Декоративная обработка металлов

Современной химией разработаны разнообразные приемы декоративной отделки металла, некоторые рецепты известны еще с прошлых веков, но необходимые сведения разбросаны по разным источникам, многие из рецептов малоизвестны или вовсе забыты. Поэтому приведение их в систематизированный вид окажется весьма полезным для всех видов художественной обработки металлов. Из множества методов и рецептов здесь отобраны легко осуществимые в домашних условиях, не требующие редких и дорогих химикалиев и не вредные для здоровья.

Химическая отделка заключается в том, что под действием различных веществ на поверхности металла образуются новые химические соединения, которые более или менее прочно соединяются с основным металлом и придают изделию тот или иной цвет. Чаще всего это сернистые, хлористые или кислородные соединения металлов. Иногда химическая отделка получается очень стойкой, не изменяется даже при нагревании или действии слабых кислот. В других случаях образовавшиеся пленки не прочны, легко стираются или смываются водой и для закрепления их покрывают бесцветным лаком.

Перед тем как приступить непосредственно к отделке изделия, его поверхность нужно тщательно очистить от загрязнений (жировых пленок, остатков флюсов, окисей металла). От тщательности подготовительных операций во многом зависят успех и качество последующих отделочных работ. Делают это следующим образом. После окончания работы изделие осторожно отжигают, чтобы удалить остатки смолы (при чеканке на смоле) и других примесей. Медные и латунные изделия отбеливают в слабом растворе (5-15 %) серной кислоты, железные - в растворе соляной кислоты, а алюминиевые - в теплом растворе двууглекислой соды. Затем изделия следует тщательно промыть, и их можно открацевать (протереть) мягкой металлической щеткой. После такой подготовки приступают к отделке.

Отделка меди и латуни.

Старый, проверенный долголетней практикой способ - обработка крепкой азотной кислотой. Он требует известного навыка и большой осторожности при обращении с кислотой. Особенно вредны образующиеся при обработке ядовитые газообразные выделения, поэтому работы нужно вести на открытом воздухе.

Процесс заключается в следующем: на медное или латунное изделие ватным тампоном, намотанным на деревянную палочку, наносят крепкую или разведенную водой азотную кислоту. Сразу начинается бурная реакция с выделением газа.

Поверхность сначала зеленеет, а потом постепенно чернеет. Реакция вскоре ослабевает и, наконец, прекращается. Тогда изделие нагревают, процесс вновь активизируется. Нагревание продолжают до полного испарения кислоты. Затем изделие охлаждают и тщательно промывают в горячей (лучше проточной) воде. В зависимости от концентрации кислоты, продолжительности обработки и степени нагрева можно получить самые различные тона - от оливково-зеленых через коричневые и серые до черных. Отделка получается очень прочная, ее можно шлифовать и полировать.

Для получения коричневых тонов, от светлого до темного, применяют раствор сернистого аммония. На литр воды берут 20-25 граммов сернистого аммония. Изделия нагревают и горячими погружают в раствор или, если изделия крупные, наносят раствор кистью. Интенсивность тона зависит от температуры нагрева изделия: чем она выше, тем темнее коричневый тон покрытия.

Серый и черный цвет можно получить, используя хлористую сурьму (сурмяное масло). Ее наносят на металл и растирают жесткой щетинной щеткой. Добившись необходимого цвета, изделие промывают и просушивают. В зависимости от времени обработки (и от концентрации раствора) получают различные оттенки, начиная от светлых стальных, серовато-фиолетовых и кончая совсем черными. Эта отделка очень прочная.

Очень эффектно выглядит серебреное изделие. Для серебрения из отходов, содержащих серебро (фотоматериалы), или из обломков серебряных изделий приготовляют раствор азотнокислого серебра (ляписа) и разбавляют его водой в 10 раз (приготовление раствора необходимо производить на открытом воздухе, так как выделяющиеся при реакции бурые пары окиси азота очень ядовиты!). Затем крепким раствором поваренной соли, который постепенно приливают, переводят азотнокислое серебро в хлористое. Хлористое серебро выпадает в осадок в виде хлопьев, его хорошо промывают в воде, добавляют мел в порошке (можно зубной порошок), слегка подкисливают серной кислотой и разбавляют водой до густоты жидкой сметаны. Массу наносят на чистую поверхность изделия и натирают его жесткой щетинной щеткой. На поверхности быстро образуется тонкое, но прочное серебряное покрытие, его промывают и высушивают.

Серебреное покрытие при желании можно, в свою очередь, тонировать под "старое серебро". Для этого применяют серную печень. Готовят ее следующим образом: смесь одной части серы (в порошке) и двух частей поташа подогревают 20-25 минут при постоянном помешивании до полного сплавления и образования густой массы серовато-коричневого цвета с запахом сероводорода. Делать это лучше всего в железной посуде (например, в консервной банке), мешать железным прутком, а подогревать на электроплитке, так как на открытом огне сера легко загорается. Готовую массу выливают на чугунную или керамическую поверхность. Остывшую и затвердевшую серную печень разбивают на куски и хранят в стеклянной банке с притертой пробкой, иначе она поглощает влагу из воздуха и теряет свойства.

По мере надобности из серной печени готовят раствор из расчета 10-20 граммов на литр воды. Окраска идет легко даже при комнатной температуре, но процесс ускорится, если изделие подогреть и погрузить в раствор горячим. В зависимости от концентрации и температуры получаются различные оттенки - от светло- и темно-коричневых, до серых и черных с синеватым оттенком. Более суток раствор хранить нельзя: он теряет свои свойства. Лучшие результаты дают свежие, только что приготовленные растворы.

Для получения различных оттенков на латуни - оранжевого, малинового, фиолетового и синего - применяют смесь следующих растворов: готовят раствор серноватистокислого натрия (гипосульфит натрия) 130 граммов на литр горячей воды, в отдельном другом литре горячей воды растворяют 35 граммов кристаллического свинцового сахара (азотнокислого свинца), оба раствора сливают вместе.

Протравленные в азотной кислоте и промытые в воде изделия при постоянном движении погружают в нагретый до 80 °С раствор. Цвета быстро сменяют друг друга: сначала желтый, потом оранжевый, красный, малиновый, фиолетовый, синий. Синий постепенно тускнеет, переходит в серый, и процесс заканчивается. Как только появляется желаемый цвет, изделие быстро вынимают из раствора, промывают, просушивают и покрывают бесцветным лаком, так как прочность цветной пленки невелика.

Интересная окраска с радужными переходами получается, если изделие извлекать из раствора постепенно. На верхней части, оказавшейся на воздухе, останется, например, желтая окраска, в середине переход к оранжевой, далее к красной, фиолетовой, и, наконец, нижняя часть, которая дольше всего будет находиться в растворе, приобретает синий цвет. Смесь растворов быстро теряет свои красящие свойства, поэтому ее нельзя хранить и каждый раз следует употреблять свежую.

Отделка железных сплавов.
(Черный декапир, кровельная сталь).

После тщательной очистки изделие покрывают натуральной олифой (или каким-либо растительным маслом) и нагревают до 300-400 °С. Равномерный нагрев можно получить в печи, что позволяет добиться и наиболее равномерной тонировки. На поверхности изделия образуется прочная красивая пленка черно-коричневого цвета (иногда синеватая) различных оттенков.

Светло- и темно-серые тона получают при обработке слабыми растворами азотной кислоты. Раствор готовят не крепче 1:10 (одна часть азотной кислоты на 10 частей воды). Более концентрированные растворы использовать не следует, так как они травят само изделие; вначале поверхность приобретает матово-зернистое строение, а при продолжительной обработке разъедается и разрушается.

Различные оттенки с радужными переходами от охристо-золотистого, красновато-коричневого до синего можно получить за счет образования "цветов побежалости". Для этого хорошо очищенное изделие постепенно и равномерно нагревают. Начиная с 220 °С на нем образуется тонкая цветная пленка окислов железа. С повышением температуры или с увеличением времени выдержки при данной температуре окисная пленка утолщается и цвет изделия изменяется.

Для отделки больших изделий в синий и синевато-черный тона применяют раствор следующего состава: каустической соды (едкий натр) 700 граммов, нитрита натрия 250 граммов и нитрата натрия (натриевая селитра) 200 граммов на литр воды. Подготовленное изделие погружают в кипящий раствор (135-145 °С). В течение всего процесса раствор должен кипеть.

Полированные стальные изделия воронят погружением в расплавленную натриевую селитру при температуре 310-350 °С. В течение 3-5 минут на поверхности детали образуется тонкая, но очень прочная пленка красивого синеватого цвета.

Отделка алюминия.

Наиболее простой и эффективный прием отделки изделия из алюминия - это обработка копотью и керосином. Такая отделка превосходно выявляет все детали рельефа, и изделие приобретает законченный вид с темными углублениями и светлыми выступающими частями. Процесс тонировки сводится к следующему: изделие держат лицом вниз над коптящим пламенем керосиновой горелки или еще лучше горящей бересты, а затем протирают тампоном, смоченным в керосине. Стирая копоть с выступающих частей рельефа и сохраняя ее в углублениях, можно получить то темные, то более светлые места.

Хорошим способом темно-серой тонировки является обработка изделий соляной кислотой с небольшим добавлением раствора медного купороса и серной кислоты (3-5 %). Процесс протекает быстро, изделие нагревается, а раствор теряет активность и требует периодического обновления. Следует заметить, что качество и цвет покрытия, скорость реакции сильно варьируют в зависимости от марки алюминия, то есть от содержания в нем примесей. Чем больше примесей, тем процесс идет лучше. Например, вторичные сплавы алюминия отделываются этим способом очень хорошо и быстро, а чистый алюминий приобретает более светлые оттенки, и процесс идет труднее.

Автор: А. Флеров
http://patlah.ru

© "Энциклопедия Технологий и Методик" Патлах В.В. 1993-2007 гг.