Как маркировать инструмент при помощи химического травления

Самые популярные способы травления металла

Чтобы создать необычный рисунок на металлической поверхности, не нужно использовать высокотехнологичное оборудования. Травление металла позволяет создать любой рисунок на обрабатываемой поверхности без серьёзных усилий и покупки дорогостоящего оборудования.

Травление металла

Суть метода

Чтобы сделать рисунок на металле, необходимо использовать разъедающий состав (протраву). Чтобы не повредить участки поверхности, на которых не будет декоративного изображения, на них наносится специальное защитное покрытие.

После подготовки детали, её погружают в ёмкость, заполненную электролитической жидкостью. Металлическая заготовка подвергается воздействию агрессивной среды. Постепенно кислота разъедает металл. Важно понимать, что чем дольше заготовка будет находится в протраве, тем больший слой металла она вытравит. Существует две методики травления: гальваническое и художественное. Их можно применять как на производстве, так и в домашних условиях.

Гальваническое травление металла

Считается наиболее безопасной методикой. Гальванический способ травления подразумевает под собой использование электролитических растворов на основе медного, железного, цинкового купороса и нашатыря. При этом не используются едкие кислоты, которые при травлении выделяют вредные испарения.

Для проведения гальванической обработки необходимо подготовить определенный инвентарь:

  1. Большая емкость для погружения детали (ванна).
  2. Подача постоянного тока в 5 вольт. Удобнее всего использовать для этого блок питания.
  3. Отдельный катод. Он должен быть изготовлен из того же металла, что и обрабатываемая деталь.
  4. Подвесы из проволоки.
  5. Две штанги на которых будут закреплять заготовку с катодом и подавать напряжение.

После подачи тока металл начинает передаваться от заготовки к катоду.

Художественное травление металла

Художественный метод травления металла используется различными умельцами, работающими с металлическими изделиями. С его помощью украшают охотничьи ножи, различное оружие, детали оборудования и многое другое. Помимо использования различных химических жидкостей, можно опробовать применение глянцевой бумаги, скотча или лака.

Способы травления металла

Существует несколько основных способов художественной обработки металлов, которые используют на производстве и в домашних условиях.

Химический

Химическое травление изделий из металла подразумевает под собой использование различных кислот. Для создания рисунка не нужно покупать дорогостоящее оборудование или собирать сложные конструкции. Используются серная, соляно-фосфорная или азотная кислота. В растворе серной кислоты можно эффективно травить различные материалы.

При использовании химического способа декоративной обработки металлических изделий необходимо использовать защитные очки и респиратор. Кислоты выделяют едкие пары, которые могут навредить организму человека.

Электрохимический

В этом способе обработки металла применяют раствор электролита. В процессе травления через него пропускают ток. Таким образом работа проходит быстрее чем при химической обработке, не выделяется вредных испарений.

Ионно-плазменный

Для этого способа не используются кислоты и другие химические составы. Металл обрабатывается с помощью ионизированной плазмы, которая подаётся на него отдельными пучками.

Травление изделия из металла

Способы травления металла могут отличаться в зависимости от обрабатываемого материала. Например, цветные металлы или сталь и железо обрабатываются по-разному.

Цветной металл

Травление цветных металлов

Протравы подбираются в зависимости от вида металла, его физических и механических свойств. Например, сплавы на основе меди и чистую медь эффективнее всего обрабатывать с помощью серной, азотной, соляной или фосфорной кислот. В качестве катализатора, ускоряющего реакцию, можно использовать соединения на основе хрома.

Чтобы травить алюминий, необходимо использовать щелочные растворы. То же самое касается молибдена.

До начала травления цветных металлов, их нужно подготовить. Для этого с поверхности материала требуется снять оксидную плёнку. Также нужно удалить окалины.

Титан интересен в процессе обработки. Изначально его нужно покрыть щелочным раствором и только потом использовать кислоты. В качестве вторых должны выступать мощные концентраты.

Травление печатных плат

Платы для электроприборов изготавливаются из текстолита. На одной из сторон платы находится слой медной фольги. Вытравить дорожки, по которым будет проходить ток, можно с помощью медного купороса, азотной кислоты, хлорного железа, разбавленной серной кислоты.

Травление стали

Часто методами травления со стали удаляются окалины или оксидная плёнка. Важно изначально обезжирить поверхность стали, чтобы на ней не осталось масляных подтёков или пятен жира. Они могут испортить внешний вид материала после травления. Также особое внимание нужно уделить протравам.

Протравы, используемые для стали

Самый популярный состав, которые используют домашние мастера — азотная кислота. Часто её смешивают с соляной, чтобы добиться наилучшего эффекта. Эта смесь опасна и обращаться с ней нужно аккуратно. Чтобы работать с твердыми видами стали, требуется использовать смесь уксусной и азотной кислоты.

Азотная кислота

Процесс травления для других материалов

Часто с помощью травления создаются рисунки на стекле. Для этого применяются пары, которые выделяет плавиковая кислота. При этом защищают места, которые не нужно обрабатывать, с помощью воска или парафина.

Проведение работ в домашних условиях

Травление на металле в домашних условиях считается популярным среди мастеров-самодельщиков. Своими руками можно создать любой рисунок и перенести его на металлическую поверхность.

Подготовка поверхности металла

Основную обработку поверхности можно начинать только после подготовки заготовки:

  1. С поверхности металла удаляются посторонние вкрапления, ржавчина, окалины, грязь.
  2. Металлическое изделие протирается ветошью и обезжиривается с помощью растворителя.

Последним этапом обработки является полировка. Если довести поверхность до зеркального состояние не получается нужно почистить её наждачной бумагой в одном направлении.

Получение цветного рисунка

Чтобы нанести рисунок на поверхность изделия в домашних условиях, можно воспользоваться одним из трёх проверенных способов.

Лак для ногтей

Этим косметическим составом сложно прорисовывать мелкие детали из-за его густоты. Требуется умение рисовать лаком, поскольку исправить неудавшиеся детали сложно.

Лак для ногтей

Грунтовка или битумный лак

Для этого способа можно использовать грунтующие составы ГФ 021, ХВ 062. Также подходит битумный лак. Всё изделие покрывается выбранным составом. Кистью переносятся контуры изображения. С помощью иглы или шила очищаются те места, с которых требуется снять слой металла.

Глянцевая бумага

Такую бумагу можно приобрести в канцелярском отделе магазинов. Дополнительно нужен утюг и принтер:

  1. В первую очередь, на принтере распечатывается изображение в полную величину.
  2. Рисунок кладут на металлическую поверхность глянцевой стороной и проводят 3–5 раз горячим утюгом.
Читайте также:
Использование смальты в декоре интерьеров: особенности уникального материала

После обработки теплом, бумагу смывают водой.

Техника безопасности при травлении

При проведении травления металла домашних условиях требуется соблюдать правила техники безопасности. Таким образом можно защитить свой организм от возможного негативного влияние химикатов. Правила и рекомендации:

  1. Проводить работы нужно в помещении с хорошей вентиляцией.
  2. Нельзя лить воду в кислоту. Можно наливать кислоту в воду.
  3. Если для травления используется гальванический метод, требуется проверить оборудование для обработки на наличие поломок и неизолированных участков.
  4. Чтобы не получить ожогов, необходимо использовать респиратор, защитные перчатки и очки.
  5. В мастерской должен присутствовать огнетушитель.

При попадании кислоты на кожу, поражённый участок требуется промыть раствором соды. Щелочи смываются разбавленным уксусом.

Травление металла в домашних условиях: как вытравить рисунок, химическое травление

Художественная обработка металлических изделий может быть разной, в том числе нанесение узоров с помощью краски или специальных химикатов. Но максимальной надежностью с точки зрения длительности сохранения результата отличаются способы с использованием активных реакций, когда меняется структура поверхностного слоя. В статье мы расскажем о том, как сделать химическое травление (нанесение рисунка/надписи) на металле с помощью электролиза в домашних условиях своими руками.

Суть метода

Процедура известна уже очень долгое время. Она применялась наравне с другими техниками нанесения изображения на оружие, кухонную утварь. В основе лежит удаление верхней части металлического изделия с помощью реакции с активными компонентами – протравой. Таким образом можно сделать гравировку, украшение, а также придать поверхности некоторые уникальные качества.

Технология заключается в том, чтобы обезопасить участки, которые должны оставаться целыми, от воздействия химиката. Защитное покрытие может наноситься разными способами – ниже мы их подробно опишем. После этого должна воздействовать кислота. Деталь из железа погружают в раствор электролитов и подвергают реакции. Чем она длительнее, тем более толстый слой будет убран с поверхности. Интересный результат показывает многослойное протравливание, когда погружение производится в несколько этапов.

Процедура используется и на производстве, и дома. Цель травления на нержавеющей стали в домашних условиях – вытравливание рисунка на металле, а также гравировка (надпись). В результате получается очень ровный зазор, который повышает эстетичность предмета, может помочь в реставрации, например, оружия. Метод также предназначен для придания свежести старым предметам, для того чтобы скрыть погрешности, потертости, замаскировать сколы. Кроме того, методику используют при производстве сувенирной и подарочной продукции.

Используемые способы

Несмотря на то, что суть методика одна – это снятие верхнего металлического слоя с помощью воздействия агрессивного вещества в заранее подготовленных, идеальных для этого условиях, технологию можно разделить по видам. В основу классификации будет положено не то, как вытравить рисунок на металле, а какой раствор для травления приготовить. В зависимости от материала, различают способы:

Химический. Его также называют жидким, поскольку применяются жидкости – кислоты. Несмотря на то, что результат получается достаточно быстрый и качественный, а специфическое или дорогое оборудование приобретать не нужно, не все пользуются именно таким методом, поскольку в ходе протравливания образуются едкие, вредные для здоровья пары. Очень важно придерживаться техники безопасности и обеспечить защиту верхних дыхательных путей.

Электрохимический (гальванический). Суть в том, что реакцию металла с электролитическим раствором усиливает пропущенный через емкость электрический ток. Преимущества использования заряда в высокой скорости процесса, точном результате и в отсутствии испарений.

Ионно-плазменный. Второе название – сухой. Методика реализуется только на высокотехнологичном производстве, потому что требует дорогостоящего оборудования. На зону обработки попадает точно направленный пучок ионизированной плазмы. Наиболее часто так изготавливают микросхемы и другие миниатюрные элементы бытовой техники и гаджетов.

Как травить рисунок на металле в домашних условиях гальваническим способом

Рассмотрим именно этот процесс как наиболее популярный, дающий отличный результат, а также не очень затратный и доступный дома. Первое приятное отличие от химического метода – нет вредных паров. Раствор электролита зависит, в первую очередь, от протравленного материала:

Используемые химические элементы

Нашатырный спирт, сульфат железа

Медные сплавы (чистая медь, бронза, латунь)

Для того чтобы провести нанесение узора на металл своими руками, вам понадобится подготовить следующие материалы и оборудование:

Емкость, не проводящая ток, которая соответствует размерам обрабатываемой детали и немного превышает их.

Источник электричества на 5 вольт.

Катод – он должен быть изготовлен из такой же стали, что и заготовка.

Подвесы из проволоки, на которые нужно будет подвешивать металлический элемент.

Штанги-проводники в количестве двух штук, которые превышают размеры ванны.

Теперь представляем алгоритм действий:

Подсоединяем первую штангу к источнику электроэнергии (отрицательный заряд), прикрепляем катод.

Вторую, соответственно, к положительному выводу, а также она будет служить опорой, на которой будет подвешено изделие (анод).

Затем подается напряжение. Когда оно включается, происходит электролитический перенос. Однако только с тех поверхностей, которые не были покрыты каким-либо защитным покрытием.

Художественное травление металла в домашних условиях

Методика, которую применяют в целях декорирования металлических изделий, может быть любой из представленных выше. Обычно это пользуется популярностью для нанесения узоров на холодном и огнестрельном оружии, на кухонной утвари, стальных частях автомобиля и любых других предметов из стали. Чаще всего в качестве трафаретов используют сцены охоты, абстракцию, силуэты животных. Иногда процесс протравливания совмещают с рядом других методов декорирования металлических поверхностей, например, с воронением. Тогда рисунок получает дополнительный желтоватый оттенок.

Посмотрим видео про травление металла в домашних условиях:

Обычно в этих целях применяют:

Для оклеенной поверхности берется горячая игла. Ей царапаются контуры изображения или гравировки. Таким образом материал прорезается. Берется пинцет, им аккуратно приподнимаются и удаляются участки скотча с тех фрагментов, где предполагается протравливание. А другие части остаются защищенными. Чтобы затем убрать клейкий слой, можно использовать обычный растворитель. Не забывайте об обязательном обезжиривании перед началом процесса.

Читайте также:
«Кордон» антикор: свойства, состав, правила применения

Подготовка поверхности перед тем, как нанести рисунок на металл для травления

Зачем производить очистку и обезжиривание? Для того, чтобы ускорить всю процедуру, а также для улучшенного результата – удаление происходит ровным, одинаковым слоем. Первым делом нужно убрать любые загрязнения – это и механические (обыкновенная грязь), и химические (масло, например) элементы. С этой целью можно использовать мыльный раствор, классическое средство для мытья посуды, порошок. Далее дайте детали обсохнуть при нормальных климатических условиях. Лучше не тереть теми тряпками, которые могут оставить ворсинки, а пропитать, к примеру, бумажными салфетками.

Следующий этап – это удаление жирного, маслянистого слоя, помочь в этом может обезжириватель или обычный бензин, растворитель, ацетон, спирт.

Можно применять не только химические способы очистки, но и механические – совмещать их. Для этого можно применять полировку и шлифовку. Если полировочные составы и губки недоступны мастеру, а есть в наличии только наждачная бумага, то важно шкурить строго в одном направлении, чтобы следы были параллельные, а не хаотичные. Это позволит улучшить общий внешний вид готового изделия.

Нанесение рисунка на металл для травления: как сделать узор

Общий принцип единый: нужно защитить одну часть от разъедающего воздействия протравливающего состава. Только действовать можно с помощью разных материалов. Мы ниже приведем примеры таких веществ.

Лак для ногтей

Доступность этого метода очень высокая – косметическое средство можно купить в любом соответствующем магазине. Но пользователи отмечают, что есть несколько негативных сторон:

Поскольку жидкость достаточно вязкая, ее не получается наносить на очень маленькие детали, тонкие штрихи.

Не каждый человек без опыта сможет без трафарета нарисовать узор кисточкой. Должны быть определенные навыки рисования, а также твердая рука.

Если была допущена ошибка, то осторожно стереть неправильный участок лака достаточно сложно, он будет размазываться.

Травление рисунка на нержавейке грунтовкой или битумом

Способ достаточно кропотливый. Сперва вся обрабатываемая поверхность покрывается жидким материалом. После того как он подсохнет, берется ручка или фломастер, карандаш, им переносится узор. Затем нужно взять иголку, тонкую проволоку или другой заостренный металлический элемент. С его помощью необходимо процарапать все детали рисунка, которые не подвергаются протравливанию.При этом обратите внимание на то, чтобы не было сколов. Для нанесения подойдет грунтовка типов ГФ 021, ХВ 062, а также самый обычный битумный лак. Обычно технику используют, когда нужно нанести тонкие линии, а также изображения, отличающиеся высокой сложностью.

Глянцевая бумага

Необязательно покупать специальные одноцветные листы, вполне подойдет старый журнал. Однако отсутствие лишних напечатанных рисунков и текста на глянце способствует точному нанесению заготовленного узора. Что важно сделать:

На компьютере подготовить изображение и сделать его зеркальным (особенно важно для текста).

Используя струйный принтер, напечатать заготовку на глянцевую бумагу.

Пока чернила еще не до конца засохли, весь эскиз прикладывают к металлической поверхности, разглаживают его.

После остывания можно смочить листок теплой водой.

Перед началом следует защитить торцевые стороны изделия, а также задние, поскольку они в обратном случае тоже будут взаимодействовать с протравой. Как и у всех способов, этот имеет достоинства и недостатки. Основной плюс – максимальная точность перенесения изображения и отсутствие ошибок из-за художественного исполнения. К минусам же можно отнести то, что для точности поверхность должна быть максимально гладкой. Добиться этого можно с помощью качественной предварительной зачистки. Эта технология активно используется компьютерщиками и электриками для изготовления печатных плат.

Немного информации о травлении стали

Кроме высокой эстетичности, стальные детали, протравленные одним из методов, получают еще некоторые преимущества. Таким образом можно легко избавиться от оксидных пленок и окалин. Но для этих целей очень важно, чтобы были соблюдены такие параметры, как:

Длительность пребывания детали в электролитическом растворе.

Концентрация определенных веществ в протраве.

Сила подаваемого тока.

Вне зависимости от того, какая технология используется – гальваническая или химическая, применяются достаточно сильно активные кислоты – соляная, серная. Перед тем как травить сталь, обязательно нужно тщательно обезжирить поверхность. Жирные пятна – это основная причина того, что заготовка портится. Кроме того, важно защитить те участки детали, которые в дальнейшем не требуется протравливать. Для этих целей можно применять лакокрасочные покрытия на основе скипидара, гудрона или канифоли. Так как они легко воспламеняются, необходимо быть очень осторожными в ходе работы. А когда процесс завершен, поверхность можно очень просто убрать обычным растворителем для лака.

Протравы, используемые для стали

Обычно растворы являются многокомпонентными, но не всегда. В качестве основы или добавки могут применять кислоты:

Серную (для чугунов).

В качестве вспомогательных компонентов выступают:

На их основе готовят глифоген, его же можно купить уже приготовленным. В нем выдерживают для протравливания деталь первый раз – достаточно нескольких минут. Затем ее обмывают и высушивают, и только после этого помещают в финальный раствор.

Травление цветных металлов

Несколько много различных металлических сплавов и отдельных веществ в таблице Менделеева, настолько многочисленны применяемые протравы. Их эффективность часто обусловлена атомным весом элемента.

Чаще всего из цветмета травят медь, латунь и бронзу. С ними одинаково хорошо вступают в реакцию такие кислоты, как соляная, фосфорная и азотная. Соединения хрома в составе способствуют ускорению происходящей реакции.

Одним из немногих элементов, который реагирует не на кислотную, а на щелочную среду, является алюминий и, соответственно, алюминиевые сплавы. Кроме него, можно назвать молибден. Для них следует смешать едкий натр, добавить перекись водорода.

Очень сложно обрабатывать титан, ему обязательно необходимо подготавливать две ванны – сперва со щелочным раствором, а затем с сильными кислотами, такими как серная и азотная в высокой концентрации. Таким образом, сперва снимаются окислы, а затем только производится гальванизация.

Читайте также:
Чем обработать стены в ванной от грибка и плесени?

Если нужно протравить более редкие металлы, например, никель или вольфрам, то стоит смешать перекись водорода с HCOOH.

Создание печатных плат

В качестве заготовки используют тонкий лист текстолита, который с обеих сторон покрыт слоем меди. Задача специалиста – сделать токопроводящие дорожки в точном соответствии с чертежом. Это достаточно тонкая работа. Нужно закрепить на линиях какой-либо защитный материал (обычно это лак), а остатки медной фольги убрать с помощью пинцета. При травлении используются такие материалы:

Состав из серной кислоты, перекиси водорода и воды.

Сульфат меди с хлоридом натрия.

Это в том случае, если применяется жидкий способ. После этого необходимо тщательно убрать все остатки химиката. Также подходит электролитический вариант.

Как проходит процесс для других материалов

Часто так декорируют стекло, например, предметы кухонной утвари, окна, зеркала. Единственное вещество, которое с легкостью и достаточно безопасно растворяет стекло, – это плавиковая кислота. А в качестве защитного покрытия подойдет воск, канифоль. В остальном все этапы прежние – подготовка поверхности, защита участков, нанесения жидкого химиката, снятие остатков.

Техника безопасности

Любая химическая реакция происходит в условиях повышенной опасности, используемые материалы вполне могут разъесть кожу и мягкие ткани, некоторые емкости, а их газы при проведении процедуры сильно повреждают органы дыхания. Поэтому необходимо соблюдать рекомендации:

Использовать специальные ванны.

Надевать защитные перчатки, очки и респиратор.

Работать в проветриваемом помещении.

Мы рассказали, как сделать рисунок на железе травлением в домашних условиях. Будьте осторожны при создании узоров и надписей.

Способы и приспособления для маркировки металла

Маркировка металлов травлением. Кислотные маркеры MARKAL

Существующие методы (технологии) промышленной маркировки готовых изделий из металлов и сплавов можно разделить на две группы (навесные бирки не рассматриваются):

А. Не оказывающие влияния на маркируемое изделие (так называемые – «не интрузивные»):

  • маркировка краской — ручные маркеры на основе твёрдой или жидкой краски, каплеструйные принтеры;
  • самоклеящиеся этикетки на бумажной или полимерной основе.

Рис. 1. Маркировка краской

Б. Изменяющие свойства поверхности маркируемого изделия (так называемые – «интрузивные»):

  • химическое травление;
  • электрохимическое травление;
  • ручное клеймение;
  • автоматизированная ударно-точечная маркировка;
  • лазерная маркировка.

Рис. 2. Маркировка ударным методом

При выборе метода маркирования необходимо учитывать:

  • цель маркирования, объём и сложность наносимой информации, требования к качеству символов;
  • количество маркируемых изделий в сутки (единичное, мелкосерийное или крупносерийное производство);
  • необходимость нанесения переменной маркировки и частота внесения переменных данных;
  • состояние маркируемой поверхности: физико-химические свойства (шероховатость поверхности, твёрдость материала, толщина изделия в месте маркировки, химический состав материала и покрытия); геометрические свойства (размеры маркировки, кривизна поверхности в зоне маркировки, расположение этой поверхности — утопленное или выступающее);
  • требования к долговечности маркировки с учетом условий, в которых будет использоваться изделие (температура, влажность, состав атмосферы, погружение в жидкости, абразивное и фрикционное воздействие, действие газовых потоков и т. д.);
  • негативное влияние метода маркировки: появление концентраторов напряжения, коррозионных источников, другие изменения поверхностного слоя;
  • надёжность доступа и читаемость информации;
  • требования к защищенности маркировки от подделки;
  • производительность процесса маркировки и возможность встраивания в конвейерное производство;
  • экономические затраты и экологические факторы.

В данной статье мы рассмотрим маркировку металлов и сплавов методом химического травления.

Обобщённое описание химического травления: контролируемое удаление поверхностного слоя материала с изделия под действием специально подбираемых химических соединений. Обычно, в промышленности, при химическом травлении с поверхности изделий, изготовленных из чёрных металлов, действием травильных растворов удаляют окалину и ржавчину. Травление осуществляют в растворах серной или соляной кислот, иногда с добавками азотной, плавиковой и других кислот.

Маркировка металлов и сплавов методом химического травления (в дальнейшем – маркировка травлением) возникает за счет получения контрастного изображения насыщенного тёмно-серого цвета, являющегося результатом анодного окисления поверхности изделия в месте контакта металла с кислотой, при не полном удалении продуктов реакции. В технической литературе для этого процесса используется термин «селективное травление».

При соблюдении технологии, маркировка металлов травлением является дешёвым, эффективным и безопасным методом получения высококонтрастной и достаточно долговечной маркировки на изделиях, изготовленных из различных марок сталей, цветных металлов и сплавов.

Этот метод маркировки получил очень широкое применение во многих отраслях промышленности:

  • для нанесения информации на различные изделия, особенно небольшого размера, где другие методы маркировки металлов (ударно-точечная, лазерная) неприменимы или нецелесообразны;
  • для идентификации металлических инструментов, оборудования и механизмов.

Рис. 3. Маркировка травлением

В настоящее время, самым эффективным промышленным инструментом для маркировки металлов травлением является кислотный маркер компании Markal® SC.800*, который представляет из себя корпус из химически стойкого полимера, в который устанавливаются сменные картриджи двух типов:

  • картридж SC.862 (синего цвета) — для маркировки травлением конструкционной и инструментальной стали;
  • картридж SC.865 (зелёного цвета) — для маркировки травлением нержавеющей стали, меди, никеля, свинца, бронзы и сплавов на основе цветных металлов.

Рис. 4. Кислотный маркер Markal SC.800 с картриджами SC.862 и SC.865

Кислотный маркер Markal® SC.800 оставляет чёткую маркировку и, в отличие от мелков и красок, не отслаивается, не смазывается и устойчив к стиранию. Он не требует дополнительных источников питания или других средств для нанесения маркировки травлением. Также предлагается нейтрализующая жидкость SC.871, которая позволяет контролировать процесс травления.

* Кислотный маркер Markal® SC.800 поставляется без картриджей.

ПОРЯДОК РАБОТЫ С КИСЛОТНЫМ МАРКЕРОМ:

  • Тщательно очистите поверхность с помощью абразивного полотна.
  • Поверхность для маркировки должна быть чистой — удалите оксидный слой, масло и жир.
  • Для лёгкой маркировки сделайте только один проход с кислотным маркером.
  • Для получения более контрастной маркировки сделайте повторные проходы до получения требуемого результата.
  • Слегка протрите поверхность после травления светлым маслом.
  • Если травильный агент попал на кожу, промыть водой с мылом.
Читайте также:
Пропитки для дерева для наружных работ: виды, популярные марки и правила нанесения

Технологии и способы нанесения данных


Выделяют 2 способа нанесения – прямой и дополнительный. В случае с последним информация размещается на бирке, ярлычке, наклейке или каком-то другом предмете, который прикрепляют к изделию. В металлургической отрасли этот способ не пользуется популярностью, поскольку ярлычки и этикетки легко могут оторваться или перемешаться при транспортировке.

Основной способ нанесения – прямой. То есть, размещение непосредственно на товаре. Рассмотрим несколько технологий такой маркировки.

1. Термотрансферная печать. Для этого способа используются специальные термотрансферные ленты, красочный слой с которых под воздействием высокой температуры переносится на металл. Метод не пользуется большой популярностью из-за большого количества расходного материала и меньшей надежности маркировки, по сравнению с другими технологиями.

2. Ударно-точечная. При помощи иглоударного принтера на поверхности изделия набивается большое количество точек. Этим способом легко наносится как буквенно-цифровая информация, так и 2D штрих-коды, которые позднее считываются с помощью сканера DPM-кодов.

Подобная маркировка пользуется большой популярностью у многих производителей, поскольку не требует большого количества расходных материалов (ресурс одного вольфрамо-карбидного пуансона составляет несколько миллионов ударов) и является весьма износостойкой. Поверх маркировки даже наносится красочный слой без ущерба для читаемости информации.

Читать также: Фрезы для фасок по дереву

3. Электрохимическая. Данные наносятся по трафарету под воздействием заряда электрического тока. В результате реакции меняется цвет или даже рельеф поверхности, формируя необходимые буквы и цифры.

4. Штампование (клеймение). Осуществляется при помощи заранее изготовленного штампа на механическом прессе, который делает оттиск с необходимой информацией. В стандартный набор клейм входят буквы и цифры. С технологической точки зрения это самый бюджетный и простой метод.

5. Каплеструйная. Бесконтактный способ нанесения данных. Часто применяется в случаях, если изделие небольшого размера и другие технологии нанесения данных могут его деформировать. Информация наносится каплями чернил.

6. Прочерчивание. Осуществляется при помощи плотно прижатой к поверхности металла иглы, которая прочерчивает на его поверхности борозды. Технология применяется в качестве альтернативы ударно-точечной маркировке. Игла в меньшей степени деформирует поверхность и в процессе работы производится заметно меньше шума.



Маркировка краской различных групп стали

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 5Следующая ⇒

(в промышленности стали маркируются на торцах заготовок краской)

Группа Цвет краски
Сталь углеродистая обыкновенного качества
Ст0 Красный и зеленый
Ст1 Белый и черный
Ст2 Желтый
Ст3 Красный
Ст4 Черный
Ст5 Зеленый
Ст6 Синий
Сталь углеродистая качественная
08…20 Белый
25…40 Белый и желтый
45…85 Белый и коричневый
15Г…40Г Коричневый
45Г…70Г Коричневый и зеленый
Сталь легированная конструкционная
Хромистая Зеленый и желтый
Хромомолибденовая Зеленый и фиолетовый
Хромованадиевая Зеленый и черный
Продолжение таблицы
Группа Цвет краски
Марганцовистая Коричневый и синий
Хромомарганцовая Синий и черный
Хромокремнистая Красный и синий
Кремниймарганцовая Красный и черный
Никельмолибденовая Желтый и фиолетовый
Хромоникелевая Желтый и черный
Хромоникелевольфрамовая Желтый и красный
Хромоникелемолибденовая Фиолетовый и черный
Хромоалюминиевая Алюминиевый
Сталь коррозионно-стойкая
Хромистая Алюминиевый и черный
Хромоникелевая Алюминиевый и красный
Хромоникелетитановая Алюминиевый и синий
Хромоникелениобиевая Алюминиевый и белый
Хромомарганценикелевая Алюминиевый и коричневый
Хромоникелемолибденотитановая Алюминиевый и фиолетовый
Сталь быстрорежущая
Р9 Бронзовый
Р9М Бронзовый и белый
Р18 Бронзовый и красный
Р18М Бронзовый и зеленый

Дополнение к марочным обозначениям высоко-

И особовысококачественных сталей

Особовысококачественную сталь обозначают, добавляя через дефис в конце марки следующие буквы: Ш – электрошлаковый переплав; ВД – вакуумно-дуговой переплав; ГР – газокислородное рафинирование; ПВ – плазменная выплавка; СШ – обработка синтетическим шлаком и др.

Например, 30ХГС-Ш означает, что сталь подвергалась электрошлаковому переплаву, обеспечивающему эффективную очистку от сульфидов и оксидов.

В конце марки конструкционной стали могут быть дополнительные буквенные обозначения: ПП – сталь пониженной прокаливаемости; Л – литая; К – сталь для котлов и др.

Строительную сталь обозначают буквой С и цифрами, условно соответствующими пределу текучести проката. Буква К в конце марки – вариант химического состава стали с повышенной коррозионной стойкостью в атмосфере, а буква Т – термоупрочненный прокат. Например: С245,С345Т,С390К.

ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ

Классификация цветных металлов

Буквенные обозначения, используемые

При маркировке сплавов цветных металлов


Классификация латуни


Маркировка оловянной деформируемой бронзы

Эта бронза хорошо обрабатывается резанием, износостойка, коррозионно-стойка, обладает хорошими пружинистыми свойствами, пригодна для пайки и сварки.

Эта бронза применяется для изготовления деталей, используемых в химической и пищевой промышленности, а также для деталей, работающих при повышенных температурах.

Маркировка силуминов

Из силуминов изготовляют колеса самолетов, детали электроизмерительных приборов, судовые детали и др.

Воспользуйтесь поиском по сайту:



Способы маркировки металлических изделий

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • Задачи маркировки металлических изделий
  • Механическая маркировка металлических изделий
  • Электрохимический способ маркировки металла
  • Лазерная маркировка металлических изделий
  • Нюансы маркировки металлопроката для внутреннего рынка
  • Прочие методы маркировки металлических изделий

Способы маркировки металлических изделий призваны не только оснастить продукцию необходимой информацией согласно законодательству, но и облегчить сам процесс производства. Различить на глаз один сорт металла от другого практически невозможно. К тому же становится легче вести учет выпущенной продукции, отслеживать партии и работать с заказчиками.

Существует довольно много методов промаркировать металл, выбор которых зависит от самого материала и способа производства, а также условий хранения и эксплуатации. В нашей статье мы расскажем, как осуществляется процесс маркировки, какие используются технологии и каковы его основные задачи.

Задачи маркировки металлических изделий

На данный момент существует много способов нанесения маркировки на продукцию.

Предназначение маркировки заключается в присвоении товару необходимой официальной информации, такой как серийный номер, дата выработки или наименование товара, код, каталожный номер и т. д.

Иногда маркировочную информацию размещают на упаковке или этикетке посредством нанесения штрих-кода типографского исполнения. Также можно разместить необходимые данные на поверхности изделия, к примеру, при отливке непосредственно на корпусе могут быть указаны ключевые технические параметры заготовки. Но это возможно только, если требование к маркировке неизменно в течение продолжительного времени, например, не меняющийся штрих-код продукции. Но даже в таких случаях иногда дешевле и проще использовать иные способы маркировки металлических изделий, как, допустим, в примере с отливкой корпуса – износ пресс-формы будет неизбежен, а нанесение гравировки приводит к ее удорожанию, поэтому значительно экономичнее и проще заплатить мизерные деньги на краску типографского картриджа принтера или плоттера.

Читайте также:
Глазурованный и ангобированный кирпич: отличия и применение в отделке

Необходимо пояснить, что речь идет не о живописной таре или этикетке. Рассматриваются всего лишь методы нанесения на товар служебной информации.

Маркировать продукцию можно ручным, автоматическим или полуавтоматическим способом.

Механическая маркировка металлических изделий

Самым простым, но наряду с этим трудозатратным, требующим значительного количества электроэнергии, способом нанесения гравировки на металлические поверхности является метод фрезерования.

    Метод фрезерной маркировки по металлу.

Применение такого способа позволяет получить красивую объемную надпись или логотип. Изменяя глубину резания металла, можно выполнить рельефное профильное изображение.

Безусловно, для такой операции потребуется мощное механическое оборудование, способное вынести нагрузки, которые возникают в процессе нанесения маркировки и зависят от глубины резания металла.

Использование высокоточных станков для гравировки позволяет наносить на поверхность металла различные логотипы и изображения. На точность изготовления влияет вид режущего инструмента. Частое применение находят фрезы с пластинами из твердого сплава, с помощью которых наносятся рисунки высокого качества даже на стали повышенной твердости. Обычно такой механический способ маркировки металлических изделий используют только для деталей, имеющих толстые стенки.

Ударно-точечная маркировка.

Помимо фрезерной обработки, есть еще и такой механический метод нанесения изображения на поверхность металла, как иглоударное маркирование. Его еще называют ударно-точечным. Таким образом происходит нанесение логотипов или рисунков посредством специального ударного маркиратора. Это устройство представляет собой станок, оснащенный подвижной головкой с инструментом точечного действия на металл. Каждый удар по обрабатываемой поверхности образует вмятину небольшого размера, а при их совокупности возникает большое объемное изображение. С одной стороны, образуется углубление, а с другой – выступающая поверхность.

Маркираторы ударно-точечного типа используют при гравировании изделий из мягких металлов, таких как латунь, арматура, фитинги из бронзы. Можно разместить и единичный заказ. Наряду с моделями стационарного типа используются устройства маркировки переносного варианта. Благодаря мобильности инструмент позволяет наносить маркировку вручную на изделия больших габаритов, которые проблематично установить на станок. Предприятиям с мелко- или среднесерийным масштабом производства нет необходимости приобретать дорогостоящее оборудование. Для небольших партий деталей целесообразнее купить модель для клеймения металла стационарного варианта.

Ручную маркировку можно наносить также виброкарандашом с твердосплавной иглой – это вариант уменьшенной модели маркировочного портативного аппарата. Его применение рационально при нанесении маркировки на изделия из тонколистовых металлов. Можно использовать как индивидуальный инструмент для гравировки металлических деталей.

Электрохимический способ маркировки металла

Кроме механического, существует и электрохимический способ маркирования – это технология нанесения логотипов, изображений или буквенно-цифровой информации посредством воздействия кислот и электрического тока.

В устройстве электрохимического маркиратора есть блок питания. Через электрод подается электрический ток на деталь. Проходя через пропитанные в электролите материал и специальный диэлектрический трафарет для маркировки, он оставляет вытравленный след в пустом месте. При этом прилегание трафарета с поверхностью маркируемой детали должно быть идеальным.

Рекомендовано к прочтению

Электролит в процессе электрохимической маркировки представляет собой солевой раствор, исполняющий роль передачи заряженных электронов между потенциалами. Эффективное значение напряжения реакции травления находится в пределах 3–15 В. Минусом данного метода является то, что границы получаются в некоторой степени нечеткими. Поэтому нанесенный логотип должен быть достаточно крупного размера.

Метод электрического клеймения, как один из способов маркировки металлических изделий, является самым доступным и простым среди всех применяемых вариантов нанесения каких-либо изображений на металлы.

Лазерная маркировка металлических изделий

Лазерная технология маркирования металлов обладает своей спецификой. При бесконтактном воздействии обрабатывается верхний слой детали. Какое-то время это будет гарантировать сохранность качества клеймения, так как во время нанесения маркировки не происходило никаких внешних воздействий. При маркировании материалов повышенной хрупкости (будь то пластик или стекло) посредством такого метода исключается его деформация.

После этого при помощи лазерного маркиратора на подготовленную поверхность изделия из металла наносят информацию: логотип фирмы-изготовителя, номер партии, штрих-код и серийный номер. Данные имеет четкое изображение, не стираются и включают в себя рекомендуемые условия хранения и использования, а также сведения о продаже изделия. Удалить лазерную маркировку невозможно ни химическим, ни физическим способом – это подтверждает ее высокое качество.

Главное преимущество метода лазерного маркирования – возможность применения практически на всех материалах: стекле, дереве, коже, пластике или металлических изделиях – достаточно произвести правильную регулировку длины лазерного луча.

Клеймение лазером можно использовать на любом этапе изготовления детали без специальных требований и условий. Этот процесс не зависит от видов металлов и их сплавов.

Отличительной особенностью этого вида маркирования изделий является то, что процесс нанесения изображений осуществляется довольно быстро и не несет дополнительных затрат на расходные материалы.

Преимущества лазерного способа маркировки металлических изделий:

  • возможность нанесения на поверхность изделий различных параметров и фактически из любого вида материала;
  • нанесенное изображение остается четким и видимым в течение долгого времени;
  • не требует больших энергетических затрат;
  • осуществляется посредством компьютерного моделирования;
  • минимальные временные затраты при процессе лазерного маркирования не отражаются на производительности предприятия;
  • нанесенное изображение трудно стереть или изменить;
  • осуществление маркировки детали с любой неровностью ее поверхности и в самых труднодоступных местах;
  • защищает изделие от подделки.

Нюансы маркировки металлопроката для внутреннего рынка

В зависимости от вида упаковки маркировать можно как саму продукцию, так и ярлык. Нанесение маркировки непосредственно на поверхность металлопроката осуществляется из-за его достаточной объемности и невозможности произвести упаковку. А в случаях поставки продукции в упаковочной таре (мотках, рулонах, пачках) информация размещается на ярлыках.

Читайте также:
Все о защите деревянных поверхностей

Способы маркировки металлических изделий:

  • электрографирование;
  • клеймение (ручное или машинное);
  • использование несмываемой краски;
  • применение цветного лака;
  • наличие водостойкой пленки для ярлыков.

Для удобства обнаружения места нанесения маркировки на металлическом прокате без упаковки для покупки и отгрузки его наносят не дальше 2 м от края каждого изделия или на наружных витках рулона. При автоматическом способе маркировки допускается ее нанесение не дальше 500 мм от торца или кромки.

Необходимое количество установки ярлыков:

  • на мотках и рулонах –по одному ярлыку;
  • на пачке – два ярлыка;
  • в связке – по одному ярлыку на каждый из мотков и один на всю обвязку;
  • на стопе – по одному на каждый рулон и один на стопу рулонов.

Прочие методы маркировки металлических изделий

  • Каплеструйная маркировка металла.

Это вид технологии, применение которой позволяет наносить буквенные обозначения и различные изображения на стальные изделия цилиндрических или плоских форм. Особенностью данного метода является то, что можно осуществлять цветную маркировку любых оттенков. Есть оборудование, оснащенное двумя головками, при помощи которых можно выполнить самые сложные изображения.

Для выполнения подобной маркировки используется каплеструйный маркиратор. В принципе, это то же самое, что и струйная печать, только не на бумаге, а на металле. Технология используется для групп товаров, которые реализуются в стальных флакончиках и небольшой таре. Маркировку наносят на дне или на горлышке изделия.

Различают портативные и стационарные каплеструйные принтеры для маркировки. Именно такое оборудование наиболее часто используется на производстве. Промышленные предприятия способны осуществлять гравирование с высокой производительностью, делая такую операцию во время движения детали на потоке конвейера без остановки технологического процесса.

Для контроля и учета товаров на кассе при продаже в нанесенной информации преимущественно применяют штриховой код и набор определенных цифровых символов.

Аналогом каплеструйной маркировки является простой маркиратор струйного исполнения. В качестве расходного материала используют чернила. Такой инструмент наносит данные с недостаточной четкостью и качеством контурных линий отпечатанного изображения, но и этого вполне достаточно для возможности считывания устройствами штрих-кодов.

  • Шелкография.

Помимо вышеперечисленных, также в производстве применяют такой способ маркировки металлических изделий, как шелкография. Его используют преимущественно для маркировки плоских деталей, различных корпусных изделий и при заполнении информации на шильдиках. Выполнение печати допустимо поверх уже нанесенной краски, так как суть процесса в наложении дополнительного слоя. Данное оборудование позволяет наносить черно-белое изображение или с использованием различных оттенков, в результате можно получить многоцветную качественную картинку. Гравировка посредством шелкографии осуществляется за несколько проходов.

При такой печати используют краски двух типов, подбирающихся в зависимости от оригинального вида детали. Различие в том, что на поверхность детали до покрытия ее краской необходимо создать адгезионный слой. Для этой цели применяют специальную краску из двух компонентов. Подобный тип расходного материала обладает повышенной устойчивостью к внешним воздействиям и солнечному выгоранию, поэтому его применение широко распространено для маркирования изделий, предназначенных для эксплуатации на открытом воздухе. Такое свойство краски позволяет ей сохраняться на поверхности изделий долгое время.

  • Технология металлофото.

Металлофото – это технология переноса отображений на алюминиевые шильдики с целью получения черно-белого или многоцветного изображения. Суть данного процесса – проявление на алюминиевой поверхности фоточувствительной соли. Такая химическая реакция в буквальном смысле заставляет изображение вкрапливаться в структуру металлической поверхности. Процесс маркирования этим способом осуществляется в следующей последовательности:

  • печать пленки с изображением, предназначенным для переноса;
  • плотная установка пленки на поверхность пластины и его надежная фиксация;
  • экспонирование, занимающее по времени несколько секунд;
  • применение проявителя и закрепителя;
  • нанесение на поверхность пластины нужных цветов и погружение ее в емкость со специальным уплотняющим раствором.

В итоге получается единое изображение, которое «вкрапляется» в металлическую структуру. Такие изделия долгое время сохраняют цвет даже при механических воздействиях.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

  • цветные металлы;
  • чугун;
  • нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Методы нанесения маркировки на металл

Статья обновлена и дополнена: 13 Апреля, 2021

Если Вас интересуют услуги нанесения маркировки на металл, заполните нижеследующую форму либо обратитесь к нашей статье в разделе “Услуги”: Маркировка и гравировка на металле.

Маркировка металлических изделий из нержавеющей стали пользуется широкой популярностью.
С помощью маркировки можно:

  • нанести наименование;
  • указать параметры;
  • надписать номер партии;
  • разместить фирменный логотип;
  • украсить изделия и многое другое.

Например, выполнение различных узоров на лезвиях ножей или каких-либо сувенирах. Такое изображение будет храниться на аксессуаре сколь угодно долго, потому что не подвержено никаким внешним факторам. Избавиться от него можно будет исключительно механическим путем шлифовки или обдирки.

Качественная маркировка на металле включает разные методы нанесения изображений, логотипов и различной буквенно-цифровой информации, благодаря которым достигается необходимый эффект. Рассмотрим основные способы маркировки металла подробнее.

Читайте также:
Как сделать пороговый автоконсервант и применять его в домашних условиях: советы автолюбителям

Лазерная гравировка

Лазерная гравировка – самый распространенный способ маркировки металлических деталей. С появлением лазера возможности человека существенно расширились. С его помощью можно наносить как тонкие надписи с выжиганием лишь пленки, так и объемные, с проникновением на глубину в структуру металла.

Технология лазерной гравировки

Методика лазерной маркировки на металле хорошо изучена и широко применяется в промышленности. Технология нанесения изображений и различной текстовой информации таким способом позволяет достигать самого высокого качества рисунка. Это объясняется минимальной толщиной луча, которая может составлять всего пару микрон. Для нанесения изображений таким способом применяется специальный станок для лазерной гравировки по металлу.

Применяется данная технология для единичных изделий и для нанесения логотипов при серийном выпуске продукции. Меняя интенсивность и плотность луча, можно варьировать яркость и глубину гравировки. С помощью такого метода можно наносить изображения на любые виды металлов: алюминий, латунь, титан, нержавеющая сталь. Особенность лазера состоит в том, что при воздействии на конкретный участок материала он создает высокую температуру, которая сжигает обрабатываемый фрагмент.

Лазерный метод является весьма эффективным, поэтому именно он применяется для нанесения транспортных отметин, по которым затем можно отслеживать местонахождение изделия при осуществлении его доставки. Гравировка осуществляется маркировочным лазером.

Преимущества и недостатки лазерной гравировки на металле

Преимуществами лазерной технологии можно назвать следующие:

  • Оборудование для лазерной гравировки металла обладает высокой точностью позиционирования и разрешением;
  • Является универсальным методом, потому что с его помощью можно наносить изображения и текстовую информацию любого вида. При этом для нанесения очередного логотипа или штрихкода не требуется выполнять переналадку;
  • Высокая скорость нанесения гравировки, потому что в процессе ее выполнения не создается никакой механической нагрузки на элементы станка;
  • Можно наносить маркировку на изделиях любой формы, габаритов и структуры.

Лазерная технология маркировки деталей не имеет аналогов: с ее помощью получаются изображения и текстовые данные высокого разрешения и качества. К недостаткам лазерной маркировки на металле (особенно в сравнении с методом электрохимической маркировки) относится то, что:

  • Оборудование для маркировки металла таким способом стоит дорого;
  • При нанесении изображений разрушается поверхностный слой, что критично в случае изделий из нержавеющей стали.

Механическая гравировка

Одним и самых простых, но при этом трудозатратных и требовательных к электрической энергии, методов нанесения гравировки по металлу является фрезерование.

Фрезерная маркировка по металлу

С помощью такого метода получается красивое профильное изображение, надпись или логотип. За счет изменения глубины резания металла можно получить объемные изображения и логотипы.

Естественно, для такой процедуры требуется мощный станок с надежной механикой, которая будет выдерживать создаваемые в процессе нанесения маркировки нагрузки. Конечно, она во многом зависит от глубины проникновения в металл.

С помощью качественных станков для гравировки по металлу можно наносить рисунки и логотипы разного вида. Точность и деталировка зависит от вида инструмента для гравировки. Часто используются фрезы с твердосплавными пластинами, с помощью которых можно наносить рисунки высокого качества. Как правило, механическая гравировка по металлу применяется только на изделиях с толстыми стенками.

Ударно-точечная маркировка

Кроме фрезерной обработки, также применяются другие виды механической гравировки – иглоударная маркировка, ее также называют ударно-точечная. Технология заключается в нанесении рисунков или логотипов при помощи специального ударного маркиратора. Он представляет собой станок, который имеет подвижную головку с установленным в ней инструментом точечного воздействия на поверхность металла. С каждым ударом на ней образуется вмятина определенного размера, а совокупность формирует большое и объемное изображение. С одной стороны, получается вмятина, а с другой – выступ.

Ударно-точечный маркиратор применяется для нанесения гравировки на изделиях из мягких металлов. В частности, к таковым относятся латунные, бронзовые фитинги, арматура. Также можно заказать нанесение маркировки на металл для каких-то штучных изделий. Наряду со стационарными моделями используются портативные маркираторы. С помощью мобильного маркиратора можно выполнять ручную маркировку на больших изделиях, которые невозможно установить на станок. Для предприятий со средне- и мелкосерийным выпуском продукции. Стоимость такого оборудования невысокая. Для мелких деталей с конвейера можно приобрести стационарную модель для клеймения металла.

Также ручным способом можно наносить маркировку при помощи виброкарандаша – это уменьшенная модель портативного аппарата для маркировки. Его можно использовать для нанесения маркировок на изделиях из тонких металлов. Может использоваться в качестве индивидуального инструмента для гравировки по металлу.

Электрохимические методы нанесения маркировки на металл

Кроме механической, также существует и электрохимическая маркировка – это технология нанесения изображений, логотипов, буквенно-цифровой информации при помощи электрического тока и кислоты.

Технология электрохимической маркировки металла

Электрохимический маркиратор представляет собой установку, содержащую блок питания. Он через электрод подает электрический ток на деталь, который, проходя через смоченные в электролите материал и специальный диэлектрический трафарет для маркировки, оставляет вытравленный след в пустом месте. Трафарет, при этом, должен плотно прилегать к поверхности маркируемой детали.

Электролит для электрохимической маркировки представляет собой солевой раствор, который ускоряет процесс передачи заряженных электронов между потенциалами. Эффективным напряжением для протекания реакции травления является предел от 3 до 15 В. Особенность данного метода нанесения маркировки на металл заключается в том, что границы получаются в некоторой степени нечеткими. Поэтому логотип и детали на нем должны быть достаточно крупными.

Метод электромаркировки является самым доступным и простым среди всех используемых технологий нанесения какого-либо изображения или отдельной информации на стальные изделия.

Электрохимическая маркировка нержавейки с установкой SteelGuard Mark

Для выполнения качественной маркировки изделий из нержавеющей стали компания “Металл Клинер” первой на территории России и СНГ представила собственную разработку – оборудование для маркировки металла SteelGuard Mark.

Это оборудование, с помощью которого электротехническим способом наносится простая и сложная маркировка с достаточно высоким качеством. Можно наносить два вида маркировки в зависимости от типа тока. Белая маркировка выполняется при постоянном токе, а черная, соответственно, при переменном.

Читайте также:
Как обновить мебель без краски и кистей: лучшие идеи

Особенность применения оборудования для маркировки металла заключается в его экономичности. Для выполнения маркировки с помощью SteelGuard Mark требуется меньше мощности, чем при лазерном и трафаретном типе.

Оборудование SteelGuard Mark способна выполнять не только электрохимическую маркировку нержавеющей стали. С ее помощью также можно выполнять травление и полировку деталей. Маркировка производится путем переноса изображения через трафарет. Для работы прилагаются графитовые электроды для работы на AC и DC токах. Качество и деталировка получаемого изображения зависит от степени точности изготовления трафарета для гравировки.

Для выполнения электрохимического маркирования металла при помощи оборудования SteelGuard необходимо:

  1. Заказать оборудование для маркировки металла SteelGuard Mark (или способные также и наносить маркировку многофункциональные установки для очистки сварных швов SteelGuard 685 и SteelGuard 425);
  2. Создать макет при помощи программы CorelDraw и заказать изготовление трафарета на основе готового эскиза;
  3. Выполнить процедуру нанесения маркировки, которая длится несколько минут.

Трафарет для маркировки металла можно использовать более 200 раз.

Электроискровой метод нанесения маркировки

На многих видах изделий из стали часто встречается рукописная маркировка. Она выполняется так называемым электроискровым методом. Он заключается в воздействии высоким электрическим током на поверхность металла, в результате чего на ней остается характерный след. В ходе процесса плавится тонкий верхний слой металла, оставляя после себя характерное темное пятно. Особенность этого метода заключается в том, что для нанесения маркировки на изделия не применяется никаких расходных материалов. Используется только электрод, которым прикасаются к поверхности и водят в нужном направлении, создавая маркировку.

Также для нанесения подобной маркировки применяются станки. У них имеется рабочая головка, которая способна вибрировать во время выполнения процедуры маркировки. Происходит процесс следующим образом:

  • деталь устанавливается на станок;
  • место для нанесения знаков покрывается тонким слоем пленки;
  • рабочая маркировочная головка подводится к детали;
  • на нее подается напряжение, из-за чего она начинает вибрировать в пределах расстояния искрообразования.

Воздействие на деталь длится примерно 15 секунд. Чем дольше работает оборудование, тем глубже выполняется маркировка.

Каплеструйная маркировка металла

Существует также и каплеструйная маркировка металла – технология, с помощью которой можно наносить различные изображения и буквенные обозначения на сталь плоской или цилиндрической формы. Особенность такого метода заключается в том, что можно наносить цветную маркировку с применением пигментов любого оттенка. В продаже имеется оборудование с двумя головками, благодаря чему можно выполнять сложные визуализации.

Для выполнения процедуры используется специальный каплеструйный маркиратор. По сути, это то же самое, что и струйная печать на бумаге, только выполняется на металле. Техника применяется для тех видов продукции, которая реализуется в стальных флакончиках и небольших емкостях. Маркировка выполняется на донышке или на горлышке изделия. Имеются портативные и стационарные каплеструйные принтеры для маркировки. Именно такое оборудование чаще применяется на производстве. Промышленная гравировка отличается высокой производительностью и потоковостью, то есть может применяться на конвейере без остановки технологического процесса.

Как правило, в наносимой информации присутствует штрихкод и набор определенных цифровых данных. Эта информация применяется для контроля товаров и учета их на кассе при продаже.

Сродни каплеструйной маркировке простой струйный маркиратор. Для нанесения применяется расходный материал – чернила. Качество и четкость контуров отпечатанного изображения невысокая, но достаточная для определения устройствами для считывания штрихкодов.

Шелкография

Кроме вышеописанных, также применяется такой метод маркировки изделий из металла, как шелкография. Применяется она в основном на плоских деталях, различных корпусах устройств и при изготовлении шильдиков. Выполнять печать можно поверх уже имеющейся краски, потому что суть заключается в наложении дополнительного слоя. Шелкография, как в случае с бумагой, может выполняться одноцветной или в несколько оттенков, при этом получается качественное многоцветное изображение. Процесс выполняется в несколько проходов.

Для выполнения шелкографической печати используется два вида красок, которые выбираются в зависимости от исходного вида детали. Отличие состоит в том, что для неокрашенного металла требуется создать адгезионный слой. Для этого используется специальная краска с двумя компонентами. Данный расходный материал обладает высокой устойчивостью к внешним факторам и выгоранию на солнце, поэтому широко применяется для маркирования продукции, которая используется на улице. Краска устойчива к механическим воздействиям, поэтому сохранится на поверхности изделия очень долго.

Металлофото

Металлофото – это техника, применяемая для нанесения изображения на алюминиевые шильдики в двухцветном или многоцветном режиме. Ее суть заключается в проявлении на поверхности алюминия фоточувствительной соли. За счет этого изображение буквально внедряется в структуру металла. Процесс выполнения маркировки таким способом осуществляется следующим образом:

  1. Сначала отпечатывается пленка с необходимым для переноса изображением;
  2. Пленка накладывается на пластину и прочно фиксируется на ней;
  3. Затем выполняется процедура экспонирования, которая продолжается в течение нескольких секунд;
  4. На следующем этапе применяется проявитель и закрепитель;
  5. Наконец на пластину наносятся требуемые цвета, после чего она помещается в емкость со специальным уплотняющим раствором.

По окончании процедуры получается монолитное изображение, которое внедряется в структуру металла. Такое изделие приобретает высокую стойкость цвета даже под механическими воздействиями.

Другие способы маркировки металлов

Среди остальных применяемых способов маркирования, с помощью которых можно нанести на металл изображения, текстовую информацию и любые другие данные.

Химическая гравировка на металле

Эффективный способ, с помощью которого можно наносить логотипы и буквенно-цифровые данные. Способ позволяет получать довольно четкие картинки с мелкими деталями, но он сильно уступает лазерной. Сравнивать ее с механической маркировкой не стоит, потому что это совершенно разные технологии.

УФ-печать

Универсальный способ, который применим на любых материалах. Выполняется методом нанесения изображения специальными УФ-красками, которые затем под действием ультрафиолета закрепляется и становится стойким к любым факторам.

Читайте также:
Холодный фарфор: рецепты приготовления уникального материала

Снижение скорости коррозии металла

Скорость коррозии металла влияет на продолжительность срока службы металлических изделий, которые находят применение практически во всех сферах жизнедеятельности человека. Их используют в воздухе, воде, почве. Показателем процесса невосприимчивости молекул и атомов металла к воздействиям внешней среды служит их устойчивость к коррозии.

1 Явление коррозии и расчет ее скорости

Ущерб, наносимый подобным процессом, огромен. Иногда стоимость принесенного им вреда во много раз превышает затраты на производство самого металла и на последующее использование деталей из него. По данным мировой статистики каждая шестая доменная печь в мире работает на то, чтобы покрыть последствия этого явления.

Коррозия – это процесс естественного разрушения металла под воздействием факторов среды, в которой он находится. Само название явления взято из латинского языка. “Коррозио” значит “разъедание”.

Вред, причиняемый коррозией, не сводится только к разрушению самих изделий или деталей из металлов. Кроме того, что при ее воздействии приходят в негодность уже изготовленные предметы, пропадают усилия и труд людей, потраченные на производство. Основная причина расходов – это замена или ремонт деталей, вышедших из строя под влиянием этого процесса.

От того, где и как используются изделия, и от нахождения металла в грунте, на воздухе, при создании подводных трубопроводов или судов, различают два вида воздействия этого процесса:

  1. Химическое. Коррозия, имеющая название “химическая”, наблюдается в сухих газах и веществах, не проводящих электричество. Она происходит в доменных печах, при прокате или ковке стали. К веществам при этом процессе относят сероуглероды, керосин, бензин. Химическая коррозия может наблюдаться в двигателях автомобилей и их бензиновых емкостях, нефтехимическом оборудовании, нефтепроводах.
  1. Электрохимическое. Электрохимическая коррозия сопровождается образованием электрических токов малого напряжения и протекает по принципу гальваники, когда металл и окружающая среда (морская, речная вода, сырая почва, влажная атмосфера, кислоты, основания) служат катодом и анодом.

В случае равномерной коррозии скорость может быть определена по формуле:

v=Δm / S•t, где

v — скорость коррозии, которую обычно выражают в таких единицах: г/(м 2 •ч) или мг/(см2•сут);

Δm — убыль (увеличение) массы;

S — площадь поверхности;

2 Способы снижения скорости коррозии

Снижение скорости и уменьшение глубины коррозии является главной целью защиты железа и его сплавов от разрушения, вызванного этим процессом. Уменьшение поражения ржавчиной металлических деталей и конструкций достигается несколькими способами:

  • изменением факторов природной среды, действующей на металл;
  • путем получения антикоррозийных сплавов;
  • нанесением слоя покрытия, не подверженного коррозии;
  • напылением на поверхность изделия металлов, имеющих более высокую стойкостью к среде, которая вызывает это явление;
  • производится защита электрохимическими способами.

Изменение окружающей среды, вызывающей ржавчину, достигается внесением в нее различных ингибиторов коррозии. Этот способ находит все большее применение для снижения коррозии стали.

Сталь – наиболее распространенный вид металлических сплавов, используемых человеком, который производится путем выплавки и смешивания с различными элементами, создающими необходимые качества получаемого материала. За счет этого коррозия стали может снижаться.

Добавляют химические элементы на стадии получения, причем эти добавки не влияют на общие показатели металла. Этим способом получают легированные, нержавеющие стали.

Покрытия, предотвращающие явление ржавления или замедляющие его, называются антикоррозийными.

Слои могут наноситься лакокрасочным и гальваническим способами. Иногда их совмещают, получая покрытие, при котором коррозия стали снижается до минимума, что расширяет область применения материала.

Электрохимическим предохранением от коррозии является то, которое непосредственно влияет на смену потенциала железной детали в зависимости от области использования. Такая реакция проводится, когда заведомо известно место применения изделия. Она может быть анодной или катодной.

Самое неприятное в происходящем явлении, что ржавление (коррозия стали) является причиной разрушения или снижения прочности уже готовых изделий, которые непосредственно влияют на жизнь человека. К примеру, аварии на различных трубопроводах, осуществляющих подачу газа, нефти; поломки или крушение разводных мостов, металлических конструкций, подъемных кранов.

Коррозии стали постоянно изучаются, и все новые способы предохранения от этого процесса разрабатываются с появлением новых технологий и развитием науки.

Способы снижения интенсивности и скорости коррозии металлических изделий

Коррозией называют самопроизвольное разрушение металлических поверхностей под влиянием взаимодействия металла с окружающей средой. Особенно сильно проявляя себя при повышенных механических и температурных напряжениях, коррозионные процессы наносят большой ущерб стальным конструкциям. Правильно оценить скорость коррозии означает повысить долговечность изделия.

Классификация видов ржавчины

Коррозия классифицируется по следующим признакам:

  1. По равномерности протекания. Встречается более равномерная, поверхностная коррозия (при которой с одинаковой степенью уменьшается толщина стенки изделия) и неравномерная, очаговая коррозия, которая характеризуется возникновением поврежденных точек или язв на стальной поверхности.
  2. По направленности действия. Встречается избирательная коррозия, при которой поражаются только определенные составляющие структуры металла, и контактная, разрушающая определенный металл (для биметаллических соединений).
  3. По масштабам своего действия известны такие виды коррозии, как межкристаллитная, разрушительно действующая по границам зерен стали (с постепенным распространением вглубь), и объемная, поражающая всю поверхность одновременно.

Интенсивность коррозии значительно увеличивается, если кроме неблагоприятных изменений/колебаний температуры и влажности на контактную поверхность металла дополнительно влияют напряжения растяжения, а также химически агрессивная среда.

Интенсивность коррозии многократно возрастает из-за растрескивания между смежными кристаллитами и их блоками. Еще агрессивнее на сталь воздействуют внешние растягивающе-сжимающие напряжения.

Механизмы возникновения и развития коррозионных явлений

Поскольку большинство стальных поверхностей работают в среде определенной влажности, а также в воде, водных растворах солей, кислот и щелочей, то преобладающим механизмом появления ржавчины является электролитический. Исключение составляет лишь печная коррозия, которая возникает в металлических конструкциях нагревательных устройств: там поверхностное разрушение происходит за счет образования высокотемпературной ржавчины – окалины.

Электролитическая

При электролитической коррозии в присутствии кислорода происходит реакция гидратации железа стали, конечным продуктом которой является гидрат окиси железа Fe(OH)2. Такое явление называют коррозией анодного типа. Но на этом процесс не заканчивается. Гидрат окиси железа – вещество нестабильное и в присутствии воды (или водных паров) довольно быстро распадается на различные окислы железа:

  • при повышенных температурах образуется преимущественно закись железа FeO,
  • при комнатных либо чуть выше – окись железа Fe2O3,
  • при промежуточных (в диапазоне температур +250…+450°C) – магнитная закись-окись железа Fe3O4.
Читайте также:
Использование смальты в декоре интерьеров: особенности уникального материала

В любом случае поверхность стали ржавеет, только индикаторы данного явления могут быть либо красновато-коричневыми, либо серовато-желтыми.

Определение быстроты процессов коррозии

Показатели коррозии помогают определить и интенсивность неблагоприятных изменений. Для этого используют понятие «скорость коррозии металла». Ее можно оценить двумя различными характеристиками, изменяющимися во времени.

Индикаторы коррозии можно установить по следующим количественным характеристикам:

  • по площади корродируемой поверхности,
  • по суммарной потере массы,
  • по изменениям в плотности,
  • по времени пребывания детали или конструкции в коррозионной среде (сутки),
  • по уменьшению толщины.

При этом количественными критериями для оценки характера коррозии стали в течение определенного периода времени могут быть:

  • абсолютные коррозионные потери по площади,
  • изменение линейных размеров изделия,
  • линейное коррозионное сопротивление,
  • скорость коррозии,
  • линейная скорость коррозии (миллиметров в год),
  • суммарная коррозионная стойкость или долговечность.

На практике применение того или иного критерия зависит от способа защиты металлической поверхности. Ее можно окрасить атмосферостойкими красками, а можно использовать металл с защитными покрытиями. Если коррозия протекает равномерно, тогда эффективность защиты может быть оценена более точно.

Если же интенсивность образования ржавчины в разных местах изделия различна, то выбрать наиболее целесообразный способ защиты можно только тогда, когда деталь нагружается внешними растягивающими напряжениями. Тогда со временем изменяется не только внешний вид поверхности, но и некоторые ее физические характеристики, в частности, теплопроводность и электросопротивление.

Практика коррозионных испытаний металлов

Индикаторами коррозии являются климатические факторы – температура, состав и относительная влажность окружающей среды, характер распределения внешних нагрузок. Во внимание необходимо принимать также изменение освещенности по времени суток, количество осадков, возможное загрязнение воздуха. Например, в зонах выбросов дымовых отходов вблизи химических комбинатов и металлургических производств, сопровождающихся резким увеличением процентного содержания SO2, коррозионные процессы резко активизируются.

В качестве индикаторов коррозионной активности можно использовать количественные зависимости коррозии от времени:

  1. Линейные – чаще всего это характерно для металлических поверхностей, не имеющих защитного покрытия.
  2. Экспоненциально убывающие – встречаются при кислотной коррозии обычных металлов и сплавов.
  3. Экспоненциально возрастающие – когда на поверхности детали имеется защитное покрытие.

Интенсивность образования ржавчины при таких условиях снижают:

  • малая скорость ветра,
  • пониженная цикличность во времени изменения показателей относительной влажности,
  • характер воздействия коррозионно-активной среды на поверхность.

При слабом ветре или его отсутствии нет условий для перемешивания потока, омывающего контактную поверхность стали. При длительных фазах пониженной и повышенной влажности в течение года пленка поверхностной ржавчины успевает сформироваться, набухнуть и отделиться от основного металла. Толщина поверхности снизится, зато коррозионные процессы вынуждены «запуститься» сначала, а для этого требуется не только время, но и подходящие условия – ветер или изменения в химическом составе воздуха, что бывает далеко не всегда.

Влага, кислота или щелочь могут попадать на поверхность стали в виде капель либо струйным путем. Первый способ характерен для зон с повышенным количеством осадков, а второй – для неблагоприятной окружающей среды, в которой функционирует деталь или металлическая конструкция.

Способы снижения коррозии: механизм и эффективность

Способность окрашенной поверхности противостоять коррозионным процессам зависит от того, какой механизм коррозии преобладает. Например, при постоянном во времени воздействии химически активной среды существенно изменяется разность потенциалов внешней поверхности металлического изделия и его внутренних объемов. При этом возникают коррозионные токи, усиливающие процесс коррозии (явление, часто вызывающее разрушение стальных труб в подземных трубопроводах). Здесь окрашивание не дает никакого эффекта, поскольку химический состав поверхности, покрытой слоем краски, со временем не меняется.

Покрытие металлами

Иное дело, когда поверхность покрыта металлом, имеющим отрицательный электролитический потенциал по отношению к окислительно-восстановительным процессам. При преобладании окислительных реакций сталь эффективнее защитить путем нанесения поверхностного покрытия, содержащего в себе алюминий и цинк, – металлы, которые по своей кислородной активности стоят «левее» железа.

Такие процессы – цинкование и алюминирование – широко применяются в практике антикоррозионной защиты стальных узлов и отдельных деталей, находящихся в окислительной среде. Окрашивание в данных ситуациях носит вспомогательный характер, для повышения декоративных характеристик поверхности.

В восстановительной среде процесс образования гидридов железа может быть эффективно блокирован созданием поверхностных покрытий из металлов, находящихся «правее» водорода: это медь и все благородные металлы. Меднение, хоть и используется на практике, обычно выполняется для относительно небольших по площади поверхностей, поскольку является весьма затратным процессом в плане финансов. Именно для таких ситуаций можно и нужно применять окрашивание.

Окрашивание

Защитная роль красок состоит в том, что в их составе всегда присутствуют ингибиторы коррозии – компоненты, замедляющие во времени скорость протекания процессов окалинообразования. Химические формулы веществ-ингибиторов разработаны таким образом, что в результате приостанавливается появление ржавчины. Эластичность современных окрашивающих составов позволяет покрытиям успешно противостоять также и поверхностным напряжениям, которые провоцируют начало коррозионных процессов.

Антикоррозионные свойства красок увеличиваются, если в их составе находятся кремнийорганические полимеры, которые повышают способность окрашенной поверхности противостоять перепадам влажности и температуры независимо от времени года. Однако такие краски обладают двумя существенными недостатками:

  • ядовиты,
  • малоэффективны в условиях электролитического механизма коррозии.

Таким образом, правильно подобранные красящие составы могут достаточно эффективно блокировать коррозионные процессы. Для этого они должны содержать в себе ингибиторы коррозии, иметь достаточную эластичность и механическую прочность, незначительно изменяющуюся со временем.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: