ТЕХНОЛОГИИ

Окрашивание металлов

Применяя несложную химическую, электрохимическую и/или термическую обработку, можно получить на поверхности металлов практически любой цвет. В этой статье мы рассмотрим химическое окрашивание нескольких широко употребимых металлов и сплавов.

* Статья, предположительно, из старого журнала "Юный техник". Мы внесли небольшие коррективы. За работоспособность всех рецептов ручаться не можем.

Прежде чем приступать к практике, хорошо продумайте и соблюдайте меры предосторожности. Многие химикаты представляют опасность при неправильном обращении. Держите их в закрытых емкостях, вдали от огня и пищевых продуктов.
Серу храните отдельно от других химикатов – ее пары горючи и взрывоопасны.
Химическую обработку металла лучше производить в вытяжном шкафу или летом на открытом воздухе.
Обязательно надевайте защитные очки и перчатки. Очень опасно попадание щелочи в глаза!
Для составления растворов и для самого процесса применяйте фарфоровую, стеклянную или пластмассовую посуду. Удобны пластмассовые кюветы и ванночки, применяемые в фотоделе, и контейнеры для пищевых продуктов.
При смешивании кислот с водой или другими жидкостями кислоту нужно вливать небольшими порциями в воду, но не наоборот! Если кислота попадёт на кожу, сразу промойте это место струей воды из-под крана, а затем смочите раствором питьевой соды.

 

Каким бы способом ни окрашивали металл, его предварительно чистят, шлифуют, обезжиривают и отбеливают. Жир удаляйте тряпкой, смоченной бензином или спиртом, небольшие загрязнений достаточно жидкого средства для мытья посуды. "Отбеливание", то есть очистка металло от окислов, производится в 10%-ном растворе какой-либо кислоты. Светлеет металл очень быстро, за минуту. Отбеленный металл промойте чистой водой. Сушите металл на воздухе или в опилках лиственных деревьев.

Теперь о самом процессе окрашивания. Небольшое изделие погружайте в раствор целиком, а более крупное патинируйте кистью или тампоном, укрепленным на деревянной рукоятке. Многие растворы непрозрачны, поэтому опущенное в них изделие нужно время от времени вынимать и осматривать. Добившись нужного цвета, промойте в чистой воде и высушите.

 

Справочная таблица примерных цветов, получаемых на поверхности металлов при различных способах обработки.

На поверхности стали:
1 – гипосульфитом с уксуснокислым свинцом (синий);
2 – хлористым железом с железным купоросом и азотной кислотой (черно-коричневый);
3 – двухромовокислым калием (черно-синий);
4 – закаливанием с охлаждением в масле (черный).

На поверхности меди:
5 – серной печенью (черный);
6 – серной печенью с хлористым натрием (серый);
7, 8 – медным купоросом с хлористым цинком (красно-коричневый).

На поверхности латуни:
9 – гипосульфитом с кислотами (черный и коричневый);
10 – хлор-окисью меди с нашатырем (оливковый, коричневый, черный);
11 – сернистым калием (оранжево-красный);
12 – серной печенью (черный и серый).

На поверхности алюминия:
13 – пигментами (любой цвет).
Для стойкого цвета необходимо электрохимическое оксидирование.
Чистый алюминий и сплавы ведут себя по-разному;
14 – копчением (черный);
15–натуральной олифой с прокаливанием (коричневый);
16 – скипидаром с прокаливанием (оливковый).

 

Некоторые пленки держатся на металле довольно слабо, на других появляется белесый налет. Для закрепления пленки и удаления налета изделие после сушки протирают натуральной олифой, машинным или растительным маслом. Чтобы зрительно усилить рельеф патинированной чеканной работы, протрите ее влажной тряпкой с мелким абразивным порошком. Или отшлифуйте выступающие части рельефа пастой ГОИ, нанесенной на войлок или фетр, смоченный бензином. Выпуклые части чеканки (или любого рельефного изображения на металле) высветляются, на самых высоких точках обнажается естественный цвет металла. Протирать нужно очень осторожно, добиваясь плавного перехода от самого светлого участка к самому темному. Промытую и высушенную чеканку протрите маслом или покройте тонким слоем прозрачного лака.

Чтобы заранее представлять, какой примерно цвет получится на металле при обработке различными растворами, заготовьте справочную таблицу. Вырежьте из листовой стали, меди, латуни и алюминия одинаковые прямоугольники. Обработайте их в окрашивающих растворах, сделайте свою таблицу с реальными образцами.

 

* В этой статье слово "патина" употребляется в широком смысле: любая химически окрашенная пленка на любом металле.


ПАТИНИРОВАНИЕ ЛАТУНИ

Коричневый и черный цвета. Составьте раствор из 1 литра воды и 60 г гипосульфита (натрий серноватистокислый, тиосульфат натрия). Раньше гипосульфит был известен как нейтральный фиксаж для фотобумаги и пленки. Добавьте в раствор примерно 5 г кислоты (азотной, серной или соляной). Сразу же произойдет бурная реакция с выделением сернистого газа. Раствор приобретет мутный молочный цвет. Опустите в него латунное изделие и через несколько секунд выньте и осмотрите. Патина образуется очень быстро. Если достигнут желаемый цвет, промойте изделие и высушите. Патинирующей силой раствор обладает примерно около 20 мин, затем он становится непригодным. В осадок выпадает мелкодисперсная сера. Водный раствор гипосульфита можно хранить долго, но только если в него не добавлена кислота.

Нельзя передерживать металл в растворе. Неопытные мастера, желая добиться более интенсивного черного цвета, держат изделие в растворе до тех пор, пока не образуется густой черный налет. Такая патина держится очень слабо и легко смывается струей воды. Добиваться абсолютно черного цвета не стоит еще и потому, что под густой пленкой теряется естественный блеск металла. Какой бы цвет ни имела патина, металл все-таки должен слегка просвечивать из-под нее.

Если вместо крепких кислот в раствор гипосульфита добавить примерно одну столовую ложку уксуса, произойдет та же реакция с выделением сернистого газа, но она будет проходить значительно медленнее. Чтобы получить почти черный цвет, латунь придется держать в растворе не менее получаса.

Промытые водой пластинки после сушки протрите маслом.

Оливковый, коричневый и черный цвета. Составьте раствор из четырех частей нашатырного спирта, пяти частей воды и двух частей хлорокиси меди. Хлор-окись меди и пары нашатырного спирта ядовиты, поэтому соблюдайте правила безопасности, о которых мы говорили. Размешайте раствор стеклянной палочкой. Он приобретет густой темно-синий цвет.
Латунный предмет, опущенный в него, быстро становится оливковым, затем темно-коричневым и черным. Вынув предмет из раствора на нужной стадии, промойте его водой и протрите сухой тряпкой. Патина получается настолько прочной, что стирается только абразивными материалами. Протирать маслом ее не следует – пленка и без того имеет красивый металлический блеск.

Оранжево-красный цвет. В литре воды растворите 5 г сернистого калия (сульфита калия). Опущенный в раствор латунный предмет через несколько минут покроется оранжево-красным налетом. После промывки протрите металл маслом.

Серый и черный цвета. Прочная и красивая патина образуется на поверхности латуни и меди, обработанной в водном растворе серной печени.

Чтобы приготовить серную печень, нужно одну часть порошковой серы смешать с двумя частями поташа в жестяной банке и поставить на огонь. Через несколько минут порошок расплавится, потемнеет и начнет спекаться, постепенно приобретая темно-бурый цвет. (Кстати, спекание патинирующей массы и дало старинное название «печень» – от слова «печь», «спекать».)

Во время спекания пары серы могут загореться слабым сине-зеленым пламенем. Не сбивайте пламя, оно не ухудшит качество серной печени. Примерно через 15 мин прекратите спекание. Для продолжительного хранения серную печень растолките в порошок и засыпьте в стеклянную банку с плотной крышкой. При составлении раствора в один литр воды засыпьте 10–20 г порошка серной печени. Патина, полученная на металле в растворе серной печени, прочная и красивая.


ПАТИНИРОВАНИЕ МЕДИ

Черный и серый цвета. Медь, как и латунь, хорошо патинируется в водном растворе серной печени, приобретая густой черный цвет. Но не всегда бывает нужна такая интенсивная окраска. Порой, чтобы придать старинный вид изделию из меди, достаточно нанести легкий серый оттенок. В литр воды насыпьте 2–3 г серной печени и 2–3 г поваренной соли. После появления серого цвета протрите изделие и высушите.

Красно-коричневый цвет. Водный раствор хлористого цинка и медного купороса окрашивает медь в красно-коричневый цвет. Смешайте одну часть медного купороса с одной частью хлористого цинка и разведите в двух частях воды. Достаточно нескольких минут, чтобы медь приобрела красно-коричневый цвет. После промывки и просушки поверхность металла протрите маслом.


ДЕКОРИРОВАНИЕ СТАЛИ

Синий цвет. Окрасить сталь в синий цвет легко в водном растворе гипосульфита и уксуснокислого свинца. На один литр воды нужно взять 150 г гипосульфита и 40–50 г уксуснокислого свинца. Погруженная в раствор сталь довольно медленно окрашивается в приглушенный синий цвет. Но если раствор нагреть до кипения, окрашивание ускорится. После промывки и просушки протрите металл маслом.

Воронение стали. Из множества известных рецептов воронения стали предлагаем вам наиболее простые, но дающие красивые и прочные покрытия. В литре воды последовательно разведите 15 г хлористого железа, 30 г железного купороса и 10 г азотной кислоты. Когда вы опустите в раствор изделие, на металле появится ржавый налет. Снимите его щеткой и снова опустите изделие в раствор. Через некоторое время на металле снова появится ржавый налет, который тоже надо удалить. Если процесс воронения идет правильно, то коричневый цвет на поверхности стали станет гуще. А чтобы получить густой черно-коричневый, почти черный цвет, этот процесс нужно повторить несколько раз. После промывки и сушки протрите сталь маслом.

Цвета побежалости на стали, возникающие при различной температуре нагрева.

Воронение и черно-синий цвет. Чаще всего под воронением понимают получение стали черного цвета с легким синеватым отливом, как вороново крыло. Чтобы получить такой цвет, разведите в литре воды 100 г двухромовокис-лого калия, в быту больше известного как хромпик. Опустив изделие в раствор, подержите его там минут двадцать. Вынув из раствора, высушите при высокой температуре, например, над электроплиткой или над раскаленными углями. Металл приобретет серо-бурый цвет. Эту же операцию проделайте несколько раз, пока не будет достигнут глубокий черный цвет с синеватым отливом. Металл необходимо протереть маслом.

Кристаллы и цвета побежалости на вольфраме.
Фото из Википедии.

Цвета побежалости. Кроме химического, есть другой довольно простой способ декорировения стали – термический. Этим же способом можно получить различные цвета на большинстве металлов и сплавов. Если нагревать металл в муфельной печи или газовой горелкой, на нем быстро начнут последовательно сменяться цвета побежалости – от соломенно-желтого до сине-черного. Металл резко прекращают нагревать в тот момент, когда на нем будет получен нужный цвет. Нагревая работу газовой горелкой или паяльной лампой, перемещая пламя, можно добиться различной окраски отдельных участков, плавного перехода одного цвета в другой.

Воронение с закаливанием. Раскалите металлический предмет докрасна и опустите в машинное масло. Он сразу же приобретет глубокий черный цвет. Так можно декорировать небольшие предметы. Соблюдайте технику безопасности!

 

 

Образцы комбинированной окраски: термическая + серная печень.
С сайта hollygage.com/pages/techniques_liverofsulfur.html
Там есть много тонкостей по работе с полимерной глиной, приятный дизайн украшений и такая экзотика, как как титан в самодельных украшениях.

 



Copyright dekorata.ru, 2010. При копировании активная ссылка на первоисточник обязательна