Что можно сделать гравером в домашних. Гравировка на металле как бизнес

Нам часто задают один и тот же вопрос, а можно ли сделать гравировку с помощью диодного лазера на металле, например, алюминии.

Можно ли вообще сделать гравировку на металле в домашних условиях?
Сегодня мы ответим на этот вопрос.
Рассмотрим алюминий. На самом деле это довольно распространенный в быту металл, пригодный для гравирования. Многие изделия, например, брелоки, флэшки, корпуса некоторых мобильных имеют алюминиевое покрытие.

Что мы знаем об алюминии?
Это металл с температурой плавления около 600 градусов Цельсия, обладающий высокой теплопроводностью и имеющий, как правило, на своей поверхности пленку из оксида алюминия, у которого температура плавления больше 1000 градусов Цельсия. Это значительно затрудняет процесс гравирования путем термообработки, но есть другой вариант. Алюминий – хороший проводник, а раз так, то процесс электролиза никто не отменял. Вот оно то самое решение, о котором мы расскажем.
Этот процесс называется травление алюминия.
В этом нет ничего сложного. Нам только понадобится источник тока 9-12 вольт.
А также обыкновенная поваренная соль NaCl, емкость из диэлектрика (пластиковая вполне подойдет), гвоздь или любой железный предмет подходящей формы и размера, вода.
И, конечно, лазер!

Итак, что мы делаем?
Готовим растровый рисунок, который хотели бы нанести на алюминиевую поверхность пластины.
Например, вот такой:
1. 2. Покрываем алюминиевую поверхность пластины защитной пленкой (клейкой лентой, лаком, краской на выбор).3. Помещаем алюминиевую пластину на рабочий стол 3D-принтера, оборудованного диодным лазером (желательно мощностью свыше 1-2Вт, чтобы было достаточно для того, чтобы резать пленку), и включаем режим лазерной резки (чтобы прожечь наклеенную пленку и создать открытые участки в месте будущей гравировки).4. Далее в пластиковой емкости готовим концентрированный водный раствор NaCl.5. Из источник электрического тока выводим 2 провода «плюс» и «минус».
6. К минусу присоединяем железный предмет (гвоздь) и опускаем его в водный раствор NaCl.
7. К плюсу присоединяем нашу алюминиевую пластину и тоже опускаем в раствор соли.
8. Подаем питание на источник тока.9. Начинается процесс электролиза (травления) в растворе. В зависимости от силы тока и концентрации раствора можно прикинуть примерное время, необходимое для травления. Обычно 3-5 минут.10. Достаем изделие из раствора.Необходимо помнить, что гравируемое изделие перед помещением в раствор следует тщательно изолировать за исключением тех областей, где, собственно, и должна быть нанесена

Данный процесс можно проводить и дома, и в небольшой мастерской.С этой технологией любой может стать мастером гравировки по металлу (алюминию).
На наш взгляд, эта технология имеет большую практическую ценность.
Подписывайтесь на обновления Endurance.

Гравировка на алюминии - это легко!

Травлением называют процесс обработки металла, в результате которого с поверхности удаляется слой определенной толщины под воздействием активных химических веществ (кислот или солей с кислой реакцией), а также постоянного тока в ванне с электролитом.

Травление металла может преследовать различные цели и применяться в промышленности и домашних условиях. Поверхность изделия, подвергаемого травлению, получает целый ряд технологических и декоративных свойств и позволяет рассмотреть его микроструктуру в металлографический микроскоп, удалить окалину и другие неметаллические включения с поверхности, получить необходимый ювелирный орнамент или подготовить к пайке.

К травлению, называемому также электрохимической гравировкой, в домашних условиях или в гараже прибегают чаще всего для получения рельефных изображений на различных предметах с декоративными функциями. Чаще всего ему подвергают стали с высокой твердостью, обработка которых обычным гравировальным инструментом требует больших усилий. Этот процесс не представляет высокой сложности даже при отсутствии художественных навыков, если соблюдать его технологию.

Подготовка поверхности металла

Для того, чтобы процесс травления протекал с высокой скоростью, а толщина удаляемого слоя была одинаковой, с поверхности изделия следует удалить все загрязнения и следы масел. Для этого подойдут обычные моющие и чистящие средства, используемые для мытья посуды, и тёплая вода. После мытья и просушки поверхность следует протереть фиброй, смоченной в растворителе, который, кроме обезжиривания, способствует удалению остатков влаги.

Отдельно стоит сказать о качестве обработки поверхности. Полировка в зеркало впоследствии гарантированно даст хороший контрастный рисунок даже при небольшой глубине травления. Но если ее выполнение невозможно по каким-либо причинам, поверхность можно обработать наждачной бумагой так, чтобы риски от нее шли в одном направлении. Это также даст хороший оптический эффект.

Нанесение рисунка

Для нанесения рисунка на металл можно использовать массу различных способов, работающих по одному и тому же механизму: участки, не подвергающиеся травлению, защищаются от воздействия агрессивной среды или электролита.

Способ №1

Самым доступным способом считается нанесение на защищаемые участки обычного лака для ногтей. Однако, он обладает рядом существенных недостатков:

Вязкость лака не позволяет сделать линии достаточно тонкими для получения узоров высокой сложности;
Необходимы хорошие способности в изобразительном искусстве;
Исправление неточных линий затруднительно.

Способ №2

Для начала необходимо нанести защитный слой на всю поверхность изделия. Для этого можно использовать грунтовки ГФ-021, ХВ-062 или битумный лак, доступные в магазинах автозапчастей и хозтоваров. После полного высыхания покрытия при помощи гелевой ручки или тонкого маркера можно нанести контуры будущего изображения. Для этой задачи можно привлечь опытного художника.

Далее из медной (можно латунной) проволоки или прутка, диаметр которых выбирается исходя из удобства удержания в руке, необходимо сделать иглу с заострённым концом и процарапать грунтовку по линиям изображения до металла. Более твердый материал иглы может повредить полировку поверхности изделия.

Уже на этом этапе можно оценить рельефность будущего орнамента. Для получения участков с разной глубиной травления металла, например, контуров и полутеней, этот процесс можно проводить в два и более цикла.

Важно! В процессе грунтовка не должна откалываться. Перед нанесением рисунка стоит поэкспериментировать и убедиться в том, что она пригодна для работы.

Способ №3

Понадобится лазерный принтер, глянцевая бумага, программа для обработки изображений и утюг. Выбранную картинку необходимо отформатировать (подогнать под размер, сделать зеркальной) и распечатать. Самый доступный источник глянцевой бумаги – женские журналы.

Распечатанное изображение прикладывается к поверхности, накрывается сверху обычным альбомным листом (для защиты утюга) и проглаживается. После остывания бумага смывается под струёй воды, а слой тонера остается на поверхности металла.

Таким способом часто пользуются для травления печатных плат. Основной его недостаток – рисунок наносится только на прямолинейную поверхность.

Важно! Глянец под водой плохо виден. После высыхания необходимо убедиться в том, что он не остался на изделии.

Необходимо позаботиться о защите всех поверхностей изделия. Для этого можно использовать различные вещества. Закрыть тыльную поверхность можно обычным пластилином: он является хорошим диэлектриком.

Способы травления металла

Выбор конкретного способа зависит от многих факторов: химической активности металла, доступности химических реактивов и соображений безопасности.

Химическое травление

Выполняется в емкости с активным веществом. Для углеродистых сталей могут подойти растворы слабых кислот: лимонной, уксусной. Хорошо работает соляная кислота. К травлению в аккумуляторном электролите, азотной кислоте и преобразователе ржавчины следует относиться очень осторожно: в процессе могут выделяться ядовитые газообразные вещества, поэтому с такими реактивами лучше не работать при отсутствии вытяжного шкафа и хорошей вентиляции.

Одним из самых безопасных веществ считается насыщенный раствор хлорного железа. Его можно купить в магазинах, торгующих радиодеталями. Преимуществами раствора являются практически неограниченный срок его службы (при работе со сплавами железа) и окрашивание протравленной поверхности в ровный серый цвет.

Время протекания процесса подбирается экспериментально в зависимости от концентрации используемого реактива и активности металла.

Электрохимическое травление

Многие нержавеющие и кислотостойкие стали, например, 40Х13, 95Х18, 08Х10Н18, 03Х12Н14М2, не реагируют на воздействие кислот, поэтому для их травления используется электрохимический способ.

Для него понадобятся ванна для электролита из пластмассы или стекла, провода, клеммы и источник постоянного тока.В качестве электролита вполне сойдет насыщенный раствор поваренной соли. При выборе емкости для него следует помнить, что процесс может протекать достаточно бурно, этому ее объём должен быть в 2 раза больше, чем у электролита.

В качестве источника тока можно использовать аккумуляторные батареи, но лучше применять зарядное устройство (3 – 10А) с амперметром и возможностью регулировки параметров тока для выбора их оптимального значения. Обрабатываемая деталь при помощи клемм и проводника присоединяется к аноду (плюсовому контакту), в качестве катода можно использовать любую нержавеющую пластину, размещаемую в ванне параллельно к лицевой поверхности детали. После этого прибор включается в сеть.

Весь процесс может занимать от двух минут до получаса в зависимости от силы тока и площади рисунка. Глубину травления следует контролировать, периодически вынимая деталь из ванны. При этом не забываем отключать питание.

По окончании процесса защитное покрытие можно удалить подходящим растворителем и оценить результаты работы. Благодаря хорошей адгезии протравленной поверхности возможно создание цветного рисунка.

Для этого вся поверхность изделия задувается из баллона нитроэмалью, а после ее высыхания протирается куском чистой кожи, войлоком или другим безабразивным материалом. С полированной поверхности краска удаляется, оставаясь только во впадинах.

Уважаемые читатели, если у вас остались вопросы, задавайте их, используя форму ниже. Мы будем рады общению с вами;)

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

Нанести на металл надписи или рисунки можно несколькими способами:

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

Электрохимическая гравировка - что понадобится?

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

Для гравировки металла потребуются простые и доступные материалы и оборудование:

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

Электрохимическая гравировка - описание процесса

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

О нанесении надписей на металле при помощи специальных красок или лаков говорить не имеет смысла. Кстати, это тоже один из способов гравировки на металлах. Но сколько продержатся на образце такие рисунки, символы, значки? Любым из растворителей они смоются довольно быстро, хотя и из-за банального истирания срок их службы будет небольшим. Существуют более эффективные технологии гравировки металлов, о которых мы и поговорим.

Только вот все ли они подходят для самостоятельного исполнения, да еще в домашних условиях? Когда о них просто читаешь, все понятно и легко. Но практическая реализация – дело другое.

Гравировка лазерным лучом

Такой способ считается самым эффективным, так как позволяет нанести на металл узор (рисунок) любой сложности, «прописать» на нем тончайшие линии, мельчайшие значки. Но с учетом того, что для гравирования образцов по такой методике понадобится дорогостоящее оборудование, она приемлема лишь для тех, кто решил это ремесло сделать своим бизнесом, то есть поставить производство «на поток».

Вряд ли кто захочет выкладывать кругленькую сумму только ради того, чтобы нанести памятные надписи на пару-тройку чайных ложечек или на лезвие охотничьего ножа. Услуги профессионалов в любой мастерской обойдутся дешевле.

Гравировка механическая

С принадлежностями здесь гораздо проще – придется приобрести лишь набор требуемых фрез и сам гравер. Часто для этих целей используется бормашина (кто хоть раз посещал стоматолога, знает, что это такое). Как вариант – нанесение изображений резцами.

Качество надписей получится высоким, но только при условии – если имеются не просто познания в этой области, но и большой практический опыт. Эта работа требует «острого глаза» и твердой руки. Многие ли из нас могут похвастать своим мастерством? Получается, от задуманного до реально исполненного пройдет довольно много времени, необходимого для приобретения навыков. Кого устраивает такая перспектива? Кроме того, нужно еще уметь и правильно затачивать резцы (штихели), если работа ведется с их помощью.

Вывод – для нанесения на металлы различных надписей в домашних условиях, своими руками, причем человеком неподготовленным (а таких – подавляющее большинство), оптимальный вариант – гравировка электрохимическим способом. Вот с этой технологией и стоит разобраться более детально.

Рассмотрим методику эл/химического травления с целью нанесения надписей. Она из категории простейших, и кто занимался хромировкой металлических деталей в домашних условиях, суть схватит сразу.

Способ гравировки 1

Что понадобится:

Стеклянная емкость (по размеру обрабатываемой заготовки). Естественно, не бутыль с узким горлышком, а банка, стакан или ванночка.
Источник постоянного напряжения (до 15 В). Он должен давать ток 0,5 А, как минимум. Оптимальный вариант – зарядное устройство для АКБ личного авто. Автор именно его и использовал. Хотя некоторые умельцы для этих целей берут зарядники аккумуляторов бытового инструмента (шуруповерта и так далее), и даже сотовых тлф.
Парочка проводов для присоединения и зажимов (например, типа «крокодил»).
Любая металлическая заготовка (та же ложка), которая будет играть роль второго электрода.
Солевой раствор. Концентрация определяется на «глазок», поэтому общая рекомендация такая: на стакан воды – 2 ложки (чайных).
Лак. Он понадобится для окрашивания сегмента металла, на котором планируется нанесение гравировки. В большинстве статей, посвященных эл/химическому способу, есть советы по применению состава для ногтей. Автор, чтобы «не травмировать» жену такой расточительностью, использовал так называемый цапон-лак, который хорошо известен радиолюбителям и эл/монтажникам. Стоит копейки, не дефицит, и легко снимается растворителем.

Технология гравировки

Готовится электролит

Вода заливается в тару, загружается соль в требуемом количестве (в зависимости от объема) и тщательно перемешивается, до окончательного растворения. От этого во многом зависит качество гравировки.

Готовится деталь (изделие, образец) для нанесения чего-либо

Размеры надписи или рисунка известны, поэтому определиться с площадью покрытия металла лаком несложно. После того, как слой немного «схватится», прорисовывается требуемый контур. Чем – иголкой, тонким шилом, зубочисткой, отточенной спичкой и тому подобное – решать вам, уважаемый читатель. Как удобнее выполнять работу своими руками, так и делать. Задача – по линиям рисунка «оголить» металл основы, чтобы обеспечить его прямой контакт с электролитом.

Можно поступить и по-другому. Подождать, пока лак полностью просохнет, и только потом «процарапывать» линии. Но это уже детали, и как лучше, несложно решить самостоятельно.

Далее электроды помещаются в раствор

Один обозначен – любая металлическая болванка. Она присоединяется проводом к «–» источника тока. Второй – образец, на который наносится гравировка (к его «+»). Технология похожа на .

Подача напряжения

Время технологической операции определяется визуально. Если глубина травления устраивает мастера, то можно зарядное устройство отключить. Обычно для гравировки по такой методике достаточно не более 5 минут.

Остается вынуть из ванночки металлическое изделие, снять лак, хорошо промыть образец под проточной водой и насухо протереть. Все, гравировка сделана!

Рисунок, надпись можно сделать и выпуклыми.

Для этого необходимо наносить лак на предварительно начерченные (фломастером, карандашом) линии (полосы). А весь остальной, «непокрытый» металл подвергнется травлению.

Способ гравировки 2

Такая технология гравировки несколько сложнее, но для большей информированности читателя рассмотреть следует и ее. Отличие – в методике нанесения изображения на металл.

Плюс – возможность выбора любого рисунка (узора) самой витиеватой надписи независимо от личных художественных способностей. Своими руками его воспроизводить не придется.

Минусы – о них станет понятнее по ходу изложения, так же как и то, что нужно будет приготовить.

Особенности способа

Подготовка рисунка (надписи)

Все, что требуется, несложно найти в интернете и скопировать. Для тех, кто владеет компьютерной графикой – вообще не проблема. Главное, чтобы под рукой был принтер для распечатки.

Что учесть:

Придется делать зеркальное преобразование изображения.
Для такой технологии принтер можно использовать только лазерный. Другой тип устройства не подходит.
Бумага понадобится не обычная, а тонкая глянцевая. Как вариант – пленка самоклеющаяся. В этом случае заправлять нужно так, чтобы оттиск пришелся на подложку. Можно ее закрепить и на стандартной (офисной) бумаге кусочками этой пленки.
Режим «яркость» принтера – на максимум.

После распечатки изображение аккуратно вырезается.

Внимание! Работу следует проводить в перчатках, чтобы исключить контакт пальцев с рисунком.

Подготовка металла

Он очищается от инородных фракций и обезжиривается.

Фиксация трафарета на металле

Чтобы в дальнейшем он не сползал, его желательно закрепить (по краям) липкой лентой.

Термообработка

Заключается в проглаживании трафарета утюгом. Сложность в том, что и время, и температуру нагрева придется подбирать экспериментально. Общая рекомендация – не более 2-х минут при максимальном разогреве утюга.

Охлаждение

После того, как температура металла опустится до комнатной, трафарет снимается.

Остается лишь добавить, что методик гравировки своими руками достаточно много – и с помощью растворов, и без них. Ведь разговор шел о металлах, без указания, каких конкретно – сталь это, латунь или иное. Приведенные выше способы – одни из наиболее распространенных и доступных для реализации своими руками. Как правило, они используются для нанесения гравировки на стальные изделия. Кто захочет освоить буквально все практикующиеся в домашних условиях технологии, без труда найдет соответствующую информацию.

Успехов в самостоятельном гравировании!