывать нужно плотно, если будет контакт плохой- между проводом и стрежнем будет возникать дуга, гравировка получаться не будет а карандаш будет гореть.

Заматываем место соединения стержня карандаша и провода изолентой. Как я уже писал выше, лучше использовать тряпичную изоленту, так как при плохом контакте между проводом и стержнем это место будет греться, а тряпичная изолента лучше выдерживает температуры, чем изолента ПВХ. Если нет тряпичной, конечно можно использовать и ПВХ, а если нет и ПВХ-изоленты, в ход может пойти прозрачный пластиковый скотч.

Ну вот и все, наш аппарат готов. В собранном виде все это должно выглядеть как-то так:

Теперь перейдем к процессу гравировки: "Ноль" мы подключаем на деталь, на которой будем делать гравировку, на карандаше у нас находится фаза, идущая через лампочку. Перед началом работы необходимо убедиться, что на детали находится точно ноль, а не фаза. Для этого можно использовать индикатор, а если такого под рукой нет- соединить деталь с батареей отопления, водопроводным стояком, полотенцесушителем, вообщем, с любым заземленным предметом. Если лампочка загорается, значит на предмете который будем гравировать находится фаза. В таком случае просто переворачиваем вилку в розетке, проверяем еще раз- лампочка не зажигается- значит все нормально, и можно приступать к работе.

Карандашом начинаем дотрагиваться до детали, в этот момент между деталью и карандашом должна проходить искра, а лампочка зажигаться. В момент прохождения искры между карандашом и деталью будет проходить гравировка.

Собственно, чем хорош такой способ: Он крайне простой, не требует никаких затрат, все что надо для сборки такого аппарата есть почти у каждого в квартире. Для такой гравировки не надо иметь каких-то специальных навыков, достаточно уметь рисовать карандашом. Но и минусы у данного способа тоже есть, все-таки мы имеем дело с сетевым напряжением, и данный способ относительно не безопасный. В результате такой гравировки мы получаем вытравленную на металле надпись глубиной примерно 0,1 мм, при мощности лампы в 100 ватт. Чем больше будет мощность прибора, тем глубже будет травление. Надпись изначально выходит черной, яркой, но ее яркость можно изменить с помощью наждачной бумаги до почти невидимой рельефной надписи.

Думаю, не лишним было-бы описать технику безопасности при работе с данным устройством:
1) Не работать на голом бетонном полу, работать только на изолированной поверхности, в идеале- на диэлектрическом коврике.
2) Между грифелем карандаша и зануленной деталью напряжение 220 вольт, по этому если взяться одновременно за грифель карандаша и деталь то можно получить электротравму.
3) Если с электрикой дружите не особо- лучше обойти этот способ стороной.
4) Перед началом работы обязательно убедиться что на детали находится ноль, а не фаза.
Ну и остальные правила как при работе с любыми другими электроприборами.

Для тех, кто не особо понял как собирать аппарат с моих слов, выкладываю схему.

На этом все, всем спасибо за прочтение, до скорых встреч!)

Надписи на металле - неплохой способ сделать уникальный подарок или пометить ценную вещь. Существует не так уж много способов сделать четкую и нестираемую надпись или рисунок. Один из них - электрохимическая гравировка…

Нанести на металл надписи или рисунки можно несколькими способами:

краска, наносимая вручную или по трафарету . Самый простой способ, доступный каждому. Основной недостаток - даже после полного высыхания краску легко удалить растворителем или механическим путем. Поэтому краской можно нанести только временную надпись
механическая гравировка . Для гравировки нужен гравер и подходящая фреза. Основной недостаток - работа гравером требует достаточного навыка и твердой руки. Новичку сложно нанести четкую ровную линию даже по разметке. Можно отдать гравировальщику в мастерскую, стоит это не очень дорого. Но там вряд ли будут возиться с чем-то сложнее стандартных надписей, да и сделать своими руками намного приятнее
лазерная гравировка . Позволяет наносить любые рисунки и надписи с мельчайшими деталями и полутонами. Требует дорогостоящего оборудования, доступно только в мастерской
электрохимическая гравировка . Способ относительно простой и быстрый. При работе по шаблону не потребуется даже художественных навыков

Электрохимическая гравировка - что понадобится?

Электрохимическая гравировка металла по трафарету делается методом лазерно-утюжной технологии, хорошо знакомой радиолюбителям. Также можно сделать трафарет и вручную, если художественные навыки позволяют.

Для гравировки металла потребуются простые и доступные материалы и оборудование:

источник постоянного тока 5-15 вольт, способный обеспечить ток не менее 0,5 ампера (блок питания электронной аппаратуры, зарядное устройство от сотового телефона, аккумулятор от автомобиля или электроинструмента)
провода (удобно, если они будут с зажимами)
упаковочный или канцелярский скотч
тонкая глянцевая бумага или подложка от самоклеющейся пленки
пластилин любого цвета
ватные диски или ватно-марлевые тампоны
солевой раствор (2 чайных ложки поваренной соли на стакан воды)
прозрачный лак для ногтей

Электрохимическая гравировка - описание процесса

В качестве примера рассмотрим нанесение личного клейма на лезвие ножа. В принципе наносить надписи и рисунки можно на любые более-менее ровные, желательно полированные металлические предметы. Не страшно, если поверхность будет слегка выпуклой или вогнутой. Совершенно непригодны для электрохимической гравировки по трафарету предметы с тисненой или иным образом текстурированной поверхностью.

Надпись или рисунок, которые необходимо нанести на металл, подготавливаются в любом графическом или текстовом редакторе, позволяющем вывести результат на печать. Учтите, что окончательный результат нужно зеркально преобразовать , чтобы впоследствии получить правильное изображение.

Изображение распечатывается на лазерном принтере. Струйный принтер для лазерно-утюжного метода совершенно непригоден.

Тонкую глянцевую бумагу (хорошо подходит бумага от различных каталогов косметики) можно просто заправить в принтер, имеющиеся на листе типографские рисунки и текст значения не имеют. Также сразу можно печатать и на глянцевой стороне подложки от самоклеющейся пленки. В настройках принтера нужно отменить режим экономии тонера (если он включен) и установить максимальную яркость («черноту») изображения.

К сожалению, мне удалось достать только небольшой кусочек подложки от пленки, которую принтер захватить не мог. Поэтому пришлось прикрепить этот кусочек к обычному листу офисной бумаги обрезками той же пленки.

У меня принтер благополучно прожевал этот бутерброд и даже все удачно распечатал, но повторять эксперимент не советую. Было такое чувство, что еще бы немного - и пленка бы поплавилась и осталась внутри принтера.

После печати надпись аккуратно вырезается. При этом ни в коем случае нельзя касаться рисунка пальцами, лучше надеть хлопчатобумажные перчатки.

Металлическая поверхность предмета (ножа) тщательно очищается от загрязнений и обезжиривается спиртом или ацетоном. После этого рабочий участок также нельзя трогать пальцами .

Трафарет накладывается в нужное место. Если есть сомнение, что сможете удержать его от сдвига на горячем ноже - приготовьте пинцет или что-то подобное.

Теперь трафарет вместе с ножом хорошо разогревается утюгом. Температура и время нагрева сильно зависят от свойств конкретного тонера и предмета, на который наносится надпись, поэтому подбирать придется опытным путем. Начать можно с максимальной температуры и 1-2 минут.

Если поверхность не совсем плоская, то после нагрева утюгом можно пройтись ватным диском или ватно-марлевым тампоном, приминая трафарет к поверхности металла по всей площади. Во время всего процесса нельзя смещать трафарет по ножу!

После остывания бумагу можно удалить. Подложка от самоклеющейся пленки отходит без всяких проблем, а вот просто глянцевую бумагу нужно отмочить несколько минут в теплой воде.

Теперь нужно оценить качество полученного рисунка. Если некоторые места не перевелись на металл, то температура нагрева или давление были недостаточны. Слишком высокая температура приведет к тому, что тонкие линии тонера расплывутся и потеряют четкость. При крупном браке рисунок смывается ацетоном и операция повторяется.

Мелкие огрехи можно подправить - недостающее дорисовать лаком для ногтей, а расплывшиеся линии подправить скальпелем или бритвой. Также желательно покрыть лаком для ногтей большие покрытые тонером участки рисунка - незаметные глазу поры в тонере могут испортить весь эффект. Здесь спешить не нужно, готовую гравировку уже не исправить.

При наличии художественных способностей можно обойтись и вообще без тонера. Для этого всю поверхность металла покрывают лаком и наносят надпись или рисунок, удаляя лак в нужных местах подходящим инструментом.

Если все в порядке, то можно приступать к травлению . Для этого вокруг рисунка следует устроить небольшой бортик из пластилина. Я для надежности обклеил прилегающие участки лезвия ножа скотчем, чтобы случайно не попортить.

В получившийся бассейн заливается солевой раствор. Плюсовой вывод источника тока присоединяется к ножу, а минусовой просто опускается в раствор так, чтобы не касаться поверхности ножа.

Осторожно! При прикосновении проводом к поверхности металла произойдет короткое замыкание! Если источник тока мощный (аккумулятор), возможно сильное искрение, разбрызгивание раствора, нагрев и воспламенение проводов.

Для предотвращения короткого замыкания минусовой провод лучше обернуть ватой, хорошенько промочив ее в солевом растворе.

Время гравировки зависит от мощности источника тока. Если раствор чернеет и пенится, то все в порядке. Через 20-30 секунд нужно слить раствор и оценить результат. При необходимости в ванночку наливается свежий солевой раствор и процесс продолжается. Слишком длительное травление приведет к тому, что рисунок потеряет четкость, а близко расположенные линии могут слиться.

Если результат удовлетворительный, то скотч и пластилин снимаются, а тонер удаляется ацетоном. Результат работы виден на фотографии. На все ушло около часа.

При нанесении трафарета я немного схалтурил и не обвел рисунок лаком, за что и поплатился - в некоторых местах раствор проник под тонер и протравил участки, которые не должны были травиться.