Стабилизация древесины своими руками: способы и материалы

Стабилизация древесины: преимущества, способы обработки и защитные составы

Древесина – один из самых востребованных строительных и декоративных материалов. Однако некоторые сферы применения требуют более высоких эксплуатационных параметров материала. Это касается прочности и стойкости к негативному внешнему воздействию.

Чтобы улучшить основные параметры материала, существуют специальные технологии обработки, одной из которых является стабилизация древесины. Она позволяет создавать прочные, практичные и привлекательные материалы с уникальными характеристиками.

  • Преимущества процедуры
  • Способы
  • Стабилизирующие составы для дерева
    • Эпоксидная смола
    • Жидкое стекло
    • Соляной раствор
    • Олифа
    • Состав для вакуумной камеры
    • Березовый сок
  • Полимеры
    • «Анакрол-90»
    • «100терм»
    • «Буравид»
    • «Пентакрил»

Преимущества процедуры

Стабилизация – это особый вид обработки древесины, который предусматривает безопасное заполнение пор защитными составами.

Основная ее цель заключается в поддержании декоративных свойств дерева с повышением показателей прочности, твердости и стойкости к внешним факторам. Подобный эффект достигается за счет использования специальных составов, которые обладают способностью к полимеризации.

Это достаточно трудоемкий и ответственный процесс, к организации которого необходимо подходить со всей ответственностью и соблюдать очередность действий в соответствии с выбранной технологией.

Благодаря консервации древесина приобретает следующие характеристики:

  • плотность и твердость;
  • стойкость к повышенной влаге, перепадам температур и ультрафиолету;
  • стойкость к воспламенению;
  • непроницаемость для лакокрасочных составов;
  • стойкость к химическому и биологическому воздействию;
  • инертность к деформациям и гниению;
  • декоративность и эстетичность;
  • восприимчивость к ручной и механической обработке.

Способы

Технологический процесс стабилизации древесины разделен на два этапа – пропитка и полимеризация.

В зависимости от типа, размера и качества исходного сырья, а также учитывая собственные возможности и предпочтения, стабилизировать древесину можно следующими способами:

  1. Холодная пропитка . Самый доступный способ стабилизации небольших заготовок, который предусматривает вымачивание древесины в холодном составе. Продолжительность пропитки составляет от 3 дней до 2 недель в зависимости от типа исходного сырья. В качестве консервирующих составов применяются различные масла – ореховое, тунговое, конопляное и льняное.
  2. Горячая пропитка . Сложный вариант консервации объемных изделий из древесины. Продолжительность пропитки может составлять до 2-3 дней и обеспечивает более глубокое проникновение горячих составов в древесные волокна.
  3. Обработка вакуумом . Подобный способ обработки предусматривает использование вакуумной камеры. Откачка воздуха из камеры сопровождается удалением имеющейся жидкости из деревянной заготовки, помещенной внутрь. Далее в камеру подается стабилизирующий раствор, который предназначен для заполнения открытых пор древесины.
  4. Обработка под давлением . Подобный способ схож с предыдущим, отличие заключается в том, что консервация древесины осуществляется при помощи высокого давления, а не вакуума. Деревянная заготовка помещается в емкость с жидкостью и устанавливается в камеру. Под воздействием высокого давления воздух удаляется из пор, а пустоты заполняются полимеризующимся составом.

Стабилизирующие составы для дерева

Многих мастеров, которые желают освоить технологию консервации изделий из дерева в домашних условиях, интересует главный вопрос – чем стабилизировать древесину?

Существует множество эффективных средств, которые используются для подобных целей:

  • масла,
  • лакокрасочные составы,
  • эпоксидные смолы,
  • жидкое стекло,
  • соляной раствор,
  • олифы,
  • березовый сок,
  • составы для вакуумной обработки,
  • полимеры.

Эпоксидная смола

Часто для стабилизации древесины используется эпоксидная смола. Для повышения текучести состав рекомендуется разводить спиртом. Технология стабилизации древесины защитной эпоксидной смолой аналогична той, что подходит для работы с полимерными компонентами.

Несмотря на доступность и удобство нанесения, эпоксидная смола обладает некоторыми недостатками. Главные из них: длительность полимеризации и вероятность закипания в вакуумной камере. Кроме того, подобное средство не подходит для консервации хвойной древесины.

Жидкое стекло

В процессе обработки древесины жидким стеклом на поверхности образуется тонкая защитная пленка, стойкая к воздействию других красителей. По этой причине жидкое стекло часто используется для стабилизации конструктивных элементов или декоративных изделий, которые не подлежат дальнейшей обработке защитными составами.

Жидкое стекло, или силикатный клей, обеспечивает надежную защиту от заражения плесенью, грибком и патогенными микроорганизмами. По сравнению с другими антисептическими составами оно устойчиво к повышенной влаге, ультрафиолету и высоким температурам.

Соляной раствор

Менее востребованным для стабилизации древесины является соляной раствор. Для его приготовления потребуется 1 ст. л. соли и литр холодной воды. Обработка деревянной заготовки осуществляется методом кипячения на протяжении 2-3 часов.

Многие специалисты утверждают, что подобное средство для консервации можно использовать после подготовки определенной заготовки или изделия из древесины.

Олифа

Основными компонентами олифы являются растительные масла, подвергнутые термической обработке. Предварительный нагрев масел способствует повышению их стойкости к повышенной влаге и ультрафиолету. Специальный растворитель в составе олифы увеличивает вязкость и тягучесть, что дает возможность использовать ее для приготовления шпаклевочных и грунтовочных смесей, лаков и красок.

Олифа широко используется для обработки деревянных конструкций, декоративных элементов и инструментов. Она обеспечивает надежную защиту от гниения, разрушения и деформации. Для стабилизации дерева внутри помещений лучше использовать натуральную олифу, для наружных работ подойдут композиционные и алкидные составы.

Состав для вакуумной камеры

Для вакуумной камеры используется специальный состав для стабилизации древесины. Подобная технология насыщения (импрегнация) обеспечивает глубину проникновения защитного средства от 0,3 до 5 см в зависимости от породы дерева, при этом давление в вакуумной камере может достигать 12 кг/кв. см.

Специализированное герметичное устройство имеет внушительные габариты: длина – до 15 метров, диаметр – от 0,5 до 3 метров. Оно оснащено специальным резервуаром для стабилизирующих растворов, входными клапанами, датчиками давления и управляющим блоком.

Продолжительность одного цикла насыщения может составлять от 3 до 6 часов.

Березовый сок

Не менее востребованной является консервация дерева при помощи натурального березового сока. Заготовка подвергается воздействию состава в вакуумной камере, а затем проходит сушку при температуре в 90 градусов.

Читайте также:
Напольное покрытие из сизаля: основные свойства экологичного материала

Для приготовления стабилизирующего раствора в березовый сок добавляются различные красители.

Полимеры

Часто для стабилизации древесины используются современные пропитки на основе полимеров. Наиболее востребованными из них являются:

«Анакрол-90»

Полиэфирная пропитка для древесины, которая под воздействием высоких температур превращается в термореактивный полимер. Благодаря высокой прочности, стойкости к химическому воздействию и температурным изменениям состав широко используется для консервации мелких трещин и пор в древесине.

«100терм»

Прозрачный жидкий состав на основе термоотверждаемых полимерных компонентов предназначается для надежной консервации древесины. Он удобен и прост в использовании, подходит для нанесения в промышленных и домашних условиях.

«Буравид»

Прозрачный полимерный состав, включающий оптические пигменты, который предназначен для полимеризации древесины. По вязкости и плотности напоминает воду, но при температурном воздействии превращается в твердое покрытие. Обеспечивает защиту от воздействия влаги, ультрафиолета, биологического заражения, подчеркивает естественную структуру древесных волокон.

«Пентакрил»

Эмаль на алкидной основе с добавлением красителей и жирорастворимых пигментов. Предназначается для стабилизации древесины внутри и снаружи. Обработанный материал обладает уникальными свойствами полимеров, но при этом остается натуральным и безопасным, как древесина.

Нестабилизированная древесина склонна к изменению внутренней структуры и окраски, деформациям и появлению трещин. Если материал используется для внутренней декоративной отделки, тогда эта проблема особенно актуальна. Можно купить готовую стабилизированную древесину, стоимость которой будет гораздо выше, чем у необработанного материала. А можно сэкономить деньги, организовав процесс консервации собственноручно при помощи доступных защитных средств.

Для этих целей можно использовать уже готовые полимерные составы – «Пентакрил», «Анакрол 90» и другие – или приготовить их самостоятельно.

Составы для пропитки следует выбирать с небольшим запасом, ведь некоторая часть средства будет использована для проведения тестовых работ, после чего можно начинать консервацию деревянной заготовки или изделия.

Правильный выбор защитного средства для конкретной породы древесины и соблюдение этапов технологического процесса позволят получить желаемый результат.

Огород-365

  • Главная
  • КАЛЕНДАРЬ ДАЧНИКА
  • _КАЛЕНДАРИ
  • ХОЗЯЙСТВЕННЫЕ ДЕЛА
  • _ПОСАДКА И ПОСАДОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ
  • _
  • _
  • _ПОЛЕЗНЫЕ РЕЦЕПТЫ
  • _ПОЛЕЗНЫЕ СОВЕТЫ
  • _МЕРОПРИЯТИЯ И СОБЫТИЯ
  • _
  • _БОЛЕЗНИ И ВРЕДИТЕЛИ
  • _
  • _ДАЧНЫЙ ДИЗАЙН
  • _ЛАНДШАФТНЫЙ ДИЗАЙН
  • _
  • _
  • _
  • _СТРОИТЕЛЬСТВО ДОМА
  • __Фундамент
  • ЦВЕТЫ И РАСТЕНИЯ
  • _ЦВЕТОЧНЫЕ
  • _
  • _
  • _
  • САД И ОГОРОД
  • _ЯГОДЫ
  • _ТЫКВЕННЫЕ
  • _ТОМАТ
  • _ПРЯНЫЕ
  • _ПАСЛЁНОВЫЕ
  • _ОВОЩИ
  • _ЛУКОВИЧНЫЕ
  • _
  • _ЛИСТОВЫЕ
  • _КОРНЕПЛОДЫ
  • _КЛУБНЕПЛОДЫ
  • _КАПУСТНЫЕ
  • _ЗЛАКОВЫЕ
  • _
  • _ДЕРЕВЬЯ И КУСТАРНИКИ
  • _
  • _ВИШНЯ И ЧЕРЕШНЯ
  • _БОБОВЫЕ
  • Mega Menu

О ценности и востребованности древесины в ремонте и строительстве говорить не приходится – с этим сталкивался практически каждый. Есть такие сферы, где дерево – натуральный и прекрасный по многим характеристикам материал – нужно немного модернизировать. А точнее, усилить его эксплуатационные свойства. Одной из таких технологий преображения является стабилизация древесины.

Что это такое?

Стабилизацией называют особый вид обработки материала, при котором его поры заполняются специальными защитными составами. Прежде всего, эти действия направлены на повышение декоративных свойств дерева – на то, чтобы эти свойства как можно дольше оставались неизменными. Но одновременно с этим повышаются показатели твердости материала, а также стойкости относительно воздействия внешних факторов.

Сам процесс достаточно трудоемкий и не очень быстрый. Он требует ответственного отношения и определенных знаний. В промышленных масштабах использовать этот способ не очень рационально, а вот для мелких индивидуальных работ он во многом незаменим. Подходит стабилизация для изменения характеристик мебели, деревянных поделок и игрушек, различных интерьерных предметов, рукоятей ножей.

Изначально стабилизацией занимались, чтобы уберечь дерево от влаги. Но постепенно декоративные цели вышли на первый план. Как только стало ясно, что одним махом удается изменить и внешний вид дерева, и его эксплуатационный профиль, обработка стала использоваться активнее.

Для чего нужна?

Данная процедура меняет материал сразу в нескольких направлениях. И зачастую экономит средства и силы мастера, который мог бы добиваться этих же целей, используя сразу несколько затратных технологий. Стабилизация древесины используется для следующих целей:

  • дерево становится твердым и плотным;
  • стойкость материала к влаге растет, как и стойкость к термоперепадам и воздействию солнечных лучей;
  • дерево перестает быть столь уязвимым перед воспламенением, для лакокрасочных составов стабилизация становится барьером;
  • химическое и биологическое воздействие на материал также нейтрализуется, деформации и гниение перестают быть явными угрозами для древесины;
  • материал становится более эстетичным и декоративным;
  • к ручной и механической обработке после стабилизации древесина готова больше.

Очевидно, что потребительские качества материала меняются значительно. Это не просто поверхностная пропитка, грунтовка, это заполнение максимального объема пор. Такая процедура ценна для рукоятки ножа, например, который не только постоянно взаимодействует с водой, но и находится в контакте с паром, горячими предметами и субстанциями. Древесина становится термостабилизированной, а значит, срок ее эксплуатации увеличивается.

К слову, после процедуры материал больше напоминает не дерево, а натуральный камень. Рисунок на распиле такой древесины очень схож с рисунком мрамора. И это действительно красиво.

Чаще всего дерево стабилизируют в два цвета. Это более распространено, да и результат предсказуемый. Но если двухцветная стабилизация кажется чем-то простым, применяются и технологии многоцветной стабилизации. Они более сложные, и новичкам тяжело будет справиться с этой задачей. К тому же такой вид чаще используется именно в декоративных целях, то есть не о прочности и повышении эксплуатационных свойств дерева идет речь (они не первоочередны). А вот каким именно способом добиваться изменения материала – вопрос со множеством альтернатив.

Читайте также:
Синева на древесине — от чего возникает, чем грозит и как от него избавиться

Способы стабилизации

Эффективных средств для этой цели очень много: от эпоксидной смолы до березового сока.

Холодная пропитка

Этот способ можно назвать самым доступным, используется он, когда дело имеется с небольшими деревянными заготовками. Древесина будет вымачиваться именно в холодном составе. И займет этот процесс как минимум 3 дня (а в целом может достигать 2 недель). Время вымачивания зависит от выбранного сырья. Яркий пример такого средства – льняное масло.

Особенности процесса пропитки льняным маслом таковы.

  • Состав проникает глубоко в поры, засыхает, образуя полимер, который не боится гниения. Технически пропитка может быть поверхностной, с помощью окунания и с использованием вакуумной установки.
  • Пропитывается дерево в несколько слоев (первый обычно – разведенное со скипидаром масло), каждый новый слой наносится строго после высыхания предыдущего.
  • Сохнуть масло будет около недели, но процесс можно ускорить.

Один и тот же состав можно использовать разными способами. Так, для следующего типа пропитки (горячего) масло можно кипятить.

Горячая пропитка

Этот вариант посложнее, его чаще применяют для изменения свойств объемных деревянных изделий. Продолжительность процесса занимает 2-3 дня, проникновение будет более глубоким. Это именно выдержка или даже вываривание в горячих составах, так как именно в таком виде они более текучи.

Как следствие, полимеризация проходит эффективнее.

Вакуумная обработка

Для осуществления этого способа потребуется вакуумная камера. Откачивание воздуха из нее влечет удаление жидкости из древесины. Потом в камеру мастер подает раствор для стабилизации, он и заполняет открывшиеся поры древесины.

Обработка под давлением

Этот способ очень похож на описанный выше, но есть существенное отличие. Консервации древесины в данном случае можно добиться за счет высокого давления. Деревянную заготовку отправляют в емкость со специальным составом, устанавливают в камеру. Высокое давление помогает выгнать из пор воздух, а в пустоты проникает заранее подобранный состав для полимеризации.

Что потребуется?

Есть очень много вариантов, какой именно состав использовать. Рассмотрим самые популярные средства для полимеризации.

Солевой раствор

Соль – самое дешевое и доступное средство для стабилизации древесины. Берут столовую ложку самой обычной поваренной соли абсолютно любого помола, разводят в 1 л воды, кипятят деревянную заготовку в этом составе около 3 часов.

Не сказать, что этот вариант особенно практичен, но порой применяют и его.

Олифа

Хороший состав для стабилизации деревянных поделок. Так как в нем есть растительные масла, уже прошедшие термообработку, он обеспечивает дереву и стойкость к влаге, и бесстрашие перед лучами солнца.

А чтобы сделать вязкость олифы достаточной для работы, в нее добавляют растворитель.

Березовый сок

Экологичный стабилизатор не имеет никаких вредных компонентов в составе, за что и любим многими мастерами. Наиболее ярко проявляет он себя в вакуумной камере, впоследствии обработанное изделие требует хорошей просушки на высоких температурах.

Эпоксидная смола

Используется в отношении разных пород дерева за исключением хвойных. Еще до пропитки мастер должен удостовериться, что текучесть состава удовлетворительная. Применяют чаще спиртовой раствор смолы, правда, приготовить его самостоятельно совсем не просто.

Жидкое стекло

Это довольно востребованный бытовой раствор, который после нанесения на дерево образует на последнем нечто вроде защитной пленки. Обычно таким средством обрабатывают различные декоративные изделия из дерева.

Раствор попутно защищает предмет от грибка, гниения.

Полимерные жидкости

У этой продукции высокая проникающая способность, а естественная полимеризация наступает быстро. Среди самых популярных составов – «Анакрол-90». Он используется только в вакуумной камере. Представляет собой полиэфирную пропитку, преобразующуюся в термореактивный полимер. После такой обработки дерево теряет уязвимость перед сильными ударами и различными агрессивными внешними факторами.

Другое средство из той же серии – «100терм». Это прозрачная, средней вязкости жидкость.

«Буравид»

Полимерный продукт вынесен отдельно в силу своей высокой популярности. Это средство с оптическими пигментами, которые отвечают за полимеризацию древесины. Вязкость продукта не слишком большая, потому он проникает даже в труднодоступные места. Состав препятствует биологическому заражению деревянных изделий. А еще его любят за то, что он выгодно подчеркивает естественный рисунок древесины, показывая всю природную красоту волокон.

«Пентакрил»

Еще один полимер. В него добавляют красители и пигменты на жирорастворимой основе. Потому изделия, обработанные этим раствором, становятся выразительнее, насыщеннее.

Состав удобен для использования в домашних условиях.

О пропитке маслами уже говорилось. Помимо льняного, используются ореховое, кедровое, тунговое масла. Какой способ предпочесть – вопрос индивидуального выбора: кто-то решает обрабатывать натуральный материал только такими же натуральными продуктами, кто-то считает, что промышленный полимер без нареканий справляется со своей задачей. Но важно не только правильно выбрать состав, но и грамотно им воспользоваться.

Как сделать в домашних условиях?

Как именно своими руками превратить обычное дерево в более красивое и устойчивое, расскажут следующие инструкции.

Обработка древесины полимером «Анакрол».

  • Сначала нужно приготовить емкость, в которую будет помещено обрабатываемое изделие. Емкость заполняется выбранным составом так, чтобы изделие могло в нем утонуть.
  • Затем надо создать такие условия для вакуума, чтобы воздушные пузырьки перестали выделяться и не были видны в жидкости. Заготовка оставляется в этой основе буквально на 20 минут, после чего мастер задает избыточное давление (2-4 атмосферы). Тут нужен насос или компрессорная установка.
  • После того как первая часть процедуры завершена, нужно подождать 30 минут. Потом все повторяется. Если заготовка тонет в воде, значит, в ней не осталось незаполненных пор. Если же она всплывает, делается новая обработка.
  • Завершает работу сушка. Здесь без нагрева не обойтись, но особое оборудование не потребуется, просушить изделие можно в духовом шкафу. Температура – 90 градусов.
Читайте также:
Зеркало собственного изготовления: самые интересные техники

Если хочется сделать дерево более эффектным, в «Анакрол-90» можно добавить краситель (цветовой пигмент). Процесс обработки дерева эпоксидной смолой схож с предыдущим, но имеется серьезная поправка на текучесть. Так как вязкость эпоксидной смолы высока, ее обычно разбавляют спиртом – такой стабилизатор работает. Но даже в этом случае полимеризация потребует времени. Когда создается вакуум, нужно следить, чтобы не кипела смола. Если она закипит, изготовление нового вида изделия может сойти на нет – эффект практически непредсказуем.

  • для ускорения полимеризации деревянную заготовку надо хорошенько просушить – это удалит из нее излишки влаги, а открытым порам будет легче вобрать пропитывающий состав;
  • раствор для полимеризации имеет смысл отфильтровать, потому как если в нем есть мелкий мусор, он окажется и на готовом изделии – для фильтрации годится обычная многослойная марля;
  • окраска в процессе стабилизации – дело нередкое, в состав можно добавлять пигменты, которые будут интересно и необычно распределяться по дереву.

Готовый результат – фактически мраморированное дерево, словно покрытое лаком. Лучшие качества материала сохраняются, а вот новые становятся хорошим бонусом к внешнему преображению изделия. Нужно следовать инструкциям, смотреть мастер-классы, если остались вопросы, и не пытаться в целях экономии времени упростить процесс. Например, если наносить стабилизатор кистью, ничего хорошего не выйдет: он не проникнет в поры нужным образом. Все-таки лучшая учеба на ошибках – если они чужие.

О том, как выполнить стабилизацию небольших кусков древесины в домашних условиях, вы можете узнать из видео ниже.

Стабилизация древесины в домашних условиях

Среди технологий обработки древесины одним из наиболее интересных и увлекательных моментов является придание заготовке прочности и стойкости к негативным воздействиям окружающей среды. Традиционно в домашних условиях применяется несколько вариантов обработки – нанесение защитного слоя и пропитка консервационными рецептурами. Но как показывает практика, такие методы не дают большого эффекта, через 2-3 года приходится исправлять дефекты покрытия и заново делать обработку. Такое положение дел часто подталкивает к поиску новых решений проблемы защиты изделий из дерева, например, такого метода как стабилизация древесины в домашних условиях.

Что такое стабилизация древесины

В процессе механической обработки древесины используются разные приемы и методы – пиление, строгание, шлифовка, резьба. Во время всех этих работ происходит нарушение природного порядка расположения волокон. Часть волокон раскрывается по всей длине, часть нарушается в поперечном разрезе. В итоге после всех манипуляций получается изделие нужной формы. Но вместе с получением нужной формы, само дерево становится еще более не защищенным к внешнему воздействию. Обработанные волокна по-прежнему сохранят способность впитывать влагу, что чревато развитием грибковых инфекций и гнили.

Изменить такое положение дел можно, только прибегнув к применению технологии стабилизации или обработке дерева специальным составом способным проникнуть глубоко в поры и буквально закупорить поры. Процесс стабилизации древесины по своему характеру носит комплексный характер. В процессе стабилизации дерево приобретает не только качества, повышающие его прочность и твердость, но и более интересный внешний вид.

Основные цели стабилизации

Несмотря на трудоемкость процесса и довольно долгое время, которое будет потрачено на стабилизацию, результат позволит обеспечить легкость обработки заготовки. Так, в процессе обработки специальные составы позволяют добиться следующих свойств материала:

  • Повысить плотность и твердость дерева;
  • Обеспечить устойчивость к воздействию влаги, перепадам давления и температуры, уберечь от воздействия ультрафиолета;
  • Дерево приобретает устойчивость к высоким температурам и открытому пламени;
  • На пропитанный полимерами материал лучше ложатся лакокрасочные покрытия;
  • Древесина становится непроницаемой для биологических вредителей;
  • Волокна, пропитанные полимером, перестают быть подвержены деформации, дерево становится легче обрабатывать и клеить;
  • При обработке ручным и инструментальным способом можно получить более качественный результат – материал меняет свои свойства, его становится легче обрабатывать.

Способы стабилизации

Сегодня для работы в домашних условиях применяются такие же методы как для обработки древесины на промышленных установках. Сам процесс условно можно разделить на два этапа. Первый этап называется пропиткой и заключается в насыщении волокон специальным составом. Во время пропитки происходит вытеснение воздуха в целлюлозных трубках и замена его полимерным составом. Второй этап заключается в полимеризации состава, вследствие чего изменяются качества волокон дерева.

Для применения того или иного метода стабилизации выбирается оптимальный состав веществ и технология проведения работ. В домашних условиях чаще всего применяются следующие методы обработки дерева:

  • Холодная пропитка – для начинающих мастеров самый простой и надежный способ получить хороший результат. Суть метода заключается в вымачивании древесины в консервационном растворе или веществе. Для пропитки чаще всего используются натуральные масла – конопляное, ореховое или льняное. Процесс длится от 72 часов до 3-4 недель. Масла применяют как в чистом виде, так и с добавлением красителя, для придания материалу необходимого цвета. Удобство метода заключается в его простоте, все операции выполняются без специального оборудования.
  • Способ горячей пропитки применяется для глубокого проникновения консервационного вещества в слой материала. Сложность операции заключается в необходимости поддержания высокой температуры раствора в пропиточной ванне на протяжении нескольких дней.
  • Использование вакуума для обработки дерева позволяет получить более насыщенный полимерами материал, и практически полностью удалить воздух из волокон. Этот метод в отличие от предыдущих, требует наличия специального оборудования – вакуумной камеры и компрессора, что делает его более затратным.
  • Обработка давлением схожа с предыдущим методом, с той лишь разницей, что воздух из волокон удаляется не вакуумом, а избыточным давлением. В процессе обработки заготовка заливается жидким раствором полимера и помещается в камеру для создания избыточного давления. Срок такой обработки может длиться от 12 часов до нескольких суток.
Читайте также:
Мраморный пол из бумаги: как сделать оригинальное напольное покрытие

Полимеризация веществ происходит по-разному – для одних достаточно высыхания при обычной температуре, для других этот процесс обязательно должен происходить при повышенной температуре или под воздействием других факторов, например, ультрафиолета.

Стабилизирующие составы для дерева

Для достижения нужного результата в домашних условиях используется несколько типов веществ для стабилизации древесины. Условно можно провести классификацию по нескольким признакам, например, по происхождению веществ или по способу их применения. Если за основу брать классификацию по типу происхождения веществ для стабилизации, то классификация будет иметь следующий вид:

  • Материалы натурального происхождения – соляной раствор, березовый сок, льняное, ореховое или конопляное масло, олифа на основе растительного сырья;
  • Материалы на основе нефтепродуктов – нефтяная олифа и масляные пропитки на ее основе;
  • Синтетические материалы – эпоксидная смола и другие полимерные составы.

По своему составу пропитки могут быть – однокомпонентные и многокомпонентные. Например, препарат «Буравид» представляет собой однокомпонентный раствор полимера, который не требует дополнительной подготовки перед применением. А эпоксидная смола представляет собой двухкомпонентный состав – саму смолу и отвердитель, без которого процесс полимеризации не происходит.

Полимерные составы

Современные полиэфирные масла чаще всего применяются для изготовления полимерных пропиток дерева. Эти составы на основе однокомпонентных масел позволяют обеспечить стабилизацию древесины с глубоким проникновением и надежной фиксацией. Большинство составов используют технологии вакуумной пропитки и обработки давлением с последующей термической полимеризацией при температуре 100-150 градусов.

В процессе пропитки применяются жидкие составы полимеров, а во время термической обработки полимер изменяет свое физическое состояние по всей глубине структуры дерева. Среди наиболее популярных сегодня составов для стабилизации древесины в домашних условиях можно рекомендовать «Анакрол-90», «100терм», «Буравид», «Пентакрил».

Пошаговая инструкция по стабилизации древесины

Наглядно представить процесс стабилизации древесины в домашних условиях поможет пошаговая инструкция метода вакуумной пропитки с последующей термической полимеризацией. Это один из самых сложных процессов, требующих наличия специального оборудования – вакуумной камеры. Но, несмотря на кажущуюся сложность, все работы можно проводить в условиях домашней мастерской, при этом получать довольно высокий результат обработки заготовок.

Для работы здесь используется доступный полимерный материал «Буравид», а вакуумная камера используется обычный компрессор от бытового холодильника, так что собрать такой агрегат можно самостоятельно.

Для работы отобраны два бруска березы, материал предварительно прошел небольшую обработку – выровнены грани и сделана фаска. Сушка осуществлялась при нормальной комнатной температуре.

Для работы используется пропитка «Буравид», полимерное средство готовое к применению.

Образцы помещаются в емкость и заливаются пропиткой.

Чтобы пропитка проходила равномерно бруски прижимаются грузом, в данном случае используется гайка от баллона.

Для получения приятного оттенка можно использовать специальный краситель пигмент, но в данном случае обработка будет осуществляться без красителя, чтобы ясно понимать, как изменится цвет дерева только под действием полимера.

Еще до помещения емкости в вакуумную камеру начинается процесс замещения воздуха полимером – на рисунке видно, как из березового сувеля начинают отходить пузырьки воздуха.

Емкость помещают в вакуумную камеру. После закрытия крышки включается компрессор и в камере создается разреженное пространство.

Через смотровое стекло камеры видно, воздух пузырьками покидает древесину.

Спустя 72 часа бруски извлекаются из камеры. Такой вид имеет березовый сувель.

А такой вид имеет доска из обычной березы.

Следующий этап – запекание полимера при температуре 100 градусов.

Чтобы не допустить реакции пропитки и горячего воздуха необходимо сделать защитное покрытие. Для этого берется пищевая пленка, поверх которой бруски оборачиваются алюминиевой фольгой.

Упаковка ставится в металлический лоток и ставится на 1 час в прогретую до 100 градусов газовую духовку.

Такой вид приобрел брусок березы.

А это березовый сувель. На поверхности появились видимые трещины в местах где волокна имели слабую плотность. Трещины в дальнейшем можно заделать эпоксидным составом. Но там, где волокна изначально имели высокую плотность, полимеризованный состав «Буровида» придал материалу высокую плотность и прочность.

До начала работ брусок березы весил 101 грамм, а после полимеризации его вес стал равняться 194,5 граммам. Березовый сувель до стабилизации весил 225 грамм, а после полимеризации смолы стал весить 335,1 грамм.

Применение стабилизированной древесины

Процесс стабилизации древесины позволяет существенно упростить создание многих предметов имеющих деревянные вставки и элементы. На практике использование стабилизации дает возможность применять мягкие сорта древесины для изготовления рукоятей инструмента. Из такого материала получаются удобные ручки для напильников, рукояти резцов и стамесок они не боятся ударов, да и служат они намного дольше, чем ручки из мягких пород дерева. Стабилизированная древесина отлично подходит и для изготовления ножей. Деревянные накладки получаются прочными и удобными.

Приемы стабилизации используются и мастерами оружейниками – из стабилизированного дерева получаются отличные ложе и приклады для ружей. А еще, стабилизацию часто применяют мастера моделисты, именно из такого материала получаются модели парусников и исторических кораблей.

Незаменима технология стабилизации дерева и для мастеров мебельного дела, в такой пропитке нуждаются практически все детали мебели из натуральной древесины. Благодаря стабилизации изделия служат намного дольше, ведь дерево, пропитанное полимерной смолой не подвержено короблению и изменению формы.

Читайте также:
Стекломагнезитовые листы: особенности, характеристики и применение

Все о стабилизированной древесине

  1. Что это такое?
  2. Для чего нужна?
  3. Виды
  4. Способы стабилизации
    • Холодная пропитка
    • Горячая пропитка
    • Вакуумная обработка
    • Обработка под давлением
  5. Что потребуется?
    • Солевой раствор
    • Олифа
    • Березовый сок
    • Эпоксидная смола
  6. Как сделать в домашних условиях?

О ценности и востребованности древесины в ремонте и строительстве говорить не приходится – с этим сталкивался практически каждый. Есть такие сферы, где дерево – натуральный и прекрасный по многим характеристикам материал – нужно немного модернизировать. А точнее, усилить его эксплуатационные свойства. Одной из таких технологий преображения является стабилизация древесины.

Что это такое?

Стабилизацией называют особый вид обработки материала, при котором его поры заполняются специальными защитными составами. Прежде всего, эти действия направлены на повышение декоративных свойств дерева – на то, чтобы эти свойства как можно дольше оставались неизменными. Но одновременно с этим повышаются показатели твердости материала, а также стойкости относительно воздействия внешних факторов.

Сам процесс достаточно трудоемкий и не очень быстрый. Он требует ответственного отношения и определенных знаний. В промышленных масштабах использовать этот способ не очень рационально, а вот для мелких индивидуальных работ он во многом незаменим. Подходит стабилизация для изменения характеристик мебели, деревянных поделок и игрушек, различных интерьерных предметов, рукоятей ножей.

Изначально стабилизацией занимались, чтобы уберечь дерево от влаги. Но постепенно декоративные цели вышли на первый план. Как только стало ясно, что одним махом удается изменить и внешний вид дерева, и его эксплуатационный профиль, обработка стала использоваться активнее.

Для чего нужна?

Данная процедура меняет материал сразу в нескольких направлениях. И зачастую экономит средства и силы мастера, который мог бы добиваться этих же целей, используя сразу несколько затратных технологий. Стабилизация древесины используется для следующих целей:

  • дерево становится твердым и плотным;
  • стойкость материала к влаге растет, как и стойкость к термоперепадам и воздействию солнечных лучей;
  • дерево перестает быть столь уязвимым перед воспламенением, для лакокрасочных составов стабилизация становится барьером;
  • химическое и биологическое воздействие на материал также нейтрализуется, деформации и гниение перестают быть явными угрозами для древесины;
  • материал становится более эстетичным и декоративным;
  • к ручной и механической обработке после стабилизации древесина готова больше.

Очевидно, что потребительские качества материала меняются значительно. Это не просто поверхностная пропитка, грунтовка, это заполнение максимального объема пор. Такая процедура ценна для рукоятки ножа, например, который не только постоянно взаимодействует с водой, но и находится в контакте с паром, горячими предметами и субстанциями. Древесина становится термостабилизированной, а значит, срок ее эксплуатации увеличивается.

К слову, после процедуры материал больше напоминает не дерево, а натуральный камень. Рисунок на распиле такой древесины очень схож с рисунком мрамора. И это действительно красиво.

Чаще всего дерево стабилизируют в два цвета. Это более распространено, да и результат предсказуемый. Но если двухцветная стабилизация кажется чем-то простым, применяются и технологии многоцветной стабилизации. Они более сложные, и новичкам тяжело будет справиться с этой задачей. К тому же такой вид чаще используется именно в декоративных целях, то есть не о прочности и повышении эксплуатационных свойств дерева идет речь (они не первоочередны). А вот каким именно способом добиваться изменения материала – вопрос со множеством альтернатив.

Способы стабилизации

Эффективных средств для этой цели очень много: от эпоксидной смолы до березового сока.

Холодная пропитка

Этот способ можно назвать самым доступным, используется он, когда дело имеется с небольшими деревянными заготовками. Древесина будет вымачиваться именно в холодном составе. И займет этот процесс как минимум 3 дня (а в целом может достигать 2 недель). Время вымачивания зависит от выбранного сырья. Яркий пример такого средства – льняное масло.

Особенности процесса пропитки льняным маслом таковы.

  • Состав проникает глубоко в поры, засыхает, образуя полимер, который не боится гниения. Технически пропитка может быть поверхностной, с помощью окунания и с использованием вакуумной установки.
  • Пропитывается дерево в несколько слоев (первый обычно – разведенное со скипидаром масло), каждый новый слой наносится строго после высыхания предыдущего.
  • Сохнуть масло будет около недели, но процесс можно ускорить.

Один и тот же состав можно использовать разными способами. Так, для следующего типа пропитки (горячего) масло можно кипятить.

Горячая пропитка

Этот вариант посложнее, его чаще применяют для изменения свойств объемных деревянных изделий. Продолжительность процесса занимает 2-3 дня, проникновение будет более глубоким. Это именно выдержка или даже вываривание в горячих составах, так как именно в таком виде они более текучи.

Как следствие, полимеризация проходит эффективнее.

Вакуумная обработка

Для осуществления этого способа потребуется вакуумная камера. Откачивание воздуха из нее влечет удаление жидкости из древесины. Потом в камеру мастер подает раствор для стабилизации, он и заполняет открывшиеся поры древесины.

Обработка под давлением

Этот способ очень похож на описанный выше, но есть существенное отличие. Консервации древесины в данном случае можно добиться за счет высокого давления. Деревянную заготовку отправляют в емкость со специальным составом, устанавливают в камеру. Высокое давление помогает выгнать из пор воздух, а в пустоты проникает заранее подобранный состав для полимеризации.

Что потребуется?

Есть очень много вариантов, какой именно состав использовать. Рассмотрим самые популярные средства для полимеризации.

Солевой раствор

Соль – самое дешевое и доступное средство для стабилизации древесины. Берут столовую ложку самой обычной поваренной соли абсолютно любого помола, разводят в 1 л воды, кипятят деревянную заготовку в этом составе около 3 часов.

Не сказать, что этот вариант особенно практичен, но порой применяют и его.

Олифа

Хороший состав для стабилизации деревянных поделок. Так как в нем есть растительные масла, уже прошедшие термообработку, он обеспечивает дереву и стойкость к влаге, и бесстрашие перед лучами солнца.

А чтобы сделать вязкость олифы достаточной для работы, в нее добавляют растворитель.

Березовый сок

Экологичный стабилизатор не имеет никаких вредных компонентов в составе, за что и любим многими мастерами. Наиболее ярко проявляет он себя в вакуумной камере, впоследствии обработанное изделие требует хорошей просушки на высоких температурах.

Читайте также:
Соляные блоки: применение в строительстве

Эпоксидная смола

Используется в отношении разных пород дерева за исключением хвойных. Еще до пропитки мастер должен удостовериться, что текучесть состава удовлетворительная. Применяют чаще спиртовой раствор смолы, правда, приготовить его самостоятельно совсем не просто.

Жидкое стекло

Это довольно востребованный бытовой раствор, который после нанесения на дерево образует на последнем нечто вроде защитной пленки. Обычно таким средством обрабатывают различные декоративные изделия из дерева.

Раствор попутно защищает предмет от грибка, гниения.

Полимерные жидкости

У этой продукции высокая проникающая способность, а естественная полимеризация наступает быстро. Среди самых популярных составов – «Анакрол-90». Он используется только в вакуумной камере. Представляет собой полиэфирную пропитку, преобразующуюся в термореактивный полимер. После такой обработки дерево теряет уязвимость перед сильными ударами и различными агрессивными внешними факторами.

Другое средство из той же серии – «100терм». Это прозрачная, средней вязкости жидкость.

«Буравид»

Полимерный продукт вынесен отдельно в силу своей высокой популярности. Это средство с оптическими пигментами, которые отвечают за полимеризацию древесины. Вязкость продукта не слишком большая, потому он проникает даже в труднодоступные места. Состав препятствует биологическому заражению деревянных изделий. А еще его любят за то, что он выгодно подчеркивает естественный рисунок древесины, показывая всю природную красоту волокон.

«Пентакрил»

Еще один полимер. В него добавляют красители и пигменты на жирорастворимой основе. Потому изделия, обработанные этим раствором, становятся выразительнее, насыщеннее.

Состав удобен для использования в домашних условиях.

О пропитке маслами уже говорилось. Помимо льняного, используются ореховое, кедровое, тунговое масла. Какой способ предпочесть – вопрос индивидуального выбора: кто-то решает обрабатывать натуральный материал только такими же натуральными продуктами, кто-то считает, что промышленный полимер без нареканий справляется со своей задачей. Но важно не только правильно выбрать состав, но и грамотно им воспользоваться.

Как сделать в домашних условиях?

Как именно своими руками превратить обычное дерево в более красивое и устойчивое, расскажут следующие инструкции.

Обработка древесины полимером «Анакрол».

  • Сначала нужно приготовить емкость, в которую будет помещено обрабатываемое изделие. Емкость заполняется выбранным составом так, чтобы изделие могло в нем утонуть.
  • Затем надо создать такие условия для вакуума, чтобы воздушные пузырьки перестали выделяться и не были видны в жидкости. Заготовка оставляется в этой основе буквально на 20 минут, после чего мастер задает избыточное давление (2-4 атмосферы). Тут нужен насос или компрессорная установка.
  • После того как первая часть процедуры завершена, нужно подождать 30 минут. Потом все повторяется. Если заготовка тонет в воде, значит, в ней не осталось незаполненных пор. Если же она всплывает, делается новая обработка.
  • Завершает работу сушка. Здесь без нагрева не обойтись, но особое оборудование не потребуется, просушить изделие можно в духовом шкафу. Температура – 90 градусов.

Если хочется сделать дерево более эффектным, в «Анакрол-90» можно добавить краситель (цветовой пигмент). Процесс обработки дерева эпоксидной смолой схож с предыдущим, но имеется серьезная поправка на текучесть. Так как вязкость эпоксидной смолы высока, ее обычно разбавляют спиртом – такой стабилизатор работает. Но даже в этом случае полимеризация потребует времени. Когда создается вакуум, нужно следить, чтобы не кипела смола. Если она закипит, изготовление нового вида изделия может сойти на нет – эффект практически непредсказуем.

Маленькие советы:

  • для ускорения полимеризации деревянную заготовку надо хорошенько просушить – это удалит из нее излишки влаги, а открытым порам будет легче вобрать пропитывающий состав;
  • раствор для полимеризации имеет смысл отфильтровать, потому как если в нем есть мелкий мусор, он окажется и на готовом изделии – для фильтрации годится обычная многослойная марля;
  • окраска в процессе стабилизации – дело нередкое, в состав можно добавлять пигменты, которые будут интересно и необычно распределяться по дереву.

Готовый результат – фактически мраморированное дерево, словно покрытое лаком. Лучшие качества материала сохраняются, а вот новые становятся хорошим бонусом к внешнему преображению изделия. Нужно следовать инструкциям, смотреть мастер-классы, если остались вопросы, и не пытаться в целях экономии времени упростить процесс. Например, если наносить стабилизатор кистью, ничего хорошего не выйдет: он не проникнет в поры нужным образом. Все-таки лучшая учеба на ошибках – если они чужие.

О том, как выполнить стабилизацию небольших кусков древесины в домашних условиях, вы можете узнать из видео ниже.

Поморский рецепт стабилизации древесины

У столяра есть три проблемы: дерево, руки, оснастка. Даже если опыта достаточно и все инструменты есть, плохая (неподготовленная) древесина сведет на нет все усилия.

Если дерево не стабилизировано, оно может:

У мягких сортов (сосна, липа, осина) это не так критично. Поскольку изделия из этой древесины не «ответственны». Из них не делают конструкционные элементы. Конечно, потрескавшаяся ложка или оконный наличник из липы испортят настроение. Однако, подобную древесину редко используют для ответственных изделий, типа кухонный фасад или кресло. Поэтому вопрос предсказуемости дерева в готовом изделии очень важен для столяров.

Читайте также:
Сланцевая мастика: как защитить автомобиль от коррозии

Для устранения проблем коробления и растрескивания, существуют методы стабилизации древесины. Бывают простые и сложные, высокотехнологичные. Когда я зашел на страницу Федерального Института Промышленной Собственности (ФИПС), я был удивлен количеству этих самых методов. От применения концентрированных кислот, до безумного давления и температур.

В домашних условиях это бесполезно.

Ответ нашелся в прошлом. Соловецкий монастырь. Прошли века, а некоторые элементы зданий, кажется, не подвержены влиянию времени. Кровля, декоративные детали, ступени — кажется, нарушают представление о долговечности древесины.

Секрет прост — соль. Напомню, что само название островов и монастыря родилось от соли. Соло-веды.

Ведро и электрическая плитка — это все, что вам потребуется для работы.

И столовая ложка соли (около 10 гр) на 1 литр воды.

Есть разные мнения по поводу концентрации соли. И как это не прозвучит странно, я склонен к антропному принципу бытия. Что у человека, то истина. Концентрация соли в крови человека не превышает 0,9%.

Варю около 2-х часов. Критерий — пена. Как только прекратилось активное ее выделение, значит дерево готово.

Далее, заготовки нужно высушить. Желательно при комнатной температуре. Я кладу на верх «подтопка» печи, и через 2-3 дня получаю стабилизированную древесину. К слову сказать, свою первую вишню я сушил естественным способом 2 года (!?).

Как видно из последней фотографии, внешне стабилизированная и обычная древесина немного отличаются. Я специально «сварил» вишневую деревяшку наполовину.

Кромка заготовки не обработана для наглядности. Правая часть, находившаяся в рассоле, стала темнее. Пласть я зачистил и отшлифовал.

Наблюдается потемнение древесины и выравнивание цветовых оттенков. К сожалению, на фото не видно появление «перламутровости» древесины. Для меня это стало приятной неожиданностью.

Это внешне.
Что там происходит внутри, я особо не разбирался. Навскидку. Древесина — это смесь целлюлозы, лигнина и эфиросодержащих компонентов.

У хвойных пород последняя составляющая — это живица, то, из чего делают скипидар, канифоль и пр. А, например, у гренадила это масло с весьма специфическим запахом и вкусом. Некоторые гурманы добавляют опилки эбена в чай. Я пробовал. Вкус похож на китайский черный пуэр.

Так вот, понять, почему после варки древесину «отпускает» можно, если представить себе целлюлозу в качестве арматуры, а лигнин — бетона. Температура частично разрушает связь между арматурой и бетоном, и «железобетон» становится более пластичным. Снимаются внутренние напряжения. Соль в данном случае играет важную роль. Она повышает температуру кипения раствора чуть выше 100 градусов, что вполне хватает для разрушения клеточных оболочек древесины.

Итак, поморы варили в соли древесину для:

1) снятия коробления и устранения появления трещин во время и после сушки;

2) многократного (в отличие от естественной) ускорения самой сушки;

3) приобретение древесиной антисептических свойств;

Металлизации пластмасс: разновидности технологий и их особенности

Металлизация пластика, которая выполняется преимущественно электрохимическим методом, позволяет значительно усилить устойчивость полимерных материалов к механическим повреждениям, воздействию высокой влажности и повышенной температуры. Немаловажным является и то, что изделия, для изготовления которых был использован металлизированный пластик, весят значительно меньше, чем аналогичные детали из чистого металла.

Хромированный пластиковые детали автомобиля — распространенный пример металлизации пластмассы

Химическая металлизация пластмасс активно используется для производства световых фильтров, катализаторов, печатных плат, заготовок для дальнейшей гальванизации, а также многого другого.

Как выполняется металлизация изделий из пластика

Такие разнородные материалы, как металл и пластик, имеют различные коэффициенты теплового расширения. В связи с этим при нанесении слоя металла на полимерный материал не избежать возникновения внутренних напряжений, стабилизировать которые позволяет подслойная поверхность. Для ее создания обычно используют медь. Когда предварительное меднение пластикового изделия выполнено, на него наносится финишный слой никеля или хрома.

Структура покрытия, полученного в результате металлизации пластика, может формироваться из нескольких слоев, в качестве которых могут выступать:

  • блестящий медный слой;
  • медный слой с матовой поверхностью;
  • полублестящий никелевый слой;
  • никелевый слой с блеском;
  • никелевый слой с матовой поверхностью;
  • конверсионный слой.

Типы наносимых на пластик многослойных гальванических покрытий

Наносимый на пластиковое изделие металлизированный слой может иметь не только различную структуру, но и различные декоративные характеристики. Так, это может быть покрытие велюрового, блестящего, осветленного, патинированного, черненого и других типов. Выполняют металлизацию пластика не только для улучшения его декоративных характеристик, но также для того, чтобы продлить срок его эксплуатации. В частности, никель, нанесенный на пластиковое изделие, обжимает его поверхность, тем самым способствуя ее укреплению.

В зависимости от того, для чего осуществляют металлизацию пластика, выполняют ее с применением электролитических растворов различного типа. Такими растворами могут быть:

  • электролиты для выполнения блестящего меднения;
  • электролитические растворы для покрытия поверхности пластиковых изделий никелем;
  • растворы, при помощи которых создаются покрытия с вкраплением твердых частиц, или покрытия велюрового типа.

Никелированные гальваническим способом детали

Металлизировать пластиковое изделие можно не только хромом и никелем, но и цинком и оловом. При помощи пленок из данных металлов, наносимых на пластиковую поверхность после ее пассивирования, обрабатываемая деталь защищается от негативного воздействия повышенной влажности и образования налета.

Поскольку металлический подслой, создаваемый на пластиковой поверхности, отличается не слишком высокой электропроводностью, процедуру электрохимической металлизации пластика проводят с использованием тока небольшой плотности (0,5–1 А/дм 2 ). Если применять ток более высокой плотности, это приведет к возникновению биполярного эффекта, что в свою очередь вызовет растворение подслоя в том месте, где изделие соединено с проводом, подводящим к нему электрический ток. Чтобы не столкнуться с таким негативным явлением, на сформированный подслой наносят дополнительный слой меди или никеля, причем делается это с использованием тока небольшой плотности. Последующую металлизацию пластика выполняют на обычных режимах.

Читайте также:
Металлизация пластмасс - виды, особенности и технология

Особенности нанесения металлических покрытий методом гальваники

Металлизацию пластика с помощью гальванического способа проводят в достаточно плотных электролитических растворах. Устойчивое положение обрабатываемым изделиям, находящимся в таких растворах, обеспечивают подвешиванием специальных утяжелителей.

Схема нанесения гальванического покрытия

Чтобы сформировать на поверхности пластикового изделия качественное гальваническое покрытие, необходимо также большее количество контактов, через которые на подслой обрабатываемой детали подается электроток. Перед металлизацией пластика надо выполнить несколько достаточно сложных процедур, которые обеспечат хорошую адгезию пластика с наносимым металлизированным слоем.

Сущность адгезии и влияющие на нее факторы

Адгезия, как известно, является характеристикой качества сцепления разнородных материалов между собой. Чтобы сцепление между пластиковой основой и металлическим покрытием было качественным, прочность покрытия на отслаивание должна соответствовать 0,8–1,5 кН/м, а на разрыв – 14 МПа. Современные технологические методы металлизации пластика позволяют добиваться адгезии, величина которой доходит до 14 кН/м.

На сегодняшний день не существует ни одной теории, которая бы могла точно объяснить все нюансы сцепления разнородных материалов между собой. Если ориентироваться на химическую природу адгезии, то она возникает вследствие химических взаимосвязей разнородных материалов. В частности, при металлизации полимерных материалов такие связи появляются между функционально активными группами, имеющимися на поверхности пластика, и наносимым на нее металлом.

Виды разрушений адгезионных соединений

Существует и молекулярная теория, согласно которой адгезия между разнородными материалами возникает вследствие того, что на межфазной поверхности присутствуют межмолекулярные силы, которые и способствуют сцеплению. По этой же теории, адгезия определяется взаимодействием двух полюсов или возникновением водородных связей между разнородными материалами.

Согласно электрической теории, причиной адгезии является двойной электрический слой, появляющийся при взаимодействии пары тел. В таком слое, который не дает телам отходить друг от друга, формируются электростатические силы притяжения положительных и отрицательных зарядов.

Наиболее признанной среди специалистов является диффузная теория, согласно которой адгезия возникает вследствие формирования межмолекулярных связей между разнородными материалами. В результате на границе соприкосновения двух материалов формируется новый промежуточный слой, и такая граница фактически стирается.

Существует еще и механическая теория, которая объясняет, что адгезия возникает вследствие анкерного сцепления между выступающими частями наносимого покрытия и углублениями в основном материале. В результате такого сцепления образуются так называемые механические замки, которые и обеспечивают адгезию.

Для прочного осаждения металла необходима благоприятная структура поверхности пластика

На качество адгезии при металлизации пластика оказывает влияние целый ряд параметров, к которым следует отнести:

  • прочность пластика;
  • наличие и количество химически активных групп на поверхности пластика;
  • наличие промоторов – стимуляторов адгезии, в качестве которых могут выступать пластификаторы, соединения олова и хрома;
  • отсутствие антипромоторов – элементов, которые могут не только ухудшить качество промежуточного слоя, но даже разрушить его;
  • структура наносимого металла;
  • режимы выполнения металлизации.

Цели металлизации пластмасс

Вакуумный метод

Вакуумная металлизация пластмасс используется для того, чтобы нанести на них нихром или алюминий. Для практической реализации такой технологии, как уже понятно из ее названия, необходима специальная камера, в которой создается вакуум. Наиболее активно вакуумную металлизацию пластика применяют для обработки автомобильных деталей, сантехнических и осветительных приборов, пластиковой фурнитуры различного назначения.

Нанесенному таким образом металлизированному покрытию придают высокую твердость и устойчивость к воздействию повышенной влажности, используя специальные лакокрасочные составы.

Как выполнить металлизацию пластика в домашних условиях

Металлизированный пластик можно получить и в домашних условиях. Для этого применяют несколько распространенных методик. Наиболее популярная и доступная из них – химическая, для ее реализации не потребуется специальное оборудование. При помощи данной технологии на поверхность пластика можно нанести тонкий слой меди или серебра, что придаст готовому изделию исключительную декоративность.

Вне зависимости от выбранного способа металлизации обрабатываемую деталь следует очистить от механических загрязнений

Меднение пластика

Металлизацию пластика при помощи меди выполняют в несколько этапов.

  • Тщательное ошкуривание поверхности, в процессе которого с нее необходимо удалить все выпуклости и другие дефекты. После ошкуривания изделие необходимо обработать абразивным порошком.
  • Обезжиривание поверхности. Изделия, изготовленные из полиакрилатов, обезжириваются перед металлизацией в растворе каустической соды, в который деталь помещается на сутки. Для обезжиривания полиамидных материалов используется обычный бензин.
  • Промывка обезжиренного изделия в дистиллированной воде.
  • Сенсибилизация – процесс формирования на пластике пленки из гидроокиси олова. Для этого изделие на минуту помещают в полупроцентный раствор хлористого олова, на литр которого добавляют 40 граммов соляной кислоты.
  • Активация поверхности, для которой изделие на 3–4 минуты помещают в раствор азотнокислого серебра.
  • После активации изделие на 60 минут погружают в раствор для металлизации, состоящий из следующих компонентов: карбоната меди (200 г/л), 90-процентного глицерина (200 г/л), 20-процентной каустической соды (1 литр). Температура такого раствора для металлизации должна составлять 18–25°.

После выполнения всех этих процедур вы получите на пластиковом изделии красивое медное напыление.

Серебрение пластика

Металлизацию пластика слоем серебра выполняют в следующей последовательности.

  1. Ошкуривание поверхности и ее обработка абразивным порошком.
  2. Промывка изделия мыльным раствором и дистиллированной водой.
  3. Обезжиривание поверхности в растворе, состоящем из ангидрида хрома (100 г/л) и сульфата железа (10 г/л).
  4. Промывка детали в дистиллированной воде.
  5. Сенсибилизация, для выполнения которой используют раствор хлористого олова (2 г/л).
  6. Погружение изделия на 60 минут в раствор, состоящий из следующих компонентов: нитрата серебра (3 г/л), каустической соды (3,5 г/л), 25-процентного аммиака (8 мл/л), глюкозы (2,5 г/л). Температура раствора – 18–25°.
Читайте также:
Защищаем фанеру от воды и атмосферных явлений

Гальванические серебряные покрытия обладают низкой стойкостью к механическим повреждениям, но хорошо противостоят химическим воздействиям

Если поверхность была недостаточно хорошо обезжирена, то в результате металлизации может получиться покрытие не очень хорошего качества. В таком случае его можно удалить, используя специальный раствор, и повторить всю процедуру заново.

Сформированный на пластике по вышеописанным методикам слой металла лучше всего покрыть защитным лаком. Кроме того, металлизированные таким образом пластиковые изделия можно подвергнуть дальнейшей гальванической обработке (например, выполнить их хромирование или покрыть слоем никеля).

Металлизация пластмасс – технология проведения процедуры

Металлизация пластмасс – технология проведения процедуры

Химическая металлизация пластмасс дает возможность изготавливать такие промышленные типы изделий и полуфабрикатов, как печатные платы, световые фильтры, катализаторы, а также заготовки для гальваники и множество другого.

Металлизация даст возможность улучшить устойчивость пластмассы к воздействиям механического типа, высоких температур и влаге.

Более того, детали, в которых используется сочетание металла и пластмассы, весят куда меньше, чем просто металлические.

Технологические особенности металлизации

В роли подслойной поверхности для гальваники чаще всего используют медь. Именно медный слой будет играть роль демпфера для пластмассы, за счет чего будет стабилизироваться напряжение, которые неизбежны при значительной разницы в коэффициенте теплового напряжения таких разнородных материалов. подслой будет дополнительно хромирован или никелирован, как описано ниже.

  • Пластмасса.
  • Матовый медный слой.
  • Медный слой с блеском.
  • Металл с химическим типом осаждения.
  • Никелевый блестящий слой.
  • Полублестящий никелевый слой.
  • Никелевый матовый слой.
  • Хромовый слой с блеском.
  • Конверсионный слой.
  • Блестящий и матовый металлический слой.

Структурные составные особенности, которые наносятся на электропроводный подслой покрытия, способны сильно разниться. Речь может идти про пленки блестящего, велюрового, осветленного, черненного, патинированного и остальных типов.

Задача пленок заключается не просто в улучшении внешнего вида изделий. Например, никелированные покрытия будут продлевать срок эксплуатации пластмассы. Дело в том, что никель может обжимать пластмасс, сильно укрепляя материал.

Особенности структурного состава, которые будут нанесены на электропроводный слой покрытия, могут сильно разниться. Речь пойдет о пленках осветленного, блестящего, черненного, велюрового, патинированного и остальных типов. Задача пленок заключается не только в улучшении внешнего вида изделий. Например, никелированные покрытия продлевают эксплуатационный период пластмасс. Дело заключается в том, что никель может обживать пластмассу, ощутимо укрепляя материал. Чтобы удалось создать гальваническое покрытие, требуется электролит.

Существуют разные виды используемых электролитов, в том числе:

  • Блестящие меднения.
  • Электролиты для нанесения никеля.
  • Специализированные составы, на базе которых будут созданы покрытия велюрового типа или покрытия с вкраплением твердых частиц.

Также следует применять и остальные металла, например, цинк или олово. Но перед нанесением подобных типов металлов потребуется пассивирование, после которого на поверхности появится пленка (с цветом или без него). Такие типы пленок предохранят материал от ржавчины или появления налета. Химическая металлизация пластмасс характерна тем, что подслои металлического типа не имеют высокую электрическую проводимость. Во всяком случае, проводимость будет куда ниже, чем в случае с электролитом.

По этой причине при электрохимическом осаждении плотность используемого тока должна быть небольшой – от 0.5 до 1 Ампера на квадратный дециметр. Если плотность получится выше, появится биполярный эффект, что приведет к растворению покрытия около места, где есть соприкосновение с токопроводящей подвеской. В определенных случаях, чтобы избежать растворения покрытия, на осажденный химическим методом металлически слой будет нанесен никель или медь. При этом делается все это при малой плотности электрического тока, а вот дальнейшие слои будут нанесены в стандартном режиме.

Подробности

Обзор методов

Особенности получения гальванического покрытия

Прежде всего, гальванический слой будет обеспечивать устойчивость металла к процессам коррозии. При выполнении гальванизации детали будут находиться в плотных электролитах. Таким образом, чтобы операция была успешной, на детали будут навешены специальные утяжелители.

Обратите внимание, что гальванические покрытия будут отличаться от металлических тем, что для их создания требуется куда большее количество контактов. Процесс гальванизации пластмассы будут характерен еще и сложностью этапа подготовки, потому что в таком случае будет куда сложнее обеспечивать прекрасную степень адгезии.

Адгезивные свойства материалов

Еще немного про металлизацию пластмасс. Сцепление будет характеризоваться качеством сцепления разнотипными элементами (в таком случае речь пойдет про адгезию между пластмассой и металлом). Прочность сцепления между пластмассовыми и металлическими покрытиями должна находиться в промежутке между 0.8 и 1.5 кН на метр – на отслаивание, и равняется 14 мПа на разрыв. Максимально возможная степень адгезии, достижимая современными технологическими средствами составляет примерно 14 кН на метр. Адгезионные качества материалов будут относиться к числу достаточно сложных явлений. Можно сказать и то, что не существует единой теории, которая в полной мере сможет ответить на все вопросы относительно прилипания различного рода материалов друг к другу.

С точки зрения химической науки, адгезия является химической взаимосвязью между различными по типу телами. Химические взаимодействия можно увидеть на пластмассовых поверхностях. На таких местах имеются функционально активные группы, которые будут контактировать с металлами или покрывают поверхности металла оксидами. Молекулярный подход истолковывает адгезию как следствие присутствия межмолекулярных сил на межфазной поверхности, а еще взаимодействием двух полюсов или появлением водородных связей.

Читайте также:
Слоновая кость в интерьере: недорогая, но роскошная имитация своими руками

Так будет объясняться, к примеру, сцепление влажных травленых полиэтиленовых пленок после их просушивания. Если говорить с точки зрения электрической теории, адгезионные качества появляются в силу того, что при взаимодействии пары тел появляется двойной электрический слой. В результате такого действия слой не позволит телам отходить друг от друга, потому что работают электротстатические силы обоюдного типа притяжения различных зарядов.

По диффузной теории (самой популярной), адгезия будет происходить за счет взаимодействий межмолекулярного типа, которые особенности явно проявляются при обоюдном проникновении молекул в слои поверхности. В то же время определенных промежуточный слой появляется, вследствие чего можно наблюдать отсутствие явной границы между материалами. И, наконец, механическая разновидность теории будет объяснять адгезию анкерным видом сцепления, которые выступают части металла в углублениям на поверхности из пластмассы. Такие углубления достаточно незначительные по площади (несколько микрометров), но, когда в них попадает осаждаемый химическим методом металл, появляются так называемые механические замки.

На адгезию будут оказывать воздействие и остальные параметры, в числе которых можно выделять следующие:

  • Характеристики прочности пластмассы.
  • Присутствие благоприятствующие реакции химически активных групп на поверхности пластмасс.
  • Наличие стимуляторов процессов адгезии, которые иначе могут бывать названы промоторами (оловянными и хромовыми соединениями, а также пластификаторами).
  • Отсутствие антипромоторов, которые способны препятствовать укреплению или даже разрушению промежуточного типа слоя.
  • Структура материала, который химически осаждается, а также параметры, при которых происходит осаждение.

Рассмотрим еще пару методов

Вакуумный метод металлизации

Технология вакуумной металлизации пластмасс будет состоять в напылении на поверхность пластмассы нихрома или алюминия посредством вакуума. Нанесение металла на пластмасса с применением вакуума осуществляется в особенной камере. Методика широко используется для нанесения металлической пленки на различные поверхности, к примеру, автомобильные детали, сантехнические приборы, пластиковую фурнитуру, световую технику и прочее. Чтобы зачищать металл, используют специальные лакокрасочные составы, которые отличаются повышенной степенью твердости и устойчивости к воздействию влаги.

Процесс металлизации в домашних условиях

Известны только несколько методов самостоятельного нанесения металла на покрытие из пластмассы. Самая доступная из них является химической. В таком случае не потребуется какое-то специализированное оборудование. Применяемые для процесса металлы – медь и серебро. Пленка, которая получается в итоге, будет лишь несколько микронов в толщину, но она придаст основанию красивый внешний вид с отблеском металлического типа.

Металлизация посредством меди

Перед началом обработки следует как можно лучше ошкуривать и обезжиривать поверхность. Если деталь будет иметь выпуклости (дефекты), которые следует аккуратно свести на нет. Насыпьте на поверхность абразивы и протрите поверхности тампоном. В случае, если вы имеете дело с полиакрилатами, для обезжиривания потребуется раствор едкого натра, в котором детали должны быть вымочены на протяжении суток.

Для обезжиривания полиамидов рекомендовано применять бензин. Когда будет обезжирено изделие, его следует промывать в дистиллированной воде, а после на протяжении 60 секунд держим в 0.5% растворе хлористого олова и соляной кислоты (0.04 кг на литр).

Такой процесс называется сенсибилизацией. Его целью будет получения на пластмассе пленку оловянной гидроокиси. После данного процесса следует провести активацию поверхности. Для этого в течение 3-4 минут следует вымочить деталь в растворе азотнокислого серебра (2 грамма серебра на 1 литр и 2- грамм этилового спирта).

Далее поместите изделие в раствор, который состоит из следующих ингредиентов:

  • Углекислая медь – 0.2 кг на 1 литр.
  • Глицерин (90%) – 0.2 кг на 1 литр.
  • Едкий натр (20%) – 1 литр.

Температура раствора должны быть от +18 до +25 градусов, а время обработки будет составлять 1 час.

Металлизация посредством серебра

Предварительную обработки пластмассы следует провести так же, как и в случае с медью – ошкурить и нанести слой абразива. Обмойте поверхность в мыльной воде, а после и в дистиллированной воде.

Обезжиривать изделие следует посредством такого раствора:

  • Хромовый ангидрид – 0.1 кг на литр.
  • Железа сульфат – 0.01 кг на литр.

После обезжиривания должна быть снова промыта деталью в дистиллированной воде. Процесс сенсибилизации следует провести в растворе хлористого олова (всего 2 грамма на 1 литр).

Дальше разместите изделие в растворе, в котором будут такие компоненты:

  • Азотнокислое серебро – на 1 литр 3 грамма.
  • Едкий натр – на 1 литр 3.5 грамма.
  • Аммиак (25%) – на 1 литр 8 миллилитров.
  • Глюкоза – на 1 литр 2.5 грамма.

Рекомендуемая растворная температура составляет от +19 до +25 градусов. Время на обработку составляет 1 час, и в результате должен появиться блестящий, а еще равномерный слой серебра. Если же где- будет неоднородности, то это можно объяснить недостаточным обезжириванием поверхности. В этом случае следует удалить нанесенное серебро и заново повторить работу.

Для удаления серебра с поверхности пластмассы потребуется следующий раствор:

  • Хром ангидрид – на 1 литр 10 грамм.
  • Серная кислота – на 1 литр 3 грамма.

Равномерную пленку советуем обрабатывать лаковым слоем, который будет защищать пластмассу. Также возможно дальнейшая обработка поверхности гальваническим методом.

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: :???: :?: :!: